О разрешении в планетной фотографии

[varta]

Илья! Прекрасный ответ и практически мои выводы,но, видимо ,я их не смог ясно выразить до этого.

[VJiK]

Дифракция размажет провод в полоску темную посередине и светлеющую по краям на одиночном кадре, которая будет шире в несколько раз реального размера.
  А теперь сложим тысячи кадров и  обработаем по "планетной" технологии. Мы получим изображение провода, шириной меньше реального, что противоречит здравому смыслу.

Теперь мне понятно причина ваших заблуждений...
У Вас понятие "реальные размеры" деталей означают то действительно реальные размеры, то размеры размытые дифракцией...
Провод размытый дифракцией ("будет шире в несколько раз реального размера"), а затем в результате обработки по "планетной технологии" становится тоньше ... Так? Т.е его размер приближается к реальному? И это у Вас подпадает под термин "искажения обработки" ?
А я бы определил этот случай как "восстановления исходного размера детали" 
(думаю не стоит рассматривать случай когда обработка сделает размер меньше реального, такие фотографии у нас на форуме не попадались мне...).
Теперь в двадцать пятый раз про Рэлея-уже неоднократно в теме указывалось что это за критерий и к чему он применим и как на отдельных кадрах и при сложении их можно превысить его... Повторяться не буду...
По поводу "гордого превышения"... Мне неоднократно "доброжелатели" просили показать фотку с реальными деталями меньшими Рэлея. Я это и сделал и пояснил.

  Юрий не "фальсификатор". Его "планетная" обработка "сжимает" обнаруживаемые детали на планетах до размеров, значительно меньших критерия Рэлея. Но это не сверхразрешение.
  Это искажения обработки.

А вот это супер цитата. Надо запомнить.
Восстановление детали до размера меньше разрешённого Рэлеем есть только "искажение обработки". Спасибо... Смягчили вину Юрия    с "фальсификатора" на "исказителя" 
(При том что про "сверхразрешение" никто и не говорил)

PS Сотый раз убеждаюсь, что в спорах истина не рождается. (Хотя отдельные подвижки в мнении оппонентов про Рэлея появились).
Поэтому попытаюсь точно сформулировать своё мнение по теме...
Итак, два вопроса и мои краткие ответы...
1.Можно ли на современном этапе развития планетной любительской астрофотографии получить на снимках планет детали меньшие по размеру, чем допускают законы волновой оптики?
Ответ- НЕТ НЕЛЬЗЯ.
2.Можно ли на современном этапе развития планетной любительской астрофотографии получить на снимках планет детали значительно меньшие по размеру, чем допускает критерий Рэлея ?
Ответ- ДА МОЖНО.

И краткое пояснение почему-критерий Рэлея это частный случай законов волновой оптики    .

ЗЫ Всё заканчиваю свою очередную попытку пояснений.......

С уважением к оппонентам, Виктор.

 

[Забелин Илья]

 Ну наконец и я понял до конца Вашу позицию.
  Кстати именно спор и заключается в этом важном моменте в этой теме!
  Сформулировать проблему можно так.
 " Можно ли считать деталь, размытую дифракцией в пятно и уменьшенную обработкой до истинных размеров востановленной до исходного размера?"
   Конечно нет и вот почему.
 Мы получим не изображение детали в исходных размерах, а дифракционный кружок, размером с деталь. А это не одно и тоже!
   Если бы нам удалось получить изображение детали в ее истином размере, то мы увидели бы форму детали. Треугольник, квадрат, кольцо и т.д.
   Но этого не произойдет.
   Мы всегда получим только дифракционный кружок, размером с деталь.
  А это уменьшение дифракционного кружка обработкой до размера детали, а не востановление исходного размера детали
  Понимаете разницу?

 С уважением Илья
 
 

[VJiK]

Вы отклоняетесь от темы и не ответили на мои два вопроса.
"Восстановление реальной формы детали" не имеет отношения к ним.
Как по мне получение "круглого пятнышка" от посадочного модуля Аполлона будет достаточным достижением в астрофото Луны (и не имеет значение, что он квадрат, а не кружок).
Наличие формы в детали подразумевает превышение разрешения ещё раз в 5...
Т.е неточная форма минимальной разрешимой или распознанной детали не есть критерий бракования снимка и отнесения его в категорию недостоверных.
Надеюсь Вы поняли мысль? 
 

