400мм зеркало 1см толщиной

[Анатолий Белкин]

Камера Levenhuk M300 BASE, снимает в качестве 2048x1536 пикселей (1 пиксель = 2,2х2,2 мкм).
Зеркало телескопа 380 мм (фокус 700 мм) + матрица цифровой камеры.
Нужно посчитать линейный диаметр изображения диска Эйри на матрице фотокамеры, он равен: d = 1,34 * k (в мкм), где k - относительное отверстие.
Для матрицы, установленной в главном фокусе, линейный диаметр диска Эйри будет 2,35 мкм (d= 1,34*700/400 = 2,35 мкм).
Учитывая, что размер пикселя данной матрицы 2,2 мкм, то на диск Эйри придется 1 пиксель. Этого недостаточно. Поэтому в оптическую систему нужно ввести 2х линзу Барлоу. В результате  линейный диаметр диска Эйри составит 4,7 мкм (d= 1,34*1400/400 = 4,7 мкм).
Это почти 3 пикселя на диск Эйри и его уже можно запечатлеть на фотокамере.

Сегодня  ночью сделал пробные снимки Арктура. Переменная облачность, неспокойная атмосфера.
Оптическая система: зеркало 380 мм (фокус 700 мм)+ 2х линза Барлоу + цифровая камера.
Фото 1 фотография (800% от полного кадра), остальные кадры из видео (600% от полного кадра). Пиксель 2,2 мкм.
Теперь нужно будет подобрать звезду оптимальной яркости и возможно установить 3х линзу Барлоу. И отъюстировать оптическую систему.

[Анатолий Белкин]

Попробовал фотографировать слабую звезду. Но небо быстро затянуло и удалось сфотографировать только предфокал. В центре колец пятна рассеяния появился диск.
Оптическая система: зеркало 380 мм (фокус 700 мм)+ 2х линза Барлоу + цифровая камера.

[Анатолий Белкин]

Не понимаю цели таких длительных испытаний по звезде.

Нестабильность атмосферы не дает завершить испытания. Думаю, что в августе получу недеформированные нестабильной атмосферой фокалы звезды.

[Анатолий Белкин]

Выявился ряд проблем.
Особенности камеры Levenhuk M300 BASE, что она снимает в трех режимах:
 в качестве 2048x1536 пикселей с частотой 3 кадра в сек.
в качестве 1600x1200 пикселей с частотой 5 кадра в сек.
в качестве 1280x1024 пикселей с частотой 7,5 кадра в сек.

Известно, что частота мерцания  звезды от одного до сотен герц (наибольшие амплитуды в диапазоне 3-15 Гц). При этом амплитуды блеска могут достигать 1 звездной величины.
Поэтому за время срабатывания электронного затвора камеры, изображение звезды (при значительной турбулентности атмосферы) совершает определенное число колебаний. В результате - смаз изображения звезды (плюс вклад от вибрации здания).

Раньше я снимал в качестве  2048x1536 пикселей с частотой 3 кадра в сек.
Учитывая все вышеизложенное, я  стал фотографировать и снимать видео в качестве 1280x1024 пикселей с частотой 7,5 кадра в сек.
Результат улучшился. См. фото Арктура (-0,05m) - предфокал, зафокал и фокал 1 (вырезка из 100% кадра).
Попробовал сфотографировать звезду меньшей яркости 3-4m (см. фокал 2 – кадр из видео).
Как видно, за время срабатывания электронного затвора, изображение звезды совершило минимум 7 мерцаний + овальный дрейфом по матрице.
Так что, необходимо согласовать яркость звезды, усиление видеокамеры и, время срабатывания ее электронного затвора, с частотой мерцания звезды.

Оптическая система: зеркало 380 мм (фокус 700 мм)+ 2х линза Барлоу + цифровая камера.

[Анатолий Белкин]

Почти фокал (вырезка из видео). Изображение деформировано турбуленцией.
Оптическая система: зеркало 380 мм (фокус 700 мм)+ 2х линза Барлоу + цифровая камера (1280x1024 пикселей с частотой 7,5 кадра в сек).

