Światłosiła, a matryca CCD

McArti · 18 Lutego 2009

Dawno mnie tu nie było. PATRZE i oczom nie wierze prawie same "herezje"

prawie, bo nie czytałem wszystkiego i odnosze sie do wątku głównego. (nie cyztałem tych angielskich tekstów)

to, że dokładnie taka sama ilość światła trafia na matryce z F5 na kamerke 1" oraz z F10 na kamerke 2" to jest fakt ale zapytajcie sie o wymiary pixela w obu matrycach, wilekość studni potencjału oraz NAJWAŻNIEJSZA RZECZ wynik pomiaru AD.

Co z tego, że na 2x wiekszy pixel w większej kamerce padnie tyle samo swiatła jak pomiar AD bedzie miał 4x mniejszą wartość? zamontujecie w tej nowej kamerce o 2bity dokładniejsze przetworniki?

Wzrost matrycy daje tyle, że macie tyle samo wody w wiekszym wiadrze i trudniej zmierzyc ile tego jest.

Edytowane 18 Lutego 2009 przez McArti

18 Lutego 2009

Dawno mnie tu nie było. PATRZE i oczom nie wierze prawie same "herezje"

prawie, bo nie czytałem wszystkiego i odnosze sie do wątku głównego. (nie cyztałem tych angielskich tekstów)

to, że dokładnie taka sama ilość światła trafia na matryce z F5 na kamerke 1" oraz z F10 na kamerke 2" to jest fakt ale zapytajcie sie o wymiary pixela w obu matrycach, wilekość studni potencjału oraz NAJWAŻNIEJSZA RZECZ wynik pomiaru AD.

Co z tego, że na 2x wiekszy pixel w większej kamerce padnie tyle samo swiatła jak pomiar AD bedzie miał 4x mniejszą wartość? zamontujecie w tej nowej kamerce o 2bity dokładniejsze przetworniki?

Wzrost matrycy daje tyle, że macie tyle samo wody w wiekszym wiadrze i trudniej zmierzyc ile tego jest.

Logiczne!

Adam_Jesion · 18 Lutego 2009

Wróćmy do sedna, bo na razie McArti i Mitek są poza tematem (nie chciało im się poczytać).

Mam jeszcze jedną zagwostkę logiczno-fizyczną. Załóżmy, że na naszym zdjęciu są tylko gwiazdy. Jak wiadomo, to obiekty punktowe i zakładamy, że mniejsze od 1 piksela - kątowo. W takim razie, zwiększanie ogniskowej nie będzie miało wpływu na "rozciąganie" skali gwiazdy. Czy w takim razie obraz gwiazd z 80 f5 i 500 f5 będzie taki sam jasnością? Przecież wraz ze wzrostem ogniskowej powinien obraz "ciemnieć", bo na 1 piksel wpada mniej fotonów (większa skala)...

Ilość fotonów wpadająca w tych 2 opcjach będzie drastycznie różna, co oznacza, że ilość gwiazd zarejestrowanych będzie także znacząco różna. Niby truizmy, ale jakoś teraz to ma w głowie logiczniejsze ułożenie.

ZbyT · 19 Lutego 2009

przyznam, że jestem trochę zaskoczony wynikami obliczeń i jeszcze nie do końca rozumiem konsekwencje z nich wynikające :szczerbaty:

ale spróbuję odpowiedzieć

wielkość krążka dyfrakcyjnego zależy od światłosiły (d=0,00066/A) więc zwiększenie ogniskowej (f/5) nic nie zmieni i nadal oświetlony będzie jeden piksel. Jeśli zwiększymy ogniskową nie zmieniając światłosiły to zwiększymy też aperturę. Zwiększenie apertury z kolei spowoduje, że ilość padających fotonów zwiększy się. Dla przykładu zwiększenie ogniskowej z 80 do 500 mm przy f/5 da nam zwiększenie apertury z 16 mm do 100 mm. Apertura wzrośnie 6,25 razy więc powierzchnia zbierająca światło wzrośnie aż 39 razy i tyle samo razy więcej fotonów zarejestruje matryca

podsumowując: w przypadku fotografowania gwiazd ważna jest apertura (gdy zdolność rozdzielcza obiektywu jest zbliżona do seeigu)

wniosek trochę dziwny ale tak wynika z moich wyliczeń :rolleyes:

to trochę przypomina zależność zasięgu gwiazdowego od powiększenia w wizualu

pozdrawiam

astromisiu · 5 Stycznia 2010

...

