О коллективных испытаниях оптики на "АстроФесте" и о методике их проведения

[BIG TRAIL]

Коллеги,  повторил наблюдение   БЕЗ ЦЭ,
    на  10"  ньютоне  поставил внеосевую диафрагму,
   
 Это очень интересно! 
   
   на  111.5/D  вижу  разделение четко и однозначно  по линиям,  по точкам чуть хуже,  но тоже вижу.
   более того,  я  прекрасно вижу   групповые решетки  ( 4 блока  по 4 )!!      Кроме того, что вижу  все направления,  даже  могу их сосчитать! 

    Расстояние  точно померил  рулеткой, не поленился  -  10метров 36см.
  Размер пикселя 0.08мм.

   Где же  предел ?       Буду уменьшать диафрагму  до  30мм , чтобы его найти.

 
 т.е. :    Не вижу  предсказанных Вл. Иль.  отклонений,  у линий/ решетки!   

[BIG TRAIL]

 Сделал диафрагму 32мм,  без  ЦЭ.
 
 102/D  - ниточка минимума меж двух линий всё ещё  просматривается,  что удивительно!
  Я её  вижу  на 120Х  (  4 Д)  ,     на  48Х  -  уверенности меньше, но  тоже  подозревается,   именно с целью большей уверенности поставил  120Х  -  минимум есть.

    с  двумя точками - сложнее,    минимума не замечаю на 120Х,   а на 48Х  кажется что он есть,  имеется  типичное подрагивание изображение, почти как по настоящему небу 
 
 В общем,  пока что у меня полное ощущение, что две полосы делятся проще -  длинную нить минимума проще  заметить .
 Это не значит, что точки разрешаются хуже с т.з. математики, это скорее вопрос интерпретации  ,  прочтения в  данном случае ,  при данной освещенности и т.д.

[lx75]

У меня ощущение, что в методике теста ВСЕ не правильно. Телескоп рассчитан на бесконечность - должен испытываться с коллиматором. Необходимо измерение разрешения на приемнике , а не субъективная оценка. Какую информацию получаем при многих допущениях в данной методике тестов - все телескопы недостаточно хорошего качества???  Какая ценность такого исследования???

[BIG TRAIL]

  Все разобрал,  но снова собрал, 
  решил уж  пойти проверить на 70/D  cразу  :

   установил диафрагму 22 мм,    белые точки и щели  на  темном фоне ,  результат такой :
      не наблюдаю минимума  ни на точках ни на щелях,  ни на 48Х  (2Д)  ни на  120Х (~6Д) .
 
  Насчет вытянутости пары  -  утверждается  (некоторыми коллегами),  что вытянутость 70/D  уверенно  определятся визуально по живому небу.
  У меня результат такой -   я не могу уверенно  определить вытянутость пары равного блеска 70/D  даже   на апертуре 22мм  в стендовых условиях, даже при одинарной звезде сравнения того же блеска рядышком  отмечаю  неуверенно.

   Сомневаюсь,   что   смог бы это сделать в боевых условиях  настоящего неба  и  в апертуру  хотя бы  250мм ,    да еще  и  , как это бывает,  при неравном блеске!   
 И сильно сомневаюсь, что это сможет кто-то другой.  Не верю.       

[Night Sky]

70/D  даже   на апертуре 22мм

я что то не могу посчитать , 0,4" для  апертуры 100 мм это сколько ?

[BIG TRAIL]

40/D.

[ekvi]

повторил наблюдение   БЕЗ ЦЭ, на 10"  ньютоне  поставил внеосевую диафрагму

В конце 1990-х - начале 2000-х нашим ЦКБ-шникам предложил, как мне тогда казалось, идеальный коллиматор системы Кассеген Гамильтона. Расчётчики посчитали, одобрили; а юстировщики - зарубили! Я даже обиделся. Одна всё же растолковала мне: в общей сложности в предложенной системе, действительно, очень малая суммарная ошибка; однако зональная ошибка (в Вашем случае - внеосевая диафрагма вырезает локальную ошибку, ничем не скомпенсированную), которая может значительно превышать допуск для вырезанной апертуры. Тут кто-то спрашивал "Что даст такой тест?" - контроль ошибок по апертуре.
Вот это и имелось в виду, когда я говорил про идеальность объектива по всей полной апертуре, в Вашем случае на Ф 237 мм.
А то, что Вам удалось заметить светлую полоску между щелями, - это, как говорится, - всё ближе к истине!

