Poprawa zdolności rozdzielczej teleskopu

[Chojrak]

Poniżej prosty sposób na poprawę rozdzielczości teleskopu.

 

Obraz dyfrakcyjny gwiazdy w ognisku teleskopu bez centralnego ekranowania (refraktor) ma postać plamki o jasności szybko malejącej do zera w miarę oddalania od centrum obrazu i otoczonej na przemian ciemnymi i jasnymi pierścieniami o coraz mniejszej jasności.

Kąt odpowiadający promieniowi pierwszego ciemnego minimum jest często określany jako kąt zdolności rozdzielczej teleskopu. Zatem aby poprawić tę wielkość należy dążyć do zmniejszenia średnicy plamki. Czy można to uzyskać przy stałej średnicy obiektywu?

Okazuje się, że skutek taki uzyskamy wprowadzając przed obiektywem centralną kołową przysłonę (zasłaniamy środkową część obiektywu). Dokładna analiza pokazuje, że można średnicę plmki zmniejszyć o około 1/3 co odpowiada zwiększeniu średnicy obiektywu bez przysłony 1,5x!

 

Zapewne wielu czytających oburzy to co napisałem bo jak wiadomo właśnie refraktory ze względu na brak centralnego ekranowania dają znacznie lepsze obrazy planet.

Wszystko się zgadza. Otóż wprowadzenie kołowej przysłony oprócz spadku jasności (który nie jest jeszcze tak dokuczliwy) powoduje jeszcze jeden efekt uboczny: znaczny wzrost jasności pierścieni otaczających jasną plamkę. Właśnie obecność pierścieni dyfrakcyjnych jest odpowiedzialna za spadek kontrastowości drobnych detali na powierzchniach planet.

 

Wyobraźmy sobie tarczę planety jako zespół punktowych źródeł światła, których wzajemna odległość jest znacznie mniejsza od zdolności rozdzielczej teleskopu. Na tarczy znajduje obserwowany detal w formie czarnej okrągłej plamy o średnicy 2x rozdzielczość teleskopu. (nie ma tam punktowych źródeł światła). Każde z tych punktowych źródeł światła tworzy obraz dyfrakcyjny w formie jasnej plamki otoczonej pierścieniami. Część światła z pierścieni wpadać będzie w obszar detalu, który powinien być czarny. Powoduje to spadek kontrastowości detalu. Im więcej światła w pierścieniach tym gorzej widoczny detal.

 

Pomimo spadku jasności obrazu i wzrostu jasności i liczby widocznych pierścieni dyfrakcyjnych proponuję pobawić się z przysłonami podczas obsewacji ciasnych gwiazd podwójnych. Sam zrobiłem teścik z przysłoną 16 cm do mojego 20 cm teleskopu i mogę potwierdzić, że rozmiar plamki centralnej zmniejszył się znacząco (teoretycznie do 0,7 pierwotnej).

 

Toczyła się kiedyś na forum dyskusja skąd bierze się „ ringowanie” wokół krawędzi planet. Zjawisko to jest wyraźniej widoczne w teleskopach z centralnym ekranowaniem niż w refraktorach. Powód jego występowania jest następujący: obraz dyfrakcyjny jasnej krawędzi (brzeg tarczy planety) przedstawia się nie jako krawędź „rozmyta”, tylko krawędź, której jasność narasta lekkimi schodkami. Schodki spowodowane są obecnością pierścieni dyfrakcyjnych. Obróbka graficzna powodująca wyostrzenie obrazu i zwiększenie kontrastowości poprostu uwidacznia te schodki.

[Radek Grochowski]

Sam zrobiłem teścik z przysłoną 16 cm do mojego 20 cm teleskopu i mogę potwierdzić, że rozmiar plamki centralnej zmniejszył się znacząco (teoretycznie do 0,7 pierwotnej)

 

To teoretycznie, a jakie to ma rzeczywiste odbicie w obserwacjach? Czy faktycznie zauwazyles wyrazne zwiekszenie zdolnosci rozdzielczej?

[Chojrak]

Będę szukał jakiejś dostępnej parki około 0,5 ". Zrobię filmik z przysłoną i bez a po obróbce porównam i przedstawię na forum.

