Co na to praktycy od astrofotografi?

DOER · 25 Maja 2006

Mam pytanie dla praktyków...lecz najpierw nieco teorii.

Rozpatrzmy dwa reflektory typu Newton o średnicy lustra głównego 114mm oraz 200mm. Przyjmijmy, że sprawności obu teleskopów są takie same, oraz że używamy powiększeń nie większych niż x90. Z bilansu energetycznego wynika, że w celu uzyskania „identycznych” zdjęć, czas naświetlania w pierwszym układzie powinien być trzy razy dłuższy niż w drugim. Tutaj teoria się kończy i pojawiają się następujące pytania (dotyczące technologii cyfrowej):

a) Ponieważ teleskop z większym lustrem wymaga solidnego montażu, czy może okazać się, że pierwszy układ da na tym samym montażu zdjęcie z większą liczbą szczegółów (zakładam że montaż nie jest z górnej półki czyli np. HQ5 lub niżej) ?

Ponieważ czas naświetlania w pierwszym układzie jest trzy razy dłuższy, czy pojawiający się szum (statyczny – wynikający z budowy matrycy) będzie można usunąć z takim samym skutkiem jak dla układu drugiego?

c) Czy zjawisko precesji może przyczynić się do degradacji zdjęcia w układzie pierwszym (zakładając np. 2 godzinne otwarcie migawki) – czy zjawisko można zaniedbać?

Pozdrawiam

fomalhaut · 25 Maja 2006

odnośnie luster, czas naświetlania nie zależy bezpośrednio od średnicy lustra, zależy od światlosiły.

ad a) liczba szczegolow nie zależy tylko od dokładności prowadzenia, zależy rownież od wielkości lustra (wieksze lustro = wiecej szcegolow)

ad aby usunąć szum z trzy krotnie dluzszej ekspozycji, trzeba bedzie conajmniej trzy krotnie wiecej materialu

ad c ) przy okresie precesji 26 000 lat, do dwugodzinnej ekspozycji mozna to pominac

teha · 25 Maja 2006

odnośnie luster, czas naświetlania nie zależy bezpośrednio od średnicy lustra, zależy od światlosiły.

tu bym, nie był taki pewien.

Porównaj zdjęcia np. z teleskopu Gemini North 8m swiatłosiła koło 16 z jego czasami naświetlania, a potem zastanów się, ile będziesz musiał siedzieć ze 114cm, aby uzyskać to samo. :szczerbaty:

fomalhaut · 25 Maja 2006

tu bym, nie był taki pewien.
Porównaj zdjęcia np. z teleskopu Gemini North 8m swiatłosiła koło 16 z jego czasami naświetlania, a potem zastanów się, ile będziesz musiał siedzieć ze 114cm, aby uzyskać to samo.

Daj mi taką kamere CCD jak tam mają i taki sam montaż, a zapewniam Cie ze newtonem 114 np f/8, przebije ich, w tym samym czasie, zasięgiem na zdjeciu.

PS. Nie biore pod uwage aktywnej optyki !!

McArti · 25 Maja 2006

praktyka? zapomnij o czasach dłuższych niż 2-5min z takich ogniskowych. zapomnij o fotkach z f/8.

90x? co to jest fotka 90x? jak 50mm to 1x to chodzi ci o 4500mm ogniskowej?

teha · 25 Maja 2006

Pewnie, że kamerki mają lepsze, ale przecież nie mają QE = 200%.

Praktyk astrofotografii ze mnie żaden, ale światłosiłę to po mojemu mozna porównywać dla porównywalnych aperturowo szkieł.

Binocooler · 25 Maja 2006

Tak czas zależy tylko wyłącznie od swiatłosiły dla tego samego sensora/kliszy. A ilość gwiazd/szczegółów napewno od rozdzielczości optyki czyli średnicy i ogniskowej. Pisze to jako tako już nieco doświadczony astrofotograf.

