Rzeczywiste wymiary obiektow na zdjęciu.

astrokarol · 30 Stycznia 2013

Witam,

czy można na podstawie zdjęcia policzyć rzeczywisty rozmiar ? Chodzi mi gównie o zdjęcia Księżyca.

Przyjmuję że mam wszystkie dane na temat zdjęcia i teraz chciał bym dowiedzieć jaki obszar zajmuje w rzeczywistości na np. Księżycu ?

http://astromaniak.pl/viewtopic.php?f=4&t=20651 pierwsze zdjęcia aliena

Czy wystarczy do tego wartość powiększenia i wymiar zdjęcia w pikselach ?

Edytowane 30 Stycznia 2013 przez astrokarol

Piotrek Guzik · 30 Stycznia 2013

czy można na podstawie zdjęcia policzyć rzeczywisty rozmiar ? Chodzi mi gównie o zdjęcia Księżyca.
Przyjmuję że mam wszystkie dane na temat zdjęcia i teraz chciał bym dowiedzieć jaki obszar zajmuje w rzeczywistości na np. Księżycu ?

Musisz znać odległość do obiektu, który Cię interesuje oraz jego rozmiar kątowy.

Odległość w przypadku Księżyca jest znana. Pozostaje zatem kwestia rozmiaru kątowego interesującego obiektu. Aby wyznaczyć ten rozmiar, wypadałoby znać skalę zdjęcia (ile sekund kątowych przypada na jeden piksel). Skalę tę można obliczyć znając ogniskową obiektywu oraz rozmiar piksela.

astrokarol · 30 Stycznia 2013

Musisz znać odległość do obiektu, który Cię interesuje oraz jego rozmiar kątowy.

Odległość w przypadku Księżyca jest znana. Pozostaje zatem kwestia rozmiaru kątowego interesującego obiektu. Aby wyznaczyć ten rozmiar, wypadałoby znać skalę zdjęcia (ile sekund kątowych przypada na jeden piksel). Skalę tę można obliczyć znając ogniskową obiektywu oraz rozmiar piksela.

Jak pisałem przyjmuje że znam parametry zdjęcia. Ogniskowa obiektywu to ogniskowa teleskopu który jest owym obiektywem np. refraktor 150/750 to ogniskowa 750mm ? Tylko nie wiem skąd wsiąść rozmiar piksela bo nawet nie bardzo wiem o co chodzi .

Czy jednak dokładność jaką podaje np. Stellarium odległości Księżyca jest wystarczająca ??

Tak w ogóle to mam jeszcze takie pytanie czy da się tak że np. chce sfotografować obszar 100 na 100 km (ewentualnie potem wyciąć z większego obszaru) i wystarczy określić jakie będzie potrzebne powiększanie znając pole widzenia kamery/okularu i wiedząc że taki obszar zajmuje x rozmiarów kątowych ?

Piotrek Guzik · 30 Stycznia 2013

Tak w ogóle to mam jeszcze takie pytanie czy da się tak że np. chce sfotografować obszar 100 na 100 km (ewentualnie potem wyciąć z większego obszaru) i wystarczy określić jakie będzie potrzebne powiększanie znając pole widzenia kamery/okularu i wiedząc że taki obszar zajmuje x rozmiarów kątowych ?

Nie do końca rozumiem pytanie... O jakie powiększenie Ci chodzi? Rozmiar piksela można znaleźć w specyfikacji kamery/aparatu. Jeśli znasz pole widzenia kamery/aparatu, to nie jest Ci potrzebny rozmiar piksela, bo od razu możesz sobie wyznaczyć skalę zdjęcia ("/px), dzieląc jeden z wymiarów pola widzenia przez odpowiadającą mu ilość pikseli. Jeśli masz już skalę, to rozmiar kątowy obiektu (w sekundach kątowych) wyliczysz mnożąc skalę razy rozmiar obiektu w pikselach.

Mając te dane możesz z dobrym przybliżeniem przyjąć, że rozmiar obiektu na zdjęciu to:

r*d/206265, gdzie:

r - rozmiar kątowy obiektu (w sekundach kątowych),

d - odległość od obiektu

Wynik otrzymasz w tej samej jednostce, w której podasz d (np. w km).

Pozdrawiam

Piotrek Guzik

astrokarol · 30 Stycznia 2013

Powiem szczerze że na astrofotografii to słabo się znam. Powiększanie, przecież nie jednokrotnie przy podaniu parametrów zdjęcia piszą ludzie że użyli barlowa np. 3x.

Ale dobra mniejsza o to powiększenie.