Może ktoś będzie szybszy bo ja ostatnio 22.00 robię się strasznie senny i idę spać?

[Radek Grochowski]

Może ktoś będzie szybszy bo ja ostatnio 22.00 robię się strasznie senny i idę spać?

 

To bardzo proste. Jestes senny, pijesz kawe - stajesz na nogi, pijesz browarka - zasypiasz.

 

Troche Ci zazdroszcze takiej zdolnosci rozdzielczej. Moj Tal sie ostatnio strasznie rozkolimowal i nie wiem jak sie zabrac do kolimacji, a do Krakowa nie chce mi sie jechac. Do tego przedwczoraj przestalo mi dzialac prowadzenie, znaczy silniczek pracuje, ale nie przenosi napedu, jopt jego mat'. A to niby wspanialy talowski wynalazek, ten nowy montaz, a sie rozsypal po pol roku Dobra, juz nie bede marudzic...

[Bielack]

znaczy silniczek pracuje, ale nie przenosi napedu, jopt jego mat'. A to niby wspanialy talowski wynalazek, ten nowy montaz, a sie rozsypal po pol roku

 

Nie mów tak, bo są tacy, co nie widzieli, a zachwalają. Mogą poczuć się dotknięci.

:mrgreen:

 

Próbowałes dokręcać trzy śrubki "sprzęgiełka"? Miałem to samo co Ty, w pewnym momencie słyszałem jak silnik pracował, a teleskop stał w miejscu. Musiałem dokręcić te trzy śruby ze sprężynkami po lewej stronie kółek zębatych.

 

W starym montażu, była taka fajna klapka odsłaniająca dostęp do tego sprzegiełka. W nowym, tej klapki już nie ma. By troszkę podkręcić sprzęgiełko trzeba albo rozkręcić prawie cały montaż, albo próbować pincetą. Ja nabrałem już wprawy w kręceniu pincetą, ale nie moge się nadziwić rosyjskim udoskonaleniom tego montażu...

[Radek Grochowski]

Dzieki za podpowiedz! Co prawda poki co nie chce go rozkrecac, bo jest na gwarancji wiec napisalem do DO, czy mi go na pniu wymienia na nowy/dobry, ale jeszcze nie odpisali i jak nie odpisza, to bede musial rozkrecic. A przy okazji Bielack, pewnie tez miales problem z luzami. Pojawily mi sie spore luzy w RA i deklinacji, tak, ze jak krece wyciagiem, caly obraz lata w okularze. Mozesz mi podpowiedziec jak to usunac??? Thnx!

[Mizar]

A może masz źle wyważony teleskop?

Tam jest sorzęgło cierne i jeśli teleskop nie jest dobrze wyważony to sprzęgło musi się ślizgać. Po to właśnie jest i dzięki temu możesz obracać teleskop kiedy prcuje silnik.

Ja mam sprzęgło bardzo lekko dociśnięte, zawsze dobrze wyważony teleskop i nie mam takiego problemu. Wszystko chodzi płynnie, lekko i gładko. Co do kolimacji to mam manuala do kolimacji klewzowów.

U mnie obrazy gwiazd w okularz są bardzo dobre i symetryczne ale po obróbce widać, że pierścinie dyfrakcyjne są nieco jaśniejsze z jednej strony (patrz epsilon 1 Lyr na miniaturce u Chojraka). Nie wiem czy to wynika z lekkiego rozkolimownia czy też np. atmosferycznej aberracji chromatycznej lub ciepłego prądu powietrznego wzdłuż południwo/zachodniej ściany.

Póki nie ustalę przyczyny nie będę brał się z kolimację bo być może wszystko jest dobrze skolimowane. Zimą nie zobserwowłem takiego efektu więc zaczekam do zimy dla porównania.

 

 

Pozdrawiam

[Bielack]

Pojawily mi sie spore luzy w RA i deklinacji, tak, ze jak krece wyciagiem, caly obraz lata w okularze

 

Niestety, nie jestem w stanie zdiagnozować Twojego montażu online :wink:

Ale - czy luzy te pojawiają Ci się pomimo zaciśniętych klamerek obu osi?

