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

[BIG TRAIL]

   
  Минимум доступный для обнаружения - отмечен красной точкой ,  см. картинку : 

  Мы изучаем дифракционную картину. 

  Кстати вы понимаете разницу  между  дифракционным диском  и видимым кружком? 
   Двойные звезды уверенно разрешаются,  хотя у них  диски  в тыщу, в миллион  раз меньше  дифракционного диска.
 

[astromad]

Мы изучаем результаты тестов.
Достраиваем пиксели вверх и вниз с их дифракционными дисками.
Как вы разделяете линии из таких пикселей на таких расстояниях при таких размерах дифракционных дисков?

[a.pozharov]

Так в том то и соль, чтобы наблюдать дифракцию на апертуре, а не обьект

[BIG TRAIL]

 

Как вы разделяете линии из таких пикселей на таких расстояниях при таких размерах дифракционных дисков?

     
 Смотрю в окуляр  -  посередине щели пролегает темной ниточкой  заметный глазом  минимум интенсивности,  делящий светящуюся линию  на две.    Рисунок выше  не прояснил дело?
 
Размер пикселя посчитать на заданном расстоянии можем  - 1.6"
Размер дифракционного диска приблизительно ( т.к. точная длина волны не известна)  прикинуть можем ,  для волны ~500нм и апертуры  32мм получается  ~ 8" .

Пиксель полным эквивалентом  звезды - не является.   Он все таки имеет размер относительно близкий  к  размерам дифракционного диска,  т.е.  нечто  вроде мелкого галилеевского спутника Юпитера, типа Европы    в  ~60мм... даже нет..  в 50мм  апертуру.  .
 Кстати хорошее сравнение  !
   Например ,  я смотрел  в апертуру 52мм  спутники Европа и Ганимед.    0.9" и 1.8"   рядом,  визуально второй диск  был едва заметно больше  первого.  При двукратной разнице в диаметре.   
 Тут конечно и блеск надо сравнивать,  углубляться не будем,  уедем  далеко.   
   

[astromad]

Так в том то и соль, чтобы наблюдать дифракцию на апертуре, а не обьект

Это зависит от заявленных целей наблюдения.
В данных тестах я полагал, что речь идет об объектах (линиях, как было изначально предложено, и точках), соответственно и тестировал объекты, а не пределы дифракций по Рэлею.

[astromad]

Смотрю в окуляр  -  посередине щели пролегает темной ниточкой  заметный глазом  минимум интенсивности,  делящий светящуюся линию  на две.    Рисунок выше  не прояснил дело?

Объяснение прояснило, что мы по разному делали тесты.
Я полагал разрешение, как было нарисовано https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,91257.msg5347663.html#msg5347663 - четкое разделение, а не градации яркости - еле заметные снижения интенсивности по Рэлею.
По расчетам ekvi https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,91257.msg5350610.html#msg5350610 я засчитывал в нижнем ряду вторую и третью картинки, потому что видел четкое разделение между точками и линиями.

В том же ряду на картинке 6 правое изображение я не засчитывал, потому что линии в центре были замыленными, хотя направления уже определялись.
Поэтому и разница большая между моими и вашими результатами

Размер пикселя посчитать на заданном расстоянии можем  - 1.6"
Размер дифракционного диска приблизительно ( т.к. точная длина волны не известна)  прикинуть можем ,  для волны ~500нм и апертуры  32мм получается  ~ 8" .

По критерию Рэлея "два точечных источника начинают считаться разрешимыми, когда главный дифракционный максимум диска Эйри одного изображения совпадает с первым минимумом диска Эйри другого изображения". Для вашего случая в 8" это должно быть как минимум 4" (по теориям), но у вас же всего 3.2", и вы делите линии (интерференции будут сильными, ekvi считал и показывал), и все это при не идеальной оптике, и для большинства случаев еще и на улице вдоль земли, а не в помещении? Сильно.

Ловить градации яркости для 102SLT на таких коротких расстояниях с штатным фокусером? Этот подвиг я делать не буду, хоть уже и знаю как. По звездам либо по оптическим мирам-трафаретам на больших расстояниях гораздо проще, хоть по Рэлею, хоть по полному разделению. Да можно даже на смартфоне, но не на пиксельных разрешениях, лишь бы уйти в зону комфортной работы фокусера.

Дальше без меня.