Po prostu chciał bym wiedzieć czy da się zrobić zdjęcie o wymiarach rzeczywistych takich jak się chce np. 100 na 100 km ?

Nie wiem czy dobrze zadałem pytanie czy dobrze określiłem problem. Jak nie to może jakoś inaczej to przedstawię ale ewentualnie czego nie rozumiesz ?

Edytowane 30 Stycznia 2013 przez astrokarol

Piotrek Guzik · 30 Stycznia 2013

Powiem szczerze że na astrofotografii to słabo się znam. Powiększanie, przecież nie jednokrotnie przy podaniu parametrów zdjęcia piszą ludzie że użyli barlowa np. 3x.
Ale dobra mniejsza o to powiększenie.

Po prostu chciał bym wiedzieć czy da się zrobić zdjęcie o wymiarach rzeczywistych takich jak się chce np. 100 na 100 km ?

Nie wiem czy dobrze zadałem pytanie czy dobrze określiłem problem. Jak nie to może jakoś inaczej to przedstawię ale ewentualnie czego nie rozumiesz ?

Nie rozumiałem, co miałeś na myśli pisząc o powiększeniu - powyżej to wyjaśniłeś. Tak naprawdę sama informacja o użytej soczewce Barlowa nic konkretnego nie mówi. Musisz podać też ogniskową.

Wcześniej opisałem Ci wzory, które pozwolą Ci policzyć to co chcesz.

Jeśli dobrze zrozumiałem, to chcesz zrobić zdjęcie fragmentu Księżyca, o rozmiarach 100 x 100 km. Pomijając kwestie perspektywy (Księżyc jest w przybliżeniu kulą), odpowiedź brzmi: tak - można zrobić takie zdjęcie. Ze wzoru, który podałem wcześniej, możesz sobie obliczyć, jakie rozmiary kątowe będzie miał Twój obszar. Odległość Księżyca od nas wynosi około 380 000 km i jeśli wstawisz to do tamtego wzoru, to wyjdzie Ci, że 100 km na Księżycu odpowiada około 54". Tak więc jeśli masz pole widzenia kamery/aparatu równe 54"x54", to jeśli zrobisz zdjęcie okolic środka geometrycznego tarczy Księżyca, na zdjęciu tym będziesz miał obszar o rozmiarach około 100 x 100 km. Jeśli zrobisz zdjęcie daleko od środka geometrycznego tarczy Księżyca, to ze względu na zakrzywienie powierzchni Księżyca, Twój obszar 100 x 100 km będzie znacznie różnił się od kwadratu.

Domyślam się jednak, że detektor, którego chcesz użyć nie jest kwadratowy i z dużym prawdopodobieństwem jego pole widzenia będzie inne. Tak więc, żeby uzyskać zdjęcie obszaru o rozmiarach 100 x 100 km, będziesz musiał wyciąć fragment o odpowiednim rozmiarze.

Jeśli nie znasz pola widzenia swojego aparatu (oczywiście w połączeniu z konkretnym obiektywem lub teleskopem), to obliczysz je pod warunkiem, że znasz długość ogniskową obiektywu (lub teleskopu - jeśli fotografujesz w ognisku głównym, to teleskop staje się Twoim obiektywem) oraz rozmiar piksela i rozdzielczość matrycy lub rozmiar matrycy i jej rozdzielczość.

Jeśli to, co do tej pory napisałem nie wystarcza, to napisz co konkretnie, czym i po co chcesz sfotografować, to łatwiej będzie Ci pomóc.

Pozdrawiam

Piotrek Guzik

Hermes1937 · 30 Stycznia 2013

Witam,

(...)
Po prostu chciał bym wiedzieć czy da się zrobić zdjęcie o wymiarach rzeczywistych takich jak się chce np. 100 na 100 km ?

Nie wiem czy dobrze zadałem pytanie czy dobrze określiłem problem.

(...)

Niefortunne sformułowanie - dla mnie znaczy to, że chcesz zrobić odbitkę przedstawiającą fragment powierzchni Księżyca w skali 1:1, czy formatu... 100x100 km

Piotr Ci wszystko wyjaśnił, jeśli chodzi o obliczenia. Ja dodam - nie musisz znać rozmiaru piksela w mikronach, wystarczy, że znasz liniowy rozmiar matrycy (np. 15x22 mm) i rozdzielczość (np. 2000x3000piks). Wtedy wiesz, piksel na (w konkretnym przykładzie) 7.5 mikrona (lub jak kto woli - mikrometra).

lemarc · 31 Stycznia 2013

Znane są rozmiary rzeczywiste w kilometrach dowolnie dużego krateru na tych podlinkowanych fotkach, wystarczy poszukać w sieci. Np. krater Plato ma 100km średnicy i z niej możesz zgrubsza określić wielkośc kadru. Oczywiście kulistość Księżyca utrudnia ten pomiar, ale pewnym ułatwieniem jest siatka współrzędnych, gdzie odcinek jednego stopnia długości selenograficznej (na równiku) odpowiada dystansowi=30,31km. Taki sam dystans dzieli 1 stopień szerokości, czyli odległości między kolejnymi równoleżnikami. Znajdź sobie mapkę z siatką współrzędnych do pomocy.

