Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Фотографирование дифракционной точки.  (Прочитано 1200 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн ysdanko

  • *****
  • Сообщений: 11 003
  • Благодарностей: 227
    • Сообщения от ysdanko
Это и есть признак огромной сферички. С другой стороны фокуса вместо колец - "пух".
Скорее всего это связано с тем, что от объекта на объектив попадает сферическая волна, а не плоская как при тестировании оптики телескопа. Поэтому для микроскопа не проходят представления о "зафокалах-предфокалах", которые используются для оптики работающей с плоской волной (телескопы в нашем случае). 

Оффлайн GraY25

  • *****
  • Сообщений: 5 882
  • Благодарностей: 1003
  • Дифракционный_беспредел [____ Сергей Иванов ____]
    • Сообщения от GraY25
Скорее всего это связано с тем, что от объекта на объектив попадает сферическая волна, а не плоская как при тестировании оптики телескопа. Поэтому для микроскопа не проходят представления о "зафокалах-предфокалах", которые используются для оптики работающей с плоской волной (телескопы в нашем случае). 

Я не знаю почему понятия о "внефокалах" не подходят к микроскопам.
Этот самый стандартный тест на сферичку я использую для доводки отрезками самодельных макро/микро-стендов, доводя изображение до бритвенной резкости (на нормальных объективах)
И кстате, часто бывает что заявленные производителем расстояния между компонентами далеко не оптимальны..

Вот пример оптимизации металлургического план-апохромата на бесконечность, по сферичке: (зафокалы до/после).
Картинка после такого стала заметно лучше (появилась классическая диф-картина = объектив вышел на диф. предел)




« Последнее редактирование: 15 Мар 2023 [13:04:24] от GraY25 »
• С14 HD [0.96] + HS F/1.9 @ CGE Pro
• С8 HD   [0.93] + HS F/2.1 @ ZWO AM5
• TS 152/900
Sun Hα  MoonAstroSeeing Bot

Оффлайн ysdanko

  • *****
  • Сообщений: 11 003
  • Благодарностей: 227
    • Сообщения от ysdanko
Я не знаю почему понятия о "внефокалах" не подходят к микроскопам.
А я не говорю, что не подходит. Я говорю о том, что условия работы микроскопа отличаются от условий работы телескопа поэтому не следует ожидать от микроскопа таких же "зафокалов" как от идеального телескопа.

Оффлайн Gleb1964

  • *****
  • Сообщений: 2 154
  • Благодарностей: 273
    • Сообщения от Gleb1964
1-й ролик (2.34Гб) - источник одномодовое волокно 9мкм.
9-ти микронное волокно является одномодовым для 1400..1600нм, в видимом диапазоне лазеры с одномодовым волокном имеют волокно с центральной модой пару микрон поперечником, например для 633-780нм мода 3.6-5.3 микрона. Т.е. в видимом диапазоне 9-микронное волокно многомодовое (хоть и называется одномодовым, но для другой волны).
 
А когда мы этих колец наблюдаем 100500, да ещё и внешние ярче внутренних, это самая что ни на есть "безудержная" сфера))

Конкретно вот эти кольца на картинке это дефокусировка, эта картинка о сферической аберрации напрямую много не говорит.

Светится там не только 9-микронное ядро, но и его оболочка. Просто с другой интенсивностью.
Это да, если короткий кусок волокна, волокно подлиннее надо, чтобы свет из оболочки подавить.

для микроскопа не проходят представления о "зафокалах-предфокалах", которые используются для оптики работающей с плоской волной
Чепуха пошла. Имеется сферический волновой фронт, который сходится в фокусе и расходится дальше, формируя при этом 3-х мерную дифракционную картину. Если фронт идеальный, картины колец одинаковы во внефокалах, если неидеальный, то наблюдается всякая ассиметрия. Где в рассуждениях отсылка, из чего преобразован волновой фронт, из плоского, сходящегося, рассходящегося? Интересует только равномерность фазы по фронту, а фронт можно преобразовывать как угодно. 

Картинка полностью несимметрична относительно точки фокуса т.е. расфокусированное изображение имеет набор колец только с одной стороны от фокуса.
С другой колец вообще не наблюдается.
А вот это уже явный признак существенной сферички.

