Моделируем оптику

[INPan]

Вот такую картинку даст зеркало с отклонением поверхности L/8

[INPan]

А вот так показывает идеальная парабола

[INPan]

Разница, как видно, действительно не велика несмотря на продольную сферическую аберрацию 0.308 мм

[INPan]

А странно, почему вот здесь для зелёных лучей сферичку удалось вывести почти в ноль, а красные и синие лучи так и дают аберрацию? Чем это красный и синий свет не угодил ахромату?

[Дмитрий Маколкин]

А странно, почему вот здесь для зелёных лучей сферичку удалось вывести почти в ноль, а красные и синие лучи так и дают аберрацию? Чем это красный и синий свет не угодил ахромату?

Это называется сферохроматическая аберрация.

[INPan]

Это называется сферохроматическая аберрация.

Спасибо, Дмитрий!
Буду знать теперь. Глядишь, к середине темы отставной офицер превратится в начинающего инженера-оптика!

[BIG TRAIL]

Разница, как видно, действительно не велика

Ну не знаю,  по моему вполне видна,  по второму кольцу  очень даже.   В этом великий смысл, однако.    Учесть что при средне поганой погоде свет и так выплёскивается в кольца  порядком,  идеальная парабола мегарулит.

[Дмитрий Маколкин]

Уффф, превозмог воскресную расслабуху и смоделировал работу плессла как проекционного окуляра.
Сначала посчитал 10мм плессл как самый ходовой и распространенный. Взял стекла К8 и ТФ1 как самые ходовые.
Потом взял идеальный объектив диаметром 350мм и фокусом 1575 (F/4.5) и увеличил Плесслом его фокусное расстояние в 10 раз.
На картинке приводятся данные по плесслу, справа вверху - зависимость числа Штреля от поля,
внизу слева направо - геометрические точечные диаграммы, волновые аберрации и изображение точки на краю поля, в 2.7мм от оси.

Видно, что размах аберраций лямбда/4 и полихроматический штрель 0.9 с небольшим снижеием к краю поля.
Диагноз вполне потянет. На меньших светосилах будет всё приемлемее, на больших использовать Плессл может и не стоит.

[Дрюша]

Когда-то давно, помнится, по моей просьбе agas сосчитал такую комбинацию из линзы Барлоу 2Х (производства именно НПЗ) и двух склеек от НПЗнного же окуляра ОК40 (Плёссл, фокус 40 мм, посадка 1.25"). Все компоненты - в нестандартных для себя режимах. То есть, части Плёссла разнесены на нештатное для себя расстояние, да и барлуха работает в нестандартном режиме... Так вот, за счёт оптимизации воздушных зазоров (а их там 3, и ещё задний отрезок, то есть, 4 свободных параметра) ему удалось получить такую схему "окулярной камеры", что на оси все аберрации были скомпенсированы в 0 (ну ладно, пускай остаточные аберрации высших порядков где-то на уровне 1/50 - 1/100 лямбды, разумеется, чисто в расчётной модели). То есть, достигается супер-мега-гипер-АПО-коррекция. Там даже вторичный хроматизм ЛБ компенсировался вторичным же хроматизмом, который вносят положительные склейки от ОК-40. Комой эта система тоже особо не страдала, но ей был присущ довольно значительный астигматизм и кривизна поля чуть в сторону от оси. Так что, вне оси (на краю поля) она ведёт себя несколько хуже, чем та же ЛБ и ОК-40 в своём штатном режиме. Но всё равно, на небольшом поле, где обычное параболическое зеркало телескопа (положим, - идеальное 1:5 - 1:6) рисует ещё более-мене сносно (качество ограничивает дифракция), то и эта схема работает нормально. Увеличение она даёи где-то около 3. Длина - что-то порядка полу-метра.

[ekvi]

Автору темы.
Для начала надо осваивать терминологию (и желательно бы не по газетам или любительским руководствам), чтобы со спецами говорить на одном языке и "кладезь" организовать свой.

Как же Вы собираетесь через интернет научиться исследовать и разрабатывать астрооптику, над которой ломало голову не одно поколение специалистов оптиков-расчетчиков? На это вся жизнь уходит. И в этом никакая "Эзотерика" не помогает (см. Композиция оптических систем Русинова).

А то, о чем Вы заговорили в самом начале темы называется расчетом допусков.

Что касается одиночного зеркала, то изображение лучше у сферы с входным зрачком вблизи центра ее кривизны: оно ровное по всему полю - в отличие от параболы и "парабол", у которых только в центре точка, а по полю - кома+астигматизм.

Из программ пока Земакс признан: он разработан коллективом  - в отличие от разных самоделок (в том числе и Линзик, и РОС).

Мне кажется, на открытом Вами поле (в теме) нивы не будет, а одни плевелы.

[Дрюша]

Да чё Вы таквзъелись на топик-стартера? Пускай будет и такая тема. Где, положим, выложены ставшиекому-либо известными данныепо существующим системам А уж загнать их хоть в Земакс, хоть в Линзик - это дело каждого.

Из расчётнических подходов, я, конечно, понимаю авторов и разработчиков Линзиков, РОС и иже с ними. Ведь Земакс официально - не бесплатен, и даже обмениваться здесь данными в родном формате представления Земакса - это провоцировать на нарушение авторских прав, подводить под статью и всё такое.