[BIG TRAIL]

Т.е. вы не правильно понимали,  что такое разрешение.
 Судя по

" По критерию Рэлея два точечных источника начинают считаться разрешимыми, когда главный дифракционный максимум диска Эйри одного изображения совпадает с первым минимумом диска Эйри другого изображения".

  по прежнему не понимаете.
Разрешение = обнаружение минимума.

 

интерференции будут сильными, ekvi считал и показывал,

интерференции нет,    пиксели - независимые источники, 
 
   

и все это при не идеальной оптике,

 при практически идеальной

и для большинства случаев еще и на улице вдоль земли, а не в помещении? Сильно.

     На улице разбушевался  только SW10,     "Алькор"  улицы практически не заметил.

По критерию Рэлея "два точечных источника начинают считаться разрешимыми, когда главный дифракционный максимум диска Эйри одного изображения совпадает с первым минимумом диска Эйри другого изображения". Для вашего случая в 8" это должно быть как минимум 4" (по теориям), но у вас же всего 3.2",

  Критерий Рэлея -  очень мягкий,  практического смысла не имеет,    привязан к радиусу диф.диска совершенно произвольно,    может отсечь  только самую  прескверную оптику , кривую насмерть.
   

[Gleb1964]

Да, но при чем тут критерий Рэлея?  Зачем вы его достали и оттерли от пыли?

Так другого определения разрешающей способности телескопа пока не придумано. Существует еще критерий Маришаля, но он более требователен к оптике, чем старичок Релей 

Здесь возникла путаница: есть критерий разрешения по Релею, а есть критерии качества оптики по волновому фронту, критерий качества имени Релея по максимуму-минимуму (Peak-Valey) и Марешаля по среднеквадратическому отклонению фронта (последний напрямую коррелирует со Штрелем).



Далее, как мы наглядно видим из картинки MTF, любезно предоставленной Алексеем Пожаровым, на которой видно, что в при некоторой деградации качества волнового фронта, вызванной атмосферой или оптикой, предельное разрешение системы падает не очень сильно, но зато сильно падает разрешение на средних частотах для объектов пониженной контрастности. Сравнение качества по предельному разрешению высококонтрастного объекта получается малоинформативным.
Поэтому вполне понимаю решение Андрея Остапенко использовать миру с градациями контраста для сравнения систем. Провал по разрешению в середине диапазона будет более решающим. Но, оптимально нужно использовать синосуидальную миру переменного контраста, а не трапециидальную. Для исследования предельного разрешения трапециидальная мира подходит, потому что оптика выполняет роль фильтра, пропуская только нижнюю несущую синусоиду. А в среднем диапазоне проходит не только несущая частота трапециидальной миры, но и высокие частоты до отсечения, поэтому разрешение по трапециидальной мире будет завышено по сравнению с MTF оптики. А так, решение верное.

[BIG TRAIL]

.

Сравнение качества по предельному разрешению высококонтрастного объекта получается малоинформативным.

Этого я не понимаю  ( Алексей Пожаров - голова,  он понимает)
 
  Информативно , просто не так очевидно,  если не знать ,  где искать.   Плохая оптика нарисует пологий пик =   плоский центральный кружок,  это  не сможет не отразиться на пределе разрешения ,   Рэлея надо забыть  вообще,  искать глубже.

решение Андрея Остапенко использовать миру с градациями контраста для сравнения систем. Провал по разрешению в середине диапазона будет более решающим.

Решение приняли,  постановили.    А реально что-нибудь успели тестировать,  результатов с астрофеста пока нет.

[Gleb1964]

Вот и картинка подходящая в старой теме есть Рулеж апертуры и тестирование оптики
Видно, что разрыв по разрешению больше на мирах сниженного контраста, на высококонтрастных мирах разрыв небольшой. Разделение двух звезд или двух шпал на черном фоне относится к тестированию по высоконтрастным объектам и малопоказательно.

[BIG TRAIL]

В целом - понятно, 
 дельту малых контрастов  в нижней части оси ординат графика , любезно предоставленного А.Пожаровым,    труднее зафиксировать.

[ysdanko]

Далее, как мы наглядно видим из картинки MTF,

Глеб. Насколько я в курсе…Разрешающая способность определяемая по MTF привязывается к некоторому значению уровня, например 50% или 25%.  И определение этой функции MTF, отдельная самостоятельная и довольно сложная задача.