Zadane myślowe. Co wpływa na jasność obrazu na CCD? Ilość fotonów. Co deprymuje ilość fotonów? Apertura - tylko i wyłącznie. Czy to będzie f5, czy f10, to ilość fotonów przez obiektyw wpadnie dokładnie taka sama. Zmieni się skala obrazu, więc wystarczy dać większą matrycę, żeby nadal mieć złapane wszystkie fotony. Czy tak? Tak!

A więc mit o światłosile jest prawdziwy!

Podsumowując, lepiej mieć teleskop f8 z odpowiednio większą matrycą i pikselem, niż f5 z małą i małym pikselem (S/N się kłania).

Adam, chciałeś chyba napisać raczej 'Podsumowując, lepiej mieć teleskop o światłosile f/5 z odpowiednio większą matrycą, pikselem i aperturą, niż f/5 z mała aperturą, matrycą i małym pikselem'.

'Mit o światłosile' zależy od tego co przyjmiemy za stałą, a co za zmienną w równaniu opisującym ilość fotonów padających na pojedynczy pixel matrycy (a nie obiektywu). Apertura określa ile fotonów padnie na obiektyw. Zgoda. Ale ile z nich padnie potem na matrycę zależy od światłosiły. Oczywiście jeśli będziemy zwiększać matrycę proporcjonalnie do światłosiły, to ta ilość będzie stała. Ale dokładnie tak samo było w fotografi tradycyjnej. Natomiast przy ustalonej wielkości matrycy (albo kliszy) większa światłosiła da więcej fotonów na jednostkę powierzchni matrycy (pixel) w jednostce czasu. Tak więc róbta co chceta, ale moja strategia jest taka, że mając jedną matrycę CCD o stałej wielkości (!) będę zawsze starał się wybierać teleskopy o największej światłosile.

Zastanawiam się nad takim eksperymentem myślowym: W sytuacji idealnej (granicznej) można by pominąć w ogóle układ optyczny teleskopu, a w miejsce obiektywu wstawić matrycę o tej samej wielkości rozpiętą na wycinku sfery i o nieskończonej rozdzielczości. Kadrowanie odbywało by się przez dobieranie podobszaru matrycy, który ma być aktywny :ha:

A w ogóle, to sorka za dopisywanie się do dawno zagrzebanych wątków, ale trafiłem na ten wątek przez przypadek i mnie pobudził do myślenia

Edytowane 6 Stycznia 2010 przez astromisiu

Lysy · 6 Stycznia 2010

Nie dotrwałem do końca wszystkich wypowiedzi ale dyskusja jest ciekawa i bardzo ważna, mit że mały teleskop moze to samo

co większy ponieważ mają takie same światłosiły w wizualu zupełnie się nie sprawdza. Mnie zawsze uczono że teleskopy o tej samej aperturze

w sensie WYŁĄCZNIE obrazu obiektów punktowych (gwiazdy) pokażą to samo a swiatłosiła ma znaczenie wyłącznie w obserwacjach obiektów nieciągłych.

Nie wiem czy nie zachodzi tu pomyłka z przekonaniem, że bardziej światłosilny teleskop ma większy zasięg w obserwacjach obiektów punktowych?

Od razu piszę że sam sie nad tym głowię i nie wiem jaka jest ostateczna odpowiedź.

Zasięg obserwacyjny (czyli upraszczając rozdzielczość) teleskopu w kontekście obiektów ciągłych zależy oczywiście od jego aperturu

i tym kontekście oczywiście nie dziwi dążenie do fotografowania teleskopami o jak najwiekszych powierzchniach roboczych i jak

najmniejszej światłosile. Natomiast czy z tych wywodów wynika że mając do dyspozycji dwa teleskopy o tej samej aperturze i różnych

ogniskowych fotografując np. gromadę kulistą uzyskamy więcej gwiazdek na chipie dla telpa o małej światłosile???

