Apochromat vs Achromat

[ProTerran]

Cześć,

 

Teoretycznie różnice między refraktorem apochromatycznym a achromatycznym są oczywiste, pierwszy w teorii powinien być skorygowany dla trzech długości fali a drugi dla dwóch, przez co w przypadku refraktora achromatycznego mamy do czynienia z niepełną korekcją chromatyzmu. Niemniej, jak obserwuję zestawy do astrofotografii osób, które dość poważnie podchodzą do tego hobby i mają na swoim wyposażeniu wypasione kamery monochromatyczne z aktywnym chłodzeniem, filtry LRGB, NB i całą masę innych bajerów to również z reguły (o ile używają refraktorów) posiadają na swoim stanie drogie refraktory apochromatyczne.

 

Zastanawiam się jakie jest uzasadnienie w przypadku używania kamer monochromatycznych z zestawem filtrów stosowanie drogich refraktorów apochromatycznych, skoro można użyć teoretycznie refraktor achromatyczny i przy każdej zmianie filtra automatycznie dostrajać ostrość (z focuserem ten proces może być w pełni zautomatyzowany). Jedynym problemem teoretycznie może być kanał, który przepuszcza na raz całe spektrum. Nie jestem do końca przekonany, że refraktory APO przenoszą wyższą rozdzielczość względem zwykłych refraktorów achromatycznych z filtrem przy zawężonym spektrum przenoszenia widma, więc tym bardziej wzbudza to moje zastanowienie. Temat dotyczy szczególnie refraktorów o małej światłosile, ponieważ szybkie teleobiektywy po prostu z musu muszą mieć więcej optyki aby w ogóle były wstanie projektować na matrycę znośny obraz a to nieco ułatwia sprawę z kontrolą chromatyzmu.

 

Zdaję sobie sprawę, że wygoda i uniwersalność refraktora APO jest nieco wyższa ale czy ta ogromna różnica w cenie ma jakiekolwiek ekonomiczne uzasadnienie? Moja teza jest taka, że nie ma to większego sensu, ale chętnie dowiem się jaką mają opinię osoby, które mają większe doświadczenie.

Edytowane 12 Grudnia 2021 przez ProTerran

[Gość na chwilę]

Dobrze to oceniasz, ale nie do końca. Ja mam w stajni achromat ( dublet) FS-128. Nie spełnia dwóch z postawionych wyżej tez - świetnie nadaje się do fotografii LRGB i SHO w połaczeniu z dobrymi filtrami  i resztą bajerów oraz nie jest tani. Ma cenę porównywalną do FSQ 106 i jest praktycznie niedostępny na rynku. To jest f8 i nie zauważam jakiejkolwiek aberracji chromatycznej na matrycy ATIKa 6.0.

[Marvaz]

O ile dobrze pamietam Takahashi nazwalo FS128 Fluorite apochromat wiec trudno go nazwac achromatem.

Doublet jedynie czyni go podobnym, szklo uzyte juz nie 

 

[Marcin_G]

Dokladnie jak pisze Marek - akurat Tak128 nie jest szczególnie dobrym przykładem achromatu, będąc cenionym apochromatem

Dublet dubletowi nie równy, często dublet - po użyciu odpowiedniego szkła - będzie miał lepszą korekcję chromatyczną niż tryplet. Znam to z własnego podwórka: Omegon 72/400 jest dubletem z FPL-53 i jest czyściutki, a obiektyw lornetki Omegon 100mm - będąc trypletem - miał wyraźną chromatykę nawet przy małych powiększeniach.

 

A w meritum - trójsoczewkowe apochromaty cechują się nie tylko lepszą korekcją chromatyzmu, ale również znacznie lepszą korekcją aberracji sferycznej czyli są ostrzejsze - ich Strehl jest już bardzo bliski 1,00, szczególnie przy światłosilie f/7 i słabszej

[arek_ilawa_olsztyn]

przez lata dublety z fluorytem raz wchodziły do kat. APO to z niej wychodziły... to, że Tak sobie go nazwał to nie znaczy że jest jest to uprawnione, Equinox czy EON od SW/Oriona też są APO z nazwy. Oczywiście Fs128 jest ostry jak brzytwa i kontrastowy - jednak korekcja AC w porównaniu z pełnoprawnymi  - wielosoczewkowymi obiektywami APO nie jest już tak wspaniała.

