Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Как пользоваться решеткой Ронки при тесте рефрактора?  (Прочитано 2540 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн ТохаАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 706
  • Рейтинг: +0/-0
  • Клуб КЛАКР "Галилей"
    • Show only replies by Тоха
Как пользоваться решеткой Ронки при работе с рефрактором?
ТАЛ-150К/EQ-5, SW707AZ2, БП 20*50, МП8*30,биноклик 12*25

Оффлайн Дрюша

  • *****
  • Сообщений: 4 921
  • Рейтинг: +108/-14
  • Вы сышите только мой голос...
    • Show only replies by Дрюша
А зачем?
Вы что? сами делаете рефрактор?
И контролируете его качество решёткой Ронки?

Но теоретически такую решётку можно нарисовать.

Оффлайн ТохаАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 706
  • Рейтинг: +0/-0
  • Клуб КЛАКР "Галилей"
    • Show only replies by Тоха
Нет, проверяю рефрактор по одному очень умному заданию.
ТАЛ-150К/EQ-5, SW707AZ2, БП 20*50, МП8*30,биноклик 12*25

Оффлайн Дрюша

  • *****
  • Сообщений: 4 921
  • Рейтинг: +108/-14
  • Вы сышите только мой голос...
    • Show only replies by Дрюша
А схема есть? Из каких стёкол, радиусы, толщины, зазоры...

Или хотя бы характеристики: диаметр, фокус...

Условия ткста:

1: длина системы = 4*F, где F- фокус
2: проверяется только сферическая аберрация (даже в конкретном цвете). Хроматизм и сферохроматизм - не ловится... Впричем, сферохроматизм можно поймать при использовании узкополосных фильтров

Как нарисовать решётку Ронки - могу предложить свою програму под АвтоКЭДом (написана на АвтоЛиспе). Из-под АвтоКЭДа её можно вывести на хорошо откалиброванном принтере или плоттере, сфотографировать в нужном масштабе... Всё остальное - как обычно.

Аналитических формул у меня нет. Но я могу смоделировать "в лоб" численным методом прохождение лучей света в рефракторе, и по ним нарисовать решётку. Ранее я уже предлагал методу рисования решёток Ронки для любых зеркал: парабол, гипербол, эллипсоидов, сплюснутых сфероидов...

Насколько на самом деле это надо?

Оффлайн ТохаАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 706
  • Рейтинг: +0/-0
  • Клуб КЛАКР "Галилей"
    • Show only replies by Тоха
Телескоп D=70mm  F=700mm. Сфотографировать-дело не постоит, ежели как у Сикорука. Стекла-классические К8 и Ф2. Классический фраунгоферов рефрактор.
Опишите также саму технику теста.
А насчет нужности - очень надо, просто срочно.
ТАЛ-150К/EQ-5, SW707AZ2, БП 20*50, МП8*30,биноклик 12*25

Оффлайн Дрюша

  • *****
  • Сообщений: 4 921
  • Рейтинг: +108/-14
  • Вы сышите только мой голос...
    • Show only replies by Дрюша
Очень краткое описание проядка действий (дабы пнять, твой ли это путь).

Я просто НЕ ЗНАЮ, можно ли сделать что-то аналогичное на ZEMAX, ATMOS, OSLO, CODE V и т.п. Если даже можно, то я не знаю как и не мне вас учить. Но я лучше чеб кто бы то ни было знаю свою программу, которую сам для себя же и написал. Это не реклама. Это закономерно.

1. Добыть AutoCAD 2000-2004 (может быть подойдёт и 2005-2007 или даже уже 2008, но на них не проверял), установить, научиться работать на уровне юзера. У меня - всего лишь надстройки в среде AutoCAD

2. Скачать и установить мою прогу. Тоже вникнуть.

