Гамильтон 1/3

[Игорь А. Грибко]

Остановлюсь на таком варианте.Несколько изменил расчёт Vla . Поменял стекло BK7 на К8.
После взвешивания своих возможностей выбрал светосилу 1/2 .Поле до 60мм.
Линзу специально вынес вперёд, хотя просится увеличение расстояния между большими линзами,но сложнее становится размещение матрицы ..Доводить пришлось в ручном режиме- оптимизатор,на мой взгляд,несколько портит картинку.

[ekvi]

Что такое оптимизация по (2ro)max?

1,2 - последний вариант И. Грибко, оптимизированный по (2ro + dWsq)
3 - 5 - оптимизация по (2ro)max: макс. пятно с 26 мкм уменьшилось до 17 мкм  - для фото - заметный прогресс; при  этом волновая ошибка - в данном случае мы смотрим на неё, как на индикатор - почти не изменилась - размах несколько уменьшился, а СКО чуть возросло (кстати, для визуала такое изменение благоприятно, хотя Клевцов ставит акцент на СКО - тут снова "вкус & цвет").

ПС
ДС расширил: 400 - 710 нм, число линий - 5, ведущая линия на 555 нм.

[Игорь А. Грибко]

1,2 - последний вариант И. Грибко, оптимизированный по (2ro + dWsq)

Линзу специально вынес вперёд, хотя просится увеличение расстояния между большими линзами,но сложнее становится размещение матрицы ..

Варианты не реализуемые или трудно реализуемые в железе красивы только на картинке.
Я специально жертвовал некоторым качеством для того ,чтобы можно было разместить фокусёр и приёмник.они будут крепиться на пауке перед первой линзой. В "оптимизированном" варианте не понимаю как реализовать рабочий вариант.

[ekvi]

Я специально жертвовал

Я отвечал Vla и, отчасти, Клевцову.  То есть это - демонстрационный заплыв.
Тем не менее, при ЦЭ = 120 мм всегда можно найти подходящую "ардуину", даже с охлаждением.
Я понимаю: каждый учится только на своих ошибках - это надёжней. Но всё-таки попробую на-распев поведать то, что удалось осознать.
1. Поле - чем шире, тем лучше: меньше ресурсных затрат.
2. Даже для фото светосила = дура. Об этом в один голос и А. Юдин, и В.Ю. Теребиж, и В. Крушинский, и В. Дерюжин. Важно уравнять размеры пятна и пикселя. Тогда достигается "симфония" всех узлов АФК (= астро-фото-камеры): и оптика становится дифракционной, и матрица максимально отзывчивой, и масштаб изображений максимальный (разумеется, для конкретной ОС).

[Игорь А. Грибко]

Даже для фото светосила = дура. Об этом в один голос и А. Юдин, и В.Ю. Теребиж, и В. Крушинский, и В. Дерюжин. Важно уравнять размеры пятна и пикселя.

В качестве возражения привожу мнение Юдина

Ну а мы, между тем, замещаем ATLAS по-своему - 500 мм 1:1,5 Сантел 500/750. Удобная короткая труба, уже показавшая себя в тестировании как в прикладных, так и в академических целях инструментом высшего уровня перспективности. Потенциал - покрытие GSENSE6060 как штатный вариант оптимизации, текущие реалии (на фото) - Нева4040(37x37 мм 4kx4k 9мкм), ну а чисто научный вариант уже протестирован положительно на нерасчётный мелкий пиксель QHY461. Так что больше практики, хорошей механики и юстировки и поменьше проваливания в пиксель расчётных кружков.

Последние два предложения..

[Алексей Юдин]

Важно уравнять размеры пятна и пикселя. Тогда достигается "симфония" всех узлов АФК (= астро-фото-камеры): и оптика становится дифракционной, и матрица максимально отзывчивой, и масштаб изображений максимальный (разумеется, для конкретной ОС).

