Studium wykonalności pomiaru halo na filtrach

[rambro]

 

 

2 godziny temu, dobrychemik napisał:

Do osób, które kiedyś tu trafią:

 

Problem pomiaru podatności filtrów na halo wydaje się rozwiązany. Wstępne wyniki liczbowe można zobaczyć w moim wątku dotyczącym pomiarów widm.

 

Zastanawia mnie wynik OIII Optolnga 6.5nm. Mimo raportów o kłopotliwym halo, w zestawieniu wypada bardzo dobrze. Ciekawi mnie ile wynosi "halność" dla l-eNhanced ?. Czy możesz jeszcze raz opisać jak ostatecznie obliczasz współczynnik?.

[MateuszW]

Zastanawiam się nad kwestią warstw przeciwodblaskowych na filtrach - skoro są one zwykle tylko z jednej strony (kamery), to czy wykres transmisji nie powinien być różny z obu stron? Czy taka warstwa sprawia, że światło, które ma się odbić, zostaje pochłonięte? W takim przypadku, jeśli rozważymy światło z "brzegów" przepuszczanego widma  (przyjmiemy przykładowo że przepuszcza 50% i odbija 50%), które odbiło się od szybki matrycy / matrycy i wróciło na filtr, to w przypadku braku warstw przeciwodblaskowych odbije się z tych 50% kolejna połowa, czyli 25% wróci na matrycę. Natomiast, jeśli warstwy AR sprawią, że światło się nie odbije, tylko pochłonie, to na matrycę nie padnie już prawie nic. W takim przypadku jakość warstw AR jest kluczowa, podobnie (albo bardziej niż) "stromość" widma.

[Marek_N]

Wątek zaczyna iść dwu-tematowo. Może sie zrobić za chwile chaos w dyskusji.

W dniu 26.09.2021 o 10:48, dobrychemik napisał:

Model matematyczny mam już od dawna gotowy: to wspomniany przeze mnie "model z odbiciami". Trzeba do niego wprowadzić dwa widma: filtra i szybki z kamery. Model wylicza widmo z odbiciami. Odejmując od niego iloczyn obu składowych widm otrzymuję widmo halo. Teraz dzieląc całkę widma halo przez całkę iloczynu widm dostaję wartość liczbową "halności" czyli podatności danego filtra na halo. Można też liczyć "lokalnie" dla każdego pasma oddzielnie.

Oskar, tak jak wspomniałem wczesniej - z logicznego punktu widzenia to ma sens, ale praktyka pokazuje że nie tu lezy clou problemu.

 

1. Szklo bez warstw ma T ~92%. Każdy kto używał DDR'owskich czy radzieckich filtrów foto, wie że to generatory halo na lampach. Antlia 3nm ma T~88% + brzegi - i halo żadnego.

2. IDAS NBX i NBZ - oba maja wg producenta identyczną budowę - pierwszy potęzne halo - drugi żadne. To samo tyczy się Baaderów, Astrodonów i wielu innych firm - bez zmiany budowy jedne miały halo inne nie.

3. Producenci wprost piszą, że to jednak wina warstw AR. I że to właśnie je usprawniają, celem eliminacji problemu halo.

 

To co policzyłeś to jakiś mały kawałek problemu - tak samo jako jakość warstw na szybie przed matrycą, na matrycy (mikrosoczewkach) czy jej sprawności.

 

Po drugie jak u Ciebie mamy różnice halo na poziomie x3. To chyba wszystkie badane filtry były bez efektu halo (albo wszystkie z nim), bo w realu to wygląda tak:

 

[dobrychemik]

Zapewne masz rację. Każda granica faz daje niezerowe odbicie światła. Obecny model nie uwzględnia odbić wewnątrz filtra, więc oczywiście jest niepełny. Traktujmy go jako punkt wyjścia do dalszego doskonalenia.

[Krzysztof z Bagien]

Czy jest mi ktoś w stanie wytłumaczyć, ale tak jak debilowi: dlaczego właściwie nachylenie zbocza wykresu miałoby w ogóle wpływać na pojawianie się halo?

