Влияет ли тип стекла призм на разрешающую способность?

[alex183]

Приветствую!
Везде пишут что призмы из Вак-4 дают более яркую и контрастную картинку чем ВК-7. Т.е. по цвету и контрастности Вак-4 превосходит ВК-7. А вот по разрешающей способности (напр. разделить черные линии на белом фоне) есть ли разница между этими сортами стекла?

[Boris Green]

https://fishesandpie.blogspot.com/2011/12/bak4-vs-bk7-prisms.html  Пишут про дисперсию и критический угол отражения.

https://www.cloudynights.com/topic/681830-lets-talk-about-diagonals/?p=9761322

"N-BaK4 n=1.5688 nud=55.97 alpha=0.0017 cm-1

N-BK7   n=1.5168 nud=64.17 alpha=0.0021 cm-1

 

I get the critical angles are 39.60o and 41.25o respectively. We do however need to consider what happens to light when it enters the prism (the light bends toward the normal). I did a quick calculation and came up with an expression for the critical f-number -

D/F = 2 tan( sin-1(n sin(45o - thetaC))

From this I get that - on axis - a BaK4 prism is usable to f/3.35 and BK7 is usable to f/5.01. This suggests that neither should exhibit issues with the critical angle when used at sensible telescope f-ratios.

Next, I'll consider attenuation. Let's assume a clear aperture of 46mm, the path length through a 90 degree prism is 46mm or 4.6 cm This means the attenuation is 0.78% and 0.96% respectively, or about 0.008 and 0.01 magnitudes. It would seem attenuation through the material is negligible. Of course, you still lose a little at the surfaces which is why the coatings are so critical.

Finally, there's dispersion. Since BaK4 has more dispersion, let's consider its behaviour from 350-650 nm. The refractive index changes from 1.60 to 1.565. The effective path length is thus 46*1.6 mm at 350nm and 46*1.565 at 650nm. This is a change of 1.6 mm. At f/7, it contributes to a blur circle of .8/7 or 115 microns.This is certainly visible if your eyes are operating in their photopic range. Under mesopic conditions, the blur circle gets much smaller - perhaps 30 microns. It should still be visible but I'd expect it to be a lot less obvious. To be honest, this result actually surprises me. I use a prism and I've never noted it."

[Lex1]

Если экономят на стекле призм (а оно недорогое), то и всё остальное будет не лучшего качества.

I use a prism and I've never noted it

Надо полагать оно накладывается на хромоту объективов.

[alex183]

Короче говоря, стекло ВК-7 для астрономических приборов неприемлемо. Но для наземных гляделок сойдет.

[Boris Green]

Не на просвет, а в качестве подложки используют.
"Optical glass BK7 mirror blank"
http://www.gs-telescope.com/content.asp?id=126

[Lex1]

Эм, BK7+F2 классика ахроматов

[Алексей Юдин]

Приветствую!
Везде пишут что призмы из Вак-4 дают более яркую и контрастную картинку чем ВК-7. Т.е. по цвету и контрастности Вак-4 превосходит ВК-7. А вот по разрешающей способности (напр. разделить черные линии на белом фоне) есть ли разница между этими сортами стекла?

Бинокли не работают на дифракционном пределе, поэтому спад дифракционной ЧКХ из-за аподизации нарушением ПВО значим не будет.

Короче говоря, стекло ВК-7 для астрономических приборов неприемлемо. Но для наземных гляделок сойдет.

Это лучший по качеству сорт стекла.

[alex183]

А оборачивающие призмы телескопов из какого стекла делают?

[Алексей Юдин]

А оборачивающие призмы телескопов из какого стекла делают?

В телескопах не применяют оборачивающие призмы. Если вести речь о массовых несуразицах, комплектуемых призмой Амичи/Шмита, то там BK7 идёт на-ура, поскольку углы падения в призмах с крышей весьма острые.

[dae33]

Обзор бинокля с призмами из BK7. Отличный бин

[TM307]

Если вести речь о массовых несуразицах, комплектуемых призмой Амичи/Шмита, то там BK7 идёт на-ура, поскольку углы падения в призмах с крышей весьма острые.