Так в том и дело, что для ряда задач дифракционная оптика и не нужна. Нужен рост светосилы и адекватное согласование ФРТ с пикселем. В целом я озвучил ориентир выше - RMS спот диаметром до 2-х пикселей. Он как раз неплохо соответствует качественному по MTF50 фотообъективу.

Ну а сейчас, когда основной актуальный для любителей и многих профессионалов пиксель 3,76 мкм, встаёт вопрос уже турбуленции атмосферы и термостабилизации светосильных камер, особенно с манженами. А такой пиксель - 1" на 750 мм фокуса.

[Алексей Юдин]

А. Юдин уже давно возмущается: кому нужны эти "традиционные" графики?! Но ведь не все дозрели до такого уровня, вот и оставляешь эти "рудименты", которые, дополняя информацию, дают более обёмное представление о возможностях разрабатываемой системы.

Традиционные вполне удобны для оценки расслабленности системы, когда видишь лимитирующие аберрации в чистом виде. В принципе, это и обсуждается, когда говорится о соответствии нейтральных зон ожидаемым аналитическим значениям.

Однако, практические системы оптимизируются по балансу для целевых значений, прежде всего для концентрации энергии в пикселе, поэтому выводить разнообразные диаграммы вообще стоит по запросу.

[Vla]

Доводить пришлось в ручном режиме- оптимизатор,на мой взгляд,несколько портит картинку.

Оптимизация — рискованное занятие, если вы не знаете, с какими аберрациями работаете и как они взаимодействуют. А как только вы это узнаете, она вам уже не нужна. Вот три системы: одна до оптимизации (вверху, #1), оптимизированная вами (в середине, #2) и оптимизированная (2ro) max (внизу #3). Различия в размере пятна невелики и несущественны. Монохроматическая коррекция (центральная линия) немного лучше в #1, чем в #2, а #3 немного хуже, особенно по оси. Аксиальная коррекция хроматизма лучше в #2, за ней следуют #1 и #3.
Это может быть удивительно, поскольку график астигматизма #3 показывает самый низкий краевой астигматизм и более плоское поле. Но проблема в том, что график астигматизма показывает только первичный и вторичный астигматизм, в то время как в таких системах аберрации более высокого порядка не являются незначительными на этом уровне аберрации. Причина, по которой слегка изогнутое поле с большим астигматизмом показывает более низкую ошибку волнового фронта, заключается в том, что эти аберрации более высокого порядка создают квазиастигматическую и квазикоматическую деформацию волнового фронта, которые минимизируются введением небольшой расфокусировки — которая, например, преобразует четырехлистник в квазиастигматическую форму — астигматизм и номинальный дисбаланс комы. Оптимизатор делает то, на что он запрограммирован, но если его задача не заключается в минимизации ошибки RMS (что также не всегда является лучшим решением), он будет более или менее отклоняться.
Поскольку у #2 наилучшая осевая хроматическая коррекция, давайте минимизируем ее ошибку RMS. Это делается путем изменения формы линзы поля, сохраняя ее силу неизменной. Если мы попытаемся выпрямить поле, ошибка увеличится (слева). При уменьшении астигматизма ошибка лишь немного ниже, но она принимает преимущественно кому (в середине). При введении комы противоположного знака путем небольшого изменения формы передней линзы ошибка уменьшается до почти минимально возможного значения (право). MTF показывает улучшенную передачу контраста для внешнего поля, а хроматизм увеличения также кажется приемлемым (OSLO дает полихроматические дифракционные изображения в черно-белом варианте, но форма изображения показывает, насколько близки цвета).

[Игорь А. Грибко]

Оптимизация — рискованное занятие, если вы не знаете, с какими аберрациями работаете и как они взаимодействуют. А как только вы это узнаете, она вам уже не нужна.

Спасибо за подробное разъяснение, я практик и при принятии решений часто руководствуюсь интуицией,но она не всегда ведёт в правильном направлении,поэтому особо ценно теоретическое обоснование.