Расстояние  точно померил  рулеткой, не поленился  -  10 метров 36 см

От того, что Вы диафрагмируете - пусть даже до Ф 10 мм, фокус у Вашего ньютона остаётся неизменным, т.е. 1260 мм. Поэтому тест-марку нужно отнести как можно дальше. При этом размеры элементов мир (толщину щелей и зазоров между ними) нужно рассчитывать с учётом Ф вырезанной апертуры скопа и расстояния от него до тест-марки. Т.е. нужно максимально очистить эксперимент.
Ведь почему от натуных экспериментов я перешёл к численным? - они позволяют производить идеальные - математически чистые эксперименты, а результаты выдаются абсолютно лишённые эмоций и психологических "наводок".

[BIG TRAIL]

Здравствуйте,
  нет,  светлой полоски не было,  был  темный минимум.   (смотрелись белые щели на темном фоне, см. ниже )

 Мне кажется цифра  111/D    и даже 102/d  для линий   говорят сами за себя ,  с оптикой  на данном вырезанном  участке всё  отлично,  лучше некуда, 
наверное   без аберраций не обошлось,  но  они оказались не критичны  для  этого опыта. 

[ekvi]

нет,  светлой полоски не было,  был  темный минимум.   (смотрелись белые щели на темном фоне, см. ниже )

Добрый день!
А, может быть, всё дело в том, что Ваша тест-марка не является составным объектом, а состоит всего лишь из одного пикселя?
Кроме того, каждый пиксель является составным из 3-х цветных монохромных пикселей - так, что в изображении нечему и не с чем интерферировать!
В РОС интерференция в фокусе происходит от когерентных монохроматических точек - и в этом наши результаты принципиально разнятся?
Да нет, всё очень близко к жизни (взяты параметры Вашего ньютона, ЦЭ = 0.1243):
1 - 2 линии - разрешает 0.6473",
2 - 2 точки - разрешает 0.7212".

Сейчас протестирую, увеличив ЦЭ.

[ekvi]

Те же тесты при ЦЭ = 0.36:
1 - 2 линии - разрешение 0.5402" - повысилось,
2 - 2 точки - разрешение 0.7128" - осталось прежним.
3 - 2 линии при ЦЭ = 0.522 (= кольцевой скоп) - разрешение 0.4105" - повысилось;
     для 2-х точек разрешение при ЦЭ = 0.522 - 0.6928" - практически без изменений.
Светосила на разрешение не повлияла (увеличивал с 1 : 5.3 до 1 : 1.3).

[BIG TRAIL]

В РОС интерференция в фокусе происходит от когерентных монохроматических точек - и в этом наши результаты принципиально разнятся?

  Точно так! 

[BIG TRAIL]

 Но теперь  передо мной стоит вопрос -
 как объяснить видимый минимум  в случае двух линий  при 102/D?!
 Теория предсказывает исчезновение минимума при 111/D.

  Какие ошибки могли быть допущены  и  кем ?
 
 Размер экран  смартфона 58мм,  число точек 720.    58/720 = 0.08 мм - ширина линии.
  Расстояние от объектива (главное зеркало)   до экрана смартфона   =  10 300мм.
  Отсюда,  для апертуры 22 32мм 0% цэ   угловой размер  решетки =    102/ D.

    Визуально цвет - белый,  т.е.    волна   - та, что надо волна.     Хроматические эффекты отсутствовали.
 
   
   
 


 
 

[ekvi]

Точно так!

Мы все скоры на выводы!
Просто результат многозначен (тесты по 2-м линиям, между линиями наводится фон, по яркости равный яркости щелей):
1 - F/D = 1.3, CE = 0.52, res = 0.46s,
2 - F/D = 1.3, CE = 0.52, res = 1.67s.
По-видимому, и т.д.

[ysdanko]

    Визуально цвет - белый,  т.е.    волна   - та, что надо волна.     Хроматические эффекты отсутствовали.
 

Скорее всего в этом и ошибка. Разрешающую способность определяют для конкретной длины волны, а не для белого света.
Для белого света даже для зеркальной оптики, лишенной хроматизма, диск Эйри будет иметь цветную окраску...То что вы этого не наблюдаете, скорее всего связано с особенностями RGB смешения цветов.

[BIG TRAIL]

Эта конкретная волна  отвечает  максимуму чувствительности ,  она же (волна) в белом  ц/cвете тоже имеется.

