Ostrzenie a filtry

[diver]

Teoretycznie dobry filtr nie powinien powodować zmiany ostrości? Ostatnio bawiąc się moim nowym TS76 przekonałem się, że niekoniecznie. Po wyostrzeniu (maska Bahtinova) przez filtr Baader IR Cut Moon@Skyglow zmieniłem filtr na STC Atro Duo i cała sesja poszła do kosza. Dziś zrobiłem test ostrzenia z filtrem STC Astro Duo i bez filtra. Ale uwaga: chodzi o kolorową kamerę ASI294MC. Na moje oko porównanie tych dwóch przypadków pokazuje wyraźny rozjazd focusa. Ciekawe, czy na kamerze mono też byłaby różnica w ostrości.

 

Poniżej dwie klatki 1:1 po debayeringu.

 

1. Z filtrem STC Astro Duo - jest ostro

 

 

2. Bez filtra - jest rozjazd

 

[AdamK]

Nie od dziś wiadomo, że w praktyce każdy filtr inaczej wpływa na fokusowanie. Podczas sesji z różnymi filtrami należy uwzględnić offset ustalony wcześniej dla każdego filtra. Wtedy wystarczy na początku sesji wykonać fokus dla jednego filtra, a po zmianie na inny uwzględnić offset na plus lub minus.

Ja mam filtry Baadera LRGB oraz Ha, OIII, SII i każdy z nich daje fokus w innej pozycji fokusera. Przy niektórych z nich różnice są dość duże...

[isset]

Ja zawsze robię refocus po zmianie filtra. Dużo czasu to nie zajmuje, a mam spokój.

[dobrychemik]

Jeśli filtry różnią się grubością podłoża szklanego, to zawsze spowodują zmianę ostrości. A grubości bywają bardzo różne, od 1mm do 3mm. Oprócz tego filtry różnią się współczynnikiem refrakcji, który też robi swoje w tym względzie.

Edytowane 17 Czerwca 2021 przez dobrychemik

[Przemek Majewski]

Twierdzenie Talesa i prawo Snelliusa niechaj wzbogacą Waszą szeroką wiedzę z dziedziny optyki!Rycina wykonana w tej chwili przeze mnie w MS Paint, przedstawia wpływ idealnej grubej płytki z materiału o wyższym współczynniku załamania  Transmisja 100%, idealna refrakcja bez dyspersji! A ognisko dalej. Szkolna matematyka pozwoli Wam nawet oszacować ile

 

A nie żartując już z odkrycia @diver'a szybka w kamerze niestety także jest taką szybką, wiec wydłuża bieg promieni, ponadto jeśli szybka kiepska, to inaczej załamuje blue, a inaczej red, c'nie?

 

A tak zupełnie poważnie:

Ja wciąż kręcę filtrami  Każdy ma nieco inny focus: przykłady: filtry ZWO są blisko siebie. Zestaw LRGB jest prawie kompletnie parfokalny. Zmierzyłem ostatnio przesunięcie względem "pustego slotu" dla zestawu SHO od ZWO i wynosi ono 1.0 mm (EDIT2: test przy f/4). Tzn., że np backfocus = 55 mm to mrzonka, powinien być 56 mm jeśli chcemy użyc takiego filtra miedzy korektorem a matrycą!

W zestawie SHO, "O" wyraźnie odstaje. O ile linie S_II i H_alpha są blisko siebie, o tyle O_III jest dalej, tu już nawet sama "nieapochromotowość" może mieć wpływ i ciężko odróżnić, czy filtr wydłuża, czy obiektyw także

 

Takiego trochę marudzenia, ale cieszę sie, że dochodzicie do tego o czym często mówię: backfocus 55 mm to dla "próżni", dlatego marzy mi się żeby była podawana odległość korektora od obiektywu w postaci "wysunięcia wyciągu". Ja staram się katalogować moją wiedzę w ten sposób, bo KAŻDA ingerencja w tor optyczny między korektorem a matrycą zmienia jej bieg i przekreśla "suwmiarkowe" dystanse. Ja zawsze na starcie dodaje 1 - 1.5 mm to referencyjnego dystansu jak mam w użyciu np szybkę + filtr IR/UV cut.


EDIT1: Mierzenie nie polega na poruszaniu fokuserem! NIE WOLNO nim ruszać, żeby zmierzyć taki efekt poprawnie, korektor nie może odsunąć się od obiektywu (zakładając, ze jest w połozeniu optymalnym dla dobrej korekcji). Ja używam regulowanej złączki i przesuwam backfocus o tyle, aby ponownie znaleźć ostrość -- powtarzam, BEZ ruszania fokuserem  Następnie całość ponownie mierzę suwmiarką, stąd "1.0 mm" a nie "ok 1 mm".

