Турбуленция и её вклад в ошибки волнового фронта

[VD]

Д

Главное, что частоты присутствуют!

Все же на самом кадре (или сетчатке глаза) их нет,.. хотя, используя априорную информацию (если мы точно знаем какого сорта объекты изображены в кадре), их можно в некоторых случаях попытаться частично восстановить. Заменить таким образом пятна звезд с кольцами дифракции на точки, размытые линии на тонкие-резкие, угадать какая буква (их ведь немного) изображена и т.д. И, когда мы видим, например, деление Энке на кадрах полученный с помощью 10" - это означает, что режимы деконвуляции и проч. цифровые премудрости специально подгонялись на то, чтобы что-то такое появилось в "ушках" кольца Сатурна. Сколько в этих изображениях реального деления, а сколько знания автора снимка о том, что оно там должно быть - не мне судить.

Деление Энке мы видим в 10" потому, что у деления  широкополосный спектр.  А вот ширину его в 10" померить не сможем - информация о ширине содержится на недоступных 10-ке высоких частотах. Повышение С/Ш теоретически позволит измерить ширину при "некоторых допущениях".

На секунду оставим атмосферу в стороне, т.к. речь о частотах. Не стОит забывать, что ничто (трудности технической реализации не учитываем) не мешает нам использовать, например, дальний ультрафиолет для расширения диапазона частот, где диффракция еще не так сильно понижает S/N.

[null]

На секунду оставим атмосферу в стороне, т.к. речь о частотах. Не стОит забывать, что ничто (трудности технической реализации не учитываем) не мешает нам использовать, например, дальний ультрафиолет для расширения диапазона частот, где диффракция еще не так сильно понижает S/N.

Что, Валера, совсем заврался? За ультрафиолет хватаешься как за соломинку

Причем здесь ультрафиолет. Для него будет просто выше частота среза. Сам срез никуда не денется.

[VD]

На секунду оставим атмосферу в стороне, т.к. речь о частотах. Не стОит забывать, что ничто (трудности технической реализации не учитываем) не мешает нам использовать, например, дальний ультрафиолет для расширения диапазона частот, где диффракция еще не так сильно понижает S/N.

Что, Валера, совсем заврался? За ультрафиолет хватаешься как за соломинку

Причем здесь ультрафиолет. Для него будет просто выше частота среза. Сам срез никуда не денется.

Мне говорить на эти темы с ИИ-бухгалтером, считающим, что он и тут столь же сведущ, - себя не уважать. А я себя уважаю.   Бодайся ка ты лучше с дубом. 

[blackhaz]

Вопрос очень прост. Вы видели, что MTF имеет частоту среза. А если послушать VD, то MTF - это фикция и срезанные частоты присутствуют в достатке. Свою нынешнюю модель вы построили на основе MTF. Так надо же определиться: имеет смысл эта кривая или нет?

Думаю, что не так всё просто. Частота среза на MTF обычно определяется теоретическим лимитом по Доусу.

[null]

Вопрос очень прост. Вы видели, что MTF имеет частоту среза. А если послушать VD, то MTF - это фикция и срезанные частоты присутствуют в достатке. Свою нынешнюю модель вы построили на основе MTF. Так надо же определиться: имеет смысл эта кривая или нет?

Думаю, что не так всё просто. Частота среза на MTF обычно определяется теоретическим лимитом по Доусу.

То есть вы предлагаете заменить настоящую частоту среза - где MTF становится равной нулю, некоторой немного меньшей частотой - взятой по эмпирическому критерию Доуса. И затем частоты в диапазоне от этого псевдосреза до среза настоящего считать, так сказать, сверхразрешающими частотами? Этот прием VD понравится 

[blackhaz]

Да, но эта немного меньшая частота, даже если мы заменим её лимитом по Спэрроу, всё ещё не объясняет, почему деление Энке 0.05" видно в телескопы, у которых лимит разрешения 0.5". Лимит Спэрроу не в десяток раз отличается от лимита по Рэлею. В общем, я не знаю.

[null]

Да, но эта немного меньшая частота, даже если мы заменим её лимитом по Спэрроу, всё ещё не объясняет, почему деление Энке 0.05" видно в телескопы, у которых лимит разрешения 0.5". Лимит Спэрроу не в десяток раз отличается от лимита по Рэлею. В общем, я не знаю.

Вот, обратите внимание еще раз:

Но при этом игнорируется, что конкретная высокая пространственная частота при большой апертуре есть всегда, а при малой - ее нет в принципе.

Интересно, а почему на фотках, сделанных сквозь 10" апертуры в кольцах Сатурна видно деление Энке?  Что это за принцип такой, который допускает такие исключения?

А где здесь исключение? Здесь нет ничего удивительного. Деление Энке есть темная линия - по сути импульс. А импульс состоит из непрерывного спектра пространственных частот. В том числе и таких, что доступны 10" апертуре.

* * *

Удается

Нет 

Откуда берется изображение деления Энке на снимках, полученных с телескопами, для которых ширина его лежит в области "принципиально отсутствующих частот"?

Вам уже довольно толково отвечали. Линия имеет непрерывный спектр и в область низких и в область высоких пространственных частот. Телескоп отфильтровывает высокие и строит изображение только по доступному ему остатку низких частот (к тому же искаженных ЧКХ) из-за чего изображение линии получается более толстым, чем она есть на самом деле + артефакты в виде соотв. дифракционного узора.

* * *

Телескоп малой апертуры, которая не разрешает саму ширину деления Энке, позволяет обнаружить это деление. Это происходит, как говорилось выше, потому что в спектре пространственных частот деления присутствуют все частоты от нуля до некоторой максимальной, соответствующей ширине деления. Малый телескоп регистрирует те НЧ, которые ему доступны, и строит изображение деления. Если шум высок, а света мало, то и ПЗС его не увидит, т.к. контраст будет недопустимо мал. При этом ширина изображения деления на малом телескопе возрастает -  здесь полная аналогия с пропусканием коротких импульсов через фильтры, отрезающие ВЧ- длительность импульса увеличивается.