[Дядя Лёша]

 

   Угловой размер звезд  в Ваш телескоп меньше критерия Рэлея в тысячи раз. Но ВЫ их обнаруживаете и снимаете.

Совершенно не корректный пример, Илья!

Так и с пятнами на Юпитере, в Вашем примере. Это пример ОБНАРУЖЕНИЯ.

Скажите пожалуйста, Вы сами, когда-нибудь занимались ли лунно-планетной съёмкой и обработкой этих изображений?
   Разрешите предложить Вам расчитать линейный и угловой размер детали (земли Ксанфа, если я не ошибаюсь) на поверхности Марса на трёх, приведённых ниже снимках. Снимки получены в разное время на совершенно разном оборудовании.  400 мм - Криптоник, 125 мм - Ваш покорный слуга.

 

  Сформулировать проблему можно так.
 " Можно ли считать деталь, размытую дифракцией в пятно и уменьшенную обработкой до истинных размеров востановленной до исходного размера?"
   Конечно нет и вот почему.
 Мы получим не изображение детали в исходных размерах, а дифракционный кружок, размером с деталь. А это не одно и тоже!
     

   Прыщик на фотографии чьей-либо физиономии, независимо от того выглядит он простым пятнышком, либо "во всей красе" - прыщиком и останется! И называть его "дифракционным кружком" будет, разве только, сам владелец прыщика!
 
 

[Uselink]

Люди, а чего спорить-то? Теоретики за своими барьерами никогда не опустятся со своих высот до практиков, у которых есть ОГРОМНЫЙ опыт. Зачем использовать два этих понятия - "обнаружить" и "разрешить". Значит если объект виден - он обнаружен, а если объект имеет присущие ему детали (которые могут пусть даже выражаться в градациях изменения яркости) значит и "разрешён", в какой степени он "разрешён" это уже другой вопрос. Отсюда вполне можно составлять соотношения "разрешённости" объекта между телескопом и им самим согласно известным размерам для данного объекта или сходного с ним, а также и степень разрешённости. Кто не пробовал снимать и обрабатывать данные по Луне и планетам, а пытается теоретизировать и укладывать вопрос в рамки насильно, допускает грубую ошибку.
А вообще дословное понимание "разрешён" - "не запрещён", а значит "доступен" к исследованию и пониманию 

[BIG TRAIL]

1.Можно ли ..- НЕТ НЕЛЬЗЯ.
2.Можно ли ..- ДА МОЖНО.

Мудро.
 !!
 Тут еще и в других разделах про разрешение было дело.
   
   
Варта и др.,  похоже не увязывают видимый размер дифракционного кружка с разрешением .
 Отсюда трудности.
См. распределение энергии в диф.кружке.

[kryptonik]

Имеем такую мишень (Ф1-1): на фотопластине 9х12 прочерчены лезвием бритвы две линии. Линии выходят из одной точки, на противоположном конце расстояние между ними 1,8мм. Шкала снизу показывает расстояние от точки выхода в см. К примеру расстояние между линиями на расстоянии 5см равно 1,8 : 12 Х 5=0,15 х5=0,75мм.
На установке (см. ответ 388) линии сняты на диаметре 6,5 мм. Как видно (мне точно видно)слились они на расстоянии 6-7см. Возьмем 6,5см. Расстояние между линиями в этой точке 0,15 х 6,5 = 0,975мм.
С расстояния 11метров это видно под углом 18,28сек.
С другой стороны разрешение объектива диаметром 6,5 мм равно 120 : 6,5 = 18,46сек. Совпадение впечатляющее. Я попытался поснимать с разными настройками, но превзойти это разрешение не смог. Деконволюция позволяет существенно уменьшить толщину линий, но сливаются они по-прежнему ровно в этой же точке. Разумеется, Рубинар всего лишь фотографический объектив, вполне можно допустить, что на объективе более высокого качества можно будет получить более высокое разрешение. Но прежде чем списывать Релея, надо такое разрешение получить хотя бы в лабораторных условиях.
Для себя я делаю следующие выводы. Во-первых, я не обладаю искусством преодоления критерия Релея для линий путем обработки. Во вторых зона достоверной информации, о которой я могу сказать, что объекты выглядят достоверно похожими на себя лежит на гораздо более высоких значениях Релея. Отдельные элементы на изображении могут быть очень тонкими, но это не значит, что они такие и есть.