 

Bo rozumiem mechanizm halo wywołanego serią odbić od szybki/filtra itd. - i to dla mnie ma sens - ale nie jestem sobie w stanie wyobrazić żadnego mechanizmu, który generowałby halo wyłącznie dlatego, że zbocza nie są pionowe. Co by to miało być, jakaś kosmiczna aberracja chromatyczna na przestrzeni kilku nanometrów długości fali? Wywołana czym?

[MateuszW]

4 minuty temu, Krzysztof z Bagien napisał:

Bo rozumiem mechanizm halo wywołanego serią odbić od szybki/filtra itd. - i to dla mnie ma sens - ale nie jestem sobie w stanie wyobrazić żadnego mechanizmu, który generowałby halo wyłącznie dlatego, że zbocza nie są pionowe. Co by to miało być, jakaś kosmiczna aberracja chromatyczna na przestrzeni kilku nanometrów długości fali? Wywołana czym?

To jest jedno i to samo. "Łagodne" zbocza powodują powstawanie sporego obszaru widma, gdzie przechodzi ok 50% i ok 50% jest odbijane - z tego powodu mamy sporo światła, które może się szkodliwie odbijać między filtrem, a matrycą. Przykładowo dwie sytuacje:

1) Mamy przepuszczanie linii Ha w filtrze 95%, sprawność szybki 98%. Na szybkę trafi 95%, odbije się z tego 2%, potem od filtra odbije się 5% i na matrycę trafi z tego 98%. W efekcie na halo pozostanie 0,093% światła o tej długości fali.

2) Mamy "boczek" wykresu transmisji, gdzie jest 50% transmisji, szybka ma nadal 98%. Na szybę trafi 50%, odbije się 2%, potem od filtra odbije się 50% i na matrycę trafi z tego 98%. W efekcie na halo przypadnie 0,49%, czyli ok 5x więcej niż w pierwszym punkcie.

[dobrychemik]

13 minut temu, Krzysztof z Bagien napisał:

Czy jest mi ktoś w stanie wytłumaczyć, ale tak jak debilowi: dlaczego właściwie nachylenie zbocza wykresu miałoby w ogóle wpływać na pojawianie się halo?

 

Bo rozumiem mechanizm halo wywołanego serią odbić od szybki/filtra itd. - i to dla mnie ma sens - ale nie jestem sobie w stanie wyobrazić żadnego mechanizmu, który generowałby halo wyłącznie dlatego, że zbocza nie są pionowe. Co by to miało być, jakaś kosmiczna aberracja chromatyczna na przestrzeni kilku nanometrów długości fali? Wywołana czym?

 

Już tłumaczę. Dodam, że sprawa dotyczy bardziej filtrów interferencyjnych, które albo odbijają, albo przepuszczają. Jeśli mamy mało strome zbocza, to znaczy, że jest szeroki zakres spektralny, w którym filtr działa byle jak: porównywalną ilość światła przepuszcza i odbija. Jeśli to odbite światło natrafi po drodze na inną powierzchnię potrafiącą odbijać światło, to mamy paskudną sytuację polegającą na wielokrotnych, coraz słabszych odbiciach, które można by nazwać... hmmm... może "halo"?

 

Edytowane 27 Września 2021 przez dobrychemik

[Marek_N]

3 godziny temu, MateuszW napisał:

to w przypadku braku warstw przeciwodblaskowych odbije się z tych 50% kolejna połowa, czyli 25% wróci na matrycę.

W przypadku braku warstw AR, od jednej powierzchni szkła typu BK7 odbije się prostopadle 4,1%

Liczy sie to ze wzoru R=(n-1)²/(n+1)², gdzie n - index szkła.

 

20 minut temu, Krzysztof z Bagien napisał:

Czy jest mi ktoś w stanie wytłumaczyć, ale tak jak debilowi: dlaczego właściwie nachylenie zbocza wykresu miałoby w ogóle wpływać na pojawianie się halo?

 

Bo w pewnym obszarze widma taki filtr połowę światła przepuszcza, a połowę odbija, co powinno wlaśnie wywołać efekt halo.

 

Dlaczego tego nie robi? Może ma to związek z tym, że światło nie jest spójne?