Edytowane 6 Stycznia 2010 przez Lysy

Adam_Jesion · 6 Stycznia 2010

Prościej to ogarnąć jeżeli rozdzielimy te 2 parametry i zamiast "światłosiła" będziemy myśleć: ogniskowa i apertura. Większa apertura to większe wiadro i powierzchnia mogąca złapać fotony (niezależnie, czy będzie to oko, czy matryca). Dłuższa ogniskowa to większa skala obrazu i większy zasięg. Dobrze jest wtedy, kiedy oba parametry rosną

Jeżeli zaś mamy dwa teleskopy, jeden 50 cm apertura f2, czyli 1 metr ogniskowej, oraz 50 cm i 2 metry ogniskowej (f4) to:

1. w pierwszym naświetlimy mgławicę szybciej, bo skala jest mniejsza, a więc do jednego wiaderka zwanego pikselem wpadnie więcej skupionych fotonów. Gdybyśmy jednak w takiej konfiguracji zastosowali kamerę z proporcjonalnie mniejszym pikselem i o identycznej sprawności, to wyjdzie na to samo, co w pkt 2;

2. w drugim telekopie mamy za to większy zasięg (kontrast - ciemniejsze tło), bo i skala/rozdzielczość jest większa oraz bardziej rozproszoną powierzchnię emisji fotonów. Jeżeli jednak zastosujemy większą matrycę (pod warunkiem, że krążka światła starczy), oraz proporcjonalnie większy piksel, to wtedy wyjdzie na to samo, co w pkt 1.

Inaczej mówiąc, podmiotem całej tej dyskusji jest foton. Na metr kwadratowy w jednostce czasu apertura łapie X fotonów i skupia je dalej na powierzchni piksela/matrycy. Oczywiście w rzeczywistości jest trochę bardziej skomplikowanie, bo nie każdy foton złapany w średnicę apertury dotrze do pamięci komputera, czy mózgu. Po drodze giną w spadającej sprawności luster/matryc, czy szumie kamery. Jeżeli jednak założymy, że optyka ma sprawność broadband na poziomie nierealnych 100%, stehl ratio 1,0, a kamera nie ma w ogóle szumu, a jej sprawność pozwala skonwertować na elektron każdy docierający foton, to... no to zasada będzie w 100% poprawna.

Tym samym można dojść do wniosku, że zasięg gwiazdowy można zwiększać poprzez np. zmniejszanie piksela, co wniesie zwiększenie rozdzielczości podobne do zwiększenia ogniskowej. Jest to częściowa prawda - wg tej zasady. Granicą jest wielkość krążka rozproszenia obiektywu - dyfrakcyjny limit, poniżej którego zwiększanie wirtualne skali nic nie wniesie (granica rozdzielczości). Z trzeciej strony granicą rozdzielczości jest atmosfera i lokalne warunki. Zwiększanie ogniskowej powyżej 2-krotności rozdzielczości wynikającej z seeingu także nic nie wniesie (w Polsce można założyć, że przy dobrym "wietrze" będzie to ok. 2 sekund kątowych na piksel, czyli maksymalna rozdzielczość samplingu w PL to 1 sek. kątowa).

No i ostatni wniosek jest odpowiedzią na pytanie, czym w takim razie jest ogniskowa? Znowu lekko upraszczając, ogniskowa to skala obrazu. Nic więcej, lub aż tyle.

Edytowane 7 Stycznia 2010 przez Adam_Jesion

Adam_Jesion · 6 Stycznia 2010

Jeżeli ktoś ma problem z wyobrażeniem sobie tej sytuacji, która jakby nie patrzeć, wywala trochę obowiązujące mity, to przygotowałem obrazek:

Dodam tylko, że w przypadku 1 i 3 powstanie dokładnie identyczne zdjęcie w jednostce czasu naświetlania (np. 600 sek) mimo całkowicie różnych światłosił. To w teorii, bo w rzeczywistości zdjęcie będzie lepsze z tej dłuższej ogniskowej, czyli z wolniejszego teleskopu. Czemu? Ze względu na to, że mniejszy piksel oznacza większy szum oraz mniejszą sprawność.

