Co na to praktycy od astrofotografi?

Radek Grochowski · 5 Czerwca 2006

No właśnie z Twoich rysunków nie chce mi wyjść ten wzrost zasięgu z ognikową. Przy wydłużaniu czasu dla dłuższej ogniskowej rośnie sygnał i tak samo rośnie tło. Stosunek sygnał-szum pozostaje ten sam, więc skąd wzrost zasięgu?

McArti · 5 Czerwca 2006

dla swiatłosilnych obiektywów gdy swiatłosiła rośnie, masz tyle samo swiatła gwiazdy i coraz więcej światła tła.

Edytowane 5 Czerwca 2006 przez McArti

Radek Grochowski · 5 Czerwca 2006

No spada, nie da się ukyć, aczkolwiek przy dalszym wydłużaniu ogniskowej już prawie nic nie zyskamy. To co teraz mi się wydaje podsumowałbym tak: przy krótkiej ogniskowej, kiedy plamka jest dużo mniejsza od wielkości piksela zasięg rośnie z ogniskową. Piksel zbiera tyle samo energii gwiazdy, ale spada poziom tła. Zasięg zwiększa się z ogniskową mniej więcej do czasu aż szerokość połówkowa plamki przekroczy nieznacznie wielkość piksela. Dalszy wzrost zasięgu z ogniskową jest praktycznie pomijalny. Jest konsensus?

dla swiatłosilnych obiektywów gdy swiatłosiła rośnie, masz tyle samo swiatła gwiazdy i coraz więcej światła tła.

No właśnie też wpadłem na to przełomowe odkrycie :Boink:

Edytowane 5 Czerwca 2006 przez Radek Grochowski

McArti · 5 Czerwca 2006

jezeli kształt plamki wyraźnie stożkowy to zasięg przyrasta dalej choć juz nie tak gwałtownie. dzieje się tak dlatego, że granicą jest środkowa wartość natęzenia w plamce. gdyby cała plamka była by walcem efekt by nie wystąpił.

jeszcze raz pokaze ten wykres:

http://astro-forum.org/Forum/index.php?act...e=post&id=13578

brązowa linia na środku jest prostą około 2/3x a nie parabolą x^2 więc energia wycinka plamki ze względu na jej kształt nie spada z kwadratem tak jak tło.

Edytowane 5 Czerwca 2006 przez McArti

obserwator2 · 6 Czerwca 2006

Witam

DOER - czy o taką dyskusję Ci chodziło? Bo jeśli tak to trzeba było napisać, że dotyczy tylko studentów astronomii lub już magistrów i tym podobnych naukowców. Idę o zakład, że 90% czytających nie ma pojęcia o czym mowa i dlatego się nie odzywa, a zdaje mi się, że temat powinien być zrozumiały dla każdego. Jest to bardzo dobry sposób na odstraszenie od astronomii. Miało być praktycznie a nie teoretycznie.

Z całym szacunkiem - bo dyskusja jest interesująca, ale nie na tej płaszczyźnie. Na podstawie powyższych rozważań, praktycznie nikt nie potrafi powiedzieć czy jego teleskop ma konkretny zasięg czy nie, czy z danym aparatem cyfrowym lub kamerką sfotografuje konkretny obiekt czy nie. Wszystkie przeprowadzone tutaj obliczenia na pewno są sensowne i potrzebne ale nie dla początkujących. Uważam, że wystarczyło by tylko podać jakieś ostateczne wzory i wyraźnie powiedzieć jakie dane musi mieć teleskop i aparat (kamera) aby można było sięgnąć gwiazd np. 15 Mag. Dużo obliczeń, z których nikt nie będzie korzystał w praktyce. Praktycznie dyskutują dwie - trzy osoby , a jak ktos coś się zapyta to nawet nie odpowiedzą. Po co komu te obliczenia skoro podstawowym problemem przeciętnego astroamatora (szczególnie w Polsce) jest obliczenie ile kasy ma w kieszeni. Bo jak będę miał kasy bądź wiele to se nowego HUBLA wystrzelę na orbitę i będe miał odpowiedni zasięg.

