О разрешении в планетной фотографии

[Владимир Кузьмин]

нахрен эксперименты? все выводится аналитически

Аберрации учли? Штрель учли? Экранирование учли? А это все в реалиях, а не при MTF идеального объектива.
А ещё, к тому же, на практике и атмосфера свой вклад вносит.

[Павел Бахтинов]

А разрешение по Фуко жестко ограничено предельной частотой, выше которой ЧКХ обращается в ноль (т.е. D/λ , если считать в линиях на радиан), и этот предел не может быть преодолен ни при каком накоплении сигнала и повышении SNR.

Линия - это пара линий (белая и черная), или белая или черная?

Под периодом пространственной частоты подразумевается расстояние между двумя соседними черными (или соседними белыми) линиями. Между черной и белой - это полпериода

[MadAlex]

Аберрации учли? Штрель учли? Экранирование учли? А это все в реалиях, а не при MTF идеального объектива.
А ещё, к тому же, на практике и атмосфера свой вклад вносит.

хм. ты правда недеешься что все перечисленное улучшит тебе картинку и позволит увидеть то, что нельзя увидеть в идеальный объектив?

[Владимир Кузьмин]

Аберрации учли? Штрель учли? Экранирование учли? А это все в реалиях, а не при MTF идеального объектива.
А ещё, к тому же, на практике и атмосфера свой вклад вносит.

хм. ты правда недеешься что все перечисленное улучшит тебе картинку и позволит увидеть то, что нельзя увидеть в идеальный объектив?

Всё перечисленное, кроме высокого числа Штреля ухудшит картинку.
Кривая ЧКХ для данного инструмента строится только исходя из эксперимента, только исходя из результатов резольвометрии.

[Владилен]

А разрешение по Фуко жестко ограничено предельной частотой, выше которой ЧКХ обращается в ноль (т.е. D/λ , если считать в линиях на радиан), и этот предел не может быть преодолен ни при каком накоплении сигнала и повышении SNR.

Линия - это пара линий (белая и черная), или белая или черная?

Под периодом пространственной частоты подразумевается расстояние между двумя соседними черными (или соседними белыми) линиями. Между черной и белой - это полпериода

Понял свою ошибку. Был не прав.  Означает ли это, что в общем случае при наблюдении, съемке и после правильной обработки на хорошем телескопе и замечательной атмосфере деталь размером 57''/D не является артефактом гарантированно.

[MadAlex]

Понял свою ошибку. Был не прав.  Означает ли это, что в общем случае при наблюдении, съемке и после правильной обработки на хорошем телескопе и замечательной атмосфере деталь размером 57''/D не является артефактом гарантированно.

Нет. И потом, если критерий релея 140, то разрешимый предел 140*82%=115

[Mihail Sedyh]

нахрен эксперименты? все выводится аналитически

Слишком много влияющих факторов для аналитического вывода... (Кстати, старайтесь употреблять более корректные термины).
ЧКХ - отношение контраста объекта к контрасту его изображения. В данном случае используется, как я понимаю, синусоидальная мира с единственной пространственной частотой. А если мира будет другого профиля? Или , например, можно ли утверждать, что если изображение синусоидальной миры - серое поле, то изображение миры того же периода, но с сильно отличающейся скважностью (10% скажем) также не будет иметь никакого градиента?
Формулы хороши, когда точно понимаешь границы их применимости и допущения при выводе....
Например, пресловутый 140"/Д или упомянутый 115"/Д рассчитаны для какой длины волны?  И все ли участники об этом помнили, когда приводили эти цифры в своих сообщениях?

Насчет эксперимента, когда-то при обсуждении оптимального масштаба для планетной съемки (при статистических методах обработки и деконволюции/вейвлетах) чисто по анализу обрабатываемости фактического материала от нескольких авторов я взял на себя смелость предложить для согласования разрешения объектива с размером пикселя критерий (70"...80")/Д, или с учетом теоремы Котельникова  (35"...40")/Д/на пиксель (пару раз мне это потом припомнили  ). Т.е. более крупный масштаб бессмысленен из-за отсутствия новых деталей, более мелкий чреват потерями. Что можно сказать с теоретической точки зрения относительно этих цифр?

Ну и в качестве умственной разминки насчет "сверхразрешений"...
- для каких условий вычислена предельная частота Д/лямбда?
- можно ли как-то увеличить предельную частоту по одному направлению за счет ухудшения по другому?
- можно ли повысить предельную результирующую предельную частоту какими-либо алгоритмами обработки, имея набор изображений объекта системами с различной (но точно известной) ФРТ? Т.е. получить большую предельную частоту, чем у любого из отдельно взятых изображений?

