Турбуленция и её вклад в ошибки волнового фронта

[Забелин Илья]

  Удивлен.
   В этой теме слово "турбуленция" закончилось на первой странице.
  А остальные семь про что?

  С уважением Илья

[blackhaz]

Да, тут надо копаться. А кто формулку подбросит, чтобы построить MTF ну хотя бы ЦЭ?

[blackhaz]

Продвинулся дальше. Пришлось освоить язык программирования R и чуть подправить прекрасный код Стива Кохлера, который использовался для создания иллюстраций к известной всем книге Сьютера. Добавил возможность строить MTF турбуленции про Фриду. Теперь можно моделировать MTF и смотреть как влияет ЦЭ и другие аберрации.

Вниманию общественности представляю следующий график: MTF для апертур 254мм с ЦЭ=34% и 200мм без ЦЭ, без каких-либо аберраций, в четырёх условиях видимости от 0.5" до 3". Турбуленция по Фриду с alpha=1 (влияние наклона исключено).

Ось X - угл. секунды, т.е. график в угловых частотах. Я подумал, что это имеет смысл, т.к.: 1) намереваюсь сравнивать разные апертуры и 2) легче понять, где приблизительно находятся частоты, принадлежащие деталям на планетах, DSO, Луне, и т.д.

[VD]

В общем, подтверждает практику: хочешь видеть много мелких деталей на планетах - имей хороший телескоп с как можно меньщим ц.э.
и оптимальной апертуры (10-12") и терпеливо ждать моменты отличных изображений.   

[nickhard]

Не могу никак понять - какой физический смысл зигзага на графике с ЦЭ.

[null]

Продвинулся дальше. Пришлось освоить язык программирования R и чуть подправить прекрасный код Стива Кохлера, ...

Можно снова Фрейда почитать (не того) и Крепелина 

Максим. Вот в этом тексте https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,35444.msg633714.html#msg633714 был четкий ответ на вопрос - почему видно деление Энке в небольшие телескопы: текст, разложение в спектр и обратное преобразование. Прокомментируйте этот материал, пожалуйста. Если Вам здесь по-прежнему не понятны какие-то моменты - охотно отвечу. Спасибо.

P.S. Я бы никогда больше по этой теме Вам не надоедал, если бы не видел этот Ваш текст:

... всё ещё не объясняет, почему деление Энке 0.05" видно в телескопы, у которых лимит разрешения 0.5".

который до сих пор без ответа. Ну разве что "ответ" дает все тот же ... ммм ... VD

[blackhaz]

Не могу никак понять - какой физический смысл зигзага на графике с ЦЭ.

Падение контраста по сравнению с идеальной апертурой. Т.е. ЦЭ не будет влиять на разрешение и частоты, близкие к пределу разрешения, но будет влиять на контраст "всего остального."

[blackhaz]

Аркадий, ну честное слово. Я слабо знаком с этим предметом вообще и ни разу им не интересовался - и так вопросов по горло, одновременно с турбуленцией готовлю бумагу по переменным звёздам. И вопрос суперразрешения всё-таки немного другая тема. Я опираюсь на критерии Рэлея, Доуса и Сперроу. Тут мои знания на данный момент заканчиваются.

[serega2007]

           К Н 150 ...      Или : Ядрышко у тел. с центр. экранир. чуть поменьше и миры большей частоты рисуются чуть лучше .                     Серега .

[blackhaz]

Серёга, спорно. В теории да, на графиках да, но когда приводишь это дело в меру угловых частот, то преимущество куда-то за край графика залазит. По крайней мере на любительских апертурах. Я попробую всё посчитать, обобщить и подготовить статью, может это будет интересно. Ну или позор мне большой. 

[null]

... - и так вопросов по горло, одновременно с турбуленцией готовлю бумагу по переменным звёздам. И вопрос суперразрешения всё-таки немного другая тема. Я опираюсь на критерии Рэлея, Доуса и Сперроу.

Максим. Ваш текст напомнил мне скороговорку не успевающего никуда школьника То он на олимпиаде по физике, то на биологии, то в шахматы играет. Но что школьнику простительно, то для матерого аматера никак не сойдет И хоть вы уже "за статью садитесь" - ей-богу не делайте этого, пока не вникните: почему узкий-короткий ипульс-деление все же виден в небольшой телескоп.

[blackhaz]

Ну я понял, и что дальше?

[nickhard]

Не могу никак понять - какой физический смысл зигзага на графике с ЦЭ.

Падение контраста по сравнению с идеальной апертурой. Т.е. ЦЭ не будет влиять на разрешение и частоты, близкие к пределу разрешения, но будет влиять на контраст "всего остального."

Это-то я понял. Я пытаюсь понять почему.
Вопрос до некоторой степни риторический. Не тратьте на меня время, я попробую сам разобраться.

[null]

Ну я понял, и что дальше?

