Идеальный портрет звезды. Профиль.

[Grey_]

Позволю себе задать наивный и провокационный вопрос. Почему на астрофотографиях звезды разного размера?
Как на идеальном астрофото должны быть изображены звезды?

[Mars]

Вот так:

Бетельгейзе. Фото телескопом Хаббл на максимальном разрешении.

[Mars]

А ещё так:

Тоже Бетельгейзе но изображение получено телескопом-интерферометром.


так:

Альтаир. Тоже телескоп-интерферометр.


и так:

Мира Кита. Фото телескопом Хаббл.

[Mirali]

Позволю себе задать наивный и провакационный вопрос. Почему на астрофотографиях звезды разного размера?
Как на идеальном астрофото должны быть изображены звезды?

Для начала задам наводящий вопрос - а что Вы называете РАЗМЕРОМ звезды на астрофотографии? Ответ на вопрос почему разного будет зависеть от этого.
С уважением, Мирали

[Mirali]

Позволю себе задать наивный и провакационный вопрос. Почему на астрофотографиях звезды разного размера?
Как на идеальном астрофото должны быть изображены звезды?

Вдогонку второй вопрос - а что Вы назывете идеальным случаем? В физике под идеальным... понимают неучет каких-либо обстоятельств. Так вот идеальное астрофото - это
1. без учета аберраций оптики
2. без учета атмосферы
3. без учета дифракционной природы света
4. без учета квантовой и вообще дискретной природы приемников?
С уважением, Мирали

[Mars]

Вообще рекордсменом по фотографированию подробностей на диске это Бетельгейзе.
Вот ещё фото телескопом-интерферометром ESO:
http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/fap/image/0908/betelgeuse_eso.jpg
и её первое фото полученное методом спекл-интерферометрии:
https://astronomy.ru/forum/index.php?action=dlattach;topic=28055.0;attach=83853;image

[Grey_]

Позволю себе задать наивный и провакационный вопрос. Почему на астрофотографиях звезды разного размера?
Как на идеальном астрофото должны быть изображены звезды?

Для начала задам наводящий вопрос - а что Вы называете РАЗМЕРОМ звезды на астрофотографии? Ответ на вопрос почему разного будет зависеть от этого.
С уважением, Мирали

Благодарствую за наводящий вопрос. При наивном подходе звезды на астрофотографии должны выглядеть как точки (разных цветов и яркости), т.е. иметь размер в один пиксель. На реальных фото мы этого не имеем (даже при идеальной наводке на резкость), мы видим круги разной степени яркости и размытости, более того с разным профилем яркости. Надо ли при обработке стремиться к точечному представлению, ведь при взгляде на реальное небо более яркие звезды кажутся нам крупнее?

[Grey_]

Позволю себе задать наивный и провакационный вопрос. Почему на астрофотографиях звезды разного размера?
Как на идеальном астрофото должны быть изображены звезды?

Вдогонку второй вопрос - а что Вы назывете идеальным случаем? В физике под идеальным... понимают неучет каких-либо обстоятельств. Так вот идеальное астрофото - это
1. без учета аберраций оптики
2. без учета атмосферы
3. без учета дифракционной природы света
4. без учета квантовой и вообще дискретной природы приемников?
С уважением, Мирали

Ответ прост - идеальное астрофото должно показывать то, что увидим мы находясь в К раз ближе к объекту (где К - коэффициент увеличения телескопа).

[Grey_]

Вообще рекордсменом по фотографированию подробностей на диске это Бетельгейзе.
Вот ещё фото телескопом-интерферометром ESO:
http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/fap/image/0908/betelgeuse_eso.jpg
и её первое фото полученное методом спекл-интерферометрии:
https://astronomy.ru/forum/index.php?action=dlattach;topic=28055.0;attach=83853;image

Пардон, я неудачно назвал тему. Я имел в виду прежде всего массовые портреты звезд - дипскай.

[Pluto]

Я имел в виду прежде всего массовые портреты звезд - дипскай.

На самом деле такие изображения звезд, к истинному изображению звезды имеют мало отношения. Потому как угловой размер звезды, как правило, на много меньше предела разрешения оптики и сенсоров.

То что мы видим есть комбинация аберраций оптики, атмосферных искажений и искажений, вызванных устройством и структурой фотоприемника.

[Pluto]

Идеальным изображением звезды можно считать классическую дифракционную картинку (ядро с концентричными колечками), но на практике это тоже не так просто получить.

Есть такая программка - ABERRATOR, которая моделирует изображения звезд, в зависимости от некоторых параметров оптики. Правда она больше подходит для визуальных изображений.