[mirekk]

Nie jest to tylko sprawa ostrości. Zwykły achromat jakim ja robię zdjęcia rzeczywiście w narrowbandzie sprawdza się super jak na swoją cenę. W RGB kanały RG są ok i nie ma tu zastrzeżeń. Zdjęcia w kanale B nie są dobre i jakbyś nie wyostrzył to gwiazdki są 3x większe niż w innych kanałach, są napuchnięte i mają zły kształt. Ja robię dodatkowy zabieg i wycinam filtrem UHC-S dolną połowę kanału B i zdjęcie w B wyglądają wtedy normalnie.

[Grzędziel]

A wracając do pytania kolegi @ProTerran uzasadnienie stosowania APO do astrofotografii jest następujące:

1. jeśli fotografujemy kamerą kolorową lub aparatem fotograficznym jest to oczywiste i nie będę tłumaczył.

2. jeśli fotografujemy kamerą mono to nie da się zebrać kanału L gdyż aberracja chromatyczna w całym paśmie widzialnymjest bardzo duża. Będą problemy też a kanałem B, gdyż w tym paśmie achromat nie koryguje.

3. jeśli fotografujemy w narrowbandzie achromat się nadaje, ale jest jedno zastrzeżenie: zwykle achromaty to sprzęt budżetowy i często jakość wykonania soczewek ustępuje jakości w apochromatach. Między innymi z tego powodu APO są tak drastycznie droższe.

[Herbert West]

Granica między APO a ACHRO jest mglista, więc uważaj. Zwłaszcza im szybszy teleskop. Nie sądzę, żebyś znalazł APO, powiedzmy f/4, o satysfakcjonującej korekcji aberracji chromatycznej.

[ProTerran]

Dzięki @Grzędziel oraz @mirekkza bardzo ciekawe spostrzeżenia. Prawdę rzekłszy nie sądziłem, że w kanale B rozdzielczość ostro spada względem reszty spektrum.

 

Z jakością wykonania optyki sferycznej bym polemizował, ponieważ technologia produkcji jest tak opanowana, że z tym raczej nie powinno być większych problemów. Bardziej istotnym jest precyzyjny montaż.

[JSC]

Bardzo ciekawy temat.

Co do wstępu,  to nie ma ścisłej definicji APO. Nie jest tez tak, a achro jest skorygowany do dwóch barw,  a APO do trzech. To bardzo duże aczkolwiek popularne uproszczenie. Oczywiście nie jest tez tak,  za dublet to achro,  a triplet to apo. Ale oczywiscie mozna sobie dorobic dowolną definicję skoro tej tej definicji nie ma 

 

Co do meritum.  Refraktor rozbija swiatło na nieskonczenie wiele barw.  Rożnica tkwi w zakresie ich rozbicia,  a właściwie w o dniesieniu do wielkosci dysku Airego. 

I teraz...  jesli filtr ma szerokie pasmo,  to przepuści takze te rozogniskowane barwy,  jesli refraktor ma je szeroko rozrzucone na osi optycznej. 

Dublety fluorytowe i ED zwykle nie maja aberracji chromatycznej tylko sferochromatyczną,  a ta zalezy od swiatlosiły i od rodzaju szkła uzytego na soczewki. W tripletach latwiej opanowac aberracje sferyczna,  jak to juz wyzej powiedziano. 

[prestoneq]

Achromaty nie są aż takie złe w astrofotografii kwestia wymagań. Do tego kto kiedyś sprawdzał tak naprawdę achromata z LRGB i kamerą mono? ( oprócz kolegi "mirekk" ciężko znaleźć inne zdjęcia przyzwoite jakościowo) Ja na to w sumie nie wpadłem a miałem kiedyś możliwość z atikiem 414ex z filtrami i filtrów RGB nie tknąłem a zająłem się resztą czyli L i coś tam w narrowbandzie cyknąłem.

 

 

 

Edytowane 12 Grudnia 2021 przez prestoneq

[ProTerran]

44 minuty temu, JSC napisał:

Co do wstępu,  to nie ma ścisłej definicji APO. Nie jest tez tak, a achro jest skorygowany do dwóch barw,  a APO do trzech. To bardzo duże aczkolwiek popularne uproszczenie. Oczywiście nie jest tez tak,  za dublet to achro,  a triplet to apo. Ale oczywiscie mozna sobie dorobic dowolną definicję skoro tej tej definicji nie ma 

@JSCCiężko zgodzić się z tą opinią, definicja generalnie obiektywu APO jest bardzo precyzyjna. Poniżej wklejam obrazki objaśniające definicyjnie czym jest APO a czym zwykły obiektyw achromatyczny:

Korekcja achromatyczna.

 

Korekcja apochromatyczna.

