Построить планетарий

[Олег З.]

Приветствую всех!

Есть затея сделать планетарий.

Проектор стоит 20.000 $ (или евро, не помню) – шибко дорого.
Думаю как сделать проектор самому.

На заводском проекторе объектив 180 градусов. Такой вряд ли достану. Но есть предположение, что  90 градусный объектив может дать вполне нормальный визуальный эффект. Что скажете?

Проектор предполагаю использовать обычный бытовой. Пробовали проецировать фильм с 8го этажа на асфальт. Очень хорошо видно.

Купол предполагаю сделать разборный из синтетической ткани, из которой делают торговые палатки, тенты на кафе и т.п.

Также в инете видел проекторы планетариев с обычным объективом проецирующим через выпуклое зеркало.  Не нашел хорошей фотографии такого зеркала. Может кто-нить компетентен в такой конструкции? Стеллариум имеет режим для такой проекции.

Еще есть вариант с проекцией через матрицу от ТФТ монитора. Похоже, что можно сильно увеличить световой поток … ( площадь, температура). Но опять же вопрос с объективом …

Интересуют любые мысли

С уважением,
Олег З.

[Pilgrim]

Есть хороший ресурс по самодельным проекторам http://diyprojector.info/
Там есть подробные описания и фото множества самодельных проекторов.

Галлерея самоделок
http://diyprojector.info/gallery/index.htm

Их форум
http://diyprojector.info/forum/index.php

Главная сложность ИМХУ, это разрешение проекционного экрана. Одно дело смотреть на экране 2х1.5 метра в разрешении 1024х768 (пиксел около 2х2 мм), совсем другое - полусфера. При радиусе сферы 4м пиксел будет в среднем около полутора сантиметра, но главное - их форма будет сильно искажена к краям поля/"горизонту". Да и освещенность такой полусферы может оказаться сильно недостаточной. Это всё при условии, что получится найти отличный светосильный длиннофокусный сверхширокоугольник (пожалуй стоит искать среди обьективов от аэрофотокамер).

[vselen]

Для чего он Вам? Если Вы задумали прививать любовь детей к астрономии, примите мое почтение. Но лучше все же свести их
в профессиональный планетарий. Если для себя, то ... у каждого свои вкусы. Успехов.

[Олег З.]

>Есть хороший ресурс по самодельным проекторам http://diyprojector.info/
>Там есть подробные описания и фото множества самодельных проекторов.

Спасибо. Практичный сайт.

>Главная сложность ИМХУ, это разрешение проекционного экрана.
>Одно дело смотреть на экране 2х1.5 метра в разрешении 1024х768 (пиксел около 2х2 мм), совсем другое - полусфера.
>При радиусе сферы 4м пиксел будет в среднем около полутора сантиметра,

Тоже так рассуждал, но предположил, что опыт других …  Resolution 768 pixels across a diameter http://www.digitaliseducation.com/products-digitarium_alpha_2_plus.html
Ваше мнение?

>но главное - их форма будет сильно искажена к краям поля/"горизонту".

Это я не понял. Если вспомнить рисунок поля широкоугольников, то складывается впечатление, что при использовании оных для проекции с плоской матрицы, изображение как раз правильно ляжет на сферу с центром в точке объектива.
…
>Да и освещенность такой полусферы может оказаться сильно недостаточной.
>Это всё при условии, что получится найти отличный светосильный длиннофокусный сверхширокоугольник
>(пожалуй стоит искать среди обьективов от аэрофотокамер).

Простите кромешную некомпетентность, но причем тут светосила в случаи проекции?
Да и с длиннофокусностью непонятно. Разве что Вы имеете ввиду большой размер матрицы?

Мне кажется не менее интересным вариант с проекцией через выпуклое зеркало.
Это сфера и ее проще сделать.
Нашлась теория по этому вопросу:
http://local.wasp.uwa.edu.au/%7Epbourke/papers/graphite2005/graphite.pdf
http://local.wasp.uwa.edu.au/%7Epbourke/papers/graphite2005/graphite_talk.pdf

С уважением,
Олег

[Олег З.]

