Obserwacja za pomocą lornetki

[Behlur_Olderys]

Witam,

mam bardzo intrygujące mnie pytanie odnośnie lornetek, mianowicie:

Załóżmy, że mam lornetkę 15x70 (takiego SkyMastera czy coś w ten deseń)

Pomijając "obuoczność" jaka jest różnica w takim widoku a w widoku możliwym do uzyskania w pojedynczej lunecie 70mm średnicy?

Chodzi mi o możliwość zbierania światła, skoro bowiem łapiemy (niby) dwa razy więcej fotonów, to czy mózg je sobie "dodaje" podczas oglądania obrazu?

Jeszcze precyzyjniej - czy jest tak, że przez taką lornetkę zobaczę więcej "rzeczy" na niebie niż teleskopem?

A jeśli tak, to czy jest to różnica drobna, subtelna, subiektywna, czy w jakikolwiek sposób wymierna?

Bardzo miło byłoby usłyszeć opinie i fakty na ten temat, bo to kwestia ważna dla mnie przy wyborze sprzętu.

[Janko]

...Jeszcze precyzyjniej - czy jest tak, że przez taką lornetkę zobaczę więcej "rzeczy" na niebie niż teleskopem?...

Na razie przeczytaj to:

http://www.optyczne...._obiektywu.html

Polecam także pozostałe artykuły doc. Olecha na temat lornetek.

Spojrzyj także na załączony wykres.

Jak odnajdę bezpośrednie porównanie zasięgu lornetek i lunet (mam gdzieś w wersji papierowej), to też dołączę.

 

Edit:

dołączam w stanie takim, jaki mam. Nie pamiętam źródła, lecz chyba było rzetelne.

[Yossarian]

Posiadając lornetkę z dwoma obiektywami 70mm teoretycznie zyskujesz na 3 płaszczyznach w stosunku do refraktorka 70mm:

 

1. Zysk zasięgu gwiezdnego

2. Wzrost kontrastu

3. Wzrost rozdzielczości (o około 10-20% wg Zarenskiego)

 

Wszystkie powyższcze, poza kontrastem o którym jest tylko wzmianka, szczegółowo opsał Zarensky w dość długim artykule na temat zysku obserwacji lornetkowej.

 

Podsumuję wnioski autora w wielkim skrócie dla potrzeby odpowiedzi na zadane pytanie:

 

Mózg otrzymując informację z dwóch źródeł dokonuje ich zebrania, nazywanego w j. ang. Binocular summation.

artykuł na ten temat w języku ang.:

 

http://www.iovs.org/cgi/content/full/41/8/2212

 

Z tego źródła:

 

"One common form of the probability summation model is one that assumes that binocular sensitivity can be predicted by the square root of the summed squares of the two monocular sensitivities

 

(quadratic summation)—i.e.,

 

Sqrt [(SL)sqrd + (SR)sqrd]

 

where SL and SR are the monocular sensitivities of the left and right eyes, respectively, for corresponding visual field locations. We refer to this as the BINOCULAR SUMMATION model, and selected

this particular form of binocular summation because it accurately predicts binocular contrast detection and other binocular visual tasks.

This model predicts that binocular sensitivity is approximately 1.41 times (40%) better than individual monocular sensitivities, assuming that the monocular sensitivities are equal. The larger the

difference in sensitivity between eyes, the more the predicted binocular sensitivity approximates the value of the most sensitive eye. The lower the sensitivity of the worst eye, the less it contributes

to binocular sensitivity. "

 

Załóżmy że mamy lornetkę 70mm. Dokonując obliczeń wg powyższych wytycznych,

 

70(2)+70(2)= 9800 (pierwiastek) = 98,994

wyliczamy następnie współczynnik zysku (gain factor) 98,994/70 = 1,4142

Współczynnik ten ma zastosowanie dla informacji docierających do dominującego oka.Zakładając, że otrzymuje ono światło z całego 70mm obszaru możemy wiliczyć że maksymalny teoretyczny zysk jaki otrzymujemy wynosi:

dla 70mm 70x70=4900x1,4=6860(pierwiastek) = 82,82 mm

Czyli, teoretycznie obserwując przez lornetkę 70mm otrzymujemy obraz porównywalny z tym dostarczanym przez 83mm obiektyw przez który patrzę jednym okiem.

 

W praktyce obserwacyjnej i w zależności od jakości sprzętu czynnik o którym mowa może wynosić od 20 do 40% (zakładane maksimum to x1,4142) zysku.

 

cytat: "The 1.41x factor is based on scientific studies of the eye/brain. 1.41 is the maximum gain that can be achieved. If a person has eyes that vary widely, the gain will be less. If one eye provides almost no support towards binocular vision, that person will experience almost no gain at all due to binocular summation."

 

Może się więc zdarzyć na poziomie indywidualnym, że zysk będzie słabo/niezauważalny.

Zarensky dokonywał empirycznych potwierdzeń zysku obserwacji dwoma oczami i stwierdził, że różnica używania lornetki z dwoma obiektywami o tej samej średnicy co teleskop daje przewagę w zasięgu gwiezdnym, robił też testy rozdzielczości wykazujące wzrost ilości obserwowalnych linii (o jedną) na tablicach Snellena.