Edytowane 6 Stycznia 2010 przez Adam_Jesion

astromisiu · 6 Stycznia 2010

Jeżeli ktoś ma problem z wyobrażeniem sobie tej sytuacji, która jakby nie patrzeć, wywala trochę obowiązujące mity, to przygotowałem obrazek:

Dodam tylko, że w przypadku 1 i 3 powstanie dokładnie identyczne zdjęcie w jednostce czasu naświetlania (np. 600 sek) mimo całkowicie różnych światłosił. To w teorii, bo w rzeczywistości zdjęcie będzie lepsze z tej dłuższej ogniskowej, czyli z wolniejszego teleskopu. Czemu? Ze względu na to, że mniejszy piksel oznacza większy szum oraz mniejszą sprawność.

Opłacało się odświeżyć stary wątek. Dzięki Adam za obrazową odpowiedź, oraz za pewne dodatkowe hinty w niej zawarte, dzięki którym w końcu wgryzłem się głębiej w tak podstawowe pojęcia jak rozdzielczość próbkowania (arcsec/pixel). Niby to po prostu kolejny sposób mówienia o układzie teleskop/kamera, ale rzuca dodatkowe światło na zagadnienie ;-)

Przy okazji jeśli ktoś jeszcze nie czytał, to Craig Stark opublikował godną serię artykułów na Cloudy Nights na temat SNR. Dla starych wyg nie ma tam pewnie nic odkrywczego, ale dla tych, którzy dopiero co zaczynają wchodzić głębiej w temat - super wprowadzenie:

Fishing for photons. Do wszystkich powinna przemówić systematyczność i klarowność i praktyczność tekstu. Polecam.

McArti · 6 Stycznia 2010

Jeszcze raz napisze, że są to praktyczne nonsensy naćpanych astrofilów, bo z mniejszej światłosiły otrzymamy 4x niższy poziom wypełnienia dowolnego pixela i by dokładnosc tonalna była podobna trzeba dać 4x wiekszy gain lub dobrej jakości o 2bity dokładniejszy A/D.

cudów niema.

To tak jaky ktoś oczekiwał, że pomiar 0,5cm wody w wiadrze jest tak samo dokładny jak 0,5cm wody w 1cm strzykawce. no niestety jest dokładnie odwrotnie.

Adam_Jesion · 6 Stycznia 2010

Jeszcze raz napisze, że są to praktyczne nonsensy naćpanych astrofilów, bo z mniejszej światłosiły otrzymamy 4x niższy poziom wypełnienia dowolnego pixela

No to jak otrzeźwiejesz, minie Ci "zjazd" to wróć, przeczytaj tekst, na koniec obejrzyj ilustrację... i... przestań wyzywać innych od ćpunów.

PS. I nie unoś się następnym razem, jak czegoś nie zrozumiałeś. Tym bardziej, jeżeli twierdzisz, że piksel 4um będzie dokładniejszy w pomiarze, niż 25 um, to znaczy, że totalnie nic nie rozumiesz.

Edytowane 6 Stycznia 2010 przez Adam_Jesion

McArti · 6 Stycznia 2010

Ćpunami nazywam tych anglosasów, którzy te sensacje wymyslili.

Adam_Jesion · 6 Stycznia 2010

Ćpunami nazywam tych anglosasów, którzy te sensacje wymyslili.

To co ja napisałem to moja wiedza z ostatnich lat. Zarówno teoretyczna, jak i empiryczna. Jeżeli uważasz, że w moim tekście, czy ilustracji jest bzdura, to wskaż ją - krótko i bez inwektyw.

McArti · 6 Stycznia 2010

Tym bardziej, jeżeli twierdzisz, że piksel 4um będzie dokładniejszy w pomiarze, niż 25 um, to znaczy, że totalnie nic nie rozumiesz.

zaproponowałeś tym samym ekseryment porównania np f/5 z f/31,25. Zatem 40krotny spadek jasności spowoduje konieczność wylizywania potencjału 10 bitami. chyba wole nędzne 12bitów z w pełnym nasyceniu z 4um.

