Методы оценки блеска

[Grizly]

Недавно нарвался на статью М. Кузнецова о оценке блеска звезд при помощи расфокусировки изображения. Кто-нибудь применял этот метод? Так ли все хорошо на практике, как это описывается в статье?

[С. Гурьянов]

Про то, что в статье, не помню. И знаю, что некоторые утверждают, что надо сравнивать фокальные изображения. Но лично мне гораздо удобнее их слегка дефокусировать... Настолько - насколько понравится. Разница в поверхностной яркости замечается гораздо увереннее. А в принципе - чего у народа спрашивать??? Тут же еще куча индивидуальных факторов (и в том числе качество оптики - истинно точечные изображения дают только камеры Шмидта). Надо просто взять какой-либо из стандартов (рассеянное скопление или карту окресностей известной переменной со звездами сравнения) и пооценивать постоянные звезды друг относительно друга. Сразу вылезут все нюансы.Вполне может получиться и так, что с вашим инструментом у вас уверенно пойдут только оценки до определенной звездной величины (нет ничего более похожего друг на друга, чем две слабых звезды);-)))...
А, если это про расфокусировку до исчезновения на фоне неба - то зачем лишние трудности??? Все наблюдают нормально, со звездами сравнения. И, уж тем более никакая предварительная сегодняшняя градуировка, завтра не поможет (Луна, фон неба, положение головы наблюдателя и т.п...).

[Grizly]

В статье написано, что нужно расфокусировать изображение "измеряемой" звезды и звезды сравнения до исчезновения пятна на фоне неба и сравнить "выдвинутость" окуляра в обоих случаях по
шкале. Таким образом, снимаются относительные показания и конкретные условия наблюдения не влияют на результат (если метод правильный). Кстати, эта статья лежит на этом сайте. )

[Анатолий Волчков]

Для того, чтобы использовать градуировку фокусировочной шкалы при иных условиях наблюдений нужно исследовать постоянство шкалы при различных условиях (освещенность неба, стабильность атмосферы, используемый интервал блеска звезд и т.п.). Этого в указанной статье не было сделано. Была приведена лишь серия определений блеска звезды, из чего сделаны выводы о точности метода, что методически неверно. Результаты этих исследований относятся лишь к конкретным условиям наблюдений и к конкретным звездам.

По самой сути метода он существенно субъективный и точность его зависит от условий наблюдения. Именно поэтому С. Гурьянов и говорит о том, что градуировку шкалы понадобится делать для конкретных условий наблюдений, а не использовать прежнюю градуировку. Речь идет, естественно, о достижении максимально возможной для данного метода фотометрической точности.

[Grizly]

Анатолий, т.е. вы хотите сказать, что в зависимости от условий наблюдений меняется цена деления шкалы? Ведь в методе важно приращение, а не конкретный отсчет шкалы.

[Анатолий Волчков]

Может меняться форма калибровочной зависимости. Вид калибровочной кривой вообще не прямая линия, причем может зависеть от многих параметров, в том числе и от свойств глаза в момент измерения. Например, в области слабых звезд возможен лзагиб» калибровочной кривой из-за уменьшения контрастной чувствительности глаза при малых освещенностях.

Все это требовало исследований. Поэтому методика, изложенная в статье, лсырая», не подтвержденная опытными данными. Отсюда и сомнения людей, занимавшихся хоть немного фотометрическими измерениями.

[Павел Фоменко]

Фотометрия не подведет, это точно

[Grizly]

Это все круто, конечно, фотометрия... Моя задача - найти метод измерения блеска звезд с наибольшей точностью, оперативностью, простотой реализации, и, желательно, с низкими требованиями к "тренированности". Обыкновенный визуальный даст хороший результат только после длительной тренировки. Фотографический - потребует самостоятельной работы с негативами. Это, вобщем, не проблема, но все же дополнительные трудности. Электронный фотометр у меня сделать не получится. А если метод Кузнецова, так хорош, как написано, то это будет идеальная штука. Надо проверить...

[С. Гурьянов]

Вот-вот!!! Именно ПРОВЕРИТЬ! В конце-концов что значит "заметить исчезновение звезды на фоне неба"? Тут граница не менее условна. Сделать это точно - не легче, чем просто сравнить три дефокусированных диска в поле зрения (переменная и две звезды сравнения). Причем во втором случае - интерполяция у вас на глазах. А когда "все исчезает по-очереди" - портится световая адаптация (шкалу-то читать надо), накапливаются индивидуальные погрешности по звездам, делаются лишние движения и измерения(а где принцип - "не суетись"? ;-))). Более того, окулярная трубка для данного метода требует полной реконструкции. От изготовления шкалы до безосновательного удлинения (попробуйте растворить достаточно яркую звезду - никакой трубки не хватит)...
В общем - суеты много, а прибыльность очень сомнительна. Единственное разумное применение такого метода - это наблюдение комет. Поскольку комета принципиально не похожа на звезды по внешнему виду, тут "метод исчезновения" может дать результат. Хотя и в кометной астрономии он почти не прижился...