>Для чего он Вам? Если Вы задумали прививать любовь детей к астрономии, примите мое почтение.

И взрослых тоже

>Но лучше все же свести их в профессиональный планетарий.

В нашем государстве планетария нет … … … … … :-/

>Если для себя, то ... у каждого свои вкусы.

И для себя конечно ж тоже
А вкусы спонсора ограничены одной, двумя штуками баксов … Не шибко развернешься …

>Успехов.

Спасибо.

[Pilgrim]

>Есть хороший ресурс по самодельным проекторам http://diyprojector.info/
>Там есть подробные описания и фото множества самодельных проекторов.

Спасибо. Практичный сайт.

>Главная сложность ИМХУ, это разрешение проекционного экрана.
>Одно дело смотреть на экране 2х1.5 метра в разрешении 1024х768 (пиксел около 2х2 мм), совсем другое - полусфера.
>При радиусе сферы 4м пиксел будет в среднем около полутора сантиметра,

Тоже так рассуждал, но предположил, что опыт других …  Resolution 768 pixels across a diameter http://www.digitaliseducation.com/products-digitarium_alpha_2_plus.html
Ваше мнение?

>но главное - их форма будет сильно искажена к краям поля/"горизонту".

Это я не понял. Если вспомнить рисунок поля широкоугольников, то складывается впечатление, что при использовании оных для проекции с плоской матрицы, изображение как раз правильно ляжет на сферу с центром в точке объектива.
…
>Да и освещенность такой полусферы может оказаться сильно недостаточной.
>Это всё при условии, что получится найти отличный светосильный длиннофокусный сверхширокоугольник
>(пожалуй стоит искать среди обьективов от аэрофотокамер).

Простите кромешную некомпетентность, но причем тут светосила в случаи проекции?
Да и с длиннофокусностью непонятно. Разве что Вы имеете ввиду большой размер матрицы?

Мне кажется не менее интересным вариант с проекцией через выпуклое зеркало.
Это сфера и ее проще сделать.
Нашлась теория по этому вопросу:
http://local.wasp.uwa.edu.au/%7Epbourke/papers/graphite2005/graphite.pdf
http://local.wasp.uwa.edu.au/%7Epbourke/papers/graphite2005/graphite_talk.pdf

С уважением,
Олег

Насчет светосилы и фокусного - фокус завязан на линейный размер поля, на который рассчитан объектив. В аэрофотосъемке ширина пленки доходит до 30-40 сантиметров (а может и более, но я только такую держал в руках). Светосила играет ту же роль, что и при съемке - чем выше, тем ярче картинка на экране при той же яркости подсветки матрицы. Подсветку бесконечно наращивать не получится - будут проблемы с охлаждением, так что чем выше светосила, тем лучше. Какие значения будут приемлемы - надо выяснять на практике, в том числе это зависит от радиуса сферы-экрана.

Насчет искажений - дело в том, что при таком отображении, которое потребуется, картинка сильно сжимается к горизонту. Вот пример снимка с All-sky-камеры, примерно так должно выглядеть изображение на мониторе, чтобы оно правильно отобразилось широкоугольником на сферу. Как видите, к горизонту картинка сильно сжата по вертикале и растянута по горизонтали. То есть при обратной проекции пропорции сохранятся, но пиксели будут наоборот сильно вытянуты по вертикали и сжаты по горизонтали, к углам матрицы, приобретая вид ромбиков. Вобщем конечно надо смотреть, возможно на практике не так все страшно, но чую, эстетика от этого пострадает.

   Кстати еще понадобится линза френеля в качестве конденсорной, размером с матрицу. Вобщем много довольно редких и не дешевых компонентов.

   Я бы порекомендовал оставить затею мастерить проектор, сейчас фабричные уже достаточно подешевели. По-моему проще, качественней и возможно дешевле купить проектор и раздобыть/заказать выпуклое сферическое зеркало с нужными параметрами. Вот например подборка из яндекса по цене и яркости.

