Преимущества "рулящей" апертуры перед светосилой

[StasV]

Хочу подытожить следующим гипотетическим экспериментом
Имеем 2 астрографа
1. D=200мм  F= 1000мм   D/F = 1/5
2. D=100мм  F= 500мм   D/F = 1/5
Оптические схемы одинаковы, конструктивных отличий нет.

Делаем 2 снимка
снимок №1 на астрографе 1
снимок №2 на астрографе 2
Выдержка, ISO, температура, прочие условия снимков одинаковы, камера одна и та же.

Далее 2 варианта
вариант А)
Снимок №1 имеет в 2 раза больший масштаб, он приводится к размеру снимка №2 путем ресайза в 2 раза.
После ресайза снимка №1, снимки сравниваются на предмет отношения С/Ш. Причем за сигнал берется яркость одного и того же  участка протяженного объекта.
Снимок №1 должен иметь примерно в корень из 4-х раз большее отношение С/Ш те. в 2 раза.

Вариант Б)
Ресайз не делается.
Снимки сравниваются на предмет отношения С/Ш. Как и в прошлый раз за, сигнал берется яркость одного и того же  участка протяженного объкта.
Отношения С/Ш должны быть примерно одинаковы.

[Max_canaryskies]

Апертура рулит всегда!

Единственное что с ее ростом возникают проблемы с качеством, весом, размерами ,монтировкой, гидированием, атмосферой и ценой 

[Alexander_A]

Я слышал, что при разных диаметрах, но одинаковой светосилы протяженные объекты выходят одинаковыми по яркости, но разные по масштабу.
Т.е. галактики такие же яркие хоть на 100мм, хоть на 200мм, (если у них светосила одинаковая) но детализация и масштаб больше на 200мм.
Откуда же на 66мм дудке галактики не хуже чем на 200мм трубе, но только маленькие.
А вот со звездами на оборот, вся сила в диаметре.
Преимущество апретуры только в разрешении, масштабе галактик и проницании звезд.

Именно так всё и есть, не понимаю о чём тут спорят   Чем больше светосила при бОльшем фокусном тем больше получается входное отверстие и размеры трубы. Поэтому если я буду снимать на объектив 50 мм с f/2 а кто-то будет снимать на 500 мм f/2 то разница при одинаковых выдержках будет только в масштабах и разрешении. Яркость объектов будет одинаковой.

[Юрий Гилев]

Апертура рулит всегда!

А вот хотелось бы узнать, насколько далеко она рулит для астрофото... Возьмем обычные наши условия - равнина, обычный уровень турбулентности, термостабилизация около часа, и все обычные прелести нашей ночи. И будем сравнивать качество полученных фото на инструментах с разной апертурой. С одной стороны, рост апертуры даст больше деталей, а сдругой стороны вызовет рост влияния факторов ухудшающих качество изображения - температурные искажения, разъюстировка, турбулентность. И с дальнейшим ростом апертуры инструмент сможет себя показать только в некоторых редких условиях. А в большинстве случаев качество будет соответствовать качеству некой апертуры, назовем ее "оптимальной" для наших условий. Еще на оптимальность будет влиять то чтобы  труба успевала термостабилизироваться вслед за плавным изменением температуры в полевых условиях. Вобщем прицеливаемся на  мобильный возимый полевой инструмент.

Мне представляется, что для атрофото наиболее оптимальна апертура в районе 200 мм, при телескопе системе Ньютона. Это мое очень субъективное мнение. Прошу поправить, если не прав!

Просто смотрю я на фото полученные на больших инструментах, например на 360мм, очень большая избыточность пикселов не несущих информацию - могли бы масштаб в 2-3 раза а деталей осталось бы столько же.

[Max_canaryskies]

Ну так атмосфера входит в перечень перечисленных параметров.

Да, 200мм наверное разумный максимум в средних условиях вне зависимости от системы. Более того и фокус длиннее 1200мм очень трудно осилить не профи особенно не на стационаре и без отличной монтировки и охлаждаемого павильончика. Иначе размеры изображения растут, а разрешение - нет.

[Павел Бахтинов]

Хочу подытожить следующим гипотетическим экспериментом
Имеем 2 астрографа
1. D=200мм  F= 1000мм   D/F = 1/5
2. D=100мм  F= 500мм   D/F = 1/5
Оптические схемы одинаковы, конструктивных отличий нет.

Делаем 2 снимка
снимок №1 на астрографе 1
снимок №2 на астрографе 2
Выдержка, ISO, температура, прочие условия снимков одинаковы, камера одна и та же.