To się faktycznie wydaje trochę nie rzeczywiste, ale taka jest fizyka i obliczenia nie kłamią.

czas expozycji będzie taki sam jak dla obiektywu 10mm/F4 i dla 1000mm/F4. No i teraz co z tego wynika ? A no to że aperturka 1m ma już tak duża ogniskową że obraz jest znacznie powiększany, a tło ciemnieje i przez to także zasięg.

P.S.

Nie można okreslać jakie sie ma powiększenie na zdjęciu w "x". W fotografii posługujemy się tylko ogniskowymi i rozdzielczością matryc.

Edytowane 25 Maja 2006 przez Binocooler

Tomi · 25 Maja 2006

a tło ciemnieje i przez to także zasięg.

lemarc · 25 Maja 2006

Mam pytanie dla praktyków...lecz najpierw nieco teorii.
Rozpatrzmy dwa reflektory typu Newton o średnicy lustra głównego 114mm oraz 200mm. Przyjmijmy, że sprawności obu teleskopów są takie same, oraz że używamy powiększeń nie większych niż x90. Z bilansu energetycznego wynika, że w celu uzyskania „identycznych” zdjęć, czas naświetlania w pierwszym układzie powinien być trzy razy dłuższy niż w drugim. Tutaj teoria się kończy i pojawiają się następujące pytania (dotyczące technologii cyfrowej):

a) Ponieważ teleskop z większym lustrem wymaga solidnego montażu, czy może okazać się, że pierwszy układ da na tym samym montażu zdjęcie z większą liczbą szczegółów (zakładam że montaż nie jest z górnej półki czyli np. HQ5 lub niżej) ?

Ponieważ czas naświetlania w pierwszym układzie jest trzy razy dłuższy, czy pojawiający się szum (statyczny – wynikający z budowy matrycy) będzie można usunąć z takim samym skutkiem jak dla układu drugiego?

c) Czy zjawisko precesji może przyczynić się do degradacji zdjęcia w układzie pierwszym (zakładając np. 2 godzinne otwarcie migawki) – czy zjawisko można zaniedbać?

Pozdrawiam

Teoretycznie jest tak, że zasięg gwiazdowy na zdjęciu zależy zasadniczo od ogniskowej teleskopu, im jest większa, tym słabsze gwiazdy idzie zarejestrować. Od światłosiły natomiast zalezy maksymalny czas ekspozycji, po przekroczeniu ktorego nie uzyskamy obrazu słabszych obiektow. W praktyce sprawa jest bardziej złożona za sprawą atmosfery, której turbulentna natura ujawnia swe destrukcyjne działanie na fotografiach z użyciem coraz większych teleskopów. Z tego powodu obecnie nie robi się długich pojedyńczych ekspozycji, tylko wiele krotkich, co pozwala po i ch zsumowaniu w jeden obraz uzyskać niejako ostrzejsze obrazy gwiazd na matrycy i przyzwoity zasięg, nie koniecznie ten maksymalny, ale uśredniony pod względem szumów i elegancki.

teha · 25 Maja 2006

Polecam http://home.earthlink.net/~stanleymm/f_ratio_myth.htm.

Jak się komuś nie chce czytać to wystarczy rzut oka na dole na ładne zdjęcie ngc206.

adamsz12 · 25 Maja 2006

Mam pytanie dla praktyków...lecz najpierw nieco teorii.
Rozpatrzmy dwa reflektory typu Newton o średnicy lustra głównego 114mm oraz 200mm. Przyjmijmy, że sprawności obu teleskopów są takie same, oraz że używamy powiększeń nie większych niż x90. Z bilansu energetycznego wynika, że w celu uzyskania „identycznych” zdjęć, czas naświetlania w pierwszym układzie powinien być trzy razy dłuższy niż w drugim. Tutaj teoria się kończy i pojawiają się następujące pytania (dotyczące technologii cyfrowej):