 

44 minuty temu, JSC napisał:

Co do meritum.  Refraktor rozbija swiatło na nieskonczenie wiele barw.  Rożnica tkwi w zakresie ich rozbicia,  a właściwie w o dniesieniu do wielkosci dysku Airego. 

I teraz...  jesli filtr ma szerokie pasmo,  to przepuści takze te rozogniskowane barwy,  jesli refraktor ma je szeroko rozrzucone na osi optycznej. 

Stąd właśnie zastanawiałem się nad przeogniskowaniem obiektywu achromatycznego dla danego zakresu obserwacji.

 

PS

Obiektyw achromatyczny niekoniecznie z definicji oznacza obiektyw dwusoczewkowy.

Edytowane 12 Grudnia 2021 przez ProTerran

[Marcin_G]

55 minut temu, Herbert West napisał:

Granica między APO a ACHRO jest mglista, więc uważaj. Zwłaszcza im szybszy teleskop. Nie sądzę, żebyś znalazł APO, powiedzmy f/4, o satysfakcjonującej korekcji aberracji chromatycznej.

Zapewne z tego powodu żaden szanujący się producent nie wychodzi poza światlosiłę f/5,6 ~ f/6

Bresser zrobił dublet ED 102/460 i wielu z nas wie jak to się skończyło....

[JSC]

A tak wyglada w praktyce przecinanie sie na osi optycznej barw w apo.  Ani jedna sie nie przecina!  Dopiero gdzis na krawedzi soczewki... 

 

Edit

Te pokrzywione linie to efekt aberracji sferycznej.  Bez aberracji sferycznej linie bylyby rownolegle do siebie. 

Edytowane 12 Grudnia 2021 przez JSC

[Marcin_G]

36 minut temu, JSC napisał:

Ani jedna sie nie przecina!

czyżby? Co masz na myśli pisząc "gdzieś na krawędzi soczewki?" - czy wiesz co pokazują te wykresy i dlaczego nie mają nic wspólnego z tym, co dzieje sie na soczewkach?

 

Edytowane 12 Grudnia 2021 przez Marcin_G

[JSC]

Taka dygresja...

Wiadomo,  ze wielkosc dysku Airego zalezy od barwy.  A więc chyba nawet nie jest źle jak niebieski bedzie rozogniskowany a zielony troche rozogniskowany,  przy zogniskowanym czerwonym? Oczywiscie w minimalnych granicach.  W granicach dlugosci fali. 

Ale niie wiem,  nie ustosunkowuję się do tego... Nie przemyslalem jeszcze sprawy ; )

 

11 minut temu, Marcin_G napisał:

czyżby?

 

 

Ale na osi optycznej nie.  Czyli w samym srodku soczewki tu akurat nie przecinaja sie te wybrane barwy. Nie twierdze,  ze w innych refraktorach tez tak jest,  bo np w moim* akurat dwie przecinaja sie na osi.  Ale zwykle tak robia korekcje,  aby barwy przcinaly sie na wysokosci 2/3 promienia soczewki.  Czyli tam teoretycznie powinno byc najostrzej w tego typu refraktorze. 

 

Edit

*korekcja 102/1122ed

 

http://www.kasai-trading.jp/blanca102edpab-1.jpg

Edytowane 12 Grudnia 2021 przez JSC

[JSC]

Pisze o wykresie tego typu co dalem w linku w poscie powyzej.  Tam jest na osi poziomej rozrzut ognisk poszczegolnych barw ( os wyciagu), a na osi pionowej promien soczewki (a właściwie to promien źrenicy). Tak pisze Sacek,  a z nim nie polemizuje

 

Wykres,  ktory zaznaczyles ma mim zdaniem mała przydatnosc. 

Linka do Sacka https://www.telescope-optics.net/secondary_spectrum_spherochromatism.htm

Ps

Tez pisze,  ze ten wykrs,  ktory zaznaczyles jest o kant

... 

Edytowane 12 Grudnia 2021 przez JSC

[Hans]

W kontekście achromatów w astrofotografii narrowband jako praktyk (prawie cale astro-fotograficzne życie spędziłem na dużych EDkach, a ostatnio na Achro 6" polując od czasu do czasu w przerwach fotometrii przez filtry H-alpha na kłaczki) dodam kilka słów od siebie do wartej uwagi opinii Grzędziela : " (...) ale jest jedno zastrzeżenie: zwykle achromaty to sprzęt budżetowy i często jakość wykonania soczewek ustępuje jakości w apochromatach."

