Dlaczego potrójna pozaosiowa przysłona na Newtona nie poprawia kontrastu ?

[Mareg]

Zachęcony ciekawymi rezultatami pozaosiowego przysłaniania Taurusa 300/1500 do bezobstrukcyjnej apertury 110 mm postanowiłem sprawdzić, jak będzie działać taka potrójna przysłona.
Z pojedynczą przysłoną obraz gwiazd z Newtona był praktycznie refraktorowy, a rozdzielczością zdecydowanie przewyższał EDka 80 przy dobrych warunkach. Natomiast w KAŻDYCH warunkach rozdzielczość z przysłoną była gorsza od pełnej apertury, z jej 24-roprocentową  obstrukcją i trójramiennym pająkiem. Podobnie na Księżycu, ZAWSZE  było mniej detalu, nawet przy średnich warunkach, pewnie głównie przez dużo ciemniejszy obraz dawany w tym samym okularze.

Więc aby było więcej światła, pojedynczą przesłonę zastąpiłem układem trzech. Moja potrójna przysłona wyglądała tak:

 

 

 

Cała konstrukcja jest z tektury przyklejonej do wydrukowanego kołnierza, wchodzącego w górną klatkę Taurusa. Same przysłony 110 mm są wycięte z czarnego papieru, bo można dokładniej wyciąć otwory niż w tekturze i taka przesłona jest cieniutka, co minimalizuje odbicia światła od jej brzegów.
Taka maska z wielokrotnymi otworami nosi nazwę maski Hartmanna i jest czasem używana do dokładnego ogniskowania, gdyż obrazy z każdej apertury schodzą się przy idealnym ustawieniu. Czym dalej od ogniska, tym większa separacja pomiędzy obrazami dyfrakcyjnymi z każdej apertury.

Nam tu jednak nie chodzi o ogniskowanie, tylko zrobienie z Newtona 300 mm trzech takich prawie-refraktorów 110 mm, których światła się sumują i dają obraz o jasności odpowiadającej jednemu refraktorowi o aperturze sqrt(3)*110 ≈ 190 mm. 

Działanie maski zacząłem testować na gwiazdach, które często używam do sprawdzania seeingu.
Obserwacje i wnioski:

• Po rozogniskowaniu obrazu każdy z nich żyje sobie swoim własnym życiem seeingowym.
• 3 obrazy dyfrakcyjne mają różne zniekształcenia od seeingu.
• Przy rozogniskowaniu w pewnym momencie widać prążki od wzajemnej interferencji wiązek.
  Pewnie też dlatego, że symetria rozmieszczenia trzech otworów nie jest idealna i przez to drogi optyczne od otworów do lustra nie są równe.
• Przy tylko lekkim rozogniskowaniu, jak obrazy są blisko siebie, to widać wzajemne drgania każdego z obrazów.
• Nie było możliwe idealne nałożenie trzech wiązek i np. Epsylony miały jakiś taki interferencyjny drobniutki wzorek.
• Alnitak (separacja 2.2", składniki 1.7 i 3.7 mag) z przysłoną był ładniejszy, bo główny składnik mniej „iskrzył” na boki, pewnie też dlatego, że był po prostu ciemniejszy.
• Składniki E i F (mapka w tym artykule) Trapezu w M42 bez przysłony były wyraźnie rozdzielone, z przysłoną wcale, pewnie głównie przez ich mniejszą jasność.

Ale ostateczny cios tytułowej potrójnej przysłonie zadał jednak Jowisz, obserwowany w dobrych warunkach (XW 5, 300x).

Liczyłem że przysłona eliminująca obstrukcję lustra wtórnego i pająka poprawi kontrast obrazu. Niestety, nic takiego nie zaobserwowałem. Obraz był po prostu sporo ciemniejszy, przez co tracił detal a kontrast zostawał na takim samym poziomie.

Taki rezultat testów na Jowiszu jest dla mnie totalnym zaskoczeniem.
Bardzo chętne się dowiem, czy ktoś robił już jakieś podobne testy lub ma pomysł, dlaczego taka potrójna przysłona nie poprawia kontrastu obrazów z Newtona f/5.
 