3. Найти схему этого или какого-либо другого рефрактора, который мыслится как "идеальный". Кстати, можно найти среди примеров в ZEBASE под ZEMAX, как-нибудь привести (масштабированием или переоптимизацией) к характеристикам своего конкретного объектива (диаметр, фокус...). Потом, у меня есть своя же программа конвертации из ZMX в мой формат LNZ или OPG (это два формата, которые я сам придумал для себя, и моя программа оба их поддерживает). Открыть эту модель в AutoCAD это делает моя программа OPENLNZ, которая регистрирует на себя расширения LNZ и OPG, и "открывает" их, вызывая AutoCAD, загружая там мою приблуду OPTIC, и предписывая ей открыть этот файл в своей среде).

4. Собрать в модели оптической системы "схему", в которой
а) источник света - точка, располагается в 2*F от объектива
б) свет фокусируется в примерно 2*F по другую сторону от объектива. Масштаб проекции  примерно 1:1. В такой конфигурации длина системы минимальна, и составляет 4*F
в) в силу того, что объектив работает в чуть-чуть нештатном режиме (макропроекции) он обретает сферическую аберрацию даже если в штатном режиме она ему не свойствена. Её-то мы и будем ловить.

5. Произвести модельную трассировку лучей света. Моя программа использует удобную ДЛЯ ЭТОГО ДЕЛА прямоугольную сетку, к узлам которой привязываются модельные "лучи света". Для сравнения, Земакс использует гексаполярную сетку, которая в анном случае мене удобна.

6. Седствами моей же программы получить сечение пучка света хде-то не доходя до фокуса (возможно, для нескольких мест). Сечение будет представлено множеством точек (вернее, коротеньких отрезочков, привязываться следует к серединам которых).

7. Сделать дополнительные построения средствами AutoCADа: нарисовать полилинии (ломанные) по точкам (используя объектную привязку в интерфейсе AutoCADа), сгладить их (Fit или Spline)? придать им удобную толщину. Можно на свой вкус закрасить области между линиями...

8. Откалибровать принтер или плоттер, и вывести чертёж на бумагу. Кстати, можно сразу заставить AutoCAD рисовать в негативе дабы при сёмке на негативную плёнку получился позитив.

9. Юзать решётку Ронки в снслогичных условиях, как они были смоделированы.

Я, правда, не знаю, насколько адекватны будут результаты модельных расчётов, выполненных для виртуальной модели ДРУГОГО обхектива (пусть даже с аналогичными хараетеристиками), скажем, супер-апо, реальному объекиву, который конкретно есть у Вас. Мне кажется, что если характеристики у обоих - примерно одинаковы (диаметр, фокус, оба - "тонкие") и модельный объектив (положим, супер-апо) хорошо исправлен в отношении сферической аберрации и сферохроматизма, то и для любого ахромата (тоже тонкого) он может быть взят как эталон и идеал "к чему стремиться". Но строго доказать этого я не могу. Как не могу и опровергнуть. Просто, чисто интуитивно мне так кажется.

9.


Оффлайн Дрюша

  • *****
  • Сообщений: 4 921
  • Рейтинг: +108/-14
  • Вы сышите только мой голос...
    • Show only replies by Дрюша
Тема про мою прогу на этом форуме

https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,9001.0.html

Ссылки для скачивания


http://andrrog.narod.ru/Download/OptSetup.EXE - программа-инсталлятор. Смораспаковывается и устанавливается
http://andrrog.narod.ru/Download/op4acad2.ZIP - документация в архиве.ZIP. Устаревшая, но будет потихоньку обновляться
http://andrrog.narod.ru/Download/op4acad3.zip - примеры. Пока тоже старые, те же, что и выкладывались здесь.


http://andrrog.narod.ru/Download/SELZMX.ZIP - программа SelZMX я уж не помню, включал ли я её в дистрибутив OptSetup... Кстати, сама эта прога там может быть интересна тем, что быстро показывает эскизы ZMX-файлов, правда, не всех, а только тех, которые реально может преобразовать в LNZ/OPG

Тема про решётку Ронки. Но не для рефракторов, а для зеркал. Которую я тут уже упоминал. Ну, метОда - во многом аналогичная. Отличается только модельной схемой.

https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,11783.msg291751/topicseen.html#msg291751

null

  • Гость
Телескоп D=70mm  F=700mm. Сфотографировать-дело не постоит, ежели как у Сикорука. Стекла-классические К8 и Ф2. Классический фраунгоферов рефрактор.
Опишите также саму технику теста.
А насчет нужности - очень надо, просто срочно.