[kryptonik]

Позволю себе напомнить, что на стр. 30 темы отв. 588 я описал прямой эксперимент по определению критерия Релея. Совпадение было абсолютным. Для себя я сделал практические выводы: не надо биться о стену головой. Хочешь высокого разрешения, решение одно: увеличение апертуры. Но достигнуть даже паспортного разрешения очень нелегко, а всякая зарелеевщина в любительской астрофотографии вообще мало реальна. Есть, конечно в этом деле нюансы, тема интересная.

[MadAlex]

Поскольку обсуждение разбились на два неравных лагеря - тех кто владеет мат аппаратом деконволюции и тех у кого с этим трудности, дальнешее обсуждение для себя считаю бессмысленым. Если есть вопросы - пишите в приват

[Владилен]

Например, пресловутый 140"/Д или упомянутый 115"/Д рассчитаны для какой длины волны?  И все ли участники об этом помнили, когда приводили эти цифры в своих сообщениях?

Ну и в качестве умственной разминки насчет "сверхразрешений"...
- для каких условий вычислена предельная частота Д/лямбда?
- можно ли как-то увеличить предельную частоту по одному направлению за счет ухудшения по другому?
- можно ли повысить предельную результирующую предельную частоту какими-либо алгоритмами обработки, имея набор изображений объекта системами с различной (но точно известной) ФРТ? Т.е. получить большую предельную частоту, чем у любого из отдельно взятых изображений?

114/D и 140/D берутся для зеленной волны 0.55 мкм. Предел разрешения при этом 114/D. По теореме Котельникова в этом случае необходимы как минимум два пикселя на один предел, т.е. 57/D. Но никто не запрещает нам установить масштаб больше, например 3 пикселя, т.е. 38/D.

Позволю себе напомнить, что на стр. 30 темы отв. 588 я описал прямой эксперимент по определению критерия Релея. Совпадение было абсолютным. Для себя я сделал практические выводы: не надо биться о стену головой. Хочешь высокого разрешения, решение одно: увеличение апертуры. Но достигнуть даже паспортного разрешения очень нелегко, а всякая зарелеевщина в любительской астрофотографии вообще мало реальна. Есть, конечно в этом деле нюансы, тема интересная.

Давайте повторим эксперимент, получим менее шумное изображение и применим методы деконволюции, получим другой результат, т.е. критерий Рэлея в этом случае превзойдем раза в два как минимум.

[kryptonik]

Давайте повторим эксперимент, получим менее шумное изображение и применим методы деконволюции, получим другой результат, т.е. критерий Рэлея в этом случае превзойдем раза в два как минимум.

Боюсь, что нет. Изображение получалось практически в идеальных «лабораторных условиях». Фактор шума несущественен. Зато волновая природа света проявляется со всей очевидностью. Мне это видится так. Есть зона привычных изображений, есть некая узкая переходная зона, в которой изображения начинают искажаться, и есть зарелеевская зона, в которой «видны» только интерференционные каракули. Полезную с научной точки зрения информацию вероятно можно и из этой зоны выкачивать.  Беда в том, что реальная атмосфера позволяет лишь изредка приблизиться ко второй зоне. Когда я вижу, как две линии слились в одну, у меня как-то нет сомнений, что разделить их уже невозможно, а если бы это и было возможно, то задача представляла бы исключительно теоретический интерес. Зато две слившихся линии прекрасно видны, а мне больше и не надо.
Можно, конечно дискутировать о ширине переходной зоны. Но есть ли смысл. Охарактеризовать эту зону одной цифрой не совсем правильно, поэтому все и вяжутся к Релею. 50-70-120-140.
А поэкспериментировать можно, сейчас, правда, времени особо нет, это наверно только зимой, когда неба нет месяцами.

[Владимир Кузьмин]

Позволю себе напомнить, что на стр. 30 темы отв. 588 я описал прямой эксперимент по определению критерия Релея. Совпадение было абсолютным. Для себя я сделал практические выводы: не надо биться о стену головой. Хочешь высокого разрешения, решение одно: увеличение апертуры. Но достигнуть даже паспортного разрешения очень нелегко, а всякая зарелеевщина в любительской астрофотографии вообще мало реальна. Есть, конечно в этом деле нюансы, тема интересная.

Релей, вероятно, уже не раз в гробу перевернулся. Ну, не применим критерий Релея для оценки разрешения по протяженным объектам, не применим он для астрофото. Михаил уже же дал чёткий и однозначный ответ. До этого уже так же писали об этом.

Для оценки разрешения по протяженным объектам нужно применять критерий Фуко.

Кривая ЧКХ всё чётко показывает. Кстати, вид кривой меняется при атмосферной турбуленции, помнится, даже, об этом Максим Усатов писал статью, в которой давал конкретные рекомендации по уменьшению влияния турбуленции. Есть пороговая частота, при которой ЧКХ = 0 - это порог разрешения по Фуко. И тут ничего не разрешить уже, при всём желании и стараниях.