Edytowane 27 Września 2021 przez Marek_N

[dobrychemik]

Ogólnie porównania takie jak to przytoczone przez Marka, mówią o tym, że:

 

istnieje taki egzemplarz Astronomika i taki egzemplarz Optolonga, że Halo(astronomik) << Halo(optolong)

 

Aż się prosi o zapis matematyczny, ale silnik forum nie oferuje tej opcji.

Skoro każdy egzemplarz filtra interferencyjnego jest inny, to wypada zmierzyć pewną reprezentatywną ich ilość, by wnioskować ogólnie o modelach filtrów. Oczywiście jak najbardziej zasadne będzie założenie, że dla przeciętnego Astrodona halo będzie zdecydowanie niższe niż dla przeciętnego filtra pochodzącego od innych, niżej się ceniących producentów. Ale gdy idziesz do sklepu i kupujesz filtr, to i tak czeka się loteria. Nawet Astrodon gwarantuje tylko 90%, a to sporo mniej niż 95%, a taką wartość podaje jako typową dla swoich szkiełek.

[Krzysztof z Bagien]

Rozumiem mechanizm (wielokrotnych) odbić wewnętrznych, ale w dalszym ciągu mnie to niespecjalnie przekonuje.

W sensie, że to co widać na fotach, to nie wydaje mi się z tym spójne. Po pierwsze dlatego, że droga optyczna z powodu odbić w samym filtrze nie wydłuży się chyba aż tak bardzo, jak w wyniku odbić między filtrem a szybką (więc rozmiar halo powinien być stosunkowo niewielki); a po drugie - każde kolejne odbicie wewnętrzne wydłuża drogę optyczną, jednocześnie zmniejszając energię światła. Czy w związku z tym takie halo nie powinno być rozmyte, o jasności spadającej wraz z odległością od gwiazdy i bez wyraźnych krawędzi?

 

A widzimy (jak choćby na obrazku parę pięter wyżej) koncentryczne koła/pierścienie o wyraźnych krawędziach, co - jak mi się wydaje - oznacza, że powyższy mechanizm ma tu niewielki wpływ i że decydują jednak głównie odbicia między filtrem a szybką lub samą matrycą.

 

Ale może głupoty gadam, po prostu tak mi się wydaje "na chłopski rozum".

Edytowane 27 Września 2021 przez Krzysztof z Bagien

[Marek_N]

13 minut temu, dobrychemik napisał:

Ogólnie porównania takie jak to przytoczone przez Marka, mówią o tym, że:

 

...skala problemu jest znacznie większa niż by miała wynikać z przyjętego przez Ciebie modelu.

Nawet gdyby wykres transmisji miał formę prostokąta ale z Tmax ~90% to filtr generował by wyraźne odblaski (co robi szkło bez warstw AR wstawione w tor optyczny), a jednak nie ma tego efektu nawet dla gorszych przypadków (tj. ze zboczami).

 

Młody geniusz wsadził Cie na minę

[rybek0s]

Jako ciekawostka, oto cytat ze strony Antlia (link tu):

"Steep spectral profile minimizes halos around bright stars"

 

Więc nawet producenci filtrów przyznają że coś w tej hipotezie jest

Edytowane 27 Września 2021 przez rybek0s
Zmiana teorii na hipotezę wedle komentarza Krzysztofa z Bagien ;)

[kubaman]

Dyskusja mocno teoretyczna, ale jeśli dobrze interpretuję te Wasze wypowiedzi to najlepiej by było zamówić w Chromie filtry wielkości okienka kamery i montować je bezpośrednio zamiast szybki. 

[Krzysztof z Bagien]

3 minuty temu, rybek0s napisał:

Więc nawet producenci filtrów przyznają że coś w tej teorii jest

 

Hipotezie co najwyżej

 

 

[Behlur_Olderys]

34 minuty temu, Marek_N napisał:

, a jednak nie ma tego efektu nawet dla gorszych przypadków (tj. ze zboczami).

 

Chciałeś powiedzieć: Czasem nie ma a czasem jest?