[С. Гурьянов]

И, вдогонку. Тренированность - это не так страшно, как может показаться. И не настолько неточно. Та же фотография, о которой вы упоминаете - тоже не без изъяна. Другая фотометрическая система величин (раньше была В, а теперь, с цветными пленками - черт ее поймет). Невозможность измерений звезд в областях недодержек и передержек. Да и то, что попало в нормальный диапазон - точно можно измерить опять же только с помощью ирисового электрофотометра. А визуальные оценки с негатива - по определению не точнее визуальных в телескоп...

[Андрей Остапенко]

Да тут между строк читается другое: "Этот метод трудный, этот долгий, этот прибора требует... А мне хочется такой, чтобы сразу, без тренировки и очень точно!" Так не бывает, дорогой коллега. Сначала следует освоить существующие методы, а потом искать улучшенные. Кстати, как правило, старое надежнее, проверено временем, так сказать. Прадедушки наши не такие уж лохи были. Да и кремальерная трубка в их рефракторах имела гораздо больший ход...  

[Grizly]

Как Вы правильно читаете между строк, дорогой коллега! Я уже пробовал действовать методом Нейланда-Блажко, но убедился, что поначалу неуверенность такая, что ни о какой точности не может быть и речи. Эта же неуверенность в полной мере отразилась на графике блеска, который я построил. Кстати, наблюдал я тогда (прошлым летом) RZ Cas, которая была выбрана по критерию "ближе к зениту, больше амплитуда, меньше период". Поэтому сейчас я, при всемерном моем уважении к прадедушкам, пытаюсь освоить их методы + найти такие методы, которые позволят мне перейти от тренировки к "делу" быстрее.

[астроном№1]

Побробуйте обсудить следующую идею фотометрирования
теоретически (или практически):
1-в фокальн. плоскость устанавливается плоско-паралельное не напряженное тонкое стекло с микроотверстием.2-к торцу стеклышка прилаживается точечный источник света достаточно мощный на максимуме.3-освещенность дырочки регулируется реостатом через стабилизатор входного напряжения.4-глядя в окуляр, вращая реостат ,добиваются одинаковой освещенности дырочки в поле зрения и фотомерируемой звезды.5-показания снимаются по отградуированным шкалам (растояние звезда-луна,фаза луны)на ручке реостата по звездам сравнения в этих условиях.    

[Grizly]

Кстати, расскажите мне, чем ограничивается точность оценки блеска по фотографиям? Насколько я в книжках читал, она не намного выше, чем визуальные оценки.

[С. Гурьянов]

Неуверенность есть всегда, от этого убежать трудно. Возможный выход использовать не две а больше звезд сравнения и делать оценки относительно всех их. Потом получать несколько значений блеска и отбрасывая наибольшие разбросы - округлять. Что касается RZ Cas, то возможно это и не самая простая звезда для тренировки (хотя все критерии хороши). Там ведь поблизости почти нет нормальных звезд сравнения (чтобы уверенно были видны в одном поле зрения). А переводить инструмент со звезды на звезду и оценивать по-памяти - это тоже значительные ошибки. Какая была разница в блеске звезд сравнения (желательно, чтобы она не превышала 0.5m и подобрать такие трудно)? А по скольким значениям (точкам) вы пытались строить кривую блеска? И с каким периодом? В литературе попадается инфа, что ее период может испытывать неправильные изменения (хотя, видимо и небольшие ;-))... А, если еще попытаться свести на один график наблюдения из разных месяцев, то и приведение к центру солнца возможно понадобится... В общем, в любом случае полезно взять несколько звезд постоянного блеска с карт AAVSO и пооценивать их друг относительно друга (повторяюсь ;-)). В разные ночи и в разное время (положение над горизонтом). Появится конкретная статистика, типа: 80 процентов моих оценок звезд 6-9.5 величины укладываются в точность +/- 0.2m. Тогда и на полученные точки графика можно будет смотреть более критично (а может это выброс из оставшихся 20 процентов? или провести вверх-вниз диапазон возможных ошибок и кривая сгладится? или еще что)... Идеально, когда наблюдателей несколько, тогда и индивидуальные погрешности (и инструментальные) сглаживаются и выбросы спокойно смотрятся на вполне очтетливой кривой блеска, даже если их специально и не выкидывать. Многие графики AAVSO так и смотрятся...