mała uwaga, te powiększenia 90x o których mowisz to nie mają żadnego znaczena w astrofotografii W fotografii zamiast średnicą lepiej posługiwać się parametrem światłosiła. Wnioskuję jednak że chodzi Ci tu o identycznej długości ogniskową, ponieważ inaczej dalszy wywód byłby bez sensu (przy różnych ogniskowych byłaby różna światłosiła i czas naświetlanią nie byłby wcale 3x dłuższy w przypadku mniejszego lustra). Przyjmijmy więc dla tego przykładu że lustra 114 i 200 mają IDENTYCZNĄ ogniskową. I teraz rzeczywiście mniejszym lustrem trzeba wykonać w przybliżeniu 3x dłuższą ekspozycje dla tego samego efektu.

a) Ponieważ teleskop z większym lustrem wymaga solidnego montażu, czy może okazać się, że pierwszy układ da na tym samym montażu zdjęcie z większą liczbą szczegółów (zakładam że montaż nie jest z górnej półki czyli np. HQ5 lub niżej) ?

No więc tak: jeśli fotografując teleskopem o większej zdolności rozdzielczej (np 200mm) nie przekraczamy zdolności rozdzielczej mniejszego teleskopu (np 114mm) i ogniskowa fotografująca w obu przypadkach i 200mm i 114mm będzie identyczna, to różnica w ilości zarejestrowanych szczegółów obiektu DS będzie zależała tylko i wyłącznie od czasu naświetlania. Czyli jeśli czas naświetlania 114-tką będzie dłuższy niż 3x od czasu naświetlania 200-tką to 114-tka pokaże więcej. W przeciwnym przypadku pokaże mniej.

Ponieważ czas naświetlania w pierwszym układzie jest trzy razy dłuższy, czy pojawiający się szum (statyczny – wynikający z budowy matrycy) będzie można usunąć z takim samym skutkiem jak dla układu drugiego?

To zależy od CCD. W/g mnie należy generalnie zalożyć że wraz ze wzrostem czasu naświetlania rośnie również szum czyli usunąć go będzie trudniej. Jednak stosunek ten jest różny dla różnych matryc. Jakiś cyferkowiec mógłby ten temat bardziej rozwinąć.

c) Czy zjawisko precesji może przyczynić się do degradacji zdjęcia w układzie pierwszym (zakładając np. 2 godzinne otwarcie migawki) – czy zjawisko można zaniedbać?

Zjawisko precesji na pewno nie, może pomyliłeś je ze zwykłym obrotem Ziemi i wynikającym z tego ruchem pozornym gwiazd ? Ruch pozorny gwiazd przeszkadza w ekspozycji dlatego należy dążyć do tego aby ekspozycje były jak najkrótsze, a ilość szczegółów największa.

Praktyk astrofotografii ze mnie żaden, ale światłosiłę to po mojemu mozna porównywać dla porównywalnych aperturowo szkieł

Nie. Aczkolwiek lepiej porównywać światłosiły w ramach jednego typu teleskopów, np porównując światłosiłę newtona ze światłosiłą refraktora należy brać pod uwagę dodatkowe czynniki jak np. sprawność, obstrukcję, wady.

adamsz12 · 25 Maja 2006

Polecam http://home.earthlink.net/~stanleymm/f_ratio_myth.htm.
Jak się komuś nie chce czytać to wystarczy rzut oka na dole na ładne zdjęcie ngc206.

Nie wystarczy. Powinien zamieścic dodatkowe 1 -minutowego zdjęcie z ukladu f3,9. Mogłoby się okazać że ilość szczegółów jest taka sama.

Wróćmy na rodzime podwórko i np kamerka TouCam lustrem 200mm f4 np. rejestruje bez problemu Hyperiona (ok 14,2 mag) czego nie mógł dokonać Mizar swoim 200mm f10 . Pokaże mi ktoś zdjęcie nieprzerobionym webcamem mglawicy Eskimos na 200mm F10 ?

