О разрешении в планетной фотографии

[BIG TRAIL]

теоретики всегда с превеликим трудом понимают о чем идет речь.

  Я тут только Геру знаю из теоретиков.

[Дядя Лёша]

Никогда не пригодится, ибо теоретики всегда с превеликим трудом понимают о чем идет речь.

=> В клуб.

  Витя, эта тема, на мой взгляд имеет прямое отношение к астрофотографии объектов Солнечной системы и исходит из практических результатов.

[BIG TRAIL]

тема имеет прямое отношение к астрофотографии объектов Солнечной системы и исходит из практических результатов.

Да.   По ходу сняли пятна на Ганимеде и никто грубо говоря не шарит, что это - детали или шумы.
 И такой вопрос засылать куда-то в клуб, как никому не интересный.
 Это круто.
 Зачем вообще снимать, если только беря за основу снимок, на котором размеры объекта можно определить абсолютно достоверно т.е. сверившись с Хабблом можно что-то утверждать.

[lazyBSD]

Это круто.

Олег, спокойнее, пожалуйста.



Обратите внимание на инструменты.

[BIG TRAIL]

  Мда, тут ошибиться невозможно. 

[lazyBSD]

Так о чем спор?

[Бронислав]

Извиняюсь что влажу, но похоже, самое время напомнить о моем знаменитом кирпиче!

Телескоп - китайский Ньютон 6" Расстояние до кладки чуть больше 60-ти метров, (специально мерял). Снимок уменьшен в три раза по вертикали, и откроплен по горизонтали. Жаль, что я не сохранил оригинал.

Условия для съемки не самые благоприятные - была небольшая турбуленция, фотоаппарат - мыльница приставленная к окуляру. Кадр, естественно, одиночный.

На этом снимке 1 см реальный равняется 7-ми сантиметрам на фотографии (толщина кирпича - 6 см, на фотографии - 45 см).

На оригинальном изображении были видны детали в 1 мм. Делим его на семь - получаем 0,14 мм. А 0,14 мм на расстоянии 60 метров видны под углом 0,45". А если бы это была камера с ЧБ матрицей в прямом фокусе, и т.д. и т. п.

[astrodoctor]

Согласен с уважаемым А. Прудниковым! Тему переносить не надо! Поскольку вопрос уже поднимался и не раз, нужно разобраться окончательно в нем и закрыть тему.
С моей точки зрения, согласен с Gera, произошло смешение понятий "разрешение" телескопа и "различение" в него деталей на дисках небесных тел.
Я тут еще раз сходил на сайт D.Peach'а и посмотрел его фотографии двойных звезд. Там есть отличный пример с Гамма Девы. Она снята с помощью 9,25 дюймового и 11 дюймового телескопов (в 11 дюймов снимали на 2 года раньше, расстояние между звездами было несколько больше), картинка соответствует теоретическим представлениям о разрешении. Есть снимок 9,25 дюймовым телескопом, но в разных длинах волн - в красных телескоп не разрешает компоненты, в синих - хорошо разрешает. Таким образом даже такой авторитетный и опытный фотограф планет как D.Peach не смог "выжать" из своего телескопа больше, чем он способен в теории! Действительно, сколько кадров не складывай 10, 100 ......10000, размер диффракционных колец не изменится и они никуда не денутся, а будет видна диффракционная картина, соответствующая теоретической. Чем больше кадров сложишь, тем более четкой будет ... диффракционная картина и все!
Теперь о дисках планет. Все очень хорошо знают, как телескоп рисует изображение точечтного объекта, но к сожалению, нет четких представлений о том как идеальный телескоп должен рисовать отдельные пятна, черточки, колечки и т.п. детали и их группы на планете в зависимости от ее (детали) контрастности и диаметра телескопа (или я этих данных не втречал). Сушествуют программы, симулирующие вид планеты в тот или иной телескоп, аберратор как пример, но они могут использовать ошибочные алгоритмы. Сомневаюсь, чтобы кто-нибудь делал на данной теме серьезные научные работы, защитил диссертацию и т.д. Естьт еще одна возможность для ошибки в этих программах: программы пишут программисты, которые не всегда абсолютно точно понимают задачу, которую ставит перед ними ученый. Сегодня, напрмер, мы с Н.А.Кардаковым "мучали" сайт www.calsky.com. Там есть подобный симулятор. Сравнивали картинку Марса, полученную нами 28 июня 2009 года, с теоретической. Мы оба пришли к выводу, что детальность нашей фотографии соответствует рассчетам симулятора для 16 -ти! дюймового телескопа. Но это не говорит, что мы "выжали" из телескопа больше его теоретического предела, скорее в программе есть какой-то "косяк"
Привожу наше фото, редактированное А. Прудниковым и 2 картинки симулятора для 12 и 16 дюймовых телескопов.