Оффлайн yasАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 1 160
  • Благодарностей: 65
    • Сообщения от yas
    • Любительская астрономия
9-ти микронное волокно является одномодовым для 1400..1600нм, в видимом диапазоне лазеры с одномодовым волокном имеют волокно с центральной модой пару микрон поперечником, например для 633-780нм мода 3.6-5.3 микрона. Т.е. в видимом диапазоне 9-микронное волокно многомодовое (хоть и называется одномодовым, но для другой волны).
Глеб спасибо, вот характеристики волокна. Длина, кстати, большая - метров 5. Лазер 635 мкм

А вот это уже явный признак существенной сферички.
Вряд ли 40х объектив настолько плохой, что создает изображение точки больше диф предела 20х объектива. Тем более, что исходная точка даже меньше, чем я предполагал.
Для простой схемы 20х объектива отсутствие покровного стекла чуть добавляет сверички, но не так сильно. Увеличивается интенсивность 1-го кольца и штрель падает с 0.9 до 0.7
Поэтому склоняюсь к мысли об очень плохом качестве объективов.
Предполагая, что точка после 40х объектива не превосходит 5мкм можно попробовать рассматривать ее более слабым объективом.
« Последнее редактирование: 15 Мар 2023 [14:37:36] от yas »

Оффлайн GraY25

  • *****
  • Сообщений: 5 882
  • Благодарностей: 1003
  • Дифракционный_беспредел [____ Сергей Иванов ____]
    • Сообщения от GraY25
Вряд ли 40х объектив настолько плохой, что создает изображение точки больше диф предела 20х объектива. Тем более, что исходная точка даже меньше, чем я предполагал.
Для простой схемы 20х объектива отсутствие покровного стекла чуть добавляет сверички, но не так сильно. Увеличивается интенсивность 1-го кольца и штрель падает с 0.9 до 0.7
Поэтому склоняюсь к мысли об очень плохом качестве объективов.
Предполагая, что точка после 40х объектива не превосходит 5мкм можно попробовать рассматривать ее более слабым объективом.

Да что тут гадать, если можно просто взять и проверить.
Сфокусируйтесь на точечных объектах - пылинках, дефектах на зеркале/металле итд. и посмотрите их зафокалы. Главное соблюсти задний отрезок.
Потом можно сфокусироваться на точках на обратной стороне покровного стекла, подобрав освещение.
Это сразу даст почти полное представление и о качестве объектива, и о влиянии покровного стекла на сферичку.

Вот в принципе простая зеркальная поверхность на объекте ОМО - там этих точек/дефектов море. Освещение кольцом сверху.



PS. А какая финальная цель всего этого действа?
• С14 HD [0.96] + HS F/1.9 @ CGE Pro
• С8 HD   [0.93] + HS F/2.1 @ ZWO AM5
• TS 152/900
Sun Hα  MoonAstroSeeing Bot

Оффлайн Ivan7enych

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 12 044
  • Благодарностей: 758
  • Ионов Иван
  • Награды Победитель ежегодного конкурса астрофото
    • Сообщения от Ivan7enych
    • Астропроекты и астрософт
Вот пример оптимизации металлургического план-апохромата на бесконечность, по сферичке: (зафокалы до/после).
Картинка после такого стала заметно лучше (появилась классическая диф-картина = объектив вышел на диф. предел)
То же самое приходилось делать.

Чем именно оптимизировал?
Видео отчеты мастерской
телескопы - 230мм/4 самодельный ньютон для поездок, Televue NP101is на удаленке, 500мм ньютон в постройке.
Просьбы о ремонте пишите мне в телеграм, не в личку.

Оффлайн GraY25

  • *****
  • Сообщений: 5 882
  • Благодарностей: 1003
  • Дифракционный_беспредел [____ Сергей Иванов ____]
    • Сообщения от GraY25
То же самое приходилось делать.
Чем именно оптимизировал?

У меня объективы в основном на бесконечный тубус, с ними немного сложнее чем с обычными.
Основной параметр - расстояние "объектив-тубусная линза". Второй - стандартная WD +/-.