[Анатолий Белкин]

Разгонял 2х линзу Барлоу (до 2,5х), чтобы получить оптимальное увеличение, но и чтобы не срезать апертуру. Турбуленция была значительная, но удалось получить вот такой фокал. Первый снимок – вырезка из 100% кадра, второй – увеличен до 600%, чтобы были видны пикселы.
Картинка зависит от усиления и величины выдержки цифровой камеры.
Оптическая система: зеркало 380 мм (фокус 700 мм)+ 2,5х линза Барлоу + цифровая камера (1280x1024 пикселей с частотой 7,5 кадра в сек).

[Анатолий Белкин]

Вроде подобрал увеличение. При использовании линзы Барлоу 2 - 2,5х, диаметр кружка Эйри должен быть 5-6 мкм. Несмотря на сильную турбуленцию, на полученной фотографии фокала звезды (3-4m), просматривается диск Эйри, диаметром порядка 5 мкм (пиксель матрицы 2,2 мкм).
Теперь буду ловить спокойную атмосферу, чтобы получить четкую дифракционную картину звезды.
Оптическая система: зеркало 380 мм (фокус 700 мм)+ 2,5х линза Барлоу + цифровая камера (1280x1024 пикселей с частотой 7,5 кадра в сек).

[Анатолий Белкин]

Сейчас в августе ночи стали темнее, но пока облачность не позволяет продолжить исследование зеркала.
Учитывая, что диск Эйри яркий, а яркость колец намного слабее, то возникает сомнение  - позволит ли динамический диапазон камеры вытянуть кольца. Пока мерцающее изображение звезды не позволяет точно вывести ее в фокус. Чтобы бы виден диск Эйри (а он временами виден) и кольца.
Пока удается получать лишь подобные фокалы (см.фото)

[Анатолий Белкин]

Почти весь месяц небо было затянуто тучами. Сейчас прояснилось.
Так как динамический диапазон  фотокамеры ограничен, то начал фотографировать фокалы Арктура при разном усилении камеры (см. фото Ф1-3 400%). На первое фото с максимальным усилением, 2 и 3 с меньшим. Звезда мерцала, но  видно , что картинка зависит от усиления камеры и ее динамического диапазона. Мерцание звезды сильно мешает точному попаданию в фокал и подбору усиления камеры и выдержки, чтобы получить ее четкое дифракционное изображение.
Однако близко расположенная к Арктуру звезда (6m) выдала дифракционное изображение (см. фото ДК 500%). 

[Анатолий Белкин]

Это не звезда, это пыль на стекле перед матрицей показала кольца ньютона.

Перед матрицей нет стекла (есть инфракрасный фильтр на расстоянии 1 см от нее).
Вот поднял ранее сделанные снимки (Ф1 и Ф2). На них также просматривается изображение слабой звезды рядом с Арктуром.
На резкость изображение я навожу и без маски Бахтинова. Все дело в ограниченном динамическом диапазоне матрицы и подборе ее усиления и выдержки. Когда изображение звезды мерцает  и постоянно деформируется пока сложно поймать ее дифракционное изображение.

[Анатолий Белкин]

Посмотрите внимательно, чип самой матрицы закрыт стеклом. Это стандартная конструкция всех сенсоров.

Как я сообщал выше непосредственно чип матрицы не закрыт стеклом, на расстоянии 1 см от чипа инфракрасный фильтр (см. фото). Других данных по конструкции конкретного сенсора у меня нет. У фотокамер да непосредственно перед сенсором стоит инфракрасный фильтр и защитный. А это Левенгуковская видеокамера.

[Анатолий Белкин]

Я признаться думал, Анатолий внял голосу разума, счёл эксперимент провалившимся и начал новую жизнь, но нет.

Пока я не вижу  признаков астигматизма, комы (если не смещу звезду с оптической оси) и т.д. Зеркало держит форму (по крайней мере до угла 45 градусов от зенита). Так что не все так плохо. Попробую еще поймать спокойную атмосферу, до того как дадут тепло в здания, а затем приступлю к изготовлению корректора.

[Анатолий Белкин]

Вы для начала научитесь хотя бы фокусироваться.

Пока маска Бахтинова не нужна. Фокусировка затруднена из за мерцания звезды. Для примера привожу видео https://dropmefiles.com/0afcq  Кстати здесь в верхней части фокала звезды видна и дополнительная "звезда".
И это еще неплохо, а в основном изображение намного хуже.