Edytowane 25 Maja 2006 przez adamsz12

lemarc · 26 Maja 2006

Jedna rzecz mnie dziwi w odpowiedzi adamasz12. Co ma apertura do zasięgu gwiazdowego? Przecież to nie to samo co rozdzielczosc w wizualnych obserwacjach, bo teleskopami o takiej samej ogniskowej, ale różnej średnicy uzyskamy ten sam zasięg graniczny, tyle że po różnym czasie naświetlania, ktory to zasięg zależy od ogniskowej, a nie apertury.

Edytowane 26 Maja 2006 przez lemarc

26 Maja 2006

bardzo ciekawy jest ten tekst http://home.earthlink.net/~stanleymm/f_ratio_myth.htm - mowa tam jednak o CCD i to o profesjonalnych CCD - trudno powiedzieć jak to się ma do przerobionej Vesty czy Canon CMOS - tak czy inaczej z mojego doświadczenia z Canonami nie wynika że 1' przy f:5 to to samo co 1' przy f:8

lemarc · 26 Maja 2006

bardzo ciekawy jest ten tekst http://home.earthlink.net/~stanleymm/f_ratio_myth.htm - mowa tam jednak o CCD i to o profesjonalnych CCD - trudno powiedzieć jak to się ma do przerobionej Vesty czy Canon CMOS - tak czy inaczej z mojego doświadczenia z Canonami nie wynika że 1' przy f:5 to to samo co 1' przy f:8

Zgoda, ale kto powiedział że f:4 jest optymalną światłosiłą? Każdy obiektyw ma swoiste f przy którym rysuje najostrzej, jednak zasięg to sprawa ogniskowej. Mniejsza światłosiła wielokrotnie wydłuża ekspozycę, a zatem sumuje więcej turbulencji i wychodzi po równo dla obydwu f.

DOER · 26 Maja 2006

Pojawiło się sporo odpowiedzi.

Pozwolę sobie je zebrać... i sprecyzować niektóre moje myśli nieuczesane. Mam nadzieję, że nie podzielę forumowiczów na dwa obozy, bo wszystko wskazuje, że może do tego dojść...

Podany przez teha oraz kaluzny_m link MYTH jest właściwie odpowiedzią na sugestie innych dotyczących światłosiły. Tylko czy prawdziwą?

Moje rozumowanie było następujące - prosty bilans energetyczny. Światło pada na lustro główne. Energia zebrana przez lustro główne jest wprost proporcjonalna do jego powierzchni. Energia zebrana przez lustro główne jest następnie „rzutowana”/”rozproszona” na powierzchni matrycy. I, moim zdaniem, nie ma najmniejszego znaczenia ogniskowa, czyli, w jakiej odległości od lustra głównego ustawimy matrycę. Apertura także nie ma znaczenia w liczbie zarejestrowanych szczegółów – tak mi się wydaje. Rozumuje w sposób następujący. Skoro strumień światła zebrany przez lustro główne jest rozproszony na powierzchni matrycy to o liczbie zarejestrowanych szczegółów decyduje liczba elementów światłoczułych – pikseli (rozmiar matrycy oczywiście się nie zmienia). Zwiększenie liczby pikseli powoduje, że na każdy element światłoczuły przypada mniejsza ilość energii (np. 2-krotne zwiększenie liczby pikseli spowoduje, że w celu uzyskania „identycznego” kontrastu musimy wydłużyć czas naświetlania dwukrotnie).

Podsumowując, przychylam się do informacji z podanego linka. Czy jest w naszym rozumowaniu błąd? Jeżeli tak to gdzie?

Teoria teorią – wróćmy do pytań dla praktyków.

W pytaniach próbowałem powiedzieć, jakie układy uważam za porównywalne. Chyba najprościej przedstawić to z perspektywy tego, co widzi matryca. W obu układach matryca powinna widzieć to samo. Zakładając teraz, że pierwszy układ jest oparty o lustro 114mm a drugi 200mm to jak się to ma do wykonywanego zdjęcia? Przede wszystkim, chciałbym ustalić, czy w pierwszym układzie wydłużając trzykrotnie czas otwarcia migawki uzyskamy taki sam efekt. Ponadto, czy z faktu, że użyty montaż dla układu pierwszego jest bardzo solidny, a drugi układ to goliat na glinianych nogach, czy takie proporcje nie przekładają się także na dokładność prowadzenia?