   Вроде есть вполне достойные варианты. В подсказке пишут, что "Проектор с яркостью 2500 ANSI лм дает очень большое по размеру изображение и может работать при ярком свете в зале, рассчитанном на 240 человек."  - ИМХУ должно слихвой хватить на приличную сферу радиусом несколько метров при затемненном помещении.

   Программа-планетарий Stellarium умеет рендерить картинку с рассчетом на проектор + сферическое зеркало. Поищите в документации, какие параметры зеркала ужны, как они считаются и как все устанавливается.

В таком виде ИМХУ идея уже из утопической переходит в весьма практическую с конечной ценой и трудозатратами. Главное - есть шансы уложиться в бюджет, если не считать затрат на строительство помещения и работу. Желаю удачи! Держите нас в курсе дела, если будете внедрять. Начинание очень полезное!

[Mihail Sedyh]

Может еще стоит подумать в сторону систем развертки?
Кстати об искажениях. Недаром наверное купола планетариев не сферы, а скорее параболоиды......

[Тот самый Кеплер]

А вкусы спонсора ограничены одной, двумя штуками баксов … Не шибко развернешься …

Каков вклад, такова и отдача. 

Когда я был ребенком, то устраивал планетарий у себя в комнате следующим образом:
стандартная подвижная карта неба прокалывалась иголкой по звездам, в соответствии со звездной величиной делались дырки разного диаметра.
Снизу карты устанавливался диапроектор, проекция велась на потолок.

Друзья были в восторге 

А вот какой планетарий, очень ущербный, у меня сейчас дома 

[Олег З.]

Спасибо.

>Насчет светосилы и фокусного - фокус завязан на линейный размер поля, …

Понятно

>но пиксели будут наоборот сильно вытянуты по вертикали и сжаты по горизонтали, к углам
>матрицы, приобретая вид ромбиков

Вот об этом я не подумал

>Я бы порекомендовал оставить затею мастерить проектор, сейчас фабричные уже достаточно
>подешевели. По-моему проще, качественней и возможно дешевле купить проектор и
>раздобыть/заказать выпуклое сферическое зеркало с нужными параметрами.

Да, да. Этот вариант меня больше всего и привлекает. Здесь оно продается http://www.mcmaster.com/ на странице 1772 И цена в пределах …
А здесь http://www.observatorycentral.com/lofiversion/index.php?t1234.html , как мне показалось, есть интересная инфа об этом и о другом варианте. Но, к сожалению, много непонятных слов
Если кому легко дастся понимание, поделитесь плиз!

>Главное - есть шансы уложиться в бюджет, если не считать затрат на строительство помещения и работу.

Кстати, насчет купола. Я предполагаю разборный легкий из ткани. Думаю как сделать меньше граней.

>Желаю удачи! Держите нас в курсе дела, если будете внедрять. Начинание очень полезное!

Спасибо. Очень постараюсь.

С уважением,
О.З.

[Yuriy Skripchuk]

Купол предполагаю сделать разборный из синтетической ткани, из которой делают торговые палатки, тенты на кафе и т.п.

А это как, будет нестационарное строение? Переносной вариант? Максимально приближенный к народу? Цирк Шапито?

[olsky]

Недаром наверное купола планетариев не сферы, а скорее параболоиды......

Купола - сферы. Сам учавствовал в переезде планетария в новое помещение и видел как создаётся новый купол.
Насколько я помню, кто-то где-то реализовал самодельный планетарий по принципу проекции почти точечного источника света, расположенного в центре сферы(с проколотыми отверстиями согласно положению звёзд) радиуса, наверное, не менее 20 см. Думаю, такое решение гораздо дешевле и уж точно - работать будет.

[Mihail Sedyh]

Купола - сферы.

Ну, возможно я ошибаюсь....