Далее 2 варианта
вариант А)
Снимок №1 имеет в 2 раза больший масштаб, он приводится к размеру снимка №2 путем ресайза в 2 раза.
После ресайза снимка №1, снимки сравниваются на предмет отношения С/Ш. Причем за сигнал берется яркость одного и того же  участка протяженного объекта.
Снимок №1 должен иметь примерно в корень из 4-х раз большее отношение С/Ш те. в 2 раза.

Можно продолжить рассуждения, задавшись вопросом, во сколько раз можно уменьшить время экспозиции на большем телескопе для получения такого же отношения сигнал/шум (SNR), что и на меньшем телескопе (при равной экспозиции, как показал StasV, вдвое больший по диаметру телескоп имел бы двукратный выигрыш по SNR).
В общей постановке это вопрос непростой (ответ зависит от множества факторов), но если принять, что выдержку отдельной субэкспозиции мы оставим неизменной (ведь тип матрицы и ее освещенность при равной светосиле будут те же самые), а изменение суммарной экспозиции станем производить исключительно путем варьирования числа субэкспозиций, то отношение сигнал/шум будет пропорционально корню квадратному из числа объединяемых субэкспозиций, т.е. для двукратного изменения SNR длительность суммарной экспозиции придется изменить в четыре раза.

Иными словами, для изображений протяженного объекта, приведенных к равному масштабу, при всех сделанных оговорках, на заданный ранее вопрос:

...на сколько сократится время экспозиций при переходе с 80ED например до 100ED или 120ED? Пропорционально апертуре?

можно ответить: "Да, для получения такого же результата на большем телескопе можно уменьшить время экспозиции обратно пропорционально площади апертуры телескопа".
Правда, я с трудом могу представить себе любителя, приобретшего большой телескоп только для того, чтобы сократить затраты времени на фотографирование . При этом следует иметь в виду, что в обратную сторону эта закономерность работает не всегда: попытка компенсировать увеличением экспозиции переход от большей апертуры к меньшей может в ряде случаев натолкнуться на физические ограничения...

Вариант Б)
Ресайз не делается.
Снимки сравниваются на предмет отношения С/Ш. Как и в прошлый раз за, сигнал берется яркость одного и того же  участка протяженного объкта.
Отношения С/Ш должны быть примерно одинаковы.

Это так, но в данном случае полученные значения SNR на сравниваемых снимках будут относиться не к одному и тому же, а к разным по площади участкам объекта. ИМХО, такой подход приемлем лишь для оценки визуального восприятия (видимой зашумленности) фотографий, но не годится, если мы хотим сравнить верность воспроизведения на снимках реальных деталей объекта.

Я слышал, что при разных диаметрах, но одинаковой светосилы протяженные объекты выходят одинаковыми по яркости, но разные по масштабу.
...
Преимущество апретуры только в разрешении, масштабе галактик и проницании звезд.

То есть - во всем .
С точки зрения теории, отношение сигнал/шум - один из наиболее универсальных критериев. И проницание, и разрешение можно определить через достоверность регистрации (вероятность верного обнаружения или различения) тех или иных объектов и их деталей. А достоверность, в свою очередь, напрямую связана с отношением сигнал/шум. Важно только четко представлять себе, для какого именно объекта мы это самое отношение сигнал/шум в каждом конкретном случае вычисляем.

Что касается яркости, то не думаю, что ей следует придавать какой-то "абсолютный" смысл (как это зачастую делалось во времена пленочной фотографии). С помощью усиления камеры (gain, ISO) или, на худой конец, Фотошопа , "яркость" можно ведь получить какую угодно...

С одной стороны, рост апертуры даст больше деталей, а сдругой стороны вызовет рост влияния факторов ухудшающих качество изображения - температурные искажения, разъюстировка, турбулентность.

Формально, с ростом апертуры достоверность воспроизведения деталей объекта будет только повышаться (может быть, за отдельными исключениями, вроде съемки планет в плохих атмосферных условиях), правда, чаще всего ценой сокращения поля зрения. Если же включить в число критериев оптимизации поле зрения (а также цену, транспортабельность и т.п.), то можно, конечно, получить оптимум апертуры и в районе 200мм, и в каком-то другом районе - в зависимости от того, каким факторам придавать большее значение, а каким -меньшее.

[Тот самый Кеплер]

Апертура рулит всегда!

А вот хотелось бы узнать, насколько далеко она рулит для астрофото...

ИМХО она рулит только для "мелочи".
"Попсу" на нее снимать умучаесси - только мозаикой.
По моему скромному мнению апертура заставляет выбирать объект для художественного фото. Большая - пожалте мелкоту снимать. Мелкая - будьте любезны, большие поля - ваши, в мелкоту не суйтесь.
В любом случае рулит сумма экспозиций 

[StasV]

А еще рулит комплект АПО + РК