О видимости деталей на спутниках Юпитера.

[Александр Анохин]

Oleg oleg нескольким постами ранее высказал идею о том, что критерий обнаружения темнего объекта на светлом фоне 18/D, указанный Максутовым, справедлив именно для обнаружения объекта, а не для идентификации его формы. В качестве примера он привел квадрат. Я попробовал установить критерий видимости формы квадрата на светлом фоне. Для этого:
1. Начертил в програме AutoCAD шесть квадратов, со сторонами (в см) 1; 0,75; 0,5; 0,25; 0,1; 0,05. И распечатал чертеж с сохранением размеров. (см. рисунок 1).
2. Повесил чертеж на фонарный столб в 200м от дома. Расстояние определил по карте Wikimapia.
3. Посмотрел на чертеж в телескоп ТАЛ-75R при 100х.
Результаты наблюдения:
1. Форму квадрата со стороной 0,5 вижу точно. Квадрат со стороной 0,25 вижу как круг. Квадрат со стороной 0,05 невижу вовсе. Прилагаю фото. К сожалению фото более низкого качества, чем видно глазом.
Выводы: Угловой размер квадрата со стороной 0,5см с расстояния 200м равен 5". Поскольку диаметр объектива 75мм, по получается критерий видимости формы квадрата 375"/D[мм].
Поскольку я не видел шестой квадрат(даже как кружок) размером 0,05см т.е. 0,5" то критерий обнаружения объекта на светлом фоне равен 38"/D[мм].
Выводы: формула 18/D, указанная Маскутовым, справедлива для идеальных условий (идеальность оптики, высокий контраст, отсутствие воздушных потоков и т.п.). Возможно поэтому в экперименте критерий видимости кружка получился в 2 раза хуже.
Поэтому в идеале можно считать, что критерий видимости формы темного квадрата на светлом фоне также в 2 раза лучше и равен примерно 187/D.
Таким образом, критерий видимости формы квадрата на порядок жестче критерия обнаружения темного кружка на светлом фоне.       
 

[Карат]

Поэтому в идеале можно считать, что критерий видимости формы темного квадрата на светлом фоне также в 2 раза лучше и равен примерно 187/D.
Таким образом, критерий видимости формы квадрата на порядок жестче критерия обнаружения темного кружка на светлом фоне.       

Хороший грамотный эксперимент.

Как видим результат оказался даже хуже критерия Релея,  187/D против 140/D.

Попробуйте еще проверить именно критерий Релея.
Рисуем черный круг, на белом фоне, радиуса R.  Из точки лежащей на окружности этого круга чертим еще один круг тоже радиуса R.
Таким образом круги пересекаются и образуют восьмерку.
Теперь смотрим в скоп и проверяем разрешение аналогичным образом.

Если мы сможем увидеть  саму восьмерку и её направление на чертеже, значит мы идентифицировали две разные детали и определи их положение в пространстве.
Другими словами - разрешили. Это и есть Релей.

Кто считает это простой задачей пусть попробует убедится лично.
Уверяю, это совсем не просто.

[BIG TRAIL]

  Кроме неслабого хроматизма Тал100R  ничего против такого опыта не имею. То, что наблюдение велось в самых плотных слоя,  наверное не существенно, т.к. дистанция мала, всего 200м.     Но за хроматизм беспокойство есть.   
  Однако 375/D  кажется многовато через чур,   почти в три раза хуже Рэлея для звёзд, это что-то маловероятное.  Что ещё не нравится кроме хроматизма -  относительно небольшое увеличение, не дотягивающее даже до минимального  порога 1.4 D .   В совокупности с хроматизмом вполне возможны нежелательные потери разрешения. 
  Вот, быстренько прикинул цифры на себя,  375/Д  в моём случае 375/ 237мм = 1.58"  минимальный размер когда я должен увидеть квадрат вместо неопределенной точки,
  В проекции на диск Ганимеда, размер которого в максимуме 1.83",   тёмный квадрат 1.58" слегка  великоват, чтобы втиснуться в кружок Ганимеда, или даже втискивается ?, не могу сообразить.. 

 В общем,  т.к. в эксперименте   не было промежуточной мишени - раз ( вслед за 0.5 следует сразу 0.25,  нет 0.4, 0.3 допустим)  ,  маловато увеличение - два,   у рефрактора ТАЛ100 есть неслабый расчётный хроматизм - три,    если все эти три пункта подправить,   то результат может оказаться точно соответсвующим практике наблюдений Ганимеда.