Przepraszam, jeśli kogoś obraziłem tą wypowiedzią. Nie miałem takiego zamiaru, ale skutecznie podnieśliście mi ciśnienie i niestety nie wytrzymałem. Bardzo proszę wszystkich o wyrozumiałość i jeszcze raz przepraszam za "złe zachowanie".

Pozdrawiam

McArti · 6 Czerwca 2006

twoje oburzenie jest całkowicie bezsensowne.

1) od początku w wątku nie było jednomyślnosci dlatego trzeba było przeprowadzić jakiś szkic dowodu, żeby wiedzieć w czym sie tak naprawdę obracamy.

2) początkujacy nie są jedyną słuszną grupą na forum.

3) jezeli forum byłoby w stanie odrazu podać wzory na zasięg to by to zrobiło.

4) jezeli chce sie poznac zjawisko to nie można rozpatrywać go prostszym niz jest.

5) nie odzywaja się ludzie którzy nie maja nic do powiedzania, forum to miejsce nauki czegos nowego, a nie dowartościowywania stanu swojej niewiedzy. nie równa się w dół tam gdzie niema takiej mozliwości.

6) niezrozumienie powinno powodować pytania a nie ciśnienie.

7) astronomia jest nauką bardzo obszerną i w szczegółach bardzo skomplikowaną, jeżeli fakt istnienia takich tematów kogos odstrasza niech sie wyloguje z forum. Mnie nie odstrasza istnienie rzeczy których nierozumiem.

Edytowane 6 Czerwca 2006 przez McArti

lemarc · 6 Czerwca 2006

Wniosek jaki się nasuwa jest taki, że istnieje swiatłosila krytyczna przy której rozmiar najmniejszego kąta jaki rozdziela obiektyw (jego zdolność rozdzielcza)w projekcji na matrycę jest zbliżona rozmiarem liniowym do piksela, co ma istotny wpływ na graniczny zasięg gwiazdowy. W zależności od wielkości piksela może to być różna światłosiła i przykładowo popularna lustrzanka cyfrowa Canon 350D mając piksel o boku 6,4 mikrona, fotograficznie najdalej sięgnie obiektywem o światłosile 1:10 . Jeśli porównamy trzy obiektywy o tej samej średnicy = 100 mm. i różnej ogniskowej, to największy zasięg fotograficzny powinniśmy uzyskać tym o światłosile 1:10, przy światłosile mniejszej, np. 1:15 nie uzyskamy wzrostu zasięgu, a przy światłosile większej = 1:5 zanotujemy spadek zasięgu. Im większy rozmiar piksela, tym "ciemniejszym" obiektywem możemy pracować. To wszystko są jednak rozważania czysto teoretyczne, w których pominięto szereg przeszkód naturalnych, ktore ujemnie wpływają na zasięg, jednak rozważania takie pomagają zrozumieć istotę astrofotografii.

Edytowane 6 Czerwca 2006 przez lemarc

Robert Bodzoń · 6 Czerwca 2006

Witam
DOER - czy o taką dyskusję Ci chodziło? ....

Nie wiem, czy o taką dyskusję chodziło DOER'owi, ale uważam, że jest tu dla niej miejsce. Sam część wywodów rozumiem, ale są fragmenty, które są "ponad" moje szare komórki W miarę strawne są dla mnie wypowiedzi lemarca i Radka, niestety gorzej trawię McArtiego (Mc wybacz, ale chciałbym , aby wszystko co piszesz było tak czytelne jak to co napisałeś dwa posty wyżej i z czym w większości się zgadzam ).

W tej chwili nie zabieram głosu, gdyż czekam na porozumienie się stron i wypracowanie ostatecznych wspólnych wniosków. I liczę na to, że jak góra dogada się z górą, to wspomniane wnioski zostaną przedstawione i będą zrozumiałe. A jeżeli nie, to ktoś nam "szaraczkom" przetłumaczy to z chińskiego na nasze .