Скачайте http://tinyurl.com/2frww7 Это программа - Ронкиграммер.

С ее помощью Вы сможете оценить сферическую аберрацию телескопа по методу Ронки, да и просто попрактиковаться в виртуальном выполнении теста.

Для Вашего случая введите, например:

D=70, F=700, CO=0 (т.е. нет ЦЭ), h=0.1 (толщина полосы решетки), Lg=695 (расстояние от объектива до решетки) Lm=15 (расстояние от решетки до приемника), далее, подбирая величины SA3 и SA5 (кликая мышью по графику SA3/SA5 или вводя значения в поля ввода ниже графика), добейтесь подходящего вида ронкиграммы. При этом графики продольной сферической аберрации и разности оптического пути будут отражать имеющуюся сферическую аберрацию.

Вот часть скриншота. Спрашивайте, если будет непонятно.
« Последнее редактирование: 21 Янв 2008 [11:49:04] от null »

Оффлайн Дрюша

  • *****
  • Сообщений: 4 921
  • Рейтинг: +108/-14
  • Вы сышите только мой голос...
    • Show only replies by Дрюша
2 null. Спасиб за ссылку на "ронкиграммер". Буду разбираться. Но тут задача, кажется, чуть-чуть другая.

2 Тоха
Лично мне на своей проге, которая у меня под рукой, собственно построение решётки Ронки - это минут 15-20 при наличии готовой модели объектива. Самое реальное - в формате ZMX, из которого я умею преобразовывать в свой формат.

Так что, если Вы кинете мне ZMX своего объектива (их других форматов у меня нет автоматической преобразовалки, так что можно долго и нудно вводить данные вручную, но тоже можно), и я бы мог построить решётку Ронки, и кинуть Вам в DWG, DXF, GIF, BMP, JPG... Распечатывать и фотографировать - это уж как-нибудь сами.

Я по-прежнему не шибко уверен, что решётка Ронки, построенная по виртуальной модели ДРУГОГО объектива будет уместна для Вашего. Лично мне пока в ломы искать подходящую модель дублета-ахромата, как-то там подгонять и преобразовывать, и брать на себя ответственность.

Оффлайн Дрюша

  • *****
  • Сообщений: 4 921
  • Рейтинг: +108/-14
  • Вы сышите только мой голос...
    • Show only replies by Дрюша
И всё же, мне много чего не очевидно. Вернее, очевидно, что не-... Ну, например, очевидно, что "толстые" оптические системы, то есть, компоненты которой имеют толщины и зазоры, сопоставимые с фокусным расстоянием (например, когда в 10 раз меньше - это уже "сопоставимо"), то они могут вести себя как угодно, в частности, в аберрационном отношении. Даже тот факт, что поверхности линз не плоские, а выпуклые и вогнутые приводит к тому, что возникают разные толщины на разных радиальных зонах. И в тонких аберрационных расчётах всё это учитывается.

Я для поставил численный эксперимент на Земаксе. Взял две простейшие системы:
а) одну - однолинзовую (двоякоразновыпуклую линзу с одной асферической поверхностью)
б) другую - вроде "телеобъектива" - более к

Обе системы - линзовые, но рассматривались в одной длине волны 0.555мкм, то есть хроматизм не учитывался.
Обе имели одинаковый диаметр входного зрачка 100 мм, эквивалентный фокус 1000 мм и отн. отверстие 1:10. Соответственно, одинаковый кружок Эйри - около 13.5 мкм в диаметре.
У обеих сферическая аберрация - исправлена за счёт асферики на одной из поверхностей (остаточная 5-го порядка много меньше кружка Эйри).
Это так было при фокусировке "на бесконечность". Когда же я их "навёл" на точку в 5 метрах от вершины передней линзы, то у них получились совершенно разные фокусные расстояния (эквивалентные, относительные и абсолютные), разная степень коррекции аберраций (поскольку они были оптимизированы на бесконечность, при наводке на "близь" вылезла сферическая аберрация).