[ekvi]

как объяснить видимый минимум  в случае двух линий  при 102/D?!
 Теория предсказывает исчезновение минимума при 111/D.

Насколько я помню, теория предсказывает 109/D, 114/D и 120/D.
Можно предположить, что полученный эффект связан с увеличением, которое Вы получили, приблизив предмет из бесконечности на расстояние 10 300 мм.
Из формулы Ньютона (1/a + 1/a' = 1/F) для F = 1256  мм имеем: a' = a*F/(a - a') = 1.138877*F = 1430.4 мм.
Используя полученное увеличение 1.139, получаем: 102*1.139 = 116 - очень близкое значение к указанному (114).
Или, наоборот: 114/1.139 = 100.1 - тоже недалеко от 102.

Разрешающую способность определяют для конкретной длины волны

- вполне возможно, от этого "дефект".

Эта конкретная волна  отвечает  максимуму чувствительности

Кстати, какой она длины?

[ysdanko]

Эта конкретная волна  отвечает  максимуму чувствительности ,  она же (волна) в белом  ц/cвете тоже имеется.

однако, если эту волну выделить фильтром,  то от RGB экрана не возможно получить черные и светлые линии равной ширины и промежутки между ними. Темная полоса всегда будет шире светлой на размер дух субпикселей, на столько же вырастет и расстояние между двумя светлыми полосами. То есть условия необходимые для корректного определения разрешающей способности, не будут выполнены

[ekvi]

если эту волну выделить фильтром

пожалуй, зелёный фильтр не повредит; чем Уже он будет, тем результат с ним будет ближе к результату в РОС.

[Gleb1964]

В РОС интерференция в фокусе происходит от когерентных монохроматических точек

Естественно, об этой особенности РОС мы уже говорили. Для этого тест объект должен быть подсвечен когерентным светом, сколлимированным лазерным пучком постоянной фазы.
А обычные объекты являются некогерентными. При когерентном сложении складываются амплитуды с учетом фаз, потом берутся квадраты амплитуд, чтобы получить интенсивности.
При некогерентном сложении просто складываются интенсивности. Каждая точка изображения размазывается функцией рассеяния точки. Для сложных изображений функция точки просто сдвигается, масштабируется и потом складывается. Это математическая операция конволюции. Как одна калька приложенная к другой.
Результат некогерентного и когерентного сложения изображений совпадает только для изображения точки. Для любого сложного изображения когерентное сложение приводит к образованию сетки вторичных максимумов/минимумов - аналог спеклов от лазера. Разница точно такая же, как между освещением лазерным светом, шумным, полным спеклов, и обычным ровным некогерентным освещением. Что мы и наблюдаем на всех картинках тест объектов в РОС - множество вторичных максимумов/минимумов, ложных контуров, шум.
А что нам пишет классик Максутов, из той же книги, что Вы нам только что привели?

[astromad]

А если зайти с другой стороны?
У меня разница по разделу точек и линий получилась 50 см на примерно 20 метрах. Т.е. 2.5-2.7%. При этом наблюдать линии гораздо проще и комфортнее.
На сколько более грубый результат по линиям будет критичен? Да, мы с ними не получим предела. Но изначально тема была про более быструю и простую проверку в магазинных или домашних условиях. Грубо говоря - отсечь явный брак с минимумом оборудования, т.е. сам скоп и мобильник.
Может проще определить граничные условия применения тестов по линиям, типа разрешение лучше 1.1 паспортного днем по шпалам вы не определите?
На коротких расстояниях ловить фокус - очень муторно. Я до 5-10 минут на точку тратил, стоковый фокусер 102SLT, с которым больших проблем по звездам не видел, для определения пиксельной точности на 20 метрах очень груб, практически попадания в фокус были случайными после десятка(ов) попыток не то что с вращением фокусера, а с подвижками его на доли миллиметров. Соответственно еще запас на такие вещи.
Опять же днем у меня результаты получились гораздо хуже, чем ночью. Сейчас под солнцем ставил мобильник в коробку, чтобы отсечь боковые засветки, и всо равно ни точек, ни линий на ночных расстояниях не увидел. Соответственно еще запас нужен. Вот в итоге может и можно сказать - шпалы пригодны, но имейте в виду то-то и то-то?

Или исследование возможности применения шпал для определения предельных значений разрешения интереснее? Глазом? Фото? Днем? Ночью?