[Александр Анохин]

Oleg oleg: Соглашусь. Только у меня не ТАЛ100R, а ТАЛ75R с еще большим относительным 1:8 против 1:10 у ТАЛ100. Насчет увеличения - при 150х уже очень сильно сказываются потоки воздуха и падение ярскости, поскольку наблюдал в пасмурный день и с балкона. Думаю в солнечную погоду результат был бы лучше. Также соглашусь с черезчур сильной дискретностью размеров квадрата, поскольку эксперимент носил прикидочный характер.
375/D это без учета поправки на все указанные Oleg oleg'ом факторы (хроматизм и т.п.). Думаю следует пока остановится где-то на 180/D.
Буду ждать весны - с выключением отопления должно ослабеть влияние потоков воздуха, да и количесто солнечных дней возрастет.
Также имея уже некоторый опыт увеличу дискретность размеров квадрата и применю увеличение 2D.
to Карат: При возможности попробую критерий Релея.
P.S. Самое трудное в этом экперименте найти подходящий столб в безлюдном месте, а то народ испугается - посреди обычных объявлений какие-то квадраты и круги Да и другого телескопа, кроме ТАЛ75, пока на моем балконе не предвидется

[Alex_O]

Нашел прошлогоднюю фотографию испытаний МАК180 и наложил на нее в соответствующем масштабе  более позднее фото Ганимеда.
Расстояние примерно 810 м, фокус с ЛБ2Х примерно 5500 мм  атмосфера довольно турбулентная(видимо из-за того, что снимал через окно!). Второй снимок 200%. Третий - общий вид, черз Astromaster 70/900 с ЛБ2Х.
Сразу скажу, что при съемках Ганимеда атмосфера была намного лучше(снимал на даче).
Зрительно в МАК180 на фоне неба были хорошо видны неравномерности толщины скрученных проводов и хорошо форма правого отверстия.

[BIG TRAIL]

 Да, точно, Александр,  думал о ТАл75, но писал почему "Тал100".   
 Ну, т.к. стали известны новые подробности - пасмурный день и турбулентность это тоже очень важно,  а днём турбулентность должно быть всегда выше чем ночью. 
    Если  до 180/D разрешение  дотянет,  это будет грандиозно. 
 Вот квадраты вписанные в круг  для апертуры 237мм ( сторона квадрата соотв-но 300 и 188/D): 
 
  Хотя , на самом деле, я недостаточно чётко представляю границу между различением и разрешением прим. к планетам.  Кто представляет чётко -  наверное Эрнест да ещё пар человек, а применительно к реальному визуалу по планетам и того меньше,  у нас наверное и нет никого, с кем бы можно было посовещаться, т.к.  уже говорил, не знаю никаких наблюдений Ганимеда ни в России ни в СССР, за искл-ем фразы Сикорука тут , на астрофоруме.

 Приводил примеры из собств. наблюдений,  сам Ганимед разумеется не в счёт, когда и прежде я различал довольно мелкие и малоконтрастные подробности на диске Марса,  да и на Юпитере тоже, размер особенностей где-то в районе 0.5",  на астротолксе было, т.ч.  Ганимед не вдруг взялся из неоткуда,  до него просто интерес  наконец дошёл после многих лет.   

[Карат]

   Хотя , на самом деле, я недостаточно чётко представляю границу между различением и разрешением прим. к планетам.

Это приблизительно как проверка зрения у окулиста на дальтонизм.
Врач открывает альбом и спрашивает: "Что здесь изображено?"
Надо дать ответ: круг, треугольник, квадрат и.т.д.

Другими словами, надо не просто сказать: я что-то там вижу , а вижу такую-то фигуру.

[BIG TRAIL]

  Дело в том, что!    Квадрат отличается от круга не на величину 375/д  и пр..  , а  грубо говоря на величину  указанную на рисунке,  то есть в правильном ли направлении идёт поиск вообще? 
  И какое разрешение мы нашли?   Возможно, что и найденных уже 375/D с лихвой хватает, чтобы обьяснить любые Ганимеды. 

[Карат]

  Квадрат отличается от круга не на величину 375/д  и пр..  , а  грубо говоря на величину  указанную на рисунке,  то есть в правильном ли направлении идёт поиск вообще? 
 

Более - менее правильно. Если судить по рисунку то отличие составляет 1/3 квадрата (или круга)  или 375/3   или около  125/D. Это не совсем точно, с учетом всех ошибок, но представление правильное.

[BIG TRAIL]

  Квадрат отличается от круга не на величину 375/д  и пр..  , а  грубо говоря на величину  указанную на рисунке,  то есть в правильном ли направлении идёт поиск вообще? 
 

Более - менее правильно. Если судить по рисунку то отличие составляет 1/3 квадрата (или круга)  или 375/3   или около  125/D. Это не совсем точно, с учетом всех ошибок, но представление правильное.

  Ага,   значит мы фиксируем разницу между значительно меньшими частями, чем размер стороны квадрата.  Значит вполне достаточно и достигнутого "разрешения"  в 375/D  .   
  Рэлей практически достигнут,   т.к.   1/3 квадрата это 375/ 3 =  125 /D !!  Более чем Рэлей.  Это почти Дауэс. 

