Как снять дифракционную картину в деталях

[yevogre]

Даже глазом?
Посмотрите своим вполне геометрически ограниченным глазом на фотографию дифракции точки - будут проблемы в рассматривании - опишите их.

Так Вы хотите через микроскоп рассматривать фотографию диффракционной картины?
Тогда я пас - все вопросы сняты. А вот описаным способом преобразовать картину - это и
вызывает сомнения. Ведь Вы не будете рассматривать проекцию пятна через микроскоп.
Это как раз в состоянии сделать только ПЗСка.
И мне непонятно - почему просто не взять объектив с бОльшим фокусом, получить бОльшее
диффракционное пятно и рассмотреть через ПЗС. Зачем f/4? Поясните, пожалуйста.

[echech]

Так Вы хотите через микроскоп рассматривать фотографию диффракционной картины?

Я? Боже упаси!
Просто геометрическая ограниченность глаза, как и оптики микроскопа, не мешает наслаждаться зрелищем дифракции точки.

А вот описаным способом преобразовать картину - это и вызывает сомнения.

Вот я и пытаюсь проиллюстрировать вам иллюзорность этих сомнений.

Ведь Вы не будете рассматривать проекцию пятна через микроскоп. Это как раз в состоянии сделать только ПЗСка.

Дифракционная картинка ярких звезд довольно неплохо видна визуально в короткофокусные окуляры.

И мне непонятно - почему просто не взять объектив с бОльшим фокусом, получить бОльшее диффракционное пятно и рассмотреть через ПЗС. Зачем f/4?

Вроде бы автор исходного постинга собирался таким образом исследовать свою оптику, а не другой "объектив с бОльшим фокусом". 

[yevogre]

Вроде бы автор исходного постинга собирался таким образом исследовать свою оптику, а не другой "объектив с бОльшим фокусом". 

Простите, видимо что-то упустил, т.к. перечитав ещё раз не нашёл данного
утверждения.

[Михаил_Никитин]

Да нормально можно рассматривать! Тут еще такая хитрая вещь, что дифракционные кольца видны даже когда ореол от сферохроматизма в несколько раз шире колец, а объект достаточно яркий и близкий к точечному - они просвечивают сквозь ореол.

Примеры (сам наблюдал) - очковая линза, диаметр 28 мм, фокус 400 мм, увеличение 40 крат - видно шесть колец от натриевого фонаря (и ореол нехилый), объектив ахромат диаметр 120 мм, фокус 670 мм, увеличение 110 крат - 4 кольца от Сириуса, 450 крат - 1 кольцо от натриевого фонаря (ртутный уже размывается).

А насчет микроскопов, окулярной проекции, съемок через окуляр, и т.п., ну вносят они геометрическое ограничение, ну и что?

Допустим, у нас экспериментальная комплектация телескопа с увеличением 480 крат. Угловой диаметр первого кольца, допустим, секунда дуги. На выходе из окуляра это кольцо будет видно под углом восемь минут дуги. Для того, чтобы окончательно испортить это изображение, проецируемое на матрицу, сумма остаточных аберраций окуляра и проекционной системы должна быть более восьми минут. Это нужно очень постараться, чтобы такое собрать, даже из одиночных линз. А микрообъектив в минуту дуги уложится спокойно.

[yevogre]

Понял, замолкаю.
Удачи!

[Serge Chuprakov]

Здесь явно непонятка.
Итак, при помощи объектива, способного воспроизвести диффракционную картину, из параллельного
пучка формируется точка с этой самой картиной. Точка мала, чтобы её рассмотреть простым переносом
с ПЗС матрицы на увеличивающий экран.
Для исправления данного недостатка при помощи объектива микроскопа точка превращается
опять в параллельный пучок, чтобы затем путём сложного преобразования внутри микроскопа,
спроецировать её на ту-же матрицу.
Вы не находите, что поедание холодца разогретой вязальной спицей - детские шалости по
сравнению с вышеизложенным?

Уважаемый yevogre, не понимаю, что страшного я сказал 
Объективы микроскопа, для тубусов 160 (таких подавляющее большинство) или 190 мм (такие реже встречаются) строит изображение не в бесконечности, а на расстояниях соответственно 160 и 190 мм. Там нет никаких сложных сложных преобразований внутри микроскопа — это просто изображение, построенное объективом микроскопа. С предметной плоскостью микрообъектива (в микроскопе — это место, куда «кладут» инфузории ) вы совмещаете фокальную плоскость телескопа, а в фокальной плоскости микрообъектива вы помещаете свою матрицу и имеете N-кратное увеличение фокусного расстояния телескопа. Если у вас 20X кратный объектив, то соответственно, дифракционная картина увеличится в 20 раз в миллиметрах. Все просто. Вот только яркость этой картины здорово уменьшится - в квадрате увеличения раз. Т. е. для тех же отсчетов матрицы вам придется в 400 раз (для 20X объектива) увеличить экспозицию. Так что позаботьтесь об устойчивости установки для съемки.
P. S. Кстати, бывают (но ОООчень редко) микрообъективы, строящие изображение в бесконечности  . Такие вам не подойдут — поищите нормальный и тогда не придется поедать холодец вязальной спицей...