Абстрактный пример:


С конечными объективами я бы попробовал поменять бэкфокус (длину тубуса, и соотв., скорректировав WD), если по-умолчанию не всё идеально.
• С14 HD [0.96] + HS F/1.9 @ CGE Pro
• С8 HD   [0.93] + HS F/2.1 @ ZWO AM5
• TS 152/900
Sun Hα  MoonAstroSeeing Bot

Оффлайн ysdanko

  • *****
  • Сообщений: 11 003
  • Благодарностей: 227
    • Сообщения от ysdanko
Re: Фотографирование дифракционной точки.
« Ответ #28 : 15 Мар 2023 [22:44:04] »
Чепуха пошла. Имеется сферический волновой фронт, который сходится в фокусе и расходится дальше, формируя при этом 3-х мерную дифракционную картину.
Да в том то и дело, что после волокна никакой точки нет. А имеется пятно диаметром 9мкм. , которое почти в 20 раз превышает дифракционный предел микрообъектива.  А рассуждения и объяснение картинки строятся на предположении об идеальной точке. И это не правильно. Поэтому появление "пуха" при таком подходе нельзя объяснять плохим качеством микрообъектива. Пух имеется не только в этой теме, но и в теме того же Белкина. Даже плохонький микрообъектив  должен строить изображение торца световода, когда микрообъектив точно сфокусирован на его торец.

Оффлайн yasАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 1 160
  • Благодарностей: 65
    • Сообщения от yas
    • Любительская астрономия
Re: Фотографирование дифракционной точки.
« Ответ #29 : 15 Мар 2023 [23:07:42] »
А имеется пятно диаметром 9мкм. , которое почти в 20 раз превышает дифракционный предел микрообъектива.
Торец волокна находится на расстоянии 160 мм от микрообъектива. Кстати, с торца волокна выходит не 9 мкм, а не более 5.5мкм пучок. Т.е. он работает в обратном ходе. И после него изображение торца волокна имеет геометрический размер уменьшенный от оригинального в кратность объектива. Но за счет диффракции пятно не может быть меньше дифпредела объектива. При использовании 20х объектива пятно после объектива имеет размер порядка 2 мкм.

Оффлайн yasАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 1 160
  • Благодарностей: 65
    • Сообщения от yas
    • Любительская астрономия
Re: Фотографирование дифракционной точки.
« Ответ #30 : 15 Мар 2023 [23:30:52] »
Сделал короткие ролики (пару десятков сек) для различных микрообъективов.
Не знаю на какой отрезок рассчитаны советские МО  - 160 или 190.
Но не заметил особой разницы при расстоянии от объектива до камеры 160 или 190 мм.
Точка после 20х №1 объектива:
МО 3.7х - https://youtu.be/_7T6TuRW8eo (160мм)
МО 8х - https://youtu.be/kaY1zJ8v9W0 (160мм)
МО 9хPlan - https://youtu.be/Z35VayStS1c (160мм)
МО 10х - https://youtu.be/emckU1gXwWA (160мм). Тот же объектив, но с расстоянием МО-камера 190мм - https://youtu.be/3HDZWTd_BYM
МО 20х №2 - https://youtu.be/L7T6fFKpX0I (190 мм) - самая лучшая точка из всех.
МО 40х №1 - https://youtu.be/mp6ATtUEbdM (190мм)
МО 40х №2 - https://youtu.be/bv19mBy4KQw (190мм)
МО 90х - https://youtu.be/XuoEH1IZXyA (190мм)

Точка после МО 9хPlan:
МО 20х №1 - https://youtu.be/uB7xCYszi7w (190мм)
МО 20х №2 - https://youtu.be/0eY2Gh1Pl7c (190мм) 

Пока не понял с чем связана кома большинства объективов.
« Последнее редактирование: 15 Мар 2023 [23:43:07] от yas »

Оффлайн ysdanko

  • *****
  • Сообщений: 11 003
  • Благодарностей: 227
    • Сообщения от ysdanko
Re: Фотографирование дифракционной точки.
« Ответ #31 : 16 Мар 2023 [00:14:13] »
Торец волокна находится на расстоянии 160 мм от микрообъектива.
Я почему то думал что в переднем фокальном отрезке объектива...То есть у вас объектив вообще работает не в расчетном режиме? Тогда какой смысл проверять его таким способом?

Оффлайн yasАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 1 160
  • Благодарностей: 65
    • Сообщения от yas
    • Любительская астрономия
Re: Фотографирование дифракционной точки.
« Ответ #32 : 16 Мар 2023 [00:39:01] »
Я почему то думал что в переднем фокальном отрезке объектива...То есть у вас объектив вообще работает не в расчетном режиме? Тогда какой смысл проверять его таким способом?
Он не проверяется. Первый МО нужен только для того, чтобы уменьшить точку из волокна так, чтобы она была диффракционной для второго испытуемого объектива.