Adam_Jesion · 6 Stycznia 2010

Prosiłem o wskazanie błędu. Czekam nadal.

Po kolei, bo na razie komentujesz post, który był po Twoim - rozmywając go przy okazji. Poza tym, to ty zaproponowałeś porównanie wiadra do strzykawki, nie ja.

Edytowane 6 Stycznia 2010 przez Adam_Jesion

Adam_Jesion · 6 Stycznia 2010

Ok - zostańmy na Twoim przykładzie, może łatwiej będzie Ci to zrozumieć. Pytanie - skąd wziąłeś 40 krotny spadek jasności? Taki spadek nastąpiłby tylko w sytuacji, kiedy jednostka rejestracji fotonów byłaby taka sama, czyli nie zmieniłby się piksel (ogniskowa rośnie, piksel nadal 4um). Jeżeli jednak wraz ze zwiększaniem rozproszenia fotonów (skala obrazu) zwiększamy piksel, to nie nastąpi spadek "jasności", bo nadal ilość fotonów na 1 piksel będzie dokładnie taka sama.

Rozumiesz?

Albo jeszcze prostszy przykład. Wyobraź sobie, że przez aperturę wpadło 1000 fotonów w czasie X (nie ważne, jak długim). Załóżmy, że wszystkie dotrą do końca drogi i wszystkie zostaną zamienione na sygnał. W obydwu przypadkach, czyli a.) krótka ogniskowa i mała matryca (mały piksel) oraz b.) długa ogniskowa, duża matryca, duży piksel; dotrze tyle samo fotonów, co więcej, tyle samo na 1 piksel. Tyle samo też będzie zliczeń, a więc potrzebna będzie taka sama rozpiętość bitowa do identycznej kwantyzacji.

Analogia do wiader i kropel deszczu dobrze odzwierciedla naturę tego zjawiska.

Edytowane 6 Stycznia 2010 przez Adam_Jesion

Piotrek Guzik · 6 Stycznia 2010

Witam,

Tak się składa, że ostatnimi czasy zgłębiałem trochę ten temat pisząc pracę magisterską nt. możliwości detekcji pozasłonecznych komet. Duża część pracy (trwającej wiele miesięcy) polegała na napisaniu programu symulującego obraz gwiazdy i krążącej wokół niej komety, utworzony przy pomocy wielkiego teleskopu.

Po nieznacznej modyfikacji programu zrobiłem symulację zdjęcia wykonanego przy użyciu apertury 80mm z f/5 oraz apertury 500mm z f/8. Oba "zdjęcia" przedstawiają 4 gwiazdy. Każda kolejna (licząc od prawego dolnego rogu) jest o 2 mag jaśniejsza od poprzedniej. Odległości kątowe pomiędzy gwiazdami są na pierwszym "zdjęciu" 10 razy większe niż na drugim, ale gwiazdy mają dokładnie tę samą jasność na obydwu "zdjęciach". Oba "zdjęcia" przedstawione są z taką samą dynamiką. W obydwu przypadkach użyta została pełna apertura kołowa.

apertura 80 mm, f/5

apertura 500 mm, f/8

Pozdrawiam

Piotrek

Edytowane 6 Stycznia 2010 przez Piotrek Guzik

Adam_Jesion · 6 Stycznia 2010

Ale jaka konkluzja, bo nie jestem pewny, czy dobrze rozumiem?

Rozumiem to tak - mamy dwa przykłady, jeden 400 mm, drugi 4000 mm. Program symulacyjny potwierdził to, o czym piszemy powyżej, czyli zwiększona ogniskowa drastycznie zwiększyła zasięg gwiazdowy, mimo "ciemniejszego" F. O to chodziło?