Вот что вы конкретно поняли - это и не понятно. Точнее; Лично вы: по-прежнему верите в запредельные пространственные частоты, проповедываемые маленьким "Эне бене...", или все уже хорошо?

[VD]

Я понимаю,  бухгалтеру Берлага не одолеть физику - ИИ не позволяет.

Но интересующиеся супер-разрешением (SR),  могут почитать об этой области в приведенной литературе. Можно еще много публикаций указать, но и этого хватит.

# M. Bertero and P. Boccacci. "Super-resolution in computational imaging". Micron, 34:265–273, October 2003.
# S. Borman and R. Stevenson. Super-resolution from image sequences — a review. Technical report, University of Notre Dame, 1998.
# S. C. Park, M. K. Park, and M. G. Kang., "Super-resolution image reconstruction: a technical overview", IEEE Signal Processing Magazine, 20(3):21–36, May 2003.
# S. Farsiu, D. Robinson, M. Elad, and P. Milanfar. "Advances and Challenges in Super-Resolution", International Journal of Imaging Systems and Technology, Volume 14, no 2, pp. 47-57, August 2004
# M. Elad and Y. Hel-Or, "Fast Super-Resolution Reconstruction Algorithm for Pure Translational Motion and Common Space-Invariant Blur ", IEEE Trans. on Image Processing, Vol 10, No 8, pp. 1187–1193, August 2001.

[blackhaz]

Вот что вы конкретно поняли - это и не понятно. Точнее; Лично вы: по-прежнему верите в запредельные пространственные частоты, проповедываемые маленьким "Эне бене...", или все уже хорошо?

Дайте определение "запредельным" частотам сначала. Это какие?
Я понял, что я соглашусь с Герой, Эрнестом и др. кто говорит, что, в общем, дел. Энке видна потому, что телескоп может построить нечто напоминающее это деление, пользуясь остатком доступных этой апертуре НЧ. Какие тут проблемы?

[null]

Дайте определение "запредельным" частотам сначала. Это какие?

Те, что отрезаны нулем MTF.

P.S. Слово "сначала"  Это я высоко оценил 

[blackhaz]

1) А что вам в слове "сначала" не нравится?

2) Нуль в MTF - это всего лишь cut-off частота по критерию разрешения. Обычно при построении MTF используется критерий по Рэлею, который, как это правильно сказать, слишком "требовательный." Так что телескоп однозначно что-то ещё способен разрешить за пределами "нуля", но не сильно далеко.

3) В частоты, которые за пределами нуля для какой-то апертуры D я верю - они существуют. Другое дело - можно ли их как-нибудь увидеть? Или, в чём вопрос?

[null]

1) А что вам в слове "сначала" не нравится?

2) Нуль в MTF - это всего лишь cut-off частота по критерию разрешения. Обычно при построении MTF используется критерий по Рэлею, который, как это правильно сказать, слишком "требовательный." Так что телескоп однозначно что-то ещё способен разрешить за пределами "нуля", но не сильно далеко.

3) В частоты, которые за пределами нуля для какой-то апертуры D я верю - они существуют. Другое дело - можно ли их как-нибудь увидеть? Или, в чём вопрос?

Все по кругу пошло. Нуль - не нуль, а Рэлей, а от Рэлея до нуля - "сверхразрешение" и т д. См. #126

[VD]

3) В частоты, которые за пределами нуля для какой-то апертуры D я верю - они существуют. Другое дело - можно ли их как-нибудь увидеть?

1. Частоты сущесвуют.  С чего бы им не существовать.  Это только бухгалтер мог сказать "не существуют В ПРИНЦИПЕ"

2. Увидеть.  Если глазом, то едва ли.  А вот если известен характер объекта (например, спектрально двойная звезда, т.е. настолько тесная, что визуально не разрешается, а только по спектру можно определить двойственность), то можно проникнуть довольно глубоко за нуль MTF (для данных D и L) и изучать, например орбиты этих звезд по измерениям "видимого" расстояния между ними и позиционного угла.  Слово "видимый" я  взял в кавычки, т.к. увидеть двойственность такой двойной звезды можно только на экране компьютера после специального процессинга снимков.
В свое время такие работы велись учеными МГУ лет 10 назад и приемник изображений для этих работ был куплен мною, т.к. я был в курсе этих работ и считал важным чтобы наши ученые довели эксперименты до логического конца. 
В условиях Крымской атмосферы, с приемником Pictor 416, на телескопе Zeiss 600 измерялись расстояния и позиционные углы двойных звезд с расстояниями менее 0.07".   При лучшей атмосфере, менее шумном приемнике, более ярких источниках и меньшей разнице в яркости компонент звезд (т.е. при увеличении отношения сигнал/шум),  разрешение можно было бы продвинуть еще глубже. 

Интересующимся предметом луше найти и почитать имеющуюся соответствующую литературу, а не слушать бухгалтера Берлагу, убежденного кроме всего прочего еще и в том, что освещенность на приемнике света зависит от размеров самого приемника.