Оффлайн Fidel

  • Обозреватель
  • *****
  • Сообщений: 19 731
  • Благодарностей: 569
  • http://fidgor.narod.ru
    • Skype - FidelGorbunov
    • Сообщения от Fidel
    • Домашняя страничка любителя телескопостроения
Re: Фотографирование дифракционной точки.
« Ответ #33 : 16 Мар 2023 [08:38:23] »
Фото "установочки' в студию!

Оффлайн ysdanko

  • *****
  • Сообщений: 11 003
  • Благодарностей: 227
    • Сообщения от ysdanko
Re: Фотографирование дифракционной точки.
« Ответ #34 : 16 Мар 2023 [09:38:25] »
Он не проверяется. Первый МО нужен только для того, чтобы уменьшить точку из волокна так, чтобы она была диффракционной для второго испытуемого объектива.
Спасибо. Теперь все встало на свои места. Еще бы схему эксперимента, для полной картины нарисовать.С размерами и величиной отрезков.

Оффлайн GraY25

  • *****
  • Сообщений: 5 882
  • Благодарностей: 1003
  • Дифракционный_беспредел [____ Сергей Иванов ____]
    • Сообщения от GraY25
Re: Фотографирование дифракционной точки.
« Ответ #35 : 16 Мар 2023 [11:06:48] »
Сделал короткие ролики (пару десятков сек) для различных микрообъективов.

Ну, что тут можно сказать, какие выводы:

1. Схема именно с этими объективами, не подходит для тестирования МО (если конечно тестирование МО - цель).
Т.к. несмотря на теоретические предпосылки независимости ИЗ от качества проекционника (размер ИЗ меньше дифточки), он строит её настолько неважно, что легко видны различия при использовании разных объективов для проецирования. Изображение "размазано" вдоль оси сферичкой.
Я думаю для построения использовать можно было бы использовать заведомо проверенный хорошо скорректированый объектив для работы без покровного стекла.

2. Сферичка подтверждается - кольца с обоих сторон видны на объективах для работы без покровника (3.7 и, видимо, 8х), и в основном пух с одной стороны на более сильных.

3. Просто кошмарное качество объективов. КОму можно было бы списать на деюстировку "наколенного стенда" - но в варианте "20х+20х" кольца симметричны, а значит со стендом всё ОК.
Фактически, в роликах можно найти практически все существующие аберрации. И это ещё на ЧБ камеру ;D

Еще бы схему эксперимента, для полной картины нарисовать.С размерами и величиной отрезков.

Да схема там только одна может быть - объектив 1 работает в обратном режиме (уменьшает изображение ИЗ меньше дифпредела), а второй в прямом - рассматривает его.

ИЗ -> БФ Об1(160/190мм) -> Об1 в положении задом к ИЗ -> WD Об1 -> построенное изображение ИЗ -> WD Об2 -> Об2 в положении задом к матрице -> БФ Об2(160/190мм) -> матрица.

« Последнее редактирование: 16 Мар 2023 [11:16:07] от GraY25 »
• С14 HD [0.96] + HS F/1.9 @ CGE Pro
• С8 HD   [0.93] + HS F/2.1 @ ZWO AM5
• TS 152/900
Sun Hα  MoonAstroSeeing Bot

Оффлайн yasАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 1 160
  • Благодарностей: 65
    • Сообщения от yas
    • Любительская астрономия
Re: Фотографирование дифракционной точки.
« Ответ #36 : 16 Мар 2023 [12:21:09] »
Да, качество объективов мягко говоря не очень. Надо еще учитывать, что, например, при использовании МО 20х в качестве создающего, мы имеем на выходе NA=0.4
тогда как изображающий МО 40х имеет NA=0.65. Т.е. он не полностью засвечивается.
Кстати, нашел тут непонятный МО. Может кто знает где использовался и на какой задний отрезок рассчитан?
Обозначение на МО - "МИ F-2.8  1.0" Объектив имеет внутри вокруг линз кольцевое зеркало. Очевидно для подсветки предмета прямо через объектив.
Посадочная резьба 27мм. Производство ЛОМО

Оффлайн Astel-150

  • *****
  • Сообщений: 3 567
  • Благодарностей: 119
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Astel-150
Re: Фотографирование дифракционной точки.
« Ответ #37 : 16 Мар 2023 [12:28:53] »
Это МО для металлографического микроскопа (или аналога), для работы в темном поле с непрозрачными объектами, освещение за счет этого кольцевого зеркала. Маслянная имерсия, тубус бесконечность.