Mam w tym wszystkim jedną wątpliwość - szczerze. Czy zasięg zwiększa na matrycy tylko ogniskowa, czy jednak też i apertura? Co na to Twoja aplikacja? Logika mi podpowiada, że z zasięgiem łączą się obydwa parametry - pośrednio. Do pewnego stopnia skala obrazu nie powinna mieć znaczenia na zasięg, bo gwiazda jest bardzo punktowa, więc ona nie rośnie (dopiero poniżej seeingu, czy możliwości optyki). To by sugerowało brak ogólnego wpływu ogniskowej na zasięg (poza oczywiście wzrostem kontrastu pomiędzy tłem, a samym punktem - gwiazdą).

Już mi się miesza - za dużo myślenia.

Może wrzuć do swojego algorytmu jeszcze jedną sytuację - czyli 80 mm apertura, ale ogniskowa 4000 mm. Dasz radę?

Edytowane 6 Stycznia 2010 przez Adam_Jesion

Piotrek Guzik · 6 Stycznia 2010

Ale jaka konkluzja, bo nie jestem pewny, czy dobrze rozumiem?

Rozumiem to tak - mamy dwa przykłady, jeden 400 mm, drugi 4000 mm. Program symulacyjny potwierdził to, o czym piszemy powyżej, czyli zwiększona ogniskowa drastycznie zwiększyła zasięg gwiazdowy, mimo "ciemniejszego" F. O to chodziło?

Tak, przy czym 400mm i 4000mm to rzecz jasna ogniskowe.

ZbyT · 6 Stycznia 2010

chyba jedno można powiedzieć na pewno: taka sama światłosiła przy różnych ogniskowych (i aperturach) to jednak nie to samo do czego doszliśmy już dawno temu

nie bardzo kumam co do tego ma wielkość piksela :unsure:

pozdrawiam

Piotrek Guzik · 6 Stycznia 2010

Zbyt,

nie bardzo kumam co do tego ma wielkość piksela

Im większa ogniskowa, tym większy obraz danego obiektu w ognisku teleskopu. Zatem jeśli mamy ten sam teleskop i użyjemy detektorów o różnych wielkościach piksela, to na piksel w detektorze o mniejszych pikselach przypadnie mniej fotonów niż na piksel w detektorze o większych pikselach (będzie to miało duże znaczenie zwłaszcza w przypadku obiektów rozciągłych). Jeśli na piksel pada mniej fotonów, to rejestruje on słabszy obraz. Dodatkowo należy zauważyć, że mniejsze piksele = większa rozdzielczość.

Edytowane 7 Stycznia 2010 przez Piotrek Guzik

Hans · 6 Stycznia 2010

Wielkość piksela determinuje jak wiele fotonów trafi do jego studni. Inaczej, mówiąc, jak duży kawałek tortu mu przypadnie jako baza do generowania sygnału.

Pozdrawiam.

PS. Rozszerze.

Apertura określa jak gruby jest tort.

Światłosiła jaką tort ma średnice gdy trafia na talerz.

Rozmiar matrycy to wielkość talerza.

Rozmiar piksela to wielkość kęsa gdy poszatkujemy tort na małe koreczki na wykałaczkach.

Manewrując światłosiłą, rozmiarami matrycy i rozmiarami piksela. Można spokojnie osiągnąć "te same kęsy" z tej samej apertury, ale z różnych ogniskowych.

Jak ja już bredze po nocy, to prosze mnie naprostowywać.

Edytowane 7 Stycznia 2010 przez Hans

Adam_Jesion · 7 Stycznia 2010

chyba jedno można powiedzieć na pewno: taka sama światłosiła przy różnych ogniskowych (i aperturach) to jednak nie to samo do czego doszliśmy już dawno temu

nie bardzo kumam co do tego ma wielkość piksela

A ma - i to kluczowe znaczenia przy rejestracji matrycą CCD - w przeciwieństwie do kliszy. Analogia deszczy i wiadra jest tu prawidłowa. Wiadrem w deszcz złapiesz więcej kropel niż kubkiem po kawie. Inaczej mówiąc - każdy piksel to taki mikro teleskop mający swoją aperturę (a ostatnio nawet soczewkę ). Im ona większa, tym więcej fotonów nałapie.