[Smirnov Andrey]

   Спор чисто схоластический. Для правильного понимания просто не нужно путать понятия разрешения и обнаружения. Ведь мы же регистрируем звёзды, размер которых далеко за пределпми разрешения. А вот чтобы разрешить двойную звезду требуется именно разрешение. А то что видно полярную шапку, размер которой может быть (а может и не быть) меньше теоретического предела по критерию Релея - ничего удивительного.

[Дядя Лёша]

 Отчего же, если уменьшить размер детали  в два раза это вовсе не означает уменьшение её альбедо во столько же раз!

Да?  Может быть..
 

  Олег, кусочек полярной шапки, диаметром чуть меньше её радиуса, я разместил рядышком.  Прошу прощения у Астродока за вольное обращение с его работой.

[astrodoctor]

"Кусочек" ясно виден, но если бы в место на месте настоящей полярной шапки была бы видна светлая деталь такого маленького размера, то вряд ли кто-то принял бы ее за полярную шапку.

Повторюсь, но предлагаю для более достоверного выявления деталей на спутниках Юпитера и других "мелких" объектах, делать снимки с временными интервалами и пытаться их анимировать. На счет поворота камеры на 60 и более градусов, не совсем согласен. Если в центральной части спутника видно темное пятно, то как камеру не крути, будет видно темное пятно, а деталь это или артефакт так и останется не ясным.

[VD]

   Спор чисто схоластический. Для правильного понимания просто не нужно путать понятия разрешения и обнаружения. Ведь мы же регистрируем звёзды, размер которых далеко за пределпми разрешения. А вот чтобы разрешить двойную звезду требуется именно разрешение. А то что видно полярную шапку, размер которой может быть (а может и не быть) меньше теоретического предела по критерию Релея - ничего удивительного.

+1

[kryptonik]

Кстати, если не путаю, именно у D.Peach'а мне попадалось утверждение, что теоретический предел можно превысить в десять раз. При обработке большого количества кадров, начинает работать статистика и отдельные элементы позиционируются более точно чем позволяет волновая теория. Но для этого на единицу теоретического разрешения должно приходиться существенное количество пикселов. Каждый конкретный фотон поглощается одним пикселом, почему бы нам не забыть, что мы имеем дело со светом как с волной, а исключительно с безразмерными частицами. С такой точки зрения предел разрешения зависит от накопленной информации, разные там среднеквадратичные отклонения и прочее. Глаз это сделать не может, фотография на основе эмульсий тоже. А матрица плюс компьютер? Почему бы и нет.

[Gera]

теоретики всегда с превеликим трудом понимают о чем идет речь.

  Скорее практики с трудом отличают указанные понятия. Кстати, я не совсем теоретик, если Вы про меня. И даже скорее совсем не теоретик.   А так презираемая практиками "теория"  - это вобщето вузовский курс прохождения сигналов (пространственночастотных  или времячастотных, неважно) через линейные цепи.  Оптика и радиотехника одинаково описываются.
   Ближе к теме. Имеем двойную с расстоянием 0.1" и 9-дюймовый телескоп.  Она  видна в виде чуть вытянутого "обьекта" (неизвестно какой точно формы, тк априори неизвестно отношение яркостей), окруженного кольцами. По Релею - неразрешимая двойная.  При идеальной атмосфере и высоком ОСШ можно зарегистрировать точно форму ядра и соответственно измерить расстояние компонент и позиционный угол. Если ОСШ мало и мешает турбуленция, то поможет модуляция изображения меандром по разным позиционным углам, усреднение, накопление и пр.  Ну так это что - разрешение?    Или может все-таки использование априорной информации? Или еще что?  Практики, похоже,  назовут РАЗРЕШЕНИЕМ   А это - всего лишь извлечение некоторой информации о пространственных частотах, НЕ пропускаемых оптикой,  по зарегистрированной информации на низких пространственных частотах, ПРОПУСКАЕМЫХ фильтром(оптикой) с учетом модели ожидаемого сигнала(двойная).
Протяженные обьекты ничем не отличаются по анализу от точечных, тк состоят из светящихся точек и т.п.

[VJiK]

Есть снимок 9,25 дюймовым телескопом, но в разных длинах волн - в красных телескоп не разрешает компоненты, в синих - хорошо разрешает. Таким образом даже такой авторитетный и опытный фотограф планет как D.Peach не смог "выжать" из своего телескопа больше, чем он способен в теории! Действительно, сколько кадров не складывай 10, 100 ......10000, размер диффракционных колец не изменится и они никуда не денутся, а будет видна диффракционная картина, соответствующая теоретической. Чем больше кадров сложишь, тем более четкой будет ... диффракционная картина и все!