А, насчет малой точности фотонаблюдений, так тут несколько возможных факторов: неравномерность полива фотоэмульсии, ограниченный динамический диапазон (область недодержек - ПОЧТИ ЛИНЕЙНАЯ - область передержек). Работать можно только на средней, а это значит, что на конкретном снимке можно увидеть звезды от 1 до 12 величины, но это далеко не значит, что все они пригодны для измерений. Опять же слабые звезды фона где-то могут слиться с используемыми. И редкий объектив не страдает разного рода аберрациями (в т.ч. и зависящими от цвета). И на краю рисует не так, как в центре и.................
 

[Grizly]

Я попробовал применить метод расфокусировки: методом великого корейского ученого Тыка взял недалеко друг от друга на небе 20 звезд, которые не значатся в ОКПЗ, и измерил их яркость по этому методу с надеждой определить цену деления, прямо согласно статье. Зависимость, которую я получил, нифига не линейная, т.е. даже намека на линейность нет! Так что, неудачка у меня с этим методом.

[Анатолий Волчков]

Вячеслав, это не неудача. Просто, как я писал ранее, зависимость нелинейная, только и всего. Вообще линейной зависимости в измерительном методе добиться весьма трудно.

[Grizly]

Здесь дело, наверное, даже не в нелинейности зависимости. Получается ситуация, схожая с наблюдениями тусклых галактик: так посмотришь - видишь пятно, сяк посмотришь - не видишь. Из-за этого получаются очень большие погрешности. По-моему (теперь уже на основе собственного опыта), увидеть разницу в яркости двух четко видимых точечных источников проще, чем у двух почти неразличимых протяженных.

[Grizly]

Да, кстати, о методе Нейланда-Блажко. Я, при написании VSOA (см. Астрософт/Variable Stars Observer's Assistant) столкнулся с одной проблемой по обработке данных, полученных этим методом. Прошу опытных товаришей подтвердить или опровергнуть мои измышлизмы. Проблема возникла из-за недостатка информации по этому поводу в книгах Цесевича ("Что и как наблюдать на небе" и "Переменные звезды и их наблюдение"). Непонятно, какие разности (aqvpb - разность между a и b = p+q) брать в расчет. Я долго над этим думал и пришел к следующим выводам:
Нельзя делать оценки типа a2v2b, a2v3c одновременно, т.к. это вводит неопределенности в рассчет шкалы блеска звезд сравнения (тут a2v - одна погрешность, v2b - вторая, v3c - третья - несоответствие выходит: какую разность брать: b-a или с-a, ведь эти разности не равны, а от их выбора зависит шкала звезд сравнения). Т.е. ежели очень хочется для большей точности оценивать блеск больше чем по двум звездам, то нужно ОБЯЗАТЕЛЬНО брать 2 пары, а не три звезды (a2v2b,c3v3d), т.е. отдельные оценки не должны пересекаться по какой-либо из звезд сравнения. Но тогда выходит, что пары независимы, т.е. для каждой нужно строить свою шкалу блеска, считать блеск переменной по каждой шкале отдельно, а потом усреднять. Правильные ли мои выводы? Если нет, то как строить шкалу блеска для оценок с пересекающимися звездами сравнения, какие разности брать в расчет?

[Jawdet]

Идея здесь такая: к сожалению дословно привести цитату не могу, но, у Цесевича, а также у Паренаго и Кукаркина (кстати, там обработка наблюдений разжевана буквально до жидкого состояния), сказано, что при выводе степеннОй шкалы из оценок по методу Аргеландера и Нейланда-Блажко (что, практически одно и тоже) следует всячески избегать "не соседних" интервалов между звездами сравнения, т.е., в данном конкретном случае a-b подойдет, а вот a-c лучше не использовать, т.к. это приведет к значительным ошибкам.
Что же касается повышения точности оценок путем сравнения переменной с несколькими звездами, я боюсь, что это наоборот ухудшит точность. Все авторы отмечают большое влияние так называемой ошибки предвзятого мнения, когда наблюдатель подсознательно приписывает звезде желаемый блеск. При наблюдениях короткопериодических звезд, когда оценки ведутся через 10-15 минут, советуют поскорее забыть предыдущую оценку, дабы избежать этой ошибки!
Кстати, AAVSO, в этом отношении рекомендуют вообще не пользоваться интерполяционными методами: выбираешь в окрестности переменной приблизительно равные по блеску звезды сравнения с известными величинами и сразу оцениваешь ее в зв. величинах с точностью до 0.1m...