[Карат]

  Ага,   значит мы фиксируем разницу между значительно меньшими частями, чем размер стороны квадрата.  Значит вполне достаточно и достигнутого "разрешения"  в 375/D  .   
  Рэлей практически достигнут,   т.к.   1/3 квадрата это 375/ 3 =  125 /D !!  Более чем Рэлей.  Это почти Дауэс.

Отнюдь. Экперимент был правильный, но не претендующий на высокую точность.
Если всё провести как положено, то как раз получится 140/D для среднего глаза.

В конечном счете, нам надо зафиксировать мелкие детали и отобразить их положение в пространстве относительно других деталей.

При такой постановке вопроса не контрастные детали не превысят предел 140/D.

Хотя известно, что при некоторых условиях разрешение может быть намного выше.
Чем и пользуются при изготовлении шкал и сеток приборов.
Очень резкая черная риска шкалы на белоснежном ярко освещенном поле заметна и фиксируется выше чем Релей.

[Карат]

Одним словом страшное экспериментальное число 375/Д это не то число, что нам нужно.   Реальные цифры серьёзно меньше. 

Во первых, не серьезно меньше, а получилось  125/D против 140/D.
Во вторых, нужно всё точно вымерять. (если хотим провести точный экперимент)
В третьих, лучше использовать модель звезды, как это и должно быть.  Нарисовать их несколько под разными углами, одна на 19 часов, другая на  13, третья на 23 часа.
Потом смотреть.
Контраст тоже играет заметную роль.
Ну, нет его (контраста) на дисках планет и спутников.  Там всё средне-серенькое.

[BIG TRAIL]

 Cерьёзно меньше, чем 375/д  конечно, вдвое-втрое.   Не чем Рэлей!     
 

[Карат]

Одним словом страшное экспериментальное число 375/Д это не то число, что нам нужно.   Реальные цифры серьёзно меньше.

Кто-то из нас двоих не догоняет. Попробую еще раз.

Цифра получилась не 375/Д , а реально меньше  125/Д

Он отличил круг от квадрата, а для этого надо выявить различия в трое мешьше их размеров. То есть 375/3= 125.
Итого достигнуто разрешение 125/Д.

Но квадрат имеет характерные острые углы, которых нет в природе. Его легко узнать по этим острым углам. К тому же экпериментатор знал, что там квадрат....
Вот если бы там был эллипс и окружность тогда было бы веселее. 

[Александр Анохин]

Соглашусь с Каратом. Квадрат из-за острых углов объект трудный. Реальные датали на планетах "плавные", т.е. критерий идентификации их формы должен быть менее жестким. К тому же цифра 375/D - это худшее число из возможных, поскольку дискретность очень мала, то реальное значение ниже и лежит где-то посередине между 375/D и 187/D.
Если принять, что я видел форму квадрата со стороной 0,25см (а не 0,5см) то критерий "улучшается" до 187/D. Также я писал ранее, что не видел самый маленький квадрат, даже в виде кружка, что соответсвовало разрешению 38/D. А это значение почти в 2 раза больше максутовского 18/D. Тогда можно считать, что все негативные факторы (несовершенство оптики, пасмурный день, воздушные потоки, индивидуальная особенность моего глаза и т.п.) ухудшили разрешение в 2 раза.
Исходя из этого можно оценить верхний предел разрешения формы квадрата как примерно 90/D.

[Alex_O]

Непонятно о чем идет спор?
Если о видимости деталей на диске Ганимеда в 9", то фотографии в мой 7" МАК явно показывают такую возможность при хорошем синге. Если же о возможности фиксации формы деталей то желательно выявить предельную величину для различных "примитивов"  - темное пятно на светлом фоне, яркое пятно, полоса и т.д.
Вспомнил, что были фото Алексея Прудникова в Аполар-125, где что-то было видно на Ганимеде.

[BIG TRAIL]

  Мда, 

Соглашусь с Каратом. Квадрат из-за острых углов объект трудный. Реальные датали на планетах "плавные", т.е. критерий идентификации их формы должен быть менее жестким. К тому же цифра 375/D - это худшее число из возможных, поскольку дискретность очень мала, то реальное значение ниже и лежит где-то посередине между 375/D и 187/D.
Если принять, что я видел форму квадрата со стороной 0,25см (а не 0,5см) то критерий "улучшается" до 187/D. Также я писал ранее, что не видел самый маленький квадрат, даже в виде кружка, что соответсвовало разрешению 38/D. А это значение почти в 2 раза больше максутовского 18/D. Тогда можно считать, что все негативные факторы (несовершенство оптики, пасмурный день, воздушные потоки, индивидуальная особенность моего глаза и т.п.) ухудшили разрешение в 2 раза.
Исходя из этого можно оценить верхний предел разрешения формы квадрата как примерно 90/D.