I na zakończenie. Z precesją to pojechałem ;-) (miało być pozorny ruch obrotowy oraz precesja). Adamsz12 udzielił wystarczającej odpowiedzi w tym temacie, więc chyba nie ma co do tego wracać.

Serdecznie pozdrawiam.

Binocooler · 26 Maja 2006

a tło ciemnieje i przez to także zasięg.

Ej Ty ... nie łap Mnie za słowa.

Tam miało być: "...a tło ciemnieje i przez to także rośnie zasięg..."

Zresztą pewnie znawcy tematu i tak zrozumieli o co chodzi. :blink:

Edytowane 26 Maja 2006 przez Binocooler

Binocooler · 26 Maja 2006

W tym linku z mojej średniej znajomości anglika wynika, że nasze wczesniejsze teorie o światłosile itp. są prawdziwe dla klisz foto.

CCD działa inaczej niż film i może faktycznie mieć jakies inne własciwości. Zróbcie sobie własne testy Canoniakami 350D to się przekonacie czy to prawda.

lemarc · 26 Maja 2006

W tym linku z mojej średniej znajomości anglika wynika, że nasze wczesniejsze teorie o światłosile itp. są prawdziwe dla klisz foto.

CCD działa inaczej niż film i może faktycznie mieć jakies inne własciwości. Zróbcie sobie własne testy Canoniakami 350D to się przekonacie czy to prawda.

Działa inaczej z powodu sumowania krótkich ekspozycji. Niech ktoś pociągnie dłużej np. na 100 ISO, to może się okazać że jest podobnie jak z kliszą. Edytowane 26 Maja 2006 przez lemarc

Radek Grochowski · 26 Maja 2006

Daj mi taką kamere CCD jak tam mają i taki sam montaż, a zapewniam Cie ze newtonem 114 np f/8, przebije ich, w tym samym czasie, zasięgiem na zdjeciu.

PS. Nie biore pod uwage aktywnej optyki !!

To po co budują takie wielkie teleskopy, przecież wystarczyłby im firstscope :blink: Mylisz pojęcia. Dostałbyś owszem podobną jasność tła nieba, tylko że 114mm dałby zasięg powiedzmy 14 mag, a Gemini 28 mag. Na tym polega różnica. Zasięg teleskopu zależy od powierzchni zbierającej, wszystko inne ma w porównaniu z tym niewielkie znaczenie.

lemarc · 26 Maja 2006

Radek, uwzględnij tylko fakt, że lustro o średnicy np. 5 metrów i światłosile f=3 ma ogniskową 15 metrów, a lustro o średnicy 10 metrów i takiej samej światłosile ma ogniskową 30 metrów, więc nie powiesz że dwa razy dłuższa ogniskowa jest tu bez znaczenia.

wiesiek_s · 26 Maja 2006

Zasięg i ilość rejestrowanych detali zależy od średnicy zwierciadła (powierzchni zbierajacej)... to wszystko!

To jest powód dla którego buduje się coraz większe (w sensie średnicy) teleskopy. Ogniskową dobiera się tak aby teleskop mógł spełniać określone zadania ... , a glównym ich celem nie jest robienie "ładnych" fotek ale uzyskiwanie wysokiej jakości widm.

pozdrawiam

adamsz12 · 26 Maja 2006

Jedna rzecz mnie dziwi w odpowiedzi adamasz12. Co ma apertura do zasięgu gwiazdowego? Przecież to nie to samo co rozdzielczosc w wizualnych obserwacjach, bo teleskopami o takiej samej ogniskowej, ale różnej średnicy uzyskamy ten sam zasięg graniczny, tyle że po różnym czasie naświetlania, ktory to zasięg zależy od ogniskowej, a nie apertury.