[Marek_N]

W dniu 25.09.2021 o 23:12, dobrychemik napisał:

Sugerujesz, że patrząc na filtry NB przez filtr CPL zobaczę nowe efekty? Tego bym się nie spodziewał. Sprawdzę jutro.

Przypominam (na wszelki wypadek) że światło monitora LCD jest spolaryzowane. Oglądałem w nim UHC i OIII - nic szczególnego.

 

Poniżej teoretyczny wygląd mojego UHC na wprost i pod kątem 25 stopni:

- na wprost

- polaryzacja P i S (bez skojarzeń proszę  )

 

W dniu 25.09.2021 o 23:12, Przemek Majewski napisał:

Uzupełnię tylko: Oiii ma problemy, gdyż współczynnik refrakcji szkła i podobnych materiałów bardzo szybko rośnie w stronę niebieskiej barwy. To skutecznie torpeduje mechanizmy powłok AR polegajacych na wielu warstwach o zmieniajacej sie stopniowo refrakcji etc. Oczywiscie ta prawidlowość tyczy się wszystkich powierzchni (szybki, sensora, szybki sensora, soczewek korektorów) a nie samego filtra.

Dziękujemy za wyjaśnienia....

 

Powyżej sztandarowy przykład warstw AR w układzie MgF2 - ZrO2 - CeF3, na szkle BK7.

Doprawdy jest fatalnie dla długości fali 501 nm. Tylko 99,8% per powierzchnia. Ale lipa

[Przemek Majewski]

18 minut temu, Marek_N napisał:

Powyżej sztandarowy przykład warstw AR w układzie MgF2 - ZrO2 - CeF3, na szkle BK7.

Doprawdy jest fatalnie dla długości fali 501 nm. Tylko 99,8% per powierzchnia

też dziękuję, zawsze fajnie sie czegoś dowiedzieć. ciekawe, może wiesz, czy szybka w asi294mm jest tak pokryta. albo ten plastik na sensorze, który zabezpiecza asi2600?

 

ja znam tylko 

 

R(n) = (n-1)^2/(n+1)^2

T(n) = 4n/(n+1)^2

 

stąd f(n) = R/T = (n-1)^2/(4n)

Dla f(1) = 0, f(1.4) = 2.8%, f(1.6) = 5.7%

f(1.7) = 7.2%

 

Nie wątpię, że istnieją świetne powłoki, nie znam się też na chemii tych powłok, rozumiem tylko w swoim prostym rozumku jak większa refrakcja jest problemem.

 

f(2) = 0.125.

[Przemek Majewski]

10 godzin temu, dobrychemik napisał:

Do osób, które kiedyś tu trafią:

 

Problem pomiaru podatności filtrów na halo wydaje się rozwiązany. Wstępne wyniki liczbowe można zobaczyć w moim wątku dotyczącym pomiarów widm.

Świetnie Oskar, gratuluje!

[dobrychemik]

1 minutę temu, Przemek Majewski napisał:

Świetnie Oskar, gratuluje!

 

Wyczuwam delikatną ironię. Ale nie szkodzi, bo jestem świadom niedoskonałości modelu.

[Przemek Majewski]

2 godziny temu, Krzysztof z Bagien napisał:

Czy jest mi ktoś w stanie wytłumaczyć, ale tak jak debilowi: dlaczego właściwie nachylenie zbocza wykresu miałoby w ogóle wpływać na pojawianie się halo?

 

Bo rozumiem mechanizm halo wywołanego serią odbić od szybki/filtra itd. - i to dla mnie ma sens - ale nie jestem sobie w stanie wyobrazić żadnego mechanizmu, który generowałby halo wyłącznie dlatego, że zbocza nie są pionowe. Co by to miało być, jakaś kosmiczna aberracja chromatyczna na przestrzeni kilku nanometrów długości fali? Wywołana czym?

nie. po prostu nachylenie oznacza transmisje np 50% i odbicie 50% co rozpedza miedzypowierzchniowy ping pong. jesli transmisja 0 nie ma pingponga. transmisja 1. nic nie wraca. nie ma ping ponga. jesli cokolwiek pomiędzy 0 a 1, jest ping pong.