[Дрюша]

Сферический купол, имхо, лучше надувной. У нас как-то был такой шапито. Воздух туда нагнетается постоянно,  Показывали, правда, не звёзды, а просто сверхширокоугольное кино про всякий экстрим. Прыжки с парашюта, бобслей, скоростной спуск по горнолыжке... На поворотах все зрители дружно заваливались и хохотали... А объективчик у проектора там специальный. Типа фиш-ай, надо полагать, сильно дисторзирующий, но и изображение на кадре, наверное, снято аналогичной оптикой, так что в проекции выходит без искажений. И стоит всё это, надо думать, сильно дороже 22к$.

Для планетария, я полагаю, лучше взять много-много обычных объективов, которые показывают каждый свой сектор неба. Можно разбить сферу как футбольный мяч на 5- и 6- угольники, каждый из них поручить своему объективу. И каждая звезда "приписана" к какому-то из них. Чтобы объектив, расчитанный на плоское поле, резко казал на сфере, то и слайд (или что там? Фольга с дырочками?) должен быть слегка свферический (радиус можно посчитать)

[olsky]

Примерно так и устроены промышленные проекторы для планетариев. Только повторить это с необходимой точностью - непросто.

[halx]

Вот такие штуки есть в продаже: http://www.amazon.com/Discovery-Exclusive-Ultimate-Childrens-Planetarium/dp/B000JM28U4/ref=sr_1_7/002-5847871-2236017?ie=UTF8&s=toys-and-games&qid=1185564419&sr=1-7


Я бы так и делал. Стеклянную колбу побольше покрасить снаружи чёрной нитрой, процарапать иголкой звёзды, млечный путь - расстворителем нарисовать. Горизонт - бумажной маской снаружи колбы. Внутрь - галогенку и на экваториальную монтировочку с моторчиком. Планеты, кометы, метеоры итп - симулировать отдельными слайд проекторами и световыми указками (есть такие со сменными мини-слайдами - долазерной эпохи)... Самая дорогая деталь - хорошая точечная лампа (баксов 100). Кстати приборчик на фотке - как раз 100 баксов. Вот тут ещё варианты: http://www.amazon.com/s/ref=nb_ss_t/102-0611628-1328107?initialSearch=1&url=search-alias%3Dtoys-and-games&field-keywords=planetarium&Go.x=0&Go.y=0&Go=Go

[Олег З.]

>А это как, будет нестационарное строение? Переносной вариант? Максимально приближенный к народу? Цирк Шапито?

Да   Предполагаю. Иначе дорого

[Олег З.]

>Сферический купол, имхо, лучше надувной.

Он должен быть мягким и для него нужен хороший пол. Боюсь, что пара поездок в сельские школы … 

>А объективчик у проектора там специальный. Типа фиш-ай, надо полагать, сильно дисторзирующий, но и изображение на кадре, наверное, снято аналогичной оптикой, так что в проекции выходит без искажений. И стоит всё это, надо думать, сильно дороже 22к$.

http://local.wasp.uwa.edu.au/~pbourke/projection/uprightdome/ ...


>Для планетария, я полагаю, лучше взять много-много обычных объективов, которые показывают каждый свой сектор неба.

Кажется получится дороже

С уважением,
О.З.

[Дрюша]

Пол хороший не надо. Надувной купол можно над землёй натянуть. Когда этот атракцион был у нас, то это было зимой, над утоптанной полянкой. Ну, снег сам народ утоптал, а так - там даже не асфальт был. Щели, конечно, есть, но воздух нагнетается постоянно. Заходишь туда - через такой шлюз с особой дверкой-вертушкой, и хоть там зазоры минимальны (порядка миллиметра, а встречный ветер чувствуется). Схемы проекции могут быть разные. Возможны проблемы с фокусировкой и разной освещёностью. Но и они технически решаются. Насчёт фокусировки:
а) особая форма и
б) (или) перекос поверхности слайда или матрицы, проецируемой на сферу.