W osi DEC - jesli zaciskasz, nawet mocniej klamrę, a jednek pojawia się luz (taki ruch "w te i we fte"), nalezy zrobić tak:

- odkręcić płaską płytkę z tymi śrubkami do których przykręcamy teleskop.

- odkręcić tą metalową kostkę w której jest ślimak osi DEC i ją wyjąć.

- kręcąc przykrywką koła zębatego odnaleźć otworek o średnicy ok 4 mm w samej osi - w nim jest taka badziewna śrubeczka. Należy ją mocno dokręcić.

- Skręcić wszystko w odwrotnej kolejności (bez odkręcania badziewnej śrubeczki) :wink:

 

Jeśli masz luz w osi RA, to najprawdopodobniej coś Ci się poluzowało i to tez jest przyczyną tego, że silnik kręci, a teleskopu nie ciągnie.

To dziwne, bo mój montaż był solidnie skręcony i żadnych luzów nie było. Wręcz przeciwnie, zimą miałem problem by cokolwiek pokręcić . Smar tężał, a sprzęgło RA było skręcone na max!

Postapiłem tak, jak wielu kolegów z EQ5 - kupiłem flaszkę benzynki extrakcyjnej, tubkę smaru teflonowego w rowerowym, rozebralem całość (prawie do końca - radziecka myśl konstrukcyjna była zbyt dużym wyzwaniem nie tylko dla mnie, ale i sąsiada mechanika), umyłem, przesmarowałem i złożyłem. Naprawdę warto poświęcić na to pół dnia - montaż pracuje zdecydowanie płynniej i stabilniej.

[Radek Grochowski]

A może masz źle wyważony teleskop?

Tam jest sorzęgło cierne i jeśli teleskop nie jest dobrze wyważony to sprzęgło musi się ślizgać. Po to właśnie jest i dzięki temu możesz obracać teleskop kiedy prcuje silnik.

Ja mam sprzęgło bardzo lekko dociśnięte, zawsze dobrze wyważony teleskop i nie mam takiego problemu. Wszystko chodzi płynnie, lekko i gładko. Co do kolimacji to mam manuala do kolimacji klewzowów

 

Jesli chodzi o wywazanie teleskopu, to zawsze wywazam go na tyle idealnie, na ile jest to mozliwe. Akurat pod tym wzgledem jestem purysta. Natomiast co do sprzegla w RA, to u mnie nie istnieje cos takiego jak lekkie docisniecie. Sprzeglo chodzi wybitnie siermieznie i ma tylko 2 stopnie swobody - albo jest luzne, albo zacisniete "na chama" :wink:

 

Co do kolimacji, to taki manual strasznie by mi sie przydal. Problem z obrazem polega na tym, ze gwiazdy nie sa dokladnie punktowe nawet przy 50x, a po rozogniskowaniu ich obraz jest eliptyczny, zwlaszcza w poblizu krawedzi pola widzenia. Przy czym krecenie wyciagiem w jedna badz druga strone powoduje, ze osie tych elips ustawiaja sie raz "po promieniu" wzgledem srodka pola, a raz prostopadle. Czy ktos madry moze mi powiedziec, o czym to swiadczy???

 

 

Dzieki Bielack, chyba nie bede sie bawil z wymiana, tylko sam sie za to zabiore, ale na wszelki wypadek poczekam pare dni na odpowiedz z DO. Jak juz rozkrece i sie pogubie, to badz przygotowany na to, ze Ci zawroce glowe na priva :wink:

[Mizar]

Manuala mogę wysłć np faksem.

Jeśli go chcesz wyślij na priva Chojraka numer na jaki mam go wysłać.

 

Jest po angielsku jeśli Ci to nie przeszkadza.

[Bielack]

Tutaj jest instrukcja kolimacji w pdf.

 

Faksowac sobie będą, pacz pan, jakie no...

:wink:

[Mizar]

W nocy z soboty na niedzielę (14/15 sierpnia 2004) mieliśmy ładną pogodę, dzięki czemu mogłem wstępnie ocenić przydatność opisywanej metody. Na testową gwiazdę podwójną wybrałem Dzeta Del, Nie jest ona może najlepsza z uwagi na różnicę jasności składników wynoszącą aż 1 mag. ale nie znalazłem lepszej. Maksymalna separacja jej składników zgodnie z atlasem nieba 2000 wynosi 0,7” jednak ile wynosi ona obecnie nie wiem. Teleskop to Tal 200k 200/2000 z soczewką barlowa 3x.