Edytowane 31 Stycznia 2013 przez lemarc

astrokarol · 31 Stycznia 2013

Chyba już rozumiem ale jeszcze raz będę musiał na spokojnie przeczytać.

Oczywiście dla wyjaśnienia tego mojego problemu nie bierzmy na razie pod uwagę krzywizny powierzchni. Ale jeśli wspomniałeś to na krawędzi obszar 54" będzie większy na samej powierzchni Księżyca ale z naszej perspektywy będzie to nadal 100 km bo widzimy go jakby z góry ? Gdybyś był na Księżycu i byś go zmierzył był by większy.

Piotrek Guzik · 31 Stycznia 2013

Chyba już rozumiem ale jeszcze raz będę musiał na spokojnie przeczytać.
Oczywiście dla wyjaśnienia tego mojego problemu nie bierzmy na razie pod uwagę krzywizny powierzchni. Ale jeśli wspomniałeś to na krawędzi obszar 54" będzie większy na samej powierzchni Księżyca ale z naszej perspektywy będzie to nadal 100 km bo widzimy go jakby z góry ? Gdybyś był na Księżycu i byś go zmierzył był by większy.

Twój rysunek jest błędny. Na szybko i niedbale zrobiłem taki rysunek:

Ten sam rozmiar kątowy czarnych odcinków oznacza, że kąt (jeden koniec odcinka)-obserwator-(drugi koniec odcinka) jest taki sam w przypadku tych dwóch odcinków. Z drugiej strony obydwa odcinki mają różną długość liniową na powierzchni Księżyca.

Zrób sobie taki eksperyment:

Weź dużą piłkę i narysuj na niej dwa niewielkie kwadraty (np. 1 cm x 1 cm), tak aby znajdowały się one dość daleko od siebie (ale mniej niż jedna czwarta obwodu piłki). Następnie zrób zdjęcie tej piłce z kilku metrów, ustawiając ją tak, aby jeden z tych kwadratów znajdował się dokładnie "na środku" piłki. Po wykonaniu zdjęcia przyjrzyj się, jak wyglądają te kwadraty. Wtedy powinieneś dość dobrze zrozumieć, o co chodzi.

Pozdrawiam

Piotrek Guzik

astrokarol · 3 Lutego 2013

Może na podstawie niżej przedstawionych obliczeń będziesz mógł ocenić czy zrozumiałem.

Jeśli dobrze zrozumiałem to przyjmijmy że zdjęcie ma objąć obszar o wym. 130x84,5 km czyli 10985 km2. Według Wikipedii: powierz. Księżyca to 3,793*10^7 km2 a libracja daje nam 59% widzialnej strony K. I teraz: z 3,793*10^7 km2 59% to 22 378 700 km2 podzielone przez 10985 km2 to ok. 2037,205 kawałków powierzchni.

Czyli trzeba by wykonać min. 2038 zdjęć ???? Pomijam że na krawędzi załapała by się też czerń Kosmosu.

A może żeby było łatwiej że by za każdym razem z powodu krzywizny powierzchni nie przeliczać na nowo pola kamery że by skorygować do wymiaru np. 100x100km robić zdjęcia o danym wymiarze ale w jednostkach kątowych.

I tak wedle tego. Zakładam że pole całego układu do fotografii wynosiło by 1"x1" (ta sam kamera, to samo pow.). Teraz nie wiem czy do obliczeń użyć średni wymiaru kątowy K czyli ok. 31" 41,5' czy wartości graniczne ?? Przyjmuję że średni wym.. Tu wydaje się mi że policzyć trzeba pow. koła a nie kuli.

Czyli 15,7075^2*3,14= 774" 71,8' Trzeba by wykonać 775 zdjęć ? Jak wedle tych obliczeń obliczyć pow. libracji ? Długość 1" przy 31" 41,5' to przy średnicy równikowej 3476,2km to ok. 110,65 km oczywiście na środku tarczy. Resztę obliczeń można wykonać tak jak napisałeś ?

Edytowane 3 Lutego 2013 przez astrokarol