[Vla]

Интуиции недостаточно. Для манипулировать аберрациями, когда относительное отверстие велико, необходимо смотреть на коэффициенты аберрации, как 3-й (4-й на волновом фронте), так и 5-й (6-й). И все еще нужно смотреть на карту волнового фронта, потому что есть «скрытые» аберрации, т. е. те, которые не показаны ни на графиках, ни в коэффициентах (например, исходный трилистник — не сбалансированная форма, приведенная в аберрациях Цернике — четырехлистник, боковая сферическая аберрация и т. д.). Даже если оптимизатор запрограммирован на самое низкое RMS, он становится ненадежным при уровнях ошибок значительно превышающих ~0,15 RMS волны. Эти два, коэффициенты и карта волнового фронта являются обязательными, са исключением случаев, когда оптимизатор очень сложный, и пользователь действительно знает что он делает. Я все еще предпочитаю не зависеть от оптимизатора — просто так мне больше нравится.

[ekvi]

особо ценно теоретическое обоснование.

Еще в середине 20 в. расчётная оптика находилась на стадии собирания зоологических гербариев. В отечестве, на мой взгляд, лучшим букварём является монография В.Н. Чуриловского "Теория хроматизма и аберраций третьего порядка" - 1 илл. оттуда.
Отсюда эти 3- и 4-листники. О них имеет смысл вспоминать при разработке визуального инструмента. В качестве примера приведу систему Райта и для него же 3д ЧКХ на краю поля (Lw = 10 мм), где глаз явно будет путать звезду с галактикой.
Но при оптимизации по полю оптимизатор, запущенный на минимизацию 2ro и dW, отжал из пятна всю эту зоологию, оставив пятно минимальным по всему полю - для фото это лучше, чем "художественный беспорядок" на снимке.

Пример с Райтом должен показать, что существуют системы, увечные по своей природе, с которыми при разработке широкопольной ОС лучше не связываться - об этом говорит приведённый график 3д ЧКХ. Вот тут-то и стоит привлечь понятие о "чистых" аберрациях, в данном случае, о "чистом" астигматизме. У того же Чуриловского, при изложении теории аберраций 3-го порядка сказано, что чтобы достичь "идеального" поля, следует стремиться к устранению ВСЕХ аберраций 3-го порядка. А этого можно достичь либо необходимым количеством варьируемых параметров ОС, либо - как в уникальной ОС Б. Шмидта - применив схемное решение.
Однако сегодня расчётная программа, оснащённая оптимизатором, позволяет любому начинающему выглядеть Бетховеном. Но знание о 3-листнике позволяет узреть его в пятне и принять своевременные меры, либо использовать для своих целей другую ОС.

Ну, и для полноты картины, приведу Полный тест Райта: как в известном анекдоте - "Урод-уродом, а костюмчик на нём - с иголочки!". Почему? Потому, что 2д ЧКХ считается в меридиональной плоскости, а там  - всё в ажуре.

[Алексей Юдин]

Еще в середине 20 в. расчётная оптика находилась на стадии собирания зоологических гербариев.

Тем не менее, основные семейства обсуждаемых систем успешно заложила. Например, обсуждаемый Гамильтон в варианте с предфокальным корректором уже у Флюгге в книге 55 года был.

В отечестве, на мой взгляд, лучшим букварём является монография В.Н. Чуриловского "Теория хроматизма и аберраций третьего порядка"

Однако, система Чуриловского почему-то только сейчас начинает набирать популярность - созрела, видимо!

О них имеет смысл вспоминать при разработке визуального инструмента.

Не визуального, а просто с определённым подходом - не исправлять все аберрации, а только некоторые. В ряде случаев - весьма рационально.

Пример с Райтом должен показать, что существуют системы, увечные по своей природе, с которыми при разработке широкопольной ОС лучше не связываться

А вот Олег Санкин, а до него в секретности - Фил Прессель совершенно этого не испугались и сделали первоклассные светосильные фотообъективы. Следующим шагом в этом семействе (укороченных до фокуса Шмидтов) можно считать RASA, c повышенными требованиями к стёклам предфокального корректора, но и ей несладко в перспективе, из-за Чуриловского с также высокими, но нормальными по современным меркам требованиями.