 

Edytowane 17 Czerwca 2021 przez Przemek Majewski

[Marek_N]

5 godzin temu, dobrychemik napisał:

Oprócz tego filtry różnią się współczynnikiem refrakcji, który też robi swoje w tym względzie.

Substratem dla filtra jest albo szkło BK-7 (n=1.517) albo B270 (n=1.523). Różnica Indexu to raczej niuans bez realnego wpływu na przesunięcie ogniska, ale jak napisali @AdamK i @isset lepiej z góry ustalić przesunięcie / refokusować niż doktoryzować się z grubości i użytego materiału na filtr.

 

Szczególnie że nawet w dobrym APO zieleń (501nm) i czerwien (656 nm) będą ogniskowane w minimalnie innym miejscu, więc filtr OIII nie tyle "odstaje" od H-a i SII, co uwypukla błąd korekcji AC obiektywu.

 

2 godziny temu, Przemek Majewski napisał:

Twierdzenie Talesa i prawo Snelliusa niechaj wzbogacą Waszą szeroką wiedzę z dziedziny optyki!

Szkolna matematyka pozwoli Wam nawet oszacować ile

Na razie jest szkolna plastyka

A w szkolnej matematyce jest do tego wzór uproszony (dla małych kątów) i pełny (to już raczej studia ).

 

W każdym razie zagadnienie "płytki równoległościennej" jest bardzo ciekawe, bo wprowadza ona szereg aberracji w zależności od Indexu szkła, grubości płytki i światłosiły obiektywu. 

 

2 godziny temu, Przemek Majewski napisał:

EDIT1: Mierzenie nie polega na poruszaniu fokuserem! NIE WOLNO nim ruszać, żeby zmierzyć taki efekt poprawnie, korektor nie może odsunąć się od obiektywu

To wszystko zależy od budowy teleskopu.

 

1. Jeśli korektor jest wbudowany w tube, to teleskop jest zoptymalizowany do pracy na  jednej odległości przedmiotowej (nieskończoności), a fokuserem ustalasz właściwą odległość (np z uwzględnieniem filtrów) matrycy od korektora. Jest 1 stopień swobody.

2. Jeśli korektor jest w wyciągu, to teleskop może działać poprawnie dla dowolnej odległości przedmiotowej, ale poprawną odległość obiektyw-korektor oraz korektor-matryca (2 stopnie swobody) dla nieskończoności, trzeba ustalać złączkami, znając backfokus korektora. Można to zrobić tylko fokuserem, ale nie ma pewności że da to 100% korekcji dla całego pola.

Edytowane 17 Czerwca 2021 przez Marek_N

[dobrychemik]

34 minuty temu, Marek_N napisał:

Substratem dla filtra jest albo szkło BK-7 (n=1.517) albo B270 (n=1.523). Różnica Indexu to raczej niuans bez realnego wpływu na przesunięcie ogniska, ale jak napisali @AdamK i @isset lepiej z góry ustalić przesunięcie / refokusować niż doktoryzować się z grubości i użytego materiału na filtr.

 

Załamanie następuje na granicy faz, a w przypadku filtrów interferencyjnych nie mamy prostego układu powietrze-szkło, lecz wiele napylanych warstw mających swoje własne właściwości i wypadkowy współczynnik refrakcji może się znacznie różnić od tego dla czystego szkła. Też nie zamierzam się z tego doktoryzować, a jedynie sygnalizowałem, że w praktyce każdy model filtra ma prawo inaczej wpływać na przesunięcie punktu ostrości. 

Edytowane 17 Czerwca 2021 przez dobrychemik

[Przemek Majewski]

@Marek_N

 

owszem, zależy od teleskopu, ja troche żartowalem, może dało się zauważyć... ale prawdą jest, że w tym segmencie królują refraktory z reduktorem wkręcanym ZA fokuser, i o takim układzie optycznym myślałem

 

edit 1: @dobrychemik rozsądnie pisze, że samo "bk-7" niewiele mówi, kolejne warstwy są po to by jednak mieć wiele przejść miedzy ośrodkami i znacznie zwiększyć transmisję. (ale kąt i przesunięcie są zależne od tej szklanej bazy oczywiście)

 

edit2: przykłady szkolne są bardzo pouczające, przykładów z uczelni nie rozumieją nawet studenci,  szkolna plastyka bywa przekonujaca! ja doceniam mój paint art. (mimo, że jest dla idealnej płytki w próżni xD)

Edytowane 17 Czerwca 2021 przez Przemek Majewski

[Przemek Majewski]

Addendum dla zaciekawionych: łatwo wyguglać, jaki naprawdę jest ten "n", o którym pisze @Marek_N

 

http://www.glassdynamicsllc.com/bk7.html

 

Zwykle to n_c, n_f i inne takie oznaczenia dla kontretnych długosci. w zacytowanym linku jest cala tabelka. dla bk-7 w zakresie 700 - 300 interesujacym nas, wahania są od 1.48 do 1.53. Nie bardzo ważne ile, ale ważne, że jest różne tez dla innych długości. Znowu: przesunięcie dla OIII inne niz Ha etc...