 

Najpierw gwiazdę obserwowałem bez dodatkowej centralnej przysłony przy powiększeniu 400x. Pomimo, że seeing naprawdę nie był dobry mogłem chwilami dostrzec, że ma ona wydłużoną postać. Chyba dostrzegalny był wówczas też pierwszy pierścień dyfrakcyjny.

 

Następnie przed obiektywem umieściłem przysłonę centralną o średnicy 16 cm (obiektyw ma 20 cm średnicy). Obraz wydał się dużo gorszy. Gwiazda otoczona była jasną poświatą, jakby mgiełką obniżającą kontrast. Brak widocznych pierścieni dyfrakcyjnych utwierdził mnie w przekonaniu, że tej nocy seeing jest za słaby do rozdzielenia tak ciasnej pary. Mimo to zrobiłem dwa filmy: z przysłoną i bez, a otrzymane rezultaty po obróbce przedstawiam poniżej.

 

Jak widać wprowadzenie przysłony połączone ze stackowaniem i obróbką pozwoliło na pewne rozdzielenie składników, pomimo znacznej różnicy jasności i słabego seeingu (mam nadzieję, że inni też to widzą). Podczas filmowania popełniłem błąd gdyż rozmiar kadru ustawiłem na 320x240 i dopiero w trakcie obróbki powiększyłem kadr do 640x480 co dodatkowo zamazało drobne szczegóły.

 

Spróbuję powtórzyć doświadczenie w lepszych warunkach i przy pełnym formacie kadru. Póki co wnioski co do metody z przysłoną mam następujące:

do wizuala raczej się nie nadaje ale do statkowania i obróbki jak najbardziej.

 

Rozdzielanie ciasnych układów podwójnych może być naprawdę fascynujące.

 

[ Add: Wto 17 Sie, 2004 ]

Wczoraj miałem zaćmienie całkowite. Ta gwiazda to nie Dzeta tylko Beta Del. Chyba spalę się ze wstydu.

Błagam o usunięcie tego mojego postu.

 

A to dane o Becie Delphi prosto z internetu:

Beta Delphini is a very close visual binary with orbit of 26.7 years. Epoch 2000 values: 4.0, 4.9; PA 343ş, separation 0.5".

 

[ Add: Wto 17 Sie, 2004 ]

Już wiem skąd ta pomyłka. Dzeta i Beta Delfina są położone bardzo blisko siebie. W moim atlasie gwiazdy są tak opisane, że naprawdę łatwo o błąd przy odczytywaniu w półmroku.

 

Szkoda, że spostrzegłem to dopiero następnego dnia.

[lemarc]

Niby zdjęcie potwierdza tę teorię, ale zobaczę to na własnych testach. Wydaje mi sie jakoby Twój Klevcov był lekko rozkolimowany, bo widać pierścień tylko z jednej strony.

[Mizar]

Też mi się tak wydaje. Ale okiem tego nie widać. Niemniej jeżli jest trochę rozkolimowany to niewiele bo obrazy dyfrakcyne dyków Airyego giaz są dokłdnie okrągłe.

[Gość Janusz_P.]

Dyski Airego będą zawsze okrągłe nawet przy trójkątnej przysłonie czy kiepskim obiektywie a do oceny jakości obrazu stosujemy pierścienie dyfrakcyjne (ich obrazy) :salu:

 

Ps. Przy ekspozycji z pełną aperturą wystarczy skrócić czas ekspozycji i na to samo praktycznie wyjdzie jeśli teleskop jest dobrej jakości.

[Chojrak]

Jesli chodzi o jakoœć optyki to poza topowymi sprzetami mało który może się równać z rozdzielczoœcia tali 200k. Przyjmuję Janusz, że mój jest lekko rozkolimowany (w końcu już 2 lata go używam bez jakichkolwiek poprawek) i w wolnej chwili wezmę się za kolimację. Niemniej pokazana po lewej fotka Epsilona1 Lutni (2,4") świadczy, że z rozdzielczością mimo rozkolimowania nie jest źle. Asymetria jasności pierścieni pojawia się dopiero po obróbce. Okiem obrazy dyfrakcyjne wydają mi się idealne.