Pisałem o rozdzielczości. Jeśli fotografując w opisywanym wyżej przykładzie 114 i 200, przekroczylbyś zdolność rozdzielczą teleskopu mniejszego wydłużając odpowiednio ogniskową to oczywiście wydłużając czas naświetlania ponad 3x na mniejszym telekopie rejestrowałbyś więcej światła , ale obraz byłby ostrzejszy i wyraźniejszy na zdjęciu z teleskopu większego i o to mi chodziło. Przykład troche z czapki ale możliwy choć u nas spotykany chyba wyłącznie w fotografii planet.

Edytowane 26 Maja 2006 przez adamsz12

adamsz12 · 26 Maja 2006

Moje rozumowanie było następujące - prosty bilans energetyczny. Światło pada na lustro główne. Energia zebrana przez lustro główne jest wprost proporcjonalna do jego powierzchni. Energia zebrana przez lustro główne jest następnie „rzutowana”/”rozproszona” na powierzchni matrycy. I, moim zdaniem, nie ma najmniejszego znaczenia ogniskowa, czyli, w jakiej odległości od lustra głównego ustawimy matrycę.

Właśnie ma znaczenie.

Apertura także nie ma znaczenia w liczbie zarejestrowanych szczegółów – tak mi się wydaje.

Od apertury zależy zdolność rozdzielcza teleskopu, więc jeśli robiąc zdjęcie jesteś na granicy tej rozdzielczośći, a nawet ją przekraczasz to ma znaczenie. Trochę teoretyzuje ale niektórzy jak Domek Czy Jacek Pała mają świetne montaże i być może moga się pokusić o fotografowanie na granicy zdolności rozdzielczej swoich teleskopów.

Rozumuje w sposób następujący. Skoro strumień światła zebrany przez lustro główne jest rozproszony na powierzchni matrycy to o liczbie zarejestrowanych szczegółów decyduje liczba elementów światłoczułych – pikseli (rozmiar matrycy oczywiście się nie zmienia).

Jeśli chcesz skupić na tej samej powierzchni więcej pikseli to muszą mieć one mniejszy rozmiar. I tu się zgadza obraz będzie miał więcej szczegółów poniweaż zostanie powiekszony. (pod warunkiem że za bardzo nie przekroczysz zdolności rozdzielczej oczywiście)

Zwiększenie liczby pikseli powoduje, że na każdy element światłoczuły przypada mniejsza ilość energii

Nie, ilość energii będzie taka sama.

Teoria teorią – wróćmy do pytań dla praktyków.
W pytaniach próbowałem powiedzieć, jakie układy uważam za porównywalne. Chyba najprościej przedstawić to z perspektywy tego, co widzi matryca. W obu układach matryca powinna widzieć to samo. Zakładając teraz, że pierwszy układ jest oparty o lustro 114mm a drugi 200mm to jak się to ma do wykonywanego zdjęcia? Przede wszystkim, chciałbym ustalić, czy w pierwszym układzie wydłużając trzykrotnie czas otwarcia migawki uzyskamy taki sam efekt. Ponadto, czy z faktu, że użyty montaż dla układu pierwszego jest bardzo solidny, a drugi układ to goliat na glinianych nogach, czy takie proporcje nie przekładają się także na dokładność prowadzenia?

Na to juz odpowiedziałem w pierwszym poście.

Edytowane 26 Maja 2006 przez adamsz12

teha · 26 Maja 2006

Czy ktoś może mi wyjaśnić co to jest "szczegół"? Zastanawiamy się tak, gdzie będzie więcej szczegółow, a mam wrażenie, że różnie jest to przez piszących interpretowane.

Szczegół, to

- zasięg ( wjechać na 28 mag)

- rozdzielczość kątowa ( zrobić na 0.1"/piksel )

- S/N ( prezentacja zdjęcia z wysokim S/N, tak że tego szumu nie widać)

a moze cos jeszcze innego?