[varta]

В книге Койпера "Планеты и спутники" М., "Мир" 1960 описано, как при фотографических наблюдениях Марса в Великое противостояние 1956 года был использован метод составных фотографий.Марс снимался на цветную 16 мм кинопленку,а затем вручную отбирались лучшие изображения и складывались.Результат резко улучшался.В книге дано и объяснение-это исключение влияния атмосферы.Вот и нащи современные фото планет получены по той же методике(снимается длинный ролик 5 000-10 000 и "RegiStax" получает составной снимок).Тем самым мы убираем влияние атмосферы и только приближаемся к дифракционному пределу телескопа,который указан в паспорте.

[BIG TRAIL]

 Но ведь дифракционный предел в паспорте может быть прописан "По Рэлею"  или "По Воробьеву".
  А Воробьев между прочим 70/D . 
 Только недавно обсуждали.  Сейчас найдём.
...................................... 
 Не могу найти тему  , вроде только только была . .
 О, рисунок у себя нашёл:

Чем выше штрель, тем лучше разрешение, и т.д..
 далеко за 140/d

[varta]

Но ведь дифракционный предел в паспорте может быть прописан "По Рэлею"  или "По Воробьеву".
  А Воробьев между прочим 70/D . 
 Только недавно обсуждали.  Сейчас найдём.
...................................... 
 Не могу найти тему  , вроде только только была . .
 О, рисунок у себя нашёл:

У моего 10" Шмидт-Кассегрен фирмы "MEADE" указано угловое разрешение -0,56"(по Релею-0,55",а по Воробьеву может быть видимо что угодно).

[kryptonik]

Забавный эффект, линии на неразвернутом фото 1-1(см пост 588) сливаются раньше чем на развернутом, а на фото 1-3 такой эффект отсутствует. 

[Дядя Лёша]

Вот и нащи современные фото планет получены по той же методике(снимается длинный ролик 5 000-10 000 и "RegiStax" получает составной снимок).Тем самым мы убираем влияние атмосферы и только приближаемся к дифракционному пределу телескопа,который указан в паспорте.

  Поразительно! В этой теме мы обсуждаем разрешение в планетной фотографии и как только приводится конкретный пример из нашей практики, апологеты критерия Реллея, к которым я отношу и Вас, Николай, просто игногируют их. Может быть Вы всёже снизойдёте до моей просьбы из сообщения 585 и сделаете простой расчёт на основании приведённых в сообщении свежих данных, а не информации полувековой давности?
 

[kryptonik]

В книге Койпера "Планеты и спутники" М., "Мир" 1960 ..

Глубоко копает Николай! Но с данной цитатой я согласен. Единственно есть сомнения в величине разрешения, к которому идет приближение.

[Владилен]

Все приводимые аргументы против возможности получить обработанное изображение с разрешением выше, чем определенно по критерию Релея основывается на старых учебниках. Один из учебников до сих пор лежит в сети в качестве пособия для студентов. Предполагается, что информация с частотой выше среза системы: телескоп-атмосфера полностью затирается.
Да, она действительно значительно видоизменяется и не обнаружима ни глазом, ни ПЗС приемником даже после суммирования любого количества кадров. Но она восстановима по изменениям формы отклика системы, и инструменты по восстановлению информации в руках любителей имеются. Происходит не только усиление видимости отдельных деталей (обнаружение), но и повышается разрешение. Фотографы и производители цифровых камер давно этим пользуются. Пользуются этим и любители астрономии, но не все верят в свой успех, как я понимаю.
Предлагаю воспользоваться  электронной таблицей в формате xls для изучения возможности повышения разрешения за счет обработки (один из вариантов обработки Ричардсона-Люси). Все расчеты в каждой ячейке прозрачны и понятны (элементы программирования не применялись), очень надеюсь, что затянувшееся дискуссия, наконец, закончится, и мы перейдем к предметным разговорам.
В качестве иллюстрации привожу пример возможности разрешения двух темных точек (двух проводов) на белом фоне которые наблюдаются слитно, в виде единого провала без центральной горки.
Если кому-либо понадобиться большая точность прошу увеличить количество шагов до нескольких тысяч, я был вынужден ограничить количество шагов (менее 300) по причине ограничений на объем вложенной информации.
Синяя кривая – оригинальное изображение.
Розовая кривая – слитное изображение двух провалов (точек, линий, кратеров и т.п.)
Красная кривая – восстановленное изображение в котором наблюдается центральная горка.