Использование свойств апертуры, как фильтра пространственных частот, так же  не совсем просто, и требует вносить в систему дополнительные элементы, например аподизирующие кольцевые диафрагмы…То есть это уже не телескоп с чистой апертурой для которого мы и пытаемся определить разрешение, а некое устройство и комплекс методов для обработки информации.

Поэтому лучше все же придерживаться классических определений - Релея 140/D или Максутова 120/D. На основе этих формул и сравнивать телескопы с одинаковой апертурой. (ИМХО).

Фото взято по ссылке…
https://www.osapublishing.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-24-11-12116&id=341004

[BIG TRAIL]

  1. Спасибо,    надо в точности знать параметры мишени, тогда возможно удастся подогнать частоту, 
без этого невозможно судить  какая из нижних картинок более отвечает оригиналу - первая,   а может вторая,  а может самая правая?    Т
 Так то мы знаем, что вторая или третья картинка делают робкую попытку обрисовать контуры объекта ( хотя тоже криво).    Но если мы наперед не знаем его формы,    с чего бы  давать ей предпочтение ? 

  2.   Коллективных испытаний на астрофесте  похоже не случилось,   начиналось все красиво.
 

[a.pozharov]

Чуть оффтоп конечно, но беседа в это направление скатывается: Было как то у меня окончательное помутнение в мозгу на фоне обострения фантазий, вылившееся из обсуждения с профф Лукиным ирисовой диафрагмы, управляемой по датчику ВФ чтобы держать систему поближе к оптимальному соотношению D/r0 к использованию мультиапертурных масок. Яркости планет достаточно же, как то хотелось понять к какому размеру и структуре мультиапертурных масок прийти для любительского визуала в 500 мм ньютон, но он человек занятой и вообще тема эта "скользкая", коммерческо-оборонная, мат аппарат для меня неподьемный чтоб что то там пытаться прикинуть обоснованно, поэтому в планах пробовать тупо в лоб просто мультиапертурные  маски разного количества и диаметра отверстий, нарезанные на лазере из фанеры. Буквально сегодня утром вылез на крышу, планеты месит стабильно, без большой амплитуды ухудшений-улучшений, горизонтальный крупноячеистый поток, то самое "марево", вспомнил о идее и планах. Пора открывать кружок "очумеоые ручки" раз башка не тянет.
Пока собирался фанера подорожала в 2.5 раза 

[Владимир ARS]

Не нужен весь этот геморрой , в плохие ночи достаточно иметь телескоп меньшего диаметра с хорошей оптикой. Простой пример, позавчера Луна в мак 102 бритвенно резкая, а в доб 14» колбасит все. Зачем все эти маски и сложности, когда проще вынести телескоп поменьше. В идеале рефрактор, но не обязательно.

[a.pozharov]

Зачем мне еще один телескоп, когда я в любой момент с помощью внеосевой могу сделать  себе качественный длиннофокусный  телескоп диаметром от 195 до 0.000001 мм? 

Если серьезно - да просто для того, чтобы было чем заниматься рукам и башке.    это сезонное. Очередной сезон сравнения окуляров позади, я себя знаю - просто смотреть как краска на заборе сохнет как планеты крутятся вокруг оси надоест через недельку-другую...

[ysdanko]

Если серьезно - да просто для того, чтобы было чем заниматься рукам и башке.    это сезонное.

+++
Действительно. Лучше всего оценить качество  телескопа можно при наблюдениях по реальному небу. А все эти тесты баловство, когда есть свободное время и заняться больше нечем.

[ekvi]

это сезонное

- в смысле "весенне-осеннее?!" 

с помощью внеосевой

можно напороться на местную ошибку!
Если полиапертурой бороть турбуленцию, то лучше пробовать поднять ЧКХ краевым кольцом шириной ~70 мм.

оценить качество  телескопа можно при наблюдениях по реальному небу

...  и согласиться с Serega2007, с самого начала предлагавшего разрешать 2 звезды!

Уныние навеял отрицательный результат использования для этих целей смартфона: супер-пупер средство на поверку оказалось под вопросом.

[BIG TRAIL]

Отрицательным результат никак не назвать. Минимум прекрасно можно нащупать и сравнить с эталонным.
По звездам не проще - атмосфера раз,  точная длина волны тоже неизвестна - два.

[ysdanko]

По звездам не проще - атмосфера раз,  точная длина волны тоже неизвестна - два.

Атмосфера в данном случае даст реальную статистику, ну и достаточно узкополосный фильтр должен быть в арсенале любого, наблюдающего в телескоп ЛА.