Był moment, że dyskusja stała się trochę niesmaczna, ale wygląda na to, że to już za nami . Tak więc czekam na ciąg dalszy i wyłączam się. W końcu milczenie jest złotem :szczerbaty:

wiesiek_s · 6 Czerwca 2006

Obserwator2,

Coz forum to miejsce, w ktorym moza (ale nie trzeba!) sie wypowiadac i ktore mozna ale nie trzeba czytac ... To, ze dla kogos ten watek jest malo zrozumialy to efekt tego, ze musielismy zejsc do pewnych elementarnych pojec, ktore kazdy milosnik powinien chciec zrozumiec... I jak to juz w dyskusji bywa nasze rozumienie pewnych kwestii rozni sie nieco, ale to i dobrze bo dyskusja jest ciekawsza...

Ja osobiscie powiedzialem juz wszystko co mialem do powiedzenia na powyzszy temat ale stwierdzilem, ze Twoj glod wiedzy nalezy zaspokoic i ponizej podaje wzor na minimalny czas ekspozycji potrzebny do zarejestrowania (na kliszy) gwiazdy o zadanej jasnosci:

t={4*10^6*[(2.512^m)/(10^(DIN/10)*(D/B)^2)]}^(1/p)

t-czas eksp w sekundach (oczywiscie minimalny)

m - jasnosc gwiazdki, ktora chcemy sfotografowac

D- srednica obiektywu (mm)

b- srednica krazka rozproszenia (mm)

p- wspol. Schwarzschilda (dla dlugich ekspozycji mozna przyjac p=0.8)

DIN- czulosc filmu; jak sie ktos nie ma DIN, to mozna przeliczyc z ASA:

DIN=1+10log(ASA)

przyklad:

jasnosc gwiazdy m= 10 mag

srednica obiektywu D= 50 mm

srednica krazka rozproszenia b=0.02 mm

czulosc filmu 400ASA (27 DIN)

zatem minimalny czas ekspozycji t= 24 sekundy

Jesli dla tych samych parametrow bedziemy zmieniac tylko wartosc b, to dostaniemy nastepujace czasy ekspozycji:

b=0.005 t=0.75 s

b=0.01 t=4 s

b=0.02 t=24 s

b=0.05 t=239 s

b=0.1 t=1350 s

Radek Grochowski · 6 Czerwca 2006

Wniosek jaki się nasuwa jest taki, że istnieje swiatłosila krytyczna przy której rozmiar najmniejszego kąta jaki rozdziela obiektyw (jego zdolność rozdzielcza)w projekcji na matrycę jest zbliżona rozmiarem liniowym do piksela, co ma istotny wpływ na graniczny zasięg gwiazdowy. W zależności od wielkości piksela może to być różna światłosiła i przykładowo popularna lustrzanka cyfrowa Canon 350D mając piksel o boku 6,4 mikrona, fotograficznie najdalej sięgnie obiektywem o światłosile 1:10 . Jeśli porównamy trzy obiektywy o tej samej średnicy = 100 mm. i różnej ogniskowej, to największy zasięg fotograficzny powinniśmy uzyskać tym o światłosile 1:10, przy światłosile mniejszej, np. 1:15 nie uzyskamy wzrostu zasięgu, a przy światłosile większej = 1:5 zanotujemy spadek zasięgu. Im większy rozmiar piksela, tym "ciemniejszym" obiektywem możemy pracować. To wszystko są jednak rozważania czysto teoretyczne, w których pominięto szereg przeszkód naturalnych, ktore ujemnie wpływają na zasięg, jednak rozważania takie pomagają zrozumieć istotę astrofotografii.

Jeszcze uwzględnimy seeing, ubierzemy to co napisałeś w jakiś ładny wzorek i będziemy w domu

lemarc · 6 Czerwca 2006

Jeszcze uwzględnimy seeing, ubierzemy to co napisałeś w jakiś ładny wzorek i będziemy w domu