 

Zgadzam się, to wszystko bardzo ciekawe lepiej się z tego doktoryzować, niż np z funkcji hipergeometrycznej

[Marek_N]

26 minut temu, dobrychemik napisał:

Załamanie następuje na granicy faz, a w przypadku filtrów interferencyjnych nie mamy prostego układu powietrze-szkło, lecz wiele napylanych warstw mających swoje własne właściwości i wypadkowy współczynnik refrakcji może się znacznie różnić od tego dla czystego szkła. Też nie zamierzam się z tego doktoryzować, a jedynie sygnalizowałem, że w praktyce każdy model filtra ma prawo inaczej wpływać na przesunięcie punktu ostrości. 

 

Uproszczony wzór na przesunięcie ogniska Fd przez filtr (płytkę P-R) wygląda tak:

Fd = D * (1 - 1/n) )

 

gdzie:

D - grubość filtra [mm],

n - Index materiału. 

 

Tak jak wspomniałeś grubość szkła filtra waha się w granicach:

- 1.00-3.00 mm (z n=1.51). 

 

Mój projekt filtra H-alfa 3 nm posiada 71 warstw (SiO2 - Nb2O5), każda o średniej grubości 160 nm (ćwierćfalówki).

Dla okrągłej liczby (100 warstw), załóżmy że całkowita grubość warstwy interfencyjnej to:

- 0,016 mm (z wypadkowym n=~1,92).

 

Jak widać z powyższego, mimo że taki filtr pięknie się nam mieni kolorami przy oglądaniu pod różnymi kątami (interferencja), to ta dodatkowa warstwa nie ma żadnego realnego wpływu na przesuniecie ogniska (refrakcja).

[Przemek Majewski]

Zgadza się, warstwy są po to by załamywać kilkakrotnie, ale w "środku" szkla bieg promieni jest taki jak na moim "prymitywnym" rysunku i grubość i refrakcja są zdecydowanie pierwszym czynnikiem by tę poprawkę liczyć fajnie, ze tu można sobie tak pogaworzyć! super!

 

W każdym razie, podsumowując, wydłużenie drogi optycznej jest prostym, nieuniknionym faktem, który ma nawet "szybka w kamerce" i trzeba go kalkulować w swoich układach optycznych

[MateuszW]

37 minut temu, Marek_N napisał:

to ta dodatkowa warstwa nie ma żadnego realnego wpływu na przesuniecie ogniska (refrakcja).

Skoro warstwy na filtrze mają pomijalny wpływ na przesunięcie ogniska, to zastanawiam się, skąd wynikają różnice w kompletach filtrów np baadera, które wg producenta miały być parafokalne? Zakładam że stosują dla każdego takie samo szkło, bo po co zmieniać. No chyba że tolerancja wykonania takiej płytki szklanej stanowi ten problem, czyli że szkiełka pod filtry mają lekko różniącą się grubość, która już robi nam istotną różnicę.

[Marek_N]

12 minut temu, MateuszW napisał:

Skoro warstwy na filtrze mają pomijalny wpływ na przesunięcie ogniska, to zastanawiam się, skąd wynikają różnice w kompletach filtrów np baadera

Jeśli korektor to jedna soczewka to musi wprowadzić aberke chromatyczną. Tak samo tanie, mimo że kilku-elementowe korektory też są zaledwie achromatyczne. Wydaje mi się że tu leży problem.

[dobrychemik]

14 minut temu, MateuszW napisał:

Skoro warstwy na filtrze mają pomijalny wpływ na przesunięcie ogniska, to zastanawiam się, skąd wynikają różnice w kompletach filtrów np baadera, które wg producenta miały być parafokalne? Zakładam że stosują dla każdego takie samo szkło, bo po co zmieniać. No chyba że tolerancja wykonania takiej płytki szklanej stanowi ten problem, czyli że szkiełka pod filtry mają lekko różniącą się grubość, która już robi nam istotną różnicę.