 

zadne aberracje kosmiczne. widmo gwiazdy jest bliskie cdc, w szerokosci 12 nm można zalozyc, ze w miare stale. każda dlugosc fali tam jest. wiec w halo są raczej dlugosci fali odpowiadajace stokom wykresu transmitacji.

[Przemek Majewski]

1 minutę temu, dobrychemik napisał:

 

Wyczuwam delikatną ironię. Ale nie szkodzi, bo jestem świadom niedoskonałości modelu.

Nie ma żadnej ironii. wczoraj w nocy wysłałem Ci dwie halnośći w prywatnej wiadomosci, dla danych, ktore mi dales. A poznien na ten temat rozmaiwalismy. Twoj "model" odbiega jakos od tego co zaproponowałem i o czym rozmaiwalismy, i co obliczyłem dla przykladowych widm?

[Przemek Majewski]

1 godzinę temu, rybek0s napisał:

Jako ciekawostka, oto cytat ze strony Antlia (link tu):

"Steep spectral profile minimizes halos around bright stars"

 

Więc nawet producenci filtrów przyznają że coś w tej hipotezie jest

bo to elementarna fizyka, o ktorej napisalem Oskarowi pare minut po tym jak wyslal mi dane, ktore sobie wpuscilem w matlaba...

[Przemek Majewski]

1 godzinę temu, rybek0s napisał:

Jako ciekawostka, oto cytat ze strony Antlia (link tu):

"Steep spectral profile minimizes halos around bright stars"

 

Więc nawet producenci filtrów przyznają że coś w tej hipotezie jest

ale lepiej cisnąć ze mnie bekę, bo wtedy jest śmiesznie, i tez nie trzeba się zastanawiać

[Przemek Majewski]

@dobrychemik pisze, ze nie ma silnika matematycznego, przytocze jednak moja PW do niego z wczoraj (i rysunek) w ktorym podsunałem mu pomysł (o czym.jak rasowy naukowiec nie wspomnial ;), no.ale ja czarna owca...)

 

tak jakby ktoś tu trafił

 

============ cytat ======

wstępne ciekawostki i całkowania z analizy tego co dałeś:

 

AntliaO3_halność = 0.2787

AstrodonO3_halność = 0.1685

 

Halność stanowi stosunek

  całka(T*(1-T))/całka(T).

 

Jest według mnie referencyjnym parametrem charakteryzującym sam filtr.

 

 

jeśli Tszyb = transmitancja szybki (w uproszczeniu jedna liczba), to stosunek mocy (intensywności) pierwszego halo do pierwszego obrazu to

 

wzglednaMocHalo = halność * (1-Tszyb)

 

Dokładnie, to będą całki z transmisji i odbić, ewentualnie z konkretnego widma (ma sens CDC dla szerszych filtrów, ale jak zakładamy NB można założyć stałą intensywność widmową dla gwiazd). I tak wyniki dla Twojego UV/IR cuta w połączeniu z filtrami O3 dla wiązki padającej prostopadle:

 

AntliaO3_OskarUVIR_haloFraction = 0.563%

AstrodonO3_OskarUVIR_haloFraction = 0.331%

 

Szacowalem, że halo powyżej 5% to będzie katastrofalne. Skoro halność Antlia wynosi 28%, to jeśli szybka odbija 10% światła (słaba transmisja rzędu 90%), to halo będzie miało prawie 3% mocy. NIe mam wyczucia ile to tragiczne halo, ale jeśli zacząć badać te parametry i weryfikowac z wynikami użytkowników, szybko można sobie zrobić wyczucie. Co do parametru halność  to jestem pewien, że świetnie opisuje on konkretny filtr. Oczywiscie halo nie istnieje, jeśli filtr jest uzyty "solo" bez niczego innego.

[rambro]

3 minuty temu, Przemek Majewski napisał:

ale lepiej cisnąć ze mnie bekę, bo wtedy jest śmiesznie, i tez nie trzeba się zastanawiać

Astrodon też o tym napisał, więc coś jest na rzeczy. 

https://astrodon.com/products/astrodon-narrowband-filters/

• Steep spectral profile minimizes halos around bright stars