No właśnie Radek liczę między innymi na Ciebie, bo ja jestem cienki z matmy i myślę bardziej intuicyjnie. Poza tym muszę zrobić w końcu fotki testowe do tego wywodu, ale najpierw przez pogodę, teraz przez Księzyc, została godzina lub dwie na zdjęcia i to po północy. Nie wiem czy zdołam się zmobilizować. Edytowane 6 Czerwca 2006 przez lemarc

obserwator2 · 6 Czerwca 2006

Witam

Ja wszystko rozumiem i część Waszych wywodów również do mnie dociera, ale z nadzieją oczekiwałem, że ktoś poda chociażby taki wzór na zasięg teleskopu:

zasięg = 5,5+2,5log(D) + 2,5log(powiekszenie)

gdzie D średnica lustra

Prosty wzór ale nie wiem czy wystarczający do właśnie prostych obliczeń, bo nie uwzględnia np seeningu. Gdzieś podobno są tabele, z których wybiera się seening odpowiadający mniej więcej naszemu punktowi obserwacyjnemu.

Wzór na zdolność rozdzielczą teleskopu:

zdolność rozdzielcza = 4,56/średnica lustra

też nie wiem czy ten wzór jest możliwy do wykorzystania.

Właśnie o takie podsumowanie mi chodziło. Czekałem na takie proste wzory, ich potwierdzenie lub negację, a Wy chcecie aby liczyć całki, stożki, krążki lub tp.

Czy nie lepiej było na początek podać takie właśnie wzory, a potem wykazywać co w tych wzorach jest nie tak? I stopniowo przechodzić do teorii? A tak - trochę zrobiło się niefajnie.

Jeszcze raz przepraszam za wprowadzony "bałagan". Na razie nie będę Wam przeszkadzał w dalszej dyskusji, choć nie ukrywam, że oczekuję jakiegoś podsumowania, bo dalej jestem zainteresowany jej wynikiem

Pozdrawiam

McArti · 6 Czerwca 2006

niewiem czy większe zapotrzebowanie jest na wzór czy na pokazanie właśnie intuicyjnych zalezności i ich powodów. naprawde tego niewiem. straciłem grunt pod nogami.

ludzie powiedzcie czy jak patrzycie na ten wzorek co podał wiesiek (i ten wcześniejszy dla tła) to mówicie "aha teraz to wszystko jasne"? czy wolicie rysunek?

McArti · 6 Czerwca 2006

Właśnie o takie podsumowanie mi chodziło. Czekałem na takie proste wzory,

juz ci napisałem jakbym wiedział co jest na końcu to bym napisał a takie "proste" wzory to wynik całek limesów i innych "niepotrzebnych bzdetów" tylko jakoś do tego trzeba dojść, albo zerżnąć od tych co już to zrobili.

zasięg z powiększeniem w środku to nie astrofoto. pozatym wzór na rozdzielczość jest bezużyteczny bo nie podałeś jednostek.

Radek Grochowski · 6 Czerwca 2006

Właśnie o takie podsumowanie mi chodziło. Czekałem na takie proste wzory, ich potwierdzenie lub negację, a Wy chcecie aby liczyć całki, stożki, krążki lub tp.
Czy nie lepiej było na początek podać takie właśnie wzory, a potem wykazywać co w tych wzorach jest nie tak? I stopniowo przechodzić do teorii? A tak - trochę zrobiło się niefajnie.

Problem w tym, że nie znam wzoru opisującego zasięg w astrofoto. Zasięg dla wizuala zależy od apertury i powiększenia i to jest zgodne z intuicją. W astrofoto zasięg też zależy od apertury, ale już to, że także od światłosiły wcale nie było dla mnie oczywiste. Dzięki tej dyskusji wyszło nie tylko, że zależy od światłosiły, ale też dlaczego tak się dzieje i w jakich granicach i to już jest sukces, nie uważasz? A to tylko dlatego, że porozpatrywaliśmy sobie te wszystkie krążki i piksele, bo gdybyśmy tego nie robili to moglibyśmy tylko trwać na umocnionych pozycjach i udowadniać sobie nie co jest, tylko co się komu wydaje. Wiadomo, że najlepiej wziąć książkę, gdzie wzorek jest wymalowany czarno na białem, najlepiej zeby jeszcze nie był za trudny. Ale czasem miło się trochę pomęczyć, żeby coś zrozumieć.