 

Pomijając jakość celi czy powłok, achromaty do astrofoto mają jeszcze kilka innych "ale" mechanicznych.  Te najbardziej niedoceniane:

 

- achromaty są projektowane najczęściej do obserwacji wizualnych i pakowane są w tubusy aluminiowe, co przy astrofotgrafii gdzie zbieramy materiał godzinami wymaga częstych korekt ostrości w miarę jak alu pracuje od zmieniającej się temperatury.

- najczęściej ich wyciągi są co najwyżej klasy "ujdzie" w rozumieniu astrofotografii (choć radząsobie bardzo dobrze nawet z ciękimi okularami)  co w połączeniu z punktem wyżej oznacza problemy (w moim wypadku zawsze kończyło się to na przesiadkach z oryginalnych wyciągów na najlepsze na jakie było mnie w danym momencie stać, bo na oryginalnym się po prostu nie dawało).

- najczęściej dostają pitu-obejmy, które świetnie sprawdzają się przy użytkowaniu pod wizual, ale na większych tubiusach z przeznaczeniem pod astro-foto są po prostu wymieniane z marszu (co kosztuje i trwa).

- Refraktory APO projektowane pod astrofotografie przeważnie są odrazu skorygowane pod kątem wszelkich krzywizn pola, dystorsji itd. Achromatów nikt tak nie projektuje. Zaczyna się niezły rollercoaster gdy postanowimy osiągnąć w nich w pełni skorygowane pole np. pod APS-C za pomocą nie dedykowanych korektorów. Kosztowna i ryzykowna zabawa.

 

 

Pozdrawiam.

 

[Marek_N]

14 godzin temu, ProTerran napisał:

Zdaję sobie sprawę, że wygoda i uniwersalność refraktora APO jest nieco wyższa ale czy ta ogromna różnica w cenie ma jakiekolwiek ekonomiczne uzasadnienie? Moja teza jest taka, że nie ma to większego sensu, ale chętnie dowiem się jaką mają opinię osoby, które mają większe doświadczenie.

Teleskop to tylko cześć układanki, w skład ktorej wchodzą również:

- montaż

- kamera

- filtry + kolo

- oprogramowanie, paliwo, czas itd.

 

Szkoda oszczędzić ~20% łącznych kosztów, żeby ograniczyć się tylko do wąskich pasm (OIII, Ha, SII).

 

6 godzin temu, JSC napisał:

Co do wstępu,  to nie ma ścisłej definicji APO. Nie jest tez tak, a achro jest skorygowany do dwóch barw,  a APO do trzech. To bardzo duże aczkolwiek popularne uproszczenie.

Definicje Achro i APO istnieją i są ścisłe.

 

To że zmniejszając światłosiłe, rośnie ze względu na dyfrakcje krążek Airy'ego (który jest tak duży, że kryje w sobie wady chromatyzmu) nie znaczy że Achro stało się APO. Tylko że korekcja Achro / dubletu jest w tym przypadku jak w APO.

 

Cały ambaras w tym, że prawdziwe APO może trzymać w ryzach chromatyzm dla znacznie jaśniejszych światłosił niż dublet.

 

5 godzin temu, Marcin_G napisał:

Bresser zrobił dublet ED 102/460 i wielu z nas wie jak to się skończyło....

Tzn jedno że Dublet musi być "ciemny", bo nawet mimo użycia dobrych gatunków szkła, dominującą wadą w szybkim obiektywie będzie aberracja sferyczna.

 

Druga rzeczą jest szkło ED, które siedzi w Bresserze 102/460, czyli N-FK5 (a raczej jego chinski odpowiednik H-QK3L).

 

Owszem, to jest szkło:

- typu ED (bo ma liczbe Abbego > 70),

- należy do grupy Fluoro-kronów,

 

ale parametrycznie i cenowo znacznie bliżej mu do N-BK7, niż choćby FPL-51.

[JSC]

Będę się upirał,  ze nie ma jednozncznej definicji APO,  alo inaczej - nie ma dobrej definicji apo. Sacek cytuje samego Ernsta Abbe:

"Próbując zdefiniować apochromat jako instrument spełniający określony minimalny poziom korekcji, sam Ernst Abbe stwierdził, że obiektyw jest apochromatyczny, jeśli jego widmo wtórne jest skasowane i jeśli jego korekcja sferochromatyzmu - lub widma trzeciorzędowego - jest również zadowalająca."

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

 

Mozna stworzyc rozne definicje,  m. In. dotyczace korekcji.  Ale co mi po apo z daną korekcja i... wieloma aberracjami.