 

Marek sam napisał, że podawana przezeń zależność jest przybliżona i zapewne dobrze działa w układach o niewielu granicach faz, typu zwykła płytka szklana. Przypuszczam [spekulacja, pewności nie mam], że filtry interferencyjne mogą stanowić problem, bo tam mamy od groma granic faz i mogą się uwidocznić efekty normalnie pomijalne. Efekty takie mogą się brać choćby z atomowej budowy materii, o której w najprostszym modelu zupełnie się zapomina i traktuje szkło i napylone nań warstwy jako izotropowy, ciągły materiał, którego właściwości są w całości definiowane tylko przez przenikalność elektryczną i magnetyczną. Jednak jeśli warstwy są cienkie (a są) i jest ich bardzo wiele (jest) to spodziewam się zauważalnych odstępstw od prostego modelu. Aby to ilościowo opisać trzeba by się posłużyć TD DFT (https://en.wikipedia.org/wiki/Time-dependent_density_functional_theory) - metoda ta właśnie uwzględnia fakt, że światło i materia wzajemnie na siebie oddziałują. Wykracza to jednak zdecydowanie poza poziom naszego zainteresowania i, przede wszystkim, potrzeb. O wiele prościej zapamiętać sobie, żeby po zmianie filtra poprawić ostrość o tyle ile trzeba, a nie o wartość wyliczoną w toku skomplikowanych obliczeń kwantowo-mechanicznych

 

 

[Marek_N]

32 minuty temu, dobrychemik napisał:

Marek sam napisał, że podawana przezeń zależność jest przybliżona

Wspominałem, że jest przybliżona dla małych kątów / światłosił. Pełny wzór wraz z wyprowadzeniem wygląda tak:

 

 

46 minut temu, dobrychemik napisał:

Przypuszczam [spekulacja, pewności nie mam], że filtry interferencyjne mogą stanowić problem, bo tam mamy od groma granic faz i mogą się uwidocznić efekty normalnie pomijalne. Efekty takie mogą się brać choćby z atomowej budowy materii, o której w najprostszym modelu zupełnie się zapomina i traktuje szkło i napylone nań warstwy jako izotropowy, ciągły materiał, którego właściwości są w całości definiowane tylko przez przenikalność elektryczną i magnetyczną. Jednak jeśli warstwy są cienkie (a są) i jest ich bardzo wiele (jest) to spodziewam się zauważalnych odstępstw od prostego modelu. Aby to ilościowo opisać trzeba by się posłużyć TD DFT (https://en.wikipedia.org/wiki/Time-dependent_density_functional_theory) - metoda ta właśnie uwzględnia fakt, że światło i materia wzajemnie na siebie oddziałują.

Długi czas interesuje się tym tematem i nigdy nie spotkałem opracowania dot. uwzględnienia TD DTF przy projektowaniu filtrów cienko-warstwowych.

 

Również narzędzia do projektowania cienkich warstw nie uwzględniają tej teorii, czyli zjawisko jest pomijalne małe i nie może mieć wpływu tak dużego jak sugerowałeś, cyt: "wiele napylanych warstw mających swoje własne właściwości i wypadkowy współczynnik refrakcji może się znacznie różnić od tego dla czystego szkła", bo te programy kompletnie by nie działały.

 

Zresztą czy to filtr OIII, Ha czy SII to warstw ma zapewne tą samą ilość i te same użyte materiały więc skąd taka rozbieżność?

 

--

Optyka geometryczna i podstawy optyki falowej tłumaczą to zjawisko wystarczająco dobrze i nie ma potrzeby opisywania go mechaniką kwantową (szczególnie, że nawet nie wiesz -jak, czyli na zasadzie siły nadprzyrodzonej).

[dobrychemik]

6 minut temu, Marek_N napisał:

Optyka geometryczna i podstawy optyki falowej tłumaczą to zjawisko wystarczająco dobrze i nie ma potrzeby opisywania go mechaniką kwantową (szczególnie, że nawet nie wiesz -jak, czyli na zasadzie siły nadprzyrodzonej).

 

Marku, nie byłbyś sobą, gdybyś choć trochę nie dogryzł. I to nawet w sytuacji, gdy po prostu człowiek chce z Tobą porozmawiać i wyraźnie zaznacza, że pewności nie ma.

Masz rację, przyłapałeś mnie: nie mam pojęcia o mechanice kwantowej i wciąż ją mylę z magią.

[Marek_N]

36 minut temu, dobrychemik napisał:

nie mam pojęcia o mechanice kwantowej i wciąż ją mylę z magią.

Nie napisałem, że nie masz pojęcia o M.K., tylko że nie wiesz w jaki sposób miałaby ona tłumaczyć wystąpienie takiego zjawiska (znacznej zmiany wsp. załamania całego filtra).

 

Zresztą, w swoim "filtrowym" wątku mierząc blue-shift, obliczasz na jego podstawie wsp. załamania warstw interferencyjnych z prostego wzoru z optyki falowej.

I dla tych 100 warstw to działa bardzo dobrze. Ale jak połączysz te 100 warstw ze szkłem to nagle.... uuuu, fizyka kwantowa  

[Tayson]

moze to Cie zainteresuje. Ja zrezygnowałem z offsetów.

https://www.forumastronomiczne.pl/index.php?/topic/17147-excel-pomoc-z-wykresem-wyznaczanie-offsetow-filtrów/