 

Proszę tylko nie pisz o kiepskim obiektywie w kontekœcie Tala 200k. To nie tani, jasny Newton, który co chwila się rozkolimowuje i w którym jest zwierciadło "niby" paraboliczne.

 

Pozdrawiam.

[Gość Janusz_P.]

Powiem szczerze, skoro zmniejszanie średnicy czynnej poprawia zamiast normalnie zmniejszać rozdzielczość teleskopu to tylko źle świadczy o kiepskiej korekcji brzegowych partii optyki danego teleskopu.

Centralna część optyki teleskopu leżąca w pobliżu osi optycznej ma z reguły lepszą i pełniejszą korekcję w wielu systemach optycznych i nie jest to jakieś nowum ani kuriozum, tak jest w większości modeli teleskopów z niedokorygowanymi brzegami optyki.

 

Ps. Klewzow to też pseudo paraboliczny(sferyczny) teleskop z namiastką menisku Maksutowa w postaci małego korektorka na lustrze wtórnym :wink:

[Mizar]

Janusz! przeczytaj proszę jeszcze raz to co napisałem.

Ja nie zmniejszam średnicy czynnej obiektywu z 20 do 16 cm tylko umieszczam przysłonę 16 cm. To zupełnie co innego. Światło jest zbierane właśnie tymi zewnętrznymi powierzchniami, które są najbardziej istotne jak sam piszesz. Cała centralna część zwierciadła jest przysłonięta a zostaje jedynie po 2 cm przy krawędzi.

Zmniejszenie czynnej średnicy obiektywu oczywiście popoduje zmniejszenie rozdzielczości teleskopu, ale już umieszczenie centralnej przysłony poprawia rozdzielczość. Tak wynika z teorii i to samo potwierdza praktyka.

[Gość Janusz_P.]

No to w takim razie niedoczytałem wszystkiego

[Adam_Jesion]

To doswiadczenie raczej wskazuje na mniejsza ilosc swiatla i przez to "lepszy" obraz podwojnej. Po prostu na pierwszej fotce obie sie zlaly z nadmiaru swiatla.

[lemarc]

Jak do tej pory SC 10" udało mi się rozdzielić układ o separacji 0,7", przy teoretycznej maksymalnej 0,45" (tak podaje katolog firmowy Meade). Do tego testu należy wybierać gwiazdy o jasności 6-8 mag, które przy dużych powerach rzędu np. 400-500x sciemniają obraz do tego stopnia, że nie widzę ich zbyt komfortowo. Może dzięki tej metodzie da sie rozdzielić jaśniejsze pary, zobaczymy.

[Radek Grochowski]

To doswiadczenie raczej wskazuje na mniejsza ilosc swiatla i przez to "lepszy" obraz podwojnej. Po prostu na pierwszej fotce obie sie zlaly z nadmiaru swiatla.

 

Przeciez w tym wypadku wystarczyloby zmniejszyc jasnosc obrazu :shock: Nie o to tu sie rozchodzi.

[Gość Janusz_P.]

Tak wielkie centralne winietowanie ma silny wpływ na rozkład światła a dokładniej jego zmianę w centralnym krążku dyfrakcyjnym i pierwszym pieścieniu dygrakcyjnym gwiazdy, można zawsze z tym poeksperymentować w Aberratorze :salu:

[Mizar]

Rozkład energii w krążku centralnym i pierścieniach z przysłoną jest zupełnie inny niż bez przysłony, niestety znacznie mniej enrgii koncentruje się w krążku - to efekt uboczny, ale efekt, który opisuję polega na zmniejszeniu średnicy krążka i pierścieni. Nie ma on nic wspólnego z przyciemnianiem zlewających się obrazów gwiazd i pozwala na rozdzielenie podwójnych o separacji mnijeszej niż wynika ze wzoru Dawesa r=114/D(mm).

 

W pierwszym przybliżeniu (liniowym) powyższy wzór uwzględniający centralne ekranowanie przedstawia się następująco:

 

r=228/(2*D+d)

 

D- średnica obiektywu w mm

d- średnica przysłony w mm