McArti · 6 Czerwca 2006

klaruje mi sie jakieś wysłowienie żeby było prosto i zrozumiale

1) zasięg to zdjęcie gdzie widać, że chociaż jakaś część obrazu gwiazdy jest jaśniejsza od jasności tła.

2) żeby gwiazda była widoczna, pixel z gwiazdą musi byc jaśniejszy od pixela z tłem

3) pixel z gwiazdą jest sumą energii z gwiazdy i energii tła, które padło na ten sam pixel

4) pixel z tłem to kumulacja energii tylko z tła

5) pixel może określić kumulację 'energii' liczbą skończoną (np 0-4095 - 12bit)

6) pomijając szumy widać, że gwiazdka może być jaśniejsza od tła nie mniej niż 1/4096 energii tła

zdjęcie było by całkowicie białe (wartość pixelka 4094) a pixel z gwiazdką by przyjął wartość 4095

takie zdjęcie trzeba by mocno skontrastować i było by widać te pixele z gwiazdkami.

7) pixel 12bit nie pokaże stosunku energii (na pixelu z gwiazdką i bez) mniejszego niż 4096/4095= 1,00024x

8) zatem obiektyw powinien podać na pixel energię gwiazdy co najmniej 0,00024x wiekszą od tła.

9) jeżeli energia gwiazdy skupiana jest na krążku dużo mniejszym od pixela, wtedy stosunek energii gwiazda

tło jest bardzo mały (duza część pixela pokryta tłem, mała część pokryta gwiazdą)

10) można tę sytuacje poprawić przez wymiane pixela na mniejszy

(wtedy spadnie ilość tła podawanego na ten pixel a energia gwiazdy przypadająca na ten pixel pozostanie taka sama. stosunek gwiazda/tło poprawi się)

Mozna również wydłużyć ogniskową, spadnie wtedy światłosiła a co za tym idzie obraz tła sciemnieje,

natomiast krążek gwiazdy dalej będzie w całości padał na pixel.(stosunek gwiazda/tło poprawi się)

11) przy dalszym zwiekszaniu ogniskowej stosunek gwiazda/tło poprawiać się będzie dalej do granicznej

wartości. Wynika to z tego że krążek gwiazdy najjaśniejszy jest tylko w Jednym punkcie, w samym srodku

krążka. Zatem graniczną wartością stosunku gwiazda/tło jest:

jasność gwiazdy w samym środku krążka/jasności tła

12) jak widać jeżeli ten graniczny stosunek gwaizda/tło jest niewystarczający dla PIXELA należy...

- zmienić tło lub,

- wymienić pixel na pojemniejszy bitowo (toleruje wtedy mniejszy stosunek gwiazda tło)

- nie zmieniając tła zwiększyć energie obrazu gwiazdy przez ...zwiekszenie APERTURY.

Aby zobrazowac (zrodlo- Compendium of Pracital Astronomy):

m(lim)=m(sky) + 5log(F/B) - 8.5

b=2,44*F/D*L

więc:

zasięg=tło+5*log(D/L/2,44)-8,5

dlatego bezwględnie graniczną wartością na zasięg dla DANEGO pixela i DANEGO tła jest APERTURA.

jednak zasięg aktualny dla danego pixela zależy od OGNISKOWEJ i dąży do granicznego dla danej APERTURY.

jak widać prawda leży na samym środku pomiędzy Lemarcem i Wieśkiem

gdyby nie TŁO to racje miałbym ja pisząc kiedyś, że wszystko zalezy tylko od czasu naswietlania

ostatecznie parametrem kluczowym dla expozycji jest aktualny stosunek natężenie energii gwiazdy / natężenie energii tła na pixelu.

DOER · 7 Czerwca 2006

Witam
DOER - czy o taką dyskusję Ci chodziło? (ciach)

Witam,

Właściwie to o taką dyskusję mi chodziło. Z drugiej strony, rozumiem Ciebie i powód Twojego oburzenia. Niestety, ludzie są różni... czasem wstają lewą nogą... było minęło. Aktualnie dyskusja przybrała merytoryczne tory, bez specjalnych wycieczek osobistych. Ponadto, wszystkie teoretyczne dotąd wywody, są aktualnie tłumaczone na "chłopski" co czyni je bardziej przystępnymi. Muszę szczerze przyznać, że wątek jest mimo wszystko ciekawy i co ważniejsze pouczający.