[varta]

Все расчеты в рассуждениях моих оппонентов  основаны на статистическом подходе, но этот же метод применяется и в волновой оптике.Современные подходы ничем не отличаются от подходов вековой давности.Математическая обработка при помощи компьютера конечно эффективнее чем при помощи арифмометра.но теория одна и та же.По рассуждениям моих противников следует,что если получить спектр излучения при помощи дифракционной решетки(например 100 линий на мм) и в котором не разрешается тонкая структура(но она есть),то применение метода Ричардсона-Люси,позволит эту структуру выявить,т.е. довести разрешение до разрешения от решетки эквивалентной 500 линий на мм.Или еще выше? Алексей! Я приводил в разделе "МАРС" фото,полученное на 1 метровом телескопе обсерватории Пик дю Меди: на этом снимке не видны детали с разрешением меньше 0,14".В вашем случае действительно видна указанная деталь на поверхности Марса,но не видно множество других,которые есть на фото 400 мм и Хаббла

[Дядя Лёша]

По рассуждениям моих противников следует,что если получить спектр излучения при помощи дифракционной решетки(например 100 линий на мм) и в котором не разрешается тонкая структура(но она есть),то применение метода Ричардсона-Люси,позволит эту структуру выявить,т.е. довести разрешение до разрешения от решетки эквивалентной 500 линий на мм.Или еще выше?

Николай, может быть не стоит валить всё в одну кучу? Мы говорим о  практике любительской съёмки планет, а не о съёмке решёток, мир и пр.

  Алексей! Я приводил в разделе "МАРС" фото,полученное на 1 метровом телескопе обсерватории Пик дю Меди: на этом снимке не видны детали с разрешением меньше 0,14".

Со своей стороны, я могу привести Вам множество примеров снимков, разрешение которых не дотягивает до предельных возможностей съёмочной апертуры из-за атмосферных флуктуаций, либо неумения их авторов должным образом обработать свои снимки. 

В вашем случае действительно видна указанная деталь на поверхности Марса,но не видно множество других,которые есть на фото 400 мм и Хаббла

  Николай, для меня было бы верхом наглости противопоставлять 125 мм апертуру 400 милиметровой, а тем более космическому телескопу .  Позволю себе напомнить ,  Вы первый, кто выступил с заявлением, что детали на поверхности планет меньшие  предела Реллея являются артефактами обработки. На приведённых снимках, в очередной раз, Вы можете убедиться, что это не так и, упомянутая Вами деталь на поверхности планеты, впрочем, как и ряд других, реально существует на всех изображениях и угловой размер этого образования около 0,5". Это значение  превышает критерий Реллея для 125 мм апертуры в два раза и соответствует формуле 70"/Д.  Такие  же значения приводилось некоторыми авторами выше, в нашем обсуждении. 

[nickhard]

Предполагается, что информация с частотой выше среза системы: телескоп-атмосфера полностью затирается.

Она не затирается, а не проходит через оптическую систему. Почувствуйте разницу.

[Gera]

2 Vladilen Ural
Если СВЧ потеряны (не регистрируются) по причине  малости диаметра антенны(дифракция) , то они потеряны безвозвратно. Восстановить их частично можно  только с учетом априорной информации.
Когда Вы моделировали выше изображения планет и делали свертку с гауссоидой, Вы на самом деле моделировали ситуацию работы крупного телескопа через атмосферу. А это совсем не дифракция, это - статистика. У атмосферы как раз при длинной экспозиции ФРТ - гауссоида.  /У оптики ФРТ - бесселева и имеет четко ограниченный спектр./  То, что можно повысить разрешение в такой ситуации, известно давным давно, еще в 70-е годы повышали таким образом детализацию джета из ядра М87 на паломарском 200-дюймовом телескопе. Это, кстати, кратко описано у Щеглова "Проблемы оптической астрономии" 1980 г.в.  Причина на пальцах в том, что случайная нормальная величина с нулевым средним имеет ненулевой средний квадрат. И стало быть, присутствует на самом деле энергия и информация - вопрос , как ее вытащить

А вот бороться с дифракцией и "вытаскивать" СВЧ в лоб не получится, природу обмануть нельзя , вечным двигателем попахивает.  Хотя вполне можно (и нужно, и так собсно и делается!)  строить изображение на ВЧ, пропускаемых оптикой, фильтровать шумы "на глаз", дальше заужать границу свет/тень, задирая ВЧ, снова фильтровать на глаз, ... и  рапортовать о чем-то  в соответствии с поставленной...     И все  будут  в восхищении  от "задифракционности" картинки. 
 

[MAKsutik]

Gera +1