То есть, при фокусировке на близкую точку, системы оказались не эквивалентны друг другу. В частности, по величине сферической аберрации. Уж я-то и настраивал их на ближнюю точку с одинаковым расстоянием до неё, и добивался одинакового относительного фокуса на выходе... А размеры пятна сферической аберрации были разными, примерно раза в 2.

Это значит, что в общем случае толстые сложные оптические системы, сделанные по разным схемам, даже если при каких-то условиях (например, при фокусировке на бесконечность) можно считать эквивалентными (фокус, диаметр, светосила, коррекция аберраций), в других условиях (скажем, при использовании для макро-съёмки) они будут вести себя совершенно по-разному.

Ахроматические объективы в том приближении, которое надо для коррекции аберраций (сферической, комы) следует рассматривать как сложные (толстые) системы. Простейшее приближение - не прокатывает.

Отсюда - вывод. разные ахроматические объективы ведут себя существенно по-разному при наведении на ближнюю точку.

Да, можно выполнить модельный расчёт, какая получится у ахроматического объектива сферическая аберрация при работе в режиме проекции в масштабе 1:1 или каком-либо ещё (конкретно). И получить решётку Ронки именно для неё. Но. Для другого объектива (с другими стёклами, радиусами и толщинами) эта решётка Ронки не подойдёт. Вернее, МОЖЕТ НЕ ПОДОЙТИ. Всё ж, схемы-то у них примерно одинаковые... Это я тут специально упражнялся с существенно разными схемами (там различия оказались в разы)... Но тем не менее.

Поэтому для того чтобы нарисовать адекватную решётку Ронки под Ваш объектив, нужно точно знать модельнве данные на него.

Оффлайн ТохаАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 706
  • Рейтинг: +0/-0
  • Клуб КЛАКР "Галилей"
    • Show only replies by Тоха
В Ронкиграммере разбираюсь, но не понимаю что есть PV,  RMS, SA...
ТАЛ-150К/EQ-5, SW707AZ2, БП 20*50, МП8*30,биноклик 12*25

Оффлайн Дрюша

  • *****
  • Сообщений: 4 921
  • Рейтинг: +108/-14
  • Вы сышите только мой голос...
    • Show only replies by Дрюша
PV (иногда P-V) - полный размах отклонений: от самого маленкого до самого большого значения.

RMS - среднеквадратический разброс.

Оба кримерия могут применяться к разным величинам: волновой пберрации (отклонения волнового фронта от идеальной сферы, выраженные в "лямбдах" - т.е. длинах волны). Также они могут применяться для оценки размеров геометрического пятна расеяния (геометрическое в отличие от физического расчитывается исключительно на основании геометрической модели. Физически нужно учитывать ещё и дифракцию.)

Поэтому нужно уточнить, о какой именно величине идёт речь. О волновой или геометрической поперечной аберрации?

Оффлайн ТохаАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 706
  • Рейтинг: +0/-0
  • Клуб КЛАКР "Галилей"
    • Show only replies by Тоха
Для величины Pupil radius. А что естьSA3, SA5?
ТАЛ-150К/EQ-5, SW707AZ2, БП 20*50, МП8*30,биноклик 12*25

null

  • Гость
Для величины Pupil radius. А что естьSA3, SA5?

Pupil radius - это радиус зрачка. Он изменяется от нуля до его максимального радиуса 100%. Пусть это величина P, что лежит в интервале 0 .. 100%

SA - это Spherical Aberration. Сферическая Аберрация, по-русски СА. Тут, кстати, игра слов. Дело в том, что Хроматическая Аберрация, по английски Chromatic Aberration - тоже выглядит как СА. Не путайте.