Gdy sytuacja się ustabilizuje (a ja znajdę czas ;-) zadam jeszcze kilka pytań kontynuujących dyskusję.

Hans · 7 Czerwca 2006

Moge namieszac? Moge, moge?

A czy ma znaczenie nosnik na jaki pada plamka? (CMOS, CCD, klisza)

Pozdrawiam.

Ps. Niezaleznie od rozmiarow piksela.

Edytowane 7 Czerwca 2006 przez Hans

McArti · 7 Czerwca 2006

ma znaczenie zdolność obiektywu do wytworzenia wysokiego stosunku gwiazda/ tło i zdolność detektora do zarejestrowania tego stosunku. mozna teraz dywagowac ile da nam jaki detektor. napewno 300D ze swoim 12bit (1/4096) zmasakruje 10bit Veste (1/1024) ponadto szumy jeszcze pogłąbią róznice. zakaładam że przełozenie energii na bit jest liniowe. jesli chodzi o klisze to decyduje grubośc ziarna i jej charakterystyka.

lemarc · 7 Czerwca 2006

Zrobiłem na prędce dziś w nocy dwie fotki z balkonu Sonnarem 300/4 z Canonem 350D. Lewa w ognisku gł na pełnym otworze 1:4, na ISO 100, EXP. = 120 sek. drugą z telekonwerterem 2x też z pełnym otworem na ISO 400, exp = 120 sek. Fotki nie są tym czym być powinny, ponieważ robione są pod miejskim niebem, przy różnych czułościach, mimo że z tym samym czasem = 120 sek. Tło na oryginałach jest minimalnie zaświetlone. Nie uznaję tej próby za miarodajny test, jako że nie spełnia on kryteriów, jednak widać że na zdjęciu bez telekonwertera gwiazdy sa bardziej rozmyte, a na drugiej fotce wyraźnie ostrzejsze, dzięki czemu widać trochę słabszych gwiazdek. Nie jestem do końca pewny czy użycie telekonwertera który wprowadza od siebie trochę strat na zasięgu jest odpowiednie, ale ta pierwsza próba nie jest jeszcze tą właściwą. Na pewno lepiej by było użyć dwóch różnych obiektywów o zbliżonej średnicy, ale zobaczymy co się jeszcze da zrobić na tym co mam.

Edytowane 7 Czerwca 2006 przez lemarc

McArti · 7 Czerwca 2006

formalnie miałeś doświetlic do tego samego poziomu tła. mysle, że dla takiej fotki mozna by poprostu rozjasnic zdjęcie prawe.

lemarc · 7 Czerwca 2006

To prowizorka. Nie miałem wiedzy o czasie ekspozycji, robiłem kilka ujęć, ale nie uzyskałem dostatecznego naświetlenia z telekonwerterem i test nie jest miarodajny. Trzeba wyjechać ze sprzętem za miasto, ale Księżyc już nie da szans w najbliższych tygodniach tego zrobić, i nocy już prawie nie ma. Test się odwlecze do wakacji prawdopodobnie.

Edytowane 7 Czerwca 2006 przez lemarc

McArti · 7 Czerwca 2006

gwiazdek zanaczonych na czarno na 300mm niema...

ps. zaświetlone tło pokaze lepiej tendencje, które tu wykazujemy. bo bedziemy badac mniejsze zasięgi na krótszych czasach.

Edytowane 7 Czerwca 2006 przez McArti

Hans · 7 Czerwca 2006

gwiazdek zanaczonych na czarno na 300mm niema...

Kurcze to ja juz nie rozumiem. Dlaczego ten test zostal wykonany na roznych czulosciach dla roznych ogniskowych? Wydawalo mi sie, ze to ekspozycja mieliscie wyrownywac tlo, a nie czuloscia. Nie ma to wplywu? Juz nie kumam.

Pozdrawiam.