Что бы уверенно спорить надо знать теорию оптических систем хотя бы на уровне классиков,  а не средней школы.
Рекомендую для начала ознакомиться с трудом КЛАССИКОВ -М. Борн, Э. Вольф "Основы оптики".
Многие вопросы сразу отпадут и о критерии Рэлея и его применимости...
см. стр.306, стр.380 п.8.6.2 Разрешающая сила систем, образующих изображение.
Всё доходчиво разъяснил Юрий в первом посте. С небольшими несущественными неточностями. (не 26%, а 19% ). B Рэлей вывел критерий для дифрешёток, о не круглых объективов. Там же легко понять почему разрешение на 400нм. в полтора раза больше, чем на 600нм. И что такое аподизация - и как можно перераспределить энергию  в дифкартинке. И ещё многое другое. Писать нет сил-лучше почитайте сами.
Извините, что немного резко-надоела эта тема всплывающая то на одном форуме , то на другом и мне как констуктору оптических систем (правда бывшему  ) тяжело читать эти мифы про критерий Рэлея... Да легко он преодолевается ...
 

[BIG TRAIL]

мифы про критерий Рэлея... Да легко он преодолевается ...
  

Хорошенькое дело легко!    только оглянуться назад на пару лет - где было и где есть сейчас.

[VJiK]

Хорошенькое дело легко!    только оглянуться назад на пару лет - где было и где есть сейчас.

О чём это Вы ? Упало качество снимков? Так критерий Рэлея тут не причём.
Снимите удалённые провода и зная их толщину посчитайте во сколько раз вы превзошли этот критерий.
И ещё прикиньте во сколько раз современные приёмники лучше глаза различают контраст (думаю намного меньше 19% глаза.) А критерий как раз для 19%. Но я опять начинаю своими словами пересказывать классиков...
Юрий в первом посте всё это доходчиво разъяснил. С этим спорить тяжело и не надо...

[Gera]

Снимите удалённые провода и зная их толщину посчитайте во сколько раз вы превзошли этот критерий.

Но сначала  снимите удаленные провода и НЕ зная их толщину, измерьте ее по фотографии

[VD]

Протяженные обьекты ничем не отличаются по анализу от точечных, тк состоят из светящихся точек и т.п.

Сильно отличаются.
В случае протяженных объектов очень сложно с априорной информацией.  

[astrodoctor]

Есть снимок 9,25 дюймовым телескопом, но в разных длинах волн - в красных телескоп не разрешает компоненты, в синих - хорошо разрешает. Таким образом даже такой авторитетный и опытный фотограф планет как D.Peach не смог "выжать" из своего телескопа больше, чем он способен в теории! Действительно, сколько кадров не складывай 10, 100 ......10000, размер диффракционных колец не изменится и они никуда не денутся, а будет видна диффракционная картина, соответствующая теоретической. Чем больше кадров сложишь, тем более четкой будет ... диффракционная картина и все!

Что бы уверенно спорить надо знать теорию оптических систем хотя бы на уровне классиков,  а не средней школы.
Рекомендую для начала ознакомиться с трудом КЛАССИКОВ -М. Борн, Э. Вольф "Основы оптики".
Многие вопросы сразу отпадут и о критерии Рэлея и его применимости...
см. стр.306, стр.380 п.8.6.2 Разрешающая сила систем, образующих изображение.
Всё доходчиво разъяснил Юрий в первом посте. С небольшими несущественными неточностями. (не 26%, а 19% ). B Рэлей вывел критерий для дифрешёток, о не круглых объективов. Там же легко понять почему разрешение на 400нм. в полтора раза больше, чем на 600нм. И что такое аподизация - и как можно перераспределить энергию  в дифкартинке. И ещё многое другое. Писать нет сил-лучше почитайте сами.
Извините, что немного резко-надоела эта тема всплывающая то на одном форуме , то на другом и мне как констуктору оптических систем (правда бывшему  ) тяжело читать эти мифы про критерий Рэлея... Да легко он преодолевается ...
 

Никто из участников форума не упоминал о применении каких-либо методов, позволяющих перераспределить энергию в диффракционной картинке, для получения изображения планет! Если Вы так настаиваете, на том что критерий Релея легко!!! преодолим, то преодалейте его на примере фото какой-нибудь тесной двойной, полученного при  помощи Вашего телескопа. Думаю, что ничего, кроме диффракционных кругов не получится, солько бы Вы кадров не сложили.
И при чем тут провода! Разрешение - минимальное угловое расстояние между точками, видимыми отдельно, а не сливающимися в одно пятно!