Z dugiej strony to chyba nie ma sensu kruszyć kopii o definicje.  Najwazniejsze jest,  aby zrozumiec wykresy aberracji. 

Edytowane 12 Grudnia 2021 przez JSC

[Gość na chwilę]

Mały off: niedawno pojawił się kolega , który chciał sprzedać wszystko za 40 tysięcy-pamiętacie?

Był tam mniejszy brat mojego FS 128 a mianowicie FS 102 - dublet fluorytowy. Gdyby nie to , że mam 128 ustawił bym się w kolejce po 102, bo to rarytas wśród rarytasów.

[Mnich85]

41 minut temu, JSC napisał:

Będę się upirał,  ze nie ma jednozncznej definicji APO,  alo inaczej - nie ma dobrej definicji apo. Sacek cytuje samego Ernsta Abbe:

"Próbując zdefiniować apochromat jako instrument spełniający określony minimalny poziom korekcji, sam Ernst Abbe stwierdził, że obiektyw jest apochromatyczny, jeśli jego widmo wtórne jest skasowane i jeśli jego korekcja sferochromatyzmu - lub widma trzeciorzędowego - jest również zadowalająca."

Mozna stworzyc rozne definicje,  m. In. dotyczace korekcji.  Ale co mi po apo z daną korekcja i... wieloma aberracjami.

Z dugiej strony to chyba nie ma sensu kruszyć kopii o definicje.  Najwazniejsze jest,  aby zrozumiec wykresy aberracji. 

Też jestem tego zdania. Samo z siebie wcale nie musi być apochromat zbudowany z 3 soczewek. Apochromat to korekcja 3 widm a nie kalukacja ile soczewek. Gdyby komuś udało się zrobić  szkło doskonale to użyłby jednego szkła a nie 2 i więcej.

 

Apochromat koryguje tylko wdima 3 barwach anie w nieskończoność. Stąd w apo z 3 soczewek też będzie abberacja ale coraz mniejsza. 

Edytowane 12 Grudnia 2021 przez Mnich85

[Grzędziel]

17 godzin temu, ProTerran napisał:

Zdaję sobie sprawę, że wygoda i uniwersalność refraktora APO jest nieco wyższa ale czy ta ogromna różnica w cenie ma jakiekolwiek ekonomiczne uzasadnienie? Moja teza jest taka, że nie ma to większego sensu, ale chętnie dowiem się jaką mają opinię osoby, które mają większe doświadczenie.

Niestety Twoja teza nie jest słuszna, a prawda jest brutalna: Achromatem nie da się zrobić DOBREGO zdjęcia w technice LRGB. Jeśli nie wierzysz to przeszukaj internet i pokaż takowe. Analizując od strony finansowej musimy się pogodzić z tym, że astrofotografia jest zaprzeczeniem ekonomicznie racjonalnej działalności człowieka. Ale jest rozwiązanie bardziej ekonomiczne od kupowania APO. To teleskop Newtona. Sprzęt od APO bardziej kłopotliwy, ale dobrze wyregulowany daje bardzo przyzwoite efekty.

[JSC]

1 godzinę temu, Gość na chwilę napisał:

Mały off: niedawno pojawił się kolega , który chciał sprzedać wszystko za 40 tysięcy-pamiętacie?

Był tam mniejszy brat mojego FS 128 a mianowicie FS 102 - dublet fluorytowy. Gdyby nie to , że mam 128 ustawił bym się w kolejce po 102, bo to rarytas wśród rarytasów.

Skoro już piszesz... FS to Fraunhofer , w przeciwieństwie do FC w układzie Steinheila, Zdecydowanie brałbym FS, też uważam, że to perła.

[stratoglider]

4 godziny temu, Mnich85 napisał:

Samo z siebie wcale nie musi być apochromat zbudowany z 3 soczewek. Apochromat to korekcja 3 widm a nie kalukacja ile soczewek. Gdyby komuś udało się zrobić  szkło doskonale to użyłby jednego szkła a nie 2 i więcej.

Korekcja aberracji chromatycznej dla 3 barw jest możliwa do uzyskania tylko poprzez obiektyw z 3 różnych gatunków szkła. 

 

Stosując tylko 2 różne szkła w odpowiedni sposób, można uzyskać korekcję AC dla dwóch barw, a korekcję aberracji sferycznej dla jednej barwy, dla dwóch stref obiektywu (zwykle dla środka i ostatniej strefy). Gdy jedno ze szkieł takiego dubletu będzie ED, można uzyskać bardzo niską AC ogólnie, jednak nadal tylko dwie barwy będą skupiać się idealnie w jednym miejscu.