В 45* и 90* призмах - углы недалеко от 90* ушли.

[Lex1]

В 45* и 90* призмах - углы недалеко от 90* ушли.

Важен угол падения (между отражающей поверхностью и лучом), а он везде меньше 45 градусов.

[Gleb1964]

А оборачивающие призмы телескопов из какого стекла делают?

В телескопах не применяют оборачивающие призмы. Если вести речь о массовых несуразицах, комплектуемых призмой Амичи/Шмита, то там BK7 идёт на-ура, поскольку углы падения в призмах с крышей весьма острые.

Но если не применять специальных покрытий на крыше призмы, то длина хода для разных поляризаций будет разной и набежит эллиптическая поляризация. Причем, поляризация будет разной на половинках зрачка, разделенных линией крыши, а значит, дифракционное изображение существенно пострадает. Это важно для телескопа, а для бинокля, не работающего на дифракционном пределе, это несущественно.

[ekvi]

А вот по разрешающей способности (напр. разделить черные линии на белом фоне) есть ли разница между этими сортами стекла?

Разрешающая способность определяется остаточной волновой ошибкой всего прибора. Призма вносит положительную ошибку. Если в расчёте призма учтена, то разные стёкла должны давать одинаковое разрешение. Оптические стёкла по качеству бывают разные, но пузыри и включения осаживают только яркость, на разрешение влияют только свили. Как отметил А. Юдин, стекло К8 (заруб. аналог BK7) по технологии производства - самое отработанное.
Но самое главное - окулярные призмы стоят почти в фокусе, и их влияние на разр.способность ничтожно.

[alex183]

А оборачивающие призмы телескопов из какого стекла делают?

В телескопах не применяют оборачивающие призмы. Если вести речь о массовых несуразицах, комплектуемых призмой Амичи/Шмита, то там BK7 идёт на-ура, поскольку углы падения в призмах с крышей весьма острые.

Ну вот в Селестроне 909 надевается такая блямба под 90 градусов дающая полностью прямое изображение. Там ВК-7 внутри или ВАК-4 ?

[nolv]

Ну вот в Селестроне 909 надевается такая блямба под 90 градусов дающая полностью прямое изображение. Там ВК-7 внутри или ВАК-4 ?

CDGM H-Bak4 там, инфа 100%

[TM307]

Втречал такое мнение, что BAK-4 больше увеличивает хроматизм объектива чем BK-7 из-за разных коэффициентов преломления (правда или нет - решать вам).

[Boris Green]

Втречал такое мнение, что BAK-4 больше увеличивает хроматизм объектива чем BK-7 из-за разных коэффициентов преломления (правда или нет - решать вам).

Ответ #1, последний абзац. Там расчет. Да, хроматизм есть, но чаще его не заметно. И ответ #2.

[nitar]

Втречал такое мнение, что BAK-4 больше увеличивает хроматизм объектива чем BK-7 из-за разных коэффициентов преломления (правда или нет - решать вам).

Ответ #1, последний абзац. Там расчет. Да, хроматизм есть, но чаще его не заметно. И ответ #2.

У Слюсарева в Расчете оптических систем, есть глава о хроматизме вносимом  призмами. Если ход в призмах занимает все расстояние от объектива до окуляра, то объектив должен быть на треть недоисправлен по хроматизму положения. И соответственно меньше ход, меньше влияние, больше дисперсия у стекла призм, больше влияние. Объективы биноклей (без призм) заметно хромотят в красной области.

[alex183]

Ну вот в Селестроне 909 надевается такая блямба под 90 градусов дающая полностью прямое изображение. Там ВК-7 внутри или ВАК-4 ?

CDGM H-Bak4 там, инфа 100%

Ну вот, значит не с проста туда Вак-4 поставили. Хотя на f/10 могли бы и ВК-7 поставить, они же на длинном фокусе не дают ромбиков. Но нет, почему-то поставили Вак-4...