[null]

Да, но эта немного меньшая частота, даже если мы заменим её лимитом по Спэрроу, всё ещё не объясняет, почему деление Энке 0.05" видно в телескопы, у которых лимит разрешения 0.5".

Попытаюсь с картинками.

1) Берем импульс - вектор из 256 значений; все значения нулевые, кроме трех идущих подряд.

2) Делаем преобразование Фурье - видим спектр этого импульса, все частоты от нулевой до 128.

3) Режем спектр, оставляя частоты от 0 до 50. Делаем обратное преобразование Фурье. Импульс отлично виден.

4) Еще круче режем спектр, оставляем только до 20. Импульс расплылся, еще больше артефактов - но он виден.

Вот так и деление Энке видно в небольшой телескоп.

[Max_canaryskies]

Я все же не совсем понял, в итоге что лучше будет по разрешению: идеальный рефрактор (250мм, АПО, флюорит) или длиннофокусный МАК 305мм с 19% ЦЭ?

[serega2007]

Я все же не совсем понял, в итоге что лучше будет по разрешению: идеальный рефрактор (250мм, АПО, флюорит) или длиннофокусный МАК 305мм с 19% ЦЭ?

            Ответ может дать только Канарское небо .                                Серега .

[null]

Я все же не совсем понял, в итоге что лучше будет по разрешению: идеальный рефрактор (250мм, АПО, флюорит) или длиннофокусный МАК 305мм с 19% ЦЭ?

Наша песня хороша, ​начинай сначала?

[null]

Я все же не совсем понял, в итоге что лучше будет по разрешению: идеальный рефрактор (250мм, АПО, флюорит) или длиннофокусный МАК 305мм с 19% ЦЭ?

A, вот еще ответ: http://www.nightskies.net/zerochromat/index.html

[VD]

Я все же не совсем понял, в итоге что лучше будет по разрешению: идеальный рефрактор (250мм, АПО, флюорит) или длиннофокусный МАК 305мм с 19% ЦЭ?

Макс, 

Зависит от разных факторов, типа объектов и характеристик приемника.  Например, для двойной звезды с компонентами приблизительно одинаковой яркости,  ширина аппаратной функции идеального телескопа (в секундах дуги) описывается формулой

a"=206*Lm/D/(S/N)^0.5    где Lm - длина волны в микронах; D - диаметр телескопа в мм., 

Т.е. можно разрешить двойные звезды с расстоянием между ними много меньшим, чем диффракционный предел - лишь бы отношение S/N было достаточно велико.

Для деталей на поверхности объекта,  разрешение (для того же идеального телескопа)  будет  d"=256*Lm/D

[ysdanko]

Вот еще интересная ссылка по этой теме. http://xray.sai.msu.ru/~mystery/html/tut_rus_rus/part1/turb.html
 «1. Получение изображений при турбулентности»

[null]

Т.е. можно разрешить двойные звезды с расстоянием между ними много меньшим, чем диффракционный предел - лишь бы отношение S/N было достаточно велико.

VD - законченный неуч и брехун. Квалифицированный, я бы сказал

Что он, интересно, уже понимает в этом месте под диффракционным пределом.

Песня, только хреновая.

[blackhaz]

Я все же не совсем понял, в итоге что лучше будет по разрешению: идеальный рефрактор (250мм, АПО, флюорит) или длиннофокусный МАК 305мм с 19% ЦЭ?

Итога ещё нет - работаем в этом направлении. 
Можно только сказать об этом конкретном случае следующее, исходя из методики калькуляции через эквивалентную апертуру: (которая имеет кучу багов!)

Если оба телескопа одинаково высокого качества, то АПО будет чуть более устойчив к условиям видимости, но не намного. Значит, с МАКом прийдётся быть чуть более терпеливым. То, что разрешит АПО при видимости 1.5", МАКу будет подвластно приблизительно при видимости 1". При идеальной видимости, по разрешению оба будут почти рядом (разница будет исчисляться сотыми долями секунды). В общем почти одинаково.

Но этому выводу пока доверять нельзя. 

[blackhaz]

Вот еще интересная ссылка по этой теме. http://xray.sai.msu.ru/~mystery/html/tut_rus_rus/part1/turb.html
 «1. Получение изображений при турбулентности»

Спасибо. Уже "перемолол" подобный материал, только в английском варианте. Тут полезное уравнение [8] применимо только для фото с длинными выдержками.

[Max_canaryskies]

Нда, похоже одним 250 АПО не отделаешься. Похоже придется планировать 200мм поменьше и 350мм побольше. 

[blackhaz]

Если судить пока по экспериментальной модели через MTF, то наблюдается эффект 3-секундной "уравниловки" - любые апертуры (даже 100мм и 500мм) показывают одинаковый контраст - различия пару процентов всего. Если брать сравнение, например, 200 и 350мм АПО (ЦЭ пока в модели нет), то реально секундная видимость их должна уравнять, а хоть какое-то преимущество 350мм инструмента начнётся с видимости 0.5". Думается, что такие большие апертуры как 350мм имеет смысл брать для наблюдений DSO. Хотя это пока только фантазии на бумаге.

[serega2007]

Нда, похоже одним 250 АПО не отделаешься. Похоже придется планировать 200мм поменьше и 350мм побольше. 

           Максим ! Можно на чашу весов бросить ВТОРОЕ назначение телескопа - количество света . Но , разумеется , на другую чашу его габариты и вес .                           Серега .