Edytowane 13 Września 2021 przez Mareg

[-tomasz-]

Witam

Nie poprawia kontrastu ponieważ jest "największym trójramiennym pająkiem nad lw" . 12"F5 takim szkłem oglądamy inne obiekty, oczywiście można zerknąć na wszystko tylko nie być rozczarowanym bo telep do mgiełek

[oicam]

@Maregwszystko się zgadza, zbudowałeś interferometr o nieustalonej bazie. I w wyniku nie możesz otrzymać jednego konstruktywnego wyniku interferencji.

[Mariusz Psut]

Cześć Mareg.

Ja mam nieco inny, bardziej pospolity wynalazek. Zmajstrowałem z karimaty odrośnik coby mi optyka nie parowała. Obserwując w ogrodzie z tyłu domu mam na sąsiedniej posesji lampy ogrodowe sąsiada. Światło dają mleczne ,przytłumione ale świecą. Kilka ostatnich obserwacji prowadziłem ma zmianę z osłoną i bez. Poprawa kontrastu zarówno na planetach jak i na DSO jest zauważalna. Na Jowiszu mam (z osłoną) minimalne rozproszenie światła. Saturn praktycznie bez flary. Gwiazdy bardziej wyraziste. 

Wydaje mi się jednak że to cudo dłużej utrzymuje prądy cieplne w tubie,ale może po prostu taką noc była.

PS. Zdaje się że masz takie "cóś" robiłeś obserwację Syriusza z podobną osłoną.

[Mareg]

6 minut temu, Mariusz Psut napisał:

(...)

PS. Zdaje się że masz takie "cóś" robiłeś obserwację Syriusza z podobną osłoną.

 

Tak i bez tej baflowanej osłony praktycznie nie obserwuję.

Zdjąłem ją jedynie do testów przysłony 3x110 mm i nie zakładam tylko jak jest większy wiatr.
Wszystkie Twoje zyski z takiej osłony-odrośnika zdecydowanie potwierdzam.

Co do prądów cieplnych, to nie wydaje mi się, żeby były jakieś większe, z tym, że telep wystawiam zwykle ładnych parę godzin przed obserwacjami, a ostatnie pół godzinki, godzinkę, to się adaptuje już z założoną osłoną i poodkrywanymi lustrami.
Obserwuję z pokrowcem założonym na dół tuby (ortalion z gumką), bo u mnie tak jest sporo lepiej, pewnie głównie dlatego, że prądy stają się o wiele wolniejsze.

Polecam zrobić test, jak to jest u Ciebie, z tym, że koniecznie dopiero jak teleskop będzie już dobrze zaadaptowany do otoczenia i po założeniu pewnie chwilę znów poczekaj. 
 

 

[Behlur_Olderys]

9 godzin temu, Mareg napisał:

• Po rozogniskowaniu obrazu każdy z nich żyje sobie swoim własnym życiem seeingowym.
• 3 obrazy dyfrakcyjne mają różne zniekształcenia od seeingu.

 

Proponuję się zainteresować tematem "speckle interferometry".

 

Jest to metoda na "obejście" seeingu przez procesowanie obrazu z kilku sub-apertur w domenie częstotliwości (po transformacie Fouriera). Koniec końców wylicza się kilka skomplikowanych funkcji i po transformacie odwrotnej dostaje się uśrednione amplitudy i fazy w wyższej rozdzielczości. Ale tutaj maska musiałaby być niesymetryczna, żeby mieć trzy różne baseline-y. W tym momencie masz trzy takie same. Ogólnie ciekawy temat

[Binocooler]

To Ja mam pytanie odnośnie kolimacji takiej pojedynczej przesłony jasnego Newtona. Obraz trafia do okularu chyba nieco po boku, czy więc należy taki pozaosiowy układ wykolimować by trafiał w samo centrum wyciągu? U mnie przesłony to porażka - bardzo duże zaburzenia seeingu. Coś się źle wietrzy w tubie i kotłuje.

[oicam]

@Binocooler tam nic po boku nie będzie, jeżeli teleskop ma kolimację dla całego lustra to i dla fragmentu też będzie mieć.

Zaraz za ogniskiem/w ognisku (zależy od odległości obserwowanego obiektu) powstanie normalny obraz tak jak z całego lustra, tylko będzie odpowiedni ciemniejszy.