Zarensky w oparciu o własne obserwacje nocne stwierdził, że empirycznie korzyść z używania w obserwacji obydwiu oczu i lornetki może przekładać się na zysk w zasięgu o około 0.3 do 0.4 mag w stosunku do porównywalnego sprzętu jednoocznego o tej samej średnicy obiektwu.

 

Można dokonać testu i poszukać lornetką 70mm obiektu na granicy widoczności (w zależności od jakości optycznej sprzętu i warunków obserwacyjnych będzie ona wynosiła od 11 mag w dół) i obserwować słabą gwiazdę obydwoma oczami a następnie po przerwie, jednym okiem. Zarensky opisywał eksperyment z gwiazdą 10.83 widzianą przez Fujinona 16x70 - obserwował ją najpierw dwoma oczami, następnie po chwili jednym okiem - gwiazda "zniknęła".

 

Bezpiecznie w obliczeniach sumy/sumacji lornetkowej jest zakładać widełki 20-40%, wracającj więc do naszej lornetki 70mm otrzymujemy sprzęt porównywalny z teleskopem o średnicy 77-83mm.

 

Jeśli użyłem gdzieś wadliwych terminów, które mają lepsze odpowiedniki w języku Polskim proszę o komentarz, poprawię wpis.

Pozdrawiam, Yossarian

Edytowane 4 Czerwca 2010 przez Yossarian

[Behlur_Olderys]

Hm...

Z tego, co przeczytałem i zrozumiałem (pobieżnie) to przytoczony artykuł dotyczy badań prowadzonych na ludziach z jaskrą (glaucoma).

Bez wchodzenia w szczegóły, rozumuję następująco: 2 obiektywy nie dadzą mi zastępstwa 2x większego pola, ale jedynie ok. 1.41 (pierwiastek z 2) większego (zakładając, że oboje oczu 'dokłada' się do obrazu tak samo). To ostatnie akurat śmiało zakładam, skoro tekst był oparty o badania ludzi chorych (w przeciwieństwie do mnie) na jaskrę... Czy tak?

Co do dalszej części wywodów to mam (prawdopodobnie bezpodstawne) zastrzeżenia do pana Zarensky'ego i jego metod badawczych - z chęcią przeczytałbym jeden z jego artykułów.

Pozdrawiam!

Edytowane 6 Czerwca 2010 przez Behlur_Olderys

[Yossarian]

Zgadza się, przytoczony artykuł dotyczy badań nad jaskrą, i jest o zastosowaniu zjawiska binocular summation w badaniu ludzi chorych. Zarenski odwoływał się do niego w artykule o astronomii lornetkowej ponieważ założenie jest takie, że w przypadku pary oczu o podobnej czułości zjawisko to zachodzi na poziomie do wspomnianych 40% korzyści w stosunku do używania jednego oka, zachodzi więc u ludzi zdrowych a pogarsza się u chorych.

 

Jest o tym mowa w cytowanym artykule:

For many psychophysical tests, it has been shown that binocular sensitivity can be predicted from the monocular sensitivity of each eye according to a binocular summation model. Depending on the specific model used for binocular summation, a 25% to 40% improvement in sensitivity is predicted for binocular viewing compared with monocular viewing,assuming that the sensitivities of the two eyes are similar.

 

We wnioskach artykułu zaś można przeczytać, że zjawisko sumacji lornetkowej może być użyteczne w badaniach nad chorymi na jaskrę:

 

The present study shows that the BINOCULAR SUMMATION and BEST LOCATION models can accurately predict binocular visual field sensitivity from monocular visual field results. This means that the visual field information normally collected for disease management can be used. Because more than 95% of the cases are within 3 dB for each technique, either method should be more than adequate for assessing the role of the binocular functional visual field in relation to driving, activities of daily living, and other quality-of-life issues, as well as for determination of disability in glaucoma.

 

Co wg mnie dla astronoma lornetkowego istotne, to, przy założeniu, że jest zdrowy i jego oczy wykazują podobną czułość, używanie ich w zestawie daje teoretycznie pewną przewagę nad obserwacją prowadzoną jednym okiem przez teleskop i decydując się na zakup można pomocniczo dla lepszej orientacji użyć wspomnianych wcześniej kalkulacji. Oczywiście należy przy tym zdawać sobie sprawę, że fakt istnienia pewnej teoretycznej poprawy zasięgu używając lornetki o tej samej średnicy obiektywów co teleskop zakładany jest dla zbliżonej jakości sprzętu, o podobnej zdolności transmisji światła, jakości powłok etc. Nie kierowałbym się więc na pewno jedynie tymi wnioskami w wyborze sprzętu.

 

Zarenskiego możesz sobie poczytać, niestety tylko po angielsku na Cloudynights, jest tam naprawdę sporo tekstów i testów lornetek o zastosowaniu astro. Szczególnie polecam na początek ten temat to kopalnia podstawowej wiedzy na temat zastosowania lornetek w astronomii.

 

Pozdrawiam, Yossarian