Но, вот, я- тоже грешен. В своё время когда-то написал программу моделирования оптики в среде АвтоКЭДа. Причём, реализовал я там всё принципиально по-другому: я тогда и не знал (да и сейчас не в полной мере знаю) всей терминологии оптиков-расчётчиков, не владел тогда формулами Федера (сейчас - тоже навскидку не упомню, но приблизительно знаю, где искать, и даже что там, в том издании была опечатка, и как на самом деле надо понимать). Но когда я всё это писал,то ничего этого не знал. Мой подход был принципиально другой - твердотельный. Я взял за основу то, что обычно делают те, кто моделирует физику в 3-мерном пространстве + 1 времени. Конечно, мой подход - не столь быстр, но, как ясчитаю, - более физичен. Я на своей проге даже могу посчитать, как формируется радуга в капле дождя. А с оптимизацией - вообще беда... Но. Интересно бывает конвертнуть (а средства у меня на это есть) земаксовскую модель ко мне, а там - вычертить в 3-мерной модели, нарисовать оправу,трубу,монтировку... короче, получается комплексная модель... Эх,добавить бы туда српромат, строймех... Надо было делать не в АвтоКЭДе, а в СолидВорксе... Тогда бы можно было считать с учётом весовых и температурных деформаций...

[INPan]

Уффф, превозмог воскресную расслабуху и смоделировал работу плессла как проекционного окуляра.

Спасибо, Дмитрий! В общем Плёссл вполне подходит для планетной съемки.
Значит сначала разрабатывался сам Плессл с нуля?!
А можно сам проект посмотреть?

[Алексей Юдин]

Из программ пока Земакс признан: он разработан коллективом  - в отличие от разных самоделок (в том числе и Линзик, и РОС).

Земакс тоже самоделка, просто доведённая до коммерциализации. А автор - энтузиаст-одиночка, Кеннет Мур, владелец и гендиректор Zemax Development Corporation. Аналогично с SYNOPSYS - это личное произведение Дональда Дилворта.

Тут дело не в разработке большим коллективом, а в серьёзности подхода и соответствующих затратах сил и времени - эти программы развиваются уже не первое десятилетие.

При этом ошеломляющий коммерческий успех Земакса является следствием сочетания удивительной простоты использования, дешевизны и широкого функционала. При этом ни в одной области он не является лидером - есть немало программ, которые могут считать оптику за 2500$, оптимизатор Земакса далеко не произведение искусства, да и возможности ЕЕ версии в плане НПК никак не выше специализированных программ, работа с покрытиями сводится в основном к анализу, оптимизация зачаточная.

Однако, всё в одном, просто и понятно и за небольшие деньги - поэтому и наибольшая рыночная доля...

[Алексей Юдин]

Из расчётнических подходов, я, конечно, понимаю авторов и разработчиков Линзиков, РОС и иже с ними. Ведь Земакс официально - не бесплатен, и даже обмениваться здесь данными в родном формате представления Земакса - это провоцировать на нарушение авторских прав, подводить под статью и всё такое.

Поэтому прежде чем бросаться писать свою программу можно спокойно помоделировать в SYNOPSYS - он официально бесплатен до 12 поверхностей, покрывая большинство любительских систем, если надо по-быстрому сделать больше, то есть опять же режим без сохранения (можно и скриншот сделать в случае чего).

Хотя есть и доведённые программы узкого частного применения.
Например, своей программой пользуется такой видный расчётчик как Харланд Эппс.

Опять же, чтобы не писать с нуля, есть открытая программа Raytrace, можно как пользовать, так и дорабатывать на здоровье. Читает zemax-файлы!!!

И наконец, ещё одна возможность бесплатно и легально работать с земаксовыми файлами - упомянутый Optalix-LT, как собственно в триальном варианте, так и конвертируя в другие форматы.

[INPan]

Ответ #68
Когда-то давно, помнится, по моей просьбе agas сосчитал такую комбинацию из линзы Барлоу 2Х (производства именно НПЗ) и двух склеек от НПЗнного же окуляра ОК40 (Плёссл, фокус 40 мм, посадка 1.25"). Все компоненты - в нестандартных для себя режимах. То есть, части Плёссла разнесены на нештатное для себя расстояние, да и барлуха работает в нестандартном режиме...

Интересный результат! Посмотреть бы саму модель. Только вот маловато 3х увеличения. Вот если бы добиться 10х при тех же результатах.

[Дмитрий Маколкин]

Уффф, превозмог воскресную расслабуху и смоделировал работу плессла как проекционного окуляра.

Спасибо, Дмитрий! В общем Плёссл вполне подходит для планетной съемки.
Значит сначала разрабатывался сам Плессл с нуля?!
А можно сам проект посмотреть?

Окуляр считал в обратном ходе, как это обычно делается.

[Astrocaster]

Просьба ногами не пинать 

Посчитал как говорил say ахроматик 254/1800

Совсем все плохо или пациент будет жить?

P.S. Точнее стоит он своих 90 000 или нет? Уж больно руки чешутся 

[Дмитрий Маколкин]

Просьба ногами не пинать 

Посчитал как говорил say ахроматик 254/1800

Совсем все плохо или пациент будет жить?

Дайте пожалуйста график волновых аберраций...

[INPan]

Спасибо, Дмитрий! Только вот странно, неужели Плёссл на краю поля даёт такой жуткий астигматизм?! Там и кома похоже тоже имеется. Получается, что и 40 градусов поля для Плёссла много.

[Astrocaster]

OPD?