При других частотах, можно выжать "детали". Но и то, есть, на мой взгляд, порог, выше которого "детали" обнаружить можно, но измерить с приемлемой точность нельзя, так как фиксируем мы дифракционную картинку, ты, Саша, правильно подметил и она "размывается". И чем выше частоты, тем больше неопределенность в измерениях для данного прибора с его апертурой и аберрациями. Это я называю различением. Хотя, полностью согласен с MadAlex, что этот термин притянут за уши, если мы попытаемся его определить, то придём невольно к разрешению, неважно чего от чего - двух сигналов друг от друга, или сигнал от фонового шума.

Разумеется, можно и нужно сравнивать разрешение для разных приборов в разных условиях, можно для этого привлекать соотношение n / D, так как оно более просто в применении. Ведь кривую ЧКХ снять прежде нужно. С n / D гораздо проще. Но тут мы должны смириться с тем фактом, что даже для одинаковых апертур и условий это соотношение будет разниться. Каждый телескоп уникален и "рисует" по своему и в разных условиях по разному, вроде банально, но факт. Так же оно будет разниться и для визуальных наблюдений и астрофото планет и Луны, так как фото подвергается обработке, той же самой деконволюции.

Полностью согласен, что нужно стараться выжать из имеющейся апертуры максимум, ибо в наших условиях, это представляется не всегда возможным, от силы несколько раз в год.

[IGORЬ]

…  Ну, не применим критерий Релея для оценки разрешения по протяженным объектам, не применим он для астрофото. Михаил уже же дал чёткий и однозначный ответ. До этого уже так же писали об этом…

Слава Богу! Консенсус достигнут.

… я взял на себя смелость предложить для согласования разрешения объектива с размером пикселя критерий (70"...80")/Д, или с учетом теоремы Котельникова  (35"...40")/Д/на пиксель (пару раз мне это потом припомнили  …

 Михаил, каковы будут Ваши рекомендации  на сегодняшний день?

[kryptonik]

нужно применять критерий Фуко.

«Терминологию я оставляю за вами». Просто когда я проверил, как сливаются две линии, это хорошо совпало с критерием Релея, хотя это как бы протяженные объекты. Тут мне кажется и кончается реальное разрешение, которое можно увидеть на фотографии. Все что выше можно принимать только с оговорками.

[Владимир Кузьмин]

нужно применять критерий Фуко.

«Терминологию я оставляю за вами». Просто когда я проверил, как сливаются две линии, это хорошо совпало с критерием Релея, хотя это как бы протяженные объекты. Тут мне кажется и кончается реальное разрешение, которое можно увидеть на фотографии. Все что выше можно принимать только с оговорками.

Определение критерия Релея как раз с оговорками:

- для визуальных наблюдений;
- для точечных источников света.

Поэтому и применять его нужно согласно этим оговоркам. А то что выше оговорок не имеет. Кривая ЧКХ снимается в конкретных условиях.

[kryptonik]

В том то и дело, что «применять» его нет никакой возможности. Если бы была возможность объективно оценивать реальное разрешение, полученное на фотографии, а то все на глазок хорошо-плохо, какой уж тут Релей.

[Владимир Кузьмин]

В том то и дело, что «применять» его нет никакой возможности. Если бы была возможность объективно оценивать реальное разрешение, полученное на фотографии, а то все на глазок хорошо-плохо, какой уж тут Релей.

Саша, пост выше, прочти, пожалуйста (Ответ #1034). Я там высказываю свое мнение насчет этого.

[Владилен]

Полученное реальное разрешение на реальном объекте оценить с достаточной точностью можно без использования миры, хотя с ней, конечно, вернее.
При обработке снимков мы всегда пытаемся подобрать форму PSF. Как только PSF подобрана правильно, то можно определить полуширину функции, а соответственно и разрешение.

[Mihail Sedyh]

Михаил, каковы будут Ваши рекомендации  на сегодняшний день?

Да в общем-то такие же. Единственное - весь анализируемый материал был отснят на апертурах от 180 до 300 мм. Для меньших и больших апертур могут быть другие значения. Кроме того, обычно света не хватает, что вынуждает уменьшать масштаб...

А то что выше оговорок не имеет. Кривая ЧКХ снимается в конкретных условиях.

Оговорки есть всегда. Профиль миры, спектральный состав свещения, характеристики приемника и т.д.

[Владимир Кузьмин]

Оговорки есть всегда. Профиль миры, спектральный состав освещения, характеристики приемника и т.д.

Михаил, в данном случае я имею ввиду, что эти оговорки уже заранее известны при снятии кривой ЧКХ (в конкретных условиях).
Если же мы говорим об оценке разрешения по Релею, то оговорки эти учесть невозможно и приходиться производить оценку "так как есть", а учесть можем лишь диаметр апертуры и длину волны.