SA3 и SA5 - это коэффициенты сферической аберрации 3-го и 5-го порядка соответственно. Можно считать, что фокусное расстояние F для каждого тонкого кольца, что соответствует радиусу P, есть функция (зависимость) от P. В достаточном для многих случаев приближении:
 
F = F0 + SA3*P*P + SA5*P*P*P*P

Так и смотрите на кривую "Longitudal Spherical Aberration": по вертикали P (0..100%), по горизонтали - это разность (F - F0), где F0 - скажем так, основное фокусное расстояние системы.

Величину F0 Ронкиграммер может подбирать, чтобы оптимизировать один из параметров, характеризующих систему.

На сегодня все. Спрашивайте еще, не стесняйтесь.

P.S. Пока речь идет о геометрической продольной аберрации. График OPD - для волновой аберрации.
« Последнее редактирование: 23 Янв 2008 [18:42:32] от null »

signing_kettle

  • Гость
Цитата
Поэтому для того чтобы нарисовать адекватную решётку Ронки под Ваш объектив, нужно точно знать модельнве данные на него
Не дурите человеку голову! Для того чтобы проверить насколько далек объектив от нуля остаточных аберраций надо просто иметь решетку Ронки с периодом порядка 5-10 линий на мм (обычные прямые шпалы - чередование прозрачных и черных прямых отрезков).

Оффлайн ТохаАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 706
  • Рейтинг: +0/-0
  • Клуб КЛАКР "Галилей"
    • Show only replies by Тоха
Нашел книгу Максутова "Астрономическая оптика." Там сказано что различие между идеально тонким объективом и любым даже реальным тонким объективом невелика, и не игрет особой Роли.
ТАЛ-150К/EQ-5, SW707AZ2, БП 20*50, МП8*30,биноклик 12*25

Оффлайн Дрюша

  • *****
  • Сообщений: 4 921
  • Рейтинг: +108/-14
  • Вы сышите только мой голос...
    • Show only replies by Дрюша
Невелика - это насколько? Один процент, два, пол-процента...? В конце-концов, можно сказать, что сферическая аберрация (SA3) "невелика" по сравнению с фокусным расстоянием. Однако ж, именно её мы и хотим исследовать.

Кабы было бы так, что действительно различие между идеально тонким и реальным объективом не играла бы особой рояли, то тогда бы идеально тонкий объектив в силу его симметричности можно было бы перевернуть на 180 градусов, и он бы стал бы рисовать точно так же. Однако я на опыте (с подзорной трубой "Турист-2") убеждался, что переворачивание объектива (той реальной толщины, какой он есть) даёт очень сильную сферичку. Так, что, я прихожу к выводу, что играет. Если не "особую" роль (для гауссова приближения), но достаточно существенную когда мы толкуем об аберрацтях 3-го и более порядков. Мы жке хотим уловить эффекты отнюдь не первого порядка!...

Но ради интереса можно построить две решётки Ронки для разных объективов (приведённых к похожим внешним параметрам, таким как фокус и арертура, путём масштабирования и диафрагмирования), а потом сравнить их.

Но я, всё же, не пойму цели таких экспериментов. Мне кажется, что у ахроматов сферическую аберрацию по возможности - выправляют. Если что-то и остаётся, то порядка пятого. Это в жёлто-зелёном диапазоне (линии d или е), по крайней мере. А в других линиях (C, F, g') может вылезать сферохроматизм.


signing_kettle

  • Гость
Цитата
Но я, всё же, не пойму цели таких экспериментов
Цель очевидна - протестировать насколько велики остаточные аберрации объектива (в сумме и расчетные и производственные).

Расчет решеток требуется в случае, если требуется установить отклонение аберраций от расчетного значения (например при тестировании параболического зеркала из центра кривизны).

Но тут то совсем другой случай.