[Pluto]

Профиль типичного изображения звезды на фото (если отвлечься от структуры фотоприемника) можно хорошо описать нормальным законом распределения. Причем, у ярких звезд, из-за насыщения фотоприемника будет плоская вершина. Снизу ограничение накладывают чувствительность и шумы фотоприемника.

Соответственно, чем ярче звезда, тем выше горб этого распределения над фоном неба и шумом, тем больше видимый диаметр изображения.

[Grey_]

Я имел в виду прежде всего массовые портреты звезд - дипскай.

На самом деле такие изображения звезд, к истинному изображению звезды имеют мало отношения. Потому как угловой размер звезды, как правило, на много меньше предела разрешения оптики и сенсоров.

То что мы видим есть комбинация аберраций оптики, атмосферных искажений и искажений, вызванных устройством и структурой фотоприемника.

Согласен. Вот и спрашивается в задаче, а надо ли стремиться при обработке к точечной модели иль к какой-то стар-арт модели...

[LifeIsGood]

Оптика никогда не рисует звезду "точкой". Это всегда кружок, размер которого зависит от:
- длины волны (см.диск Эйри)
- относительного отверстия (см.диск Эйри)
- состояния атмосферы (см. Атмосферная турбуленция)
- ведения монтировки (см. Периодическая ошибка)

Этот кружок может полностью "провалиться" в пиксель матрицы и выглядеть в результате как точка на экране.

[Grey_]

Профиль типичного изображения звезды на фото (если отвлечься от структуры фотоприемника) можно хорошо описать нормальным законом распределения. Причем, у ярких звезд, из-за насыщения фотоприемника будет плоская вершина. Снизу ограничение накладывают чувствительность и шумы фотоприемника.

Соответственно, чем ярче звезда, тем выше горб этого распределения над фоном неба и шумом, тем больше видимый диаметр изображения.

Т.е. диаметр изображения пропорционален логарифму яркости. Похоже что такая же логарифмическая зависимость для визуального восприятия. В психологии-физиологии этот закон даже носит чье-то имя. Если так, то нет смысла деконволюцировать звезды на астрофото в точку.

[Mars]

Вообще рекордсменом по фотографированию подробностей на диске это Бетельгейзе.
Вот ещё фото телескопом-интерферометром ESO:
http://antwrp.gsfc.nasa.gov/apod/fap/image/0908/betelgeuse_eso.jpg
и её первое фото полученное методом спекл-интерферометрии:
https://astronomy.ru/forum/index.php?action=dlattach;topic=28055.0;attach=83853;image

Пардон, я неудачно назвал тему. Я имел в виду прежде всего массовые портреты звезд - дипскай.

А, понятно! А я думал вы имеете в виду реальные изображения дисков звёзд.
Ну тогда закончу обзор, всё равно это интересно.
Вега
Эпсилон Возничего(затмение пылевым диском)
Бета Лиры
Радиоизображение Алголя
Хи Лебедя

[Opossum]

интересно, для диффракционно-ограниченной оптики ВНЕ атмосферы (именно атмосфера в первую очередь и ответственна, imho, за нормальное распределение энергии в изображении) сильно ли будет отличаться картинка? Там размытие будет из-за диффракции, рассеяния на оптических поверхностях, утечек в матрице, но все эти компоненты менее значимы в сравнении с атмосферой.

[Opossum]

нет смысла деконволюцировать звезды на астрофото в точку.

может, он и был бы, да мониторов таких нет - 256градаций яркости по цветовому компоненту явно не достаточно.

[Grey_]

Профиль типичного изображения звезды на фото (если отвлечься от структуры фотоприемника) можно хорошо описать нормальным законом распределения. Причем, у ярких звезд, из-за насыщения фотоприемника будет плоская вершина. Снизу ограничение накладывают чувствительность и шумы фотоприемника.

Соответственно, чем ярче звезда, тем выше горб этого распределения над фоном неба и шумом, тем больше видимый диаметр изображения.

Т.е. диаметр изображения пропорционален логарифму яркости. Похоже что такая же логарифмическая зависимость для визуального восприятия. В психологии-физиологии этот закон даже носит чье-то имя. Если так, то нет смысла деконволюцировать звезды на астрофото в точку.

А в этом я был не прав.  Диаметр изображения пропорционален корню из логарифма яркости.

[Grey_]

интересно, для диффракционно-ограниченной оптики ВНЕ атмосферы (именно атмосфера в первую очередь и ответственна, imho, за нормальное распределение энергии в изображении) сильно ли будет отличаться картинка? Там размытие будет из-за диффракции, рассеяния на оптических поверхностях, утечек в матрице, но все эти компоненты менее значимы в сравнении с атмосферой.

А вы посмотрите на фотографии сделанные хаблом - http://hla.stsci.edu/hlaview.html