[ekvi]

система Чуриловского почему-то только сейчас начинает набирать популярность

Вы имеете в виду

[ekvi]

Цитата: ekvi от Сегодня в 17:03:20
Еще в середине 20 в. расчётная оптика находилась на стадии собирания зоологических гербариев.
Тем не менее, основные семейства обсуждаемых систем успешно заложила. Например, обсуждаемый Гамильтон в варианте с предфокальным корректором уже у Флюгге в книге 55 года был.

Имелось в виду теоретическое осмысление. Помните напутствие проф. Татарникова:"Всё в этом мире сделали инженеры-практики. А потом пришли <теоретики> и объяснили им, как всё это работает" (за деньги творцов, разумеется!)

[Алексей Юдин]

система Чуриловского почему-то только сейчас начинает набирать популярность

Вы имеете в виду

Нет, субапертурный катадиоптрик, как у Гончарова с Бахрами и видимо Аккермана.

[Vla]

особо ценно теоретическое обоснование.

Еще в середине 20 в. расчётная оптика находилась на стадии собирания зоологических гербариев. В отечестве, на мой взгляд, лучшим букварём является монография В.Н. Чуриловского "Теория хроматизма и аберраций третьего порядка" - 1 илл. оттуда.
Отсюда эти 3- и 4-листники. О них имеет смысл вспоминать при разработке визуального инструмента.

Посмотрел в интернете, похоже хороший, подробный учебник. Если бы он был доступен здесь, я бы его купил. Проблема со вторичными и третичными аберрациями в том, что их много, и некоторые из них регулярно исключаются из программ трассировки лучей. Ниже приведены всего три примера: #1 - базовая форма трилистника очень редко встречается отдельно, возможно, потому что она имеет тенденцию ассоциироваться с комой. Но она может сочетаться и с другими аберрациями. #2 - четырехлистник может присутствовать, когда программа трассировки лучей показывает плоское поле и отсутствие астигматизма или какие-либо аберрации, в этом случае наилучшее изображение будет получено путем расфокусировки его до квазиастигматизма и введения астигматизма противоположного знака. Поле по сути плоское, но график астигматизма покажет его искривленным. #3 - распространенная форма аберрации вне оси в больших камерах Шмидта, по-видимому, является комбинацией астигматизма и сферической аберрации, но на самом деле обе, первичная сферическая аберрация и астигматизм, незначительны. Фактические аберрации вторичные аберрации - это боковая сферическая аберрация, той же формы что и первичная сферическая, только увеличивающаяся с квадратом угла поля зрения (ноль на оси), и боковой астигматизм, той же формы что и первичный астигматизм, только увеличивающийся с 4-ой степенью угла поля зрения. Фактическая деформация несколько варьируется в зависимости от пропорций и других аберраций но, в общем, пятно похоже на рис. 32 Чуриловского.

[ekvi]

Посмотрел в интернете, похоже хороший, подробный учебник. Если бы он был доступен здесь, я бы его купил.

Книга вышла в 1968-м. Я её "отловил" в букинисте. Сегодня найти её в бумаге - абсолютно безнадёжно.
Я не понял, что значит "посмотрел в инете"? Если она есть в электронном виде - распечатайте! А если нет - высылаю её Вам на э-мэйл.

[Vla]

Есть в онлайн-библиотеке, http://e-heritage.ru/Book/10084589. В любом случае спасибо, Владимир Ильич.

[Игорь А. Грибко]

Нашёл заготовку для передней линзы. Плоскопараллельное оптическое окно из К8 толщиной 35мм и диаметром 360мм(немного придётся уменьшить первоначальный диаметр). Сначала хотел уменьшить толщину,но решил,что есть смысл сделать схему без паука,повесить корректор,фокусёр и приёмник на саму линзу. Получилось пока вот так.

[ekvi]

Получилось пока вот так.

ДС смещён вправо, линий - 15.