[mkowalik]

Obraz bedzie taki sam jak normalny tj. w tym samym miejscu, tylko ciemniejszy i z mniejsza rozdzielczoscia. Jak ktoś Ci przejdzie obok teleskopu przeslaniając cześć LG to obraz nie zmienia swojego położenia.  Kolimujesz na pelnej aperturze, a ogladasz na mniejszej.

[rambro]

Robiłem podobne eksperymenty. Obraz z pełnej apertury ma więcej detalu, zwłaszcza to widać przy dobrym seeingu. Za to z pojedynczą maską jest bardzo kontrastowy jak z dobrego APO, głębia ostrości jest większa, jest bardziej odporny na zły seeing, bywa że lepiej się rozdziela podwójne. Większa ilość otworów powoduje dużą dyfrakcję, co przenosi się na marną jakość. Tak samo nie opłaca się zmniejszać apertury (dla poprawy odporności na seeing), bo obstrukcja centralna wyrażona w % zaczyna rosnąć. Ogólnie lepiej używać pełnej apertury przy dobrym seeingu, mimo mniejszego kontrastu.

[MateuszW]

14 godzin temu, Mareg napisał:

lub ma pomysł, dlaczego taka potrójna przysłona nie poprawia kontrastu obrazów

Mówiąc krótko - bo zamieniłeś cienki pająk z małym LV na przysłonę o gigantycznej powierzchni, która dała Ci obstrukcję na poziomie 50%  Jeden otwór to zupełnie inna historia - sprawia on, że uzyskujesz małą aperturę, ale bez obstrukcji i z dyfrakcją jedynie na krawędzi zewnętrznej. 3 otwory zachowują się już jak pełna apertura, ale przysłonięta gigantyczną obstrukcją z długimi krawędziami dyfrakcji. Niestety w ten sposób nie da się uzyskać poprawy obrazu.

Edytowane 13 Września 2021 przez MateuszW

[mkowalik]

Pod tym linkiem macie http://articles.adsabs.harvard.edu//full/1959AJ.....64..455E/0000455.000.html

zobrazowany wpływ obstrukcji i pająka w Newtonie na obraz dyfrakcyjny gwiazdy. Polecam, świety artykuł. Jest też tam wersja przysłony z tematu.

Edytowane 13 Września 2021 przez mkowalik

[oicam]

Na źródłach światła nie spełniających warunków spójności, czyli planety, Księżyc itp. rzeczywiście będzie to wyglądało jak obraz zniszczony dużą dyfrakcją. Ale już dla gwiazd maska taka zadziała jak interferometr. Jeżeli będzie idealna kolimacja to wynikiem będzie interferencja konstruktywana, jeżeli choć trochę układ będzie wprowadzał różnicę w długości dróg/czasów biegu światła, to fale dotrą do ogniska z pewną różnicą faz i dostaniemy wynik sumawania nie dający kolokwialnie mówiąc ładnego obrazu interferencyjnego. Taka maska słóży raczej do kolimacji układu, a nie jak @Mareg to nazwał ogniskowania. Ale chyba oto jemu chodziło w pierwszym poście. 

 

A i jeszcze co do nierównomiernego rozmieszczenia otworów, to ten fakt dla dobrego zwierciadła nie powinien wprowadzać różnicy dróg bo tak działa zwierciadło po prostu. 

Edytowane 13 Września 2021 przez oicam

[oicam]

Ej doczytałem, rzeczywiście to słóży do ustawiania ostrości. Tak jak napisał @Mareg obraz w ognisku powinien się zejść z kilku w jeden.

Plus do testowania kształtu zwierciadeł. 

[Binocooler]

8 godzin temu, oicam napisał:

@Binocooler tam nic po boku nie będzie, jeżeli teleskop ma kolimację dla całego lustra to i dla fragmentu też będzie mieć.

Zaraz za ogniskiem/w ognisku (zależy od odległości obserwowanego obiektu) powstanie normalny obraz tak jak z całego lustra, tylko będzie odpowiedni ciemniejszy.

Tu coś jest o kolimacji tej egzotyki optycznej pozaosiowej:

https://www.telescope-optics.net/tilted3.htm

Nie jest to łatwe do ogarnięcia.

 

Edytowane 13 Września 2021 przez Binocooler