Оффлайн Gleb1964

  • *****
  • Сообщений: 2 154
  • Благодарностей: 273
    • Сообщения от Gleb1964
Re: Фотографирование дифракционной точки.
« Ответ #38 : 16 Мар 2023 [12:33:39] »
Вряд ли 40х объектив настолько плохой, что создает изображение точки больше диф предела 20х объектива. Тем более, что исходная точка даже меньше, чем я предполагал.
Для простой схемы 20х объектива отсутствие покровного стекла чуть добавляет сверички, но не так сильно. Увеличивается интенсивность 1-го кольца и штрель падает с 0.9 до 0.7
Собственно, аберрации (сферичка и продольный хроматизм), вносимые покровным стеклом легко считаются, и их оценка не требует знания схемы объектива, нужна только апертура пучка, толщина и марка стекла.
В данном случае, у меня большие подозрения к лазерному источнику света, что там с поляризацией пучка, длиной когерентности, стабильностью генерируемых мод. Удивляет систематика, сколько сразу плохих объективов.
А, между тем, при отображении когерентного источника всякие "чудеса" могут быть. Какая равномерность интенсивности расходящегося пучка на выходе из волокна? Интересно, какая там поляризация на выходе? Добавление поляризатора меняет картину? Шевеление волокна меняет поляризацию?
Чтобы разделить подозрения, неплохо было бы протестировать объективы с обычным, некогерентным источником света, типа зеленого или красного светодиода с обычной точкой, путем подсветки отверстия.

Оффлайн GraY25

  • *****
  • Сообщений: 5 882
  • Благодарностей: 1003
  • Дифракционный_беспредел [____ Сергей Иванов ____]
    • Сообщения от GraY25
Re: Фотографирование дифракционной точки.
« Ответ #39 : 16 Мар 2023 [13:17:00] »
Удивляет систематика, сколько сразу плохих объективов.

К сожалению, мой опыт показывает что это скорее правило, чем исключение.
И старые объективы СССР, и их современные китайские копии, и "новый Китай" в большинстве своём имеют посредственное качество.
Тут даже не то, что "много плохих", а то что такое качество сейчас принимается за норму.
Относительная гарантия есть только у брендов - Никон, Цейсс, Олимпус.

Есть ещё один момент, касающийся микро-оптики СССР - в большинстве из объективов имеется заложенная при проектировании Хроматическая Разность Увеличений.
Видимо, проектировать так было проще.
Которая компенсируются соответствующими компенсационными окулярами или фото-насадками/оптоварами для фото.
Поэтому расчётный режим - только в сборе.
Если ещё углубляться в проблему то окажется что величины ХРУ меняются у разных моделей, встречаются и без ХРУ.
Китайцы всё это перекопировали, добавив в него своё и в общем получился полный бардак.  :facepalm:

После дифракционной астро-оптики всё это кажется просто дикостью.
Хлебнув всей этой каши я зарёкся работать с подобным барахлом, и стараюсь использовать лишь японцев Никон и Митутойо. (Цейс, и скорее всего Олимпус, так же практикуют "исправление аберраций только в сборе", возможно из соображений подсаживания пользователей на свой бренд)
Мне же хочется собирать микроскопы самостоятельно, т.к. качественные проф микроскопы Гораздо дороже наших ластрономических игрушек)
Но даже просто хорошие объективы безумно дороги. Приходится прочёсывать ебэи и заморачиваться со всеми связанным с этим сейчас проблемами..

Исключения среди моделей СССР конечно тоже есть, когда "удачная модель" с малым ХРУ, и в хорошем состоянии - тогда всё будет ОК.
Списки можно найти на форуме Шведуна.
« Последнее редактирование: 16 Мар 2023 [13:26:40] от GraY25 »
• С14 HD [0.96] + HS F/1.9 @ CGE Pro
• С8 HD   [0.93] + HS F/2.1 @ ZWO AM5
• TS 152/900
Sun Hα  MoonAstroSeeing Bot