[dudka]

Спасибо всем откликнувшимся.

А как Вы считаете, существенно ли улучшится качество, если объектив микроскопа будет типа "план-" (планахромат или планапохромат)?
Или с учетом неплоскости исходного (неувеличенного, в прямом фокусе) изображения искать "план-" не стОит?

[echech]

существенно ли улучшится качество, если объектив микроскопа будет типа "план-"

Не имеет значения, объект - точка по центру поля зрения.

[yevogre]

Уважаемый yevogre, не понимаю, что страшного я сказал 
Объективы микроскопа, для тубусов 160 (таких подавляющее большинство) или 190 мм (такие реже встречаются) строит изображение не в бесконечности, а на расстояниях соответственно 160 и 190 мм. Там нет никаких сложных сложных преобразований внутри микроскопа — это просто изображение, построенное объективом микроскопа. С предметной плоскостью микрообъектива (в микроскопе — это место, куда «кладут» инфузории ) вы совмещаете фокальную плоскость телескопа, а в фокальной плоскости микрообъектива вы помещаете свою матрицу и имеете N-кратное увеличение фокусного расстояния телескопа. Если у вас 20X кратный объектив, то соответственно, дифракционная картина увеличится в 20 раз в миллиметрах. Все просто. Вот только яркость этой картины здорово уменьшится - в квадрате увеличения раз. Т. е. для тех же отсчетов матрицы вам придется в 400 раз (для 20X объектива) увеличить экспозицию. Так что позаботьтесь об устойчивости установки для съемки.
P. S. Кстати, бывают (но ОООчень редко) микрообъективы, строящие изображение в бесконечности  . Такие вам не подойдут — поищите нормальный и тогда не придется поедать холодец вязальной спицей...

Вот это мне и непонятно.
В моём застарелом понимании объектив (любой) выдаёт преобразование ноль - бесконечность.
Я никогда не слышал об объективах, работающих по принципу "0 - 0", только увеличивающих.
Очевидно, упустил целый раздел. Если, конечно под такого рода "объективом" не подразумевается
комплектный микроскоп, пусть и упрощенного вида.
Понятие "20х объектив" для меня реально ново, поясните пожалуйста.

[echech]

В моём застарелом понимании объектив (любой) выдаёт преобразование ноль - бесконечность.

Обычно говорят о преобразовании координат или метрики пространства. Например, телескоп преобразует и масштабирует угловые координаты, фотообъектив угловые в линейные, проекционный объектив масштабирует линеные и т.д.
А вот, что занчит ваши "0 - бесконечность" - трудно сказать.

Я никогда не слышал об объективах, работающих по принципу "0 - 0"

00 это по моему обозначение гальюна на кораблях.

Понятие "20х объектив" для меня реально ново, поясните пожалуйста.

Объективы микроскопа маркируются своим рабочим увеличением. 20х это значит 20-кратный объектив.

[yevogre]

Попробую без "гальюнов".
Объектив (любой микроскопа) из точки на предметной плоскости формирует параллельный пучок,
равный его диаметру.
Объектив телескопа проводит обратное преобразование.
На объективе кратность никогда не встречал, только на окуляре.
На объективе указывают фокусное расстояние.
Под "гальюном" скрывается преобразование точка-точка, только увеличенная, что и вызывает
моё, мягко говоря, недоумение.
Преобразование координат - это из области неоптической.
Ибо на этом форуме мне и другим Эрнест давно объяснил, что преобразование в оптике -
только угловое. Оно по сути не может быть другим.
Т.е. имеются угол входа пучка в систему и угол выхода из системы, что и порождает увеличение
или уменьшение. Телескоп в данном случае намного проще микроскопа (если не иметь в виду
простую лупу - окуляр), т.к. сначала преобразует точку картинки в параллельный пучок, а затем
этот пучок обратно в точку перед окуляром и опять в параллельный пучок за окуляром.

[Germ]

Объектив (любой микроскопа) из точки на предметной плоскости формирует параллельный пучок,
равный его диаметру.

Не параллельный пучок (формирует объектив микроскопа)  - а сходящийся.

[yevogre]

Объектив (любой микроскопа) из точки на предметной плоскости формирует параллельный пучок,
равный его диаметру.

Не параллельный пучок (формирует объектив микроскопа)  - а сходящийся.

Простите, не могу согласиться, т.к. принимаю (хоть и косвенно) участие в рассчетах
оптики микроскопов для KAPS OPTIK.
При помещении предметной точки в фокальную плоскость объектива на выходе - параллельный пучок.
Долее система Галилея с преобразованием параллельный - параллельный, далее объектив (tube lens),
преобразующий параллельный в сходящийся, далее блок призм и окуляр.
Для преобразования расходящегося пучка в сходящийся надобно 2 объектива.