Я тоже соглашусь с Каратом.  Мы нашли на деле, что квадрат со стороной 375/ д   уже отличается от круга,  и этот результат ( имею в вмду 375/д)  можно ещё улучшить  (  убрать хроматизм, улучшить освещенность,  поиграть с увеличением, дополнить ряд квадратиков ) !
 0.25 пока не трогаем, т.к.  не различили квадрата,  вот когда различим тогда да.
 
 

Он отличил круг от квадрата, а для этого надо выявить различия в трое мешьше их размеров. То есть 375/3= 125.
Итого достигнуто разрешение 125/Д.

Ага.   Там даже не /3  , а на глазок так примерно   /3 с копейками  вырисовывается,  замерить то легко, только непонятно конкретно что замерять.    В целом понятно, что  для того, чтоб квадрат от круга отличить нужно  различить его уголки.   Куда тут всунуть разрешение , и в частности Рэлея,  это ещё вопрос.  Промежуточные  125/д   это явно не к разрешению относятся ! т.к.  это число  скорей всего  будет уменьшено в дальнейших опытах,   это уже ниже Дауса ( 118/D если не путаю)  ,  и это очень подозрительно.


 

[Sergeу]

Соглашусь с Каратом. Квадрат из-за острых углов объект трудный. Реальные датали на планетах "плавные", т.е. критерий идентификации их формы должен быть менее жестким.

Непонятно, почему плавные, на планетах же наоборот есть и более сложные формы (острые выступы, линии и т.п.), которые как-раз сглаживаются и поэтому кажутся плавными. А если другие фигуры испробовать? треугольник и т.п.

[BIG TRAIL]

Непонятно о чем идет спор?
Если о видимости деталей на диске Ганимеда в 9", то фотографии в мой 7" МАК явно показывают такую возможность при хорошем синге. Если же о возможности фиксации формы деталей то желательно выявить предельную величину для различных "примитивов"  - темное пятно на светлом фоне, яркое пятно, полоса и т.д.
Вспомнил, что были фото Алексея Прудникова в Аполар-125, где что-то было видно на Ганимеде.

Подобные темы уже возникали,  только по разным поводам,  вот в прошлый раз была оооочень  длинная тема  "Разрешение в плантной фотографии" ,     ну явно видно, что на фото получаются детали примерно вдвое более тонкие чем при визуале,  что там около 70/Д  в пределе,  даже с линейкой если всё замерять.   Но в то же время ,  математики убедительно даказывают в той же теме, что разрешение выше 140/Д  в принципе недостижимо.   Короче,  я лично понял, что ничего не понял.   По сути даже разрешение от различения  отличить не могу.   Т.е. прекрасно представляю ,  что означает разрешение и различение примнительно к звездам,  но к планетам применить не могу.

 Вот пример:  Марс,   13.12.09   вижу тёмную ступеньку в приполярной полосе,  см. первый рис.  деталь номер 2.
  Нахожу фотографию в таком же развороте, замеряю  размер полосы и выступа ,  см. рис. 2 -  слева фото цветное( автор Жан Попю) ,  слева оно же в каком то из каналов,  справа мой рисунок.
  Замеряю - ширина полоски  0.9" в самом широком месте,   явно видно, что из полосы выделяется в этом месте  бугор,   он
   А) выступает ненамного, на каких то  может 0.3" ,  и в то же время 
   Б)  слегка темнее фона.     

   Визуально я отметил в этом месте ступеньку,  как мне трактовать увиденное,   какое разрешение в этом случае и какое различение?   
 Если я различил ступеньку в полосе, значит я  заметил отличие уровней всего в 0.3"!   
   Но может быть я различил  более тёмную сущность бугра  и за счёт это мне

показалось

, что в полосе ступенька ?
   
 
   

[Alex_O]

А может быть все проще!
Предположим, что полоса имеет ширину 0,3" из за дифракции и др. размывается до 0,9" и становиться менее контрасной, а в центре есть реальное утолщение  например 0,2", которое и будет интерпретироваться как выступ.
Другой вариант - выступа нет, но есть резко контрасное пятно, которое после дифракции и др. искажений, прослеживается немного дальше.
То есть понять, что реально там есть невозможно, но можно изобразить на рисунке как оно выглядит.
И нет ничего страшного в том, что на рисунке(или фото) имеется деталь по размерам меньше диска Релея если изображение планеты таким выглядит.
При нелинейной обработке снимка, вполне можно захватить верхушки амплитуд дисков Релея и получить фотографии, где некотрые пятна имеют существенно меньший размер, чем диск Релея. В этом нет ИМХО ничего страшного, если так лучше для восприятия. Просто надо относиться к этому с пониманием. И учитывать возможности телескопа.

Александр.