Перекос - это несложно, а форму (возможно, асимметричную) можно организовать чисто оптически, специальным корректором. Ну, асимметричный корректор может быть даже симметричным, только со сдвигом (скажем, его центр приходится на край слайда, а размер в 2 раза больше).

Равномерность освещённости проецируемого изображения можно достичь особым фильтром-маской, который имеет переменную плотность...

А много объективов - дешевле. Сколько стоит фиш-ай (да и светосила у него неважнецкая), а сколько постенький "триплет" (или тессар/индустар), да хоть бы и Гелиос. Минус проблемы с коррекцией...

[Олег З.]

>Пол хороший не надо. Надувной купол можно над землёй натянуть. Когда этот атракцион был у нас, то это было зимой, над утоптанной полянкой.

Понял конструкцию. Но кажется, будет дороже.

>… Ну, асимметричный корректор может быть даже симметричным, только со сдвигом (скажем, его центр приходится на край слайда, а размер в 2 раза больше).
>Равномерность освещённости проецируемого изображения можно достичь особым фильтром-маской, который имеет переменную плотность...

Понятная конструкция

>А много объективов - дешевле. Сколько стоит фиш-ай (да и светосила у него неважнецкая), а сколько постенький "триплет" (или тессар/индустар), да хоть бы и Гелиос. Минус проблемы с коррекцией...

Ну, а чем же это лучше чем уже обработанная картинка Стеллариумом через сферическое зеркало?! Проектор один. И возможностей при работе с компа множество! И дырки в фольге не надо сверлить, и слайды не надо делать …
И для Стеллариума есть хэлп как адаптировать картинку к конкретному объективу через конфиг …

Я спорю, но не огрызаюсь Мне самому хочется, до решающего разговора со спонсорами, попытаться понять какой вариант надежнее … Шоб не опростоволосится. Так-шо Вы спорте по страшной силе )

С уважением,
О.З.

[Дрюша]

Я думаю, что стандартный проектор для планетария не покатит по двум трём причинам.
1. Разрешалка маловата будет. Одно дело - киношки с интенсивной динамикой. Где всё мельтешит и меняется довольно быстро, разрешалка особая не нужна. А звёзды должны быть точечными, а не блямбами размером с Луну
2. Недостаточный контраст любого кино- или жидкокристаллического проектора. То есть, отношение яркости "абсолютно белого" к "абсолютно чёрному". Тогда либо небо будет слишком светлым, либо поверхностная яркость звёзд будет слишком слабой, и для достижения потребного интегрального блеска они должны быть здоровенными туманностями
3. И вообще проблемы с достижением достаточно высокой поверхностной яркости, которая могла бы хоть отдалённо напомнить о том, что видимые объекты - "звёзды".

Так что, кинопроектор - кинопроектором, а планетарий - планетарием. Совершенно разные вещи. У планетария звёзды можно наколоть на металлической фольге. Контраст - абсолютный. Соответственно, можно подсветить хорошей галогенкой, а лучше - ксенонкой. Температуру металлическая фольга - выдержит. Кстати, дырки на металле можно выжечь лазером под управлением компьютера. По звёздной карте и с учётом искажений (дисторзии) конкретного объектива. То есть, яркость у "звёзд" можно сделать намного и во много раз выше чем может дать проектор. Соответственно, видимые угловые размеры - меньше двух минут. Это будут действительно "звёзды". На практически абсолютно тёмном фоне. А, вот, для МП - отдельный проектор... Мжобыть, даже как предлагаете Вы. Он же - для Луны, комет и др. А для "планет" - отдельные девайсы по типу лазерной указки.

Насчёт надувного купола. Скажем, воздушный шар диаметром метров 30 стОит от 50k уёв , купол для проекции (с одной стороны - не сфера, а полу-сфера, меньше требовения к весу, термостойкости и т.п., с другой - своя специфика), думаю, того же порядка (плюс-минус в 2 раза). Ну, думаю, в общем и в целом, в стольник уложиться можно.