Wrócę na chwilę do rozważań o zasięgu i spróbuję przedstawić mój stan wiedzy. Skorygujcie mnie, jeżeli gdzieś jest błąd logiczny.

Otóż ta kwestia nie jest wcale taka jasna, jeżeli studiować to, co tu piszemy - czyli na forach, ew. stronach. Potocznie mówi się, że ogniskowa odpowiada za zasięg. Wg mnie, to nie jest jednak prawdą. Gwiazda jest obiektem punktowym, czyli nie ma swojej powierzchni (w naszej skali odniesienia). Oczywiście do momentu przekroczenia granicy - czyli np. rozdzielczości atmosfery, ale taką sytuację zostawmy.

Jeżeli jest obiektem punktowym, to skalowanie jej nie przyniesie żadnej zmiany. Tak? Tym samym, ogniskowa nie może mieć wpływu na jasność samej gwiazdy. Dlaczego więc zwiększając ogniskową widzimy więcej gwiazd? Zmiana skali obrazu, czyli wydłużanie ogniskowej, powoduje większe rozproszenie fotonów pochodzących z powierzchni tła, a więc samo tło ciemnieje powodując uwidocznienie słabszych gwiazd.

Prawda/fałsz? To może być prawda. Idźmy dalej. Co z aperturą?

Jej zwiększanie powinno dostarczyć do rejestratora więcej fotonów. Pewnie logiczne. Czyli gwiazdki też będą jaśniejsze. Czy jednak można powiedzieć, że samo zwiększanie apertury prowadzi do zwiększania zasięgu? Chyba nie, bo jej zwiększanie spowoduje także rozjaśnienie tła.

Tu doszedłem do wniosku logicznego, że w praktyce rzeczy, aby zwiększyć istotnie zasięg potrzebne jest zwiększenie apertury z równoczesnym zmniejszeniem światłosiły. Wtedy rośnie jasność gwiazd przy równoczesnym rozciąganiu tła - kontrast.

Jak sądzicie?

Edytowane 7 Stycznia 2010 przez Adam_Jesion

Piotrek Guzik · 7 Stycznia 2010

Jeżeli jest obiektem punktowym, to skalowanie jej nie przyniesie żadnej zmiany. Tak? Tym samym, ogniskowa nie może mieć wpływu na jasność samej gwiazdy. Dlaczego więc zwiększając ogniskową widzimy więcej gwiazd? Zmiana skali obrazu, czyli wydłużanie ogniskowej, powoduje większe rozproszenie fotonów pochodzących z powierzchni tła, a więc samo tło ciemnieje powodując uwidocznienie słabszych gwiazd.

Prawda.

Jej zwiększanie powinno dostarczyć do rejestratora więcej fotonów. Pewnie logiczne. Czyli gwiazdki też będą jaśniejsze. Czy jednak można powiedzieć, że samo zwiększanie apertury prowadzi do zwiększania zasięgu? Chyba nie, bo jej zwiększanie spowoduje także rozjaśnienie tła.

Tu doszedłem do wniosku logicznego, że w praktyce rzeczy, aby zwiększyć istotnie zasięg potrzebne jest zwiększenie apertury z równoczesnym zmniejszeniem światłosiły. Wtedy rośnie jasność gwiazd przy równoczesnym rozciąganiu tła - kontrast.

Fałsz - zwiększając aperturę, nie zmieniając jednocześnie światłosiły, wydłużasz ogniskową. Wydłużenie ogniskowej sprawia, że tło nieba "rozlewa się" na większą ilość pikseli. Spada jak kwadrat długości ogniskowej, a jednocześnie rośnie jak kwadrat apertury. W efekcie zatem tło nieba na piksel pozostaje stałe. Za to światło pochodzącege od gwiazdy ciągle pada na jeden piksel (oczywiście w wyidealizowanej sytuacji), ale ilość tego światła rośnie jak kwadrat apertury. Zatem stosunek S/N dla gwiazdy (gdzie za N przyjmujemy tło nieba) rośnie jak kwadrat apertury.

Edytowane 7 Stycznia 2010 przez Piotrek Guzik