[Анатолий Белкин]

По-видимому, это эффект из-за искажения изображения звезды, за счет теплового потока воздуха из лоджии (он поднимается вверх перед телескопом) и за счет того, что за 1 выдержку изображение звезды совершает несколько мерцаний (частота кадров ролика - 7.5 кадра в секунду).
Прилагаю еще одну видеозапись.https://dropmefiles.com/5GzJS
Выше я сообщал что, "Известно, что частота мерцания  звезды от одного до сотен герц (наибольшие амплитуды в диапазоне 3-15 Гц). При этом амплитуды блеска могут достигать 1 звездной величины.
Поэтому за время срабатывания электронного затвора камеры, изображение звезды (при значительной турбулентности атмосферы) совершает определенное число колебаний. В результате - смаз изображения звезды (плюс вклад от вибрации здания)."
Так что рано обвинять зеркало.
Эти тепловые потоки, растягивающие по вертикали изображение пятна рассеивания в предфокале, я иногда наблюдал.

[Анатолий Белкин]

ак человек сам с Новосибирска,завод НПЗ наверно через дорогу. За это время не найти человека, который мог бы зеркало проверить? В крайнем случае я бы уже привез в подвал к ребятам.

Для тестирования кроме зеркала нужно вести разгрузку и самое главное -  оптическая скамья должна быть установлена не горизонтально, а под углом 45 градусов или вертикально.
Меня всегда удивляло, что все исследуют зеркала на горизонтальных оптических скамьях. А в таком положении зеркало никогда не используется для наблюдений за объектами Вселенной.
Фидель, Вы  пробовали тестировать зеркала в рабочих положениях,  направленных в зенит, или под углом 45 градусов от зенита?

[Анатолий Белкин]

З.Ы. фокалы конечно интересные. я вижу маленького динозаврика, в сияющем ореоле 
З.Ы. Анатолий, снимайте больше! Луну к примеру, юпитер сейчас с сатурном хороши. Как получится, так получится, здесь никто не гонится за результатом.

Спасибо за обработку роликов.
Выдержку я стараюсь сделать минимальной, а усиление камеры – максимальным. И затем подгоняю,  чтобы качество картинки было приемлемым (насколько позволяет мерцание звезды).
Частота кадров камеры фиксирована и зависит от установленного разрешения (3 варианта).
Луну я снимал выше.
С деформацией изображения звезды в фокале совместно разобрались – слегка сместилось зеркало на разгрузке. Оно укреплено за центральное отверстие и прижимающее его колечко отошло (перекос). Зафиксировал колечко. Надеюсь, что все будет в порядке.

[Анатолий Белкин]

У Анатолия Белкина сейчас, как я понимаю, цель показать качество оптики.

Спасибо Глеб. Вы как всегда точны и обсуждаете предмет исследования четко и ясно.
Зеркало экспериментальное. Попробую поймать приемлемое изображение звезды, чтобы сделать вывод о качестве зеркала (как держит форму и изображение). Далее сделаю корректор, чтобы вывести изображение за зеркало. Если такая оптическая система будет работать сносно (с экспериментальным зеркалом и корректором), то изготовлю новое параболическое зеркало диаметром 380 мм с относительным отверстием 1/2. Монтировка имеется, с разгрузкой определился. Технология параболизации на полноразмерном полировальнике отработана. Осталось немного поработать с растушовкой зон при параболизации, чтобы параболическая поверхность была гладкой (без грампластинки).

[Анатолий Белкин]

Я давно предлагал обходной маневр, делать съемку расфокусированных внефокалов, нужно два внефокала по разные стороны от фокуса, одинакового размера, пикселов на 80..100 в диаметре, не пересвеченные, чтобы гистограмма была в линейном диапазоне. Есть программа (по методу Роддье)

Вот пред и зафокал диаметром приблизительно 100 пикс.

[Анатолий Белкин]

Видео пред- и зафокала. Как видно, мерцание колец пятен рассеяния приличное.
https://dropmefiles.com/FuBMY
https://dropmefiles.com/FuBMY

[Анатолий Белкин]

сделал тест Родье.

Спасибо. Приму к сведению. А кроме Штреля программа какие показатели фиксирует (астигматизм, сферичнось, кома)?