[echech]

>Не параллельный пучок (формирует объектив микроскопа)  - а сходящийся.
Простите, не могу согласиться, т.к. принимаю (хоть и косвенно) участие в рассчетах
оптики микроскопов для KAPS OPTIK. При помещении предметной точки в фокальную плоскость объектива на выходе - параллельный пучок.

Есть и такие микроскопы (точнее микрообъективы) для работы с "бесконечным" тубусом, но в обычных биологических и медицинских микроскопах объективы работают как проекционные (с конечного на конечное) с конечной длиной тубуса стандарта 160 или 190 мм.

На объективе кратность никогда не встречал, только на окуляре.

Стало быть опыт в этой области не велик. 

Преобразование координат - это из области неоптической. Ибо на этом форуме мне и другим Эрнест давно объяснил, что преобразование в оптике -
только угловое. Оно по сути не может быть другим.

Эрнест, "конечно, вор авторитетный", но и он может ошибаться или быть неправильно понятым. Изображающая оптика предназначена для преобразования пространства предметов в пространство изображений. Метрика пространства предметов может быть угловой (для телескопа) или линейной (микроскопа). Метрика пространства изображений может быть угловой (лупа, телескоп) или линейной (фотообъектив). И соответственно есть четыре типа оптических преобразований: уголовые в линейные, угловые в угловые, линейные в линейные, линейные в угловые.

[yevogre]

Возможно (даже скорее всего) вы правы!
Можно ведь и сборку из 2-х объективов назвать объективом.

[Asafan]

Не параллельный пучок (формирует объектив микроскопа)  - а сходящийся.

Простите, не могу согласиться, т.к. принимаю (хоть и косвенно) участие в рассчетах
оптики микроскопов для KAPS OPTIK.

Вот так и появляются авто с квадратными колесами - для пущей устойчивости. Объектив строит изображение. А где и какое - зависит от его назначения и конструкции (ну и от того, кто его расчитал, конечно). Есть объективы астрономические, фотографические, микроскопические  , проекционные, переноса и т.д. Объектив микроскопа строит действительное увеличенное перевернутое изображение. Каждой точке предмета соответствует точка изображения. Без сходящегося пучка не обойтись  .

[Serge Chuprakov]

Вот так и появляются авто с квадратными колесами - для пущей устойчивости. Объектив строит изображение. А где и какое - зависит от его назначения и конструкции (ну и от того, кто его расчитал, конечно). Есть объективы астрономические, фотографические, микроскопические  , проекционные, переноса и т.д. Объектив микроскопа строит действительное увеличенное перевернутое изображение. Каждой точке предмета соответствует точка изображения. Без сходящегося пучка не обойтись  .

А это, уважаемый Asafan, результаты реформ в образовании — оно т. н. «мозаичное», в нем нет системы. И делается это специально. 

[echech]

И делается это специально. 

Точно!.. Просто поразительно, как объектив микроскопа помог так выпукло выявить этот присорбный факт. Мне бы, например, просто было бы не догадаться!

[AAV]

Объектив (любой микроскопа) из точки на предметной плоскости формирует параллельный пучок,
равный его диаметру.

В чем сущность увеличительного действия микроскопа, в том что он рассматривает изображение. под большим узлом зрения.

Есть и такие микроскопы (точнее микрообъективы) для работы с "бесконечным" тубусом, но в обычных биологических и медицинских микроскопах объективы работают как проекционные (с конечного на конечное) с конечной длиной тубуса стандарта 160 или 190 мм.

Микрообъективы с  длиной тубуса стандарта 160 или 190 мм расчитаны так что на этом расстояние тубуса у них нет сферической аберации при работе с покровным стеклом, и в этом положении соответствуют величене увелечения микрообъектива.

[AAV]

Еще, возможно, для оценки качества инструмента и последствий нововведений.

Но дело не вэтом в чем смысл ставить 20^х микрообъектив, поставьте 20^х окуляр и снимайтеэ При 20^х увеличение 1D будет с относительным отверстием 1 к 12. Для фокуса 1 к 8 нужно 32х^, окуляр (8мм) Для того чтобы добиться большого увеличения нужен окулярный микроскоп ( окуляр-объектив). Оценить качество телескопа только по зафокалам не удатся, нужно посмотреть есть ли дифракция в фокусе, и ддля этого надо минимум увеличение 1D.
Микрообъектив сильнее 10^х лучше не брать. У микрообъектива 20^х и больше есть сферическая. Он расчитан на работу с покровным стеклом. На более слабых микрообъективах она не заметна. Более сильные микрообъективы попадаются с комой с астигматизмом, с меньшим увеличением  с этими ошибками не встречал. Сильный микрообъектив желательно проверить. При микрообъективе 8^х и окуляре 10, получаем 80^х равносильно окуляру 3, 2мм. если это бкдет микрообъектив к тубусу 160мм и выдержите это расстояние. Спокойно можно смотрет систему 1 к 4. Но если не надо сильного увеличения зачем огород городить снимайте через окуляр. И если есть короткофокусный окуляр с ним будет намного проще сфотографировать.