Wyczernianie środka lustra głównego ?

[bartolini]

47 minut temu, Mareg napisał:

.... bo okular tworzy z niego wiązkę rozbieżną, która może zająć nawet całą powierzchnię lustra wtórnego dla krótkoogniskowych okularów.

To światło odbijając się od lustra wtórnego oświetli sporą część lub nawet całe lustro główne.

Myślę, że znaczna część tego światła wróci do okularu, ale wygląda na to, że nie pomoże tu żadne przysłanianie środka lustra głównego czy wtórnego.

...

Światło odbite od nieprzysłoniętej części LG utworzy wiązkę równoległą i opuści tubę?

Edytowane 2 Stycznia 2022 przez bartolini

[stratoglider]

38 minut temu, Mareg napisał:

To światło odbijając się od lustra wtórnego oświetli sporą część lub nawet całe lustro główne.

To prawda, to światło padnie na sporą część lustra głównego. Jednak nie trzeba się tym przejmować, bo po odbiciu od lustra głównego, wiązka będzie niemal równoległa i większa część pójdzie w kosmos. To, co pogarsza kontrast, to tylko to co wraca znów do oka obserwatora, czyli tylko ta część odbita z samego środka lustra. Jeśli wykonałbyś takie doświadczenie po prostu na teleskopie, tzn zamiast lasera i okularu, poświeciłbyś latareczką, która ma wiązkę rozbieżną (tak jak laser po wyjściu z okularu), to tą latarkę zobaczysz tylko na środku lustra głównego w postaci bardzo jasnej kropki. To właśnie ta świecąca kropka jest krytyczna i to ją trzeba zablokować.

[Mareg]

2 godziny temu, stratoglider napisał:

To prawda, to światło padnie na sporą część lustra głównego. Jednak nie trzeba się tym przejmować, bo po odbiciu od lustra głównego, wiązka będzie niemal równoległa i większa część pójdzie w kosmos. To, co pogarsza kontrast, to tylko to co wraca znów do oka obserwatora, czyli tylko ta część odbita z samego środka lustra. Jeśli wykonałbyś takie doświadczenie po prostu na teleskopie, tzn zamiast lasera i okularu, poświeciłbyś latareczką, która ma wiązkę rozbieżną (tak jak laser po wyjściu z okularu), to tą latarkę zobaczysz tylko na środku lustra głównego w postaci bardzo jasnej kropki. To właśnie ta świecąca kropka jest krytyczna i to ją trzeba zablokować.

 

Pełna zgoda !

To co wróci, a wygląda na to, że to tylko część tego co mogło się odbić od oka, odbije się dokładnie od środka lustra.

To znaczy, żeby maskowanie było efektywne, trzeba koniecznie zamaskować sam środeczek lustra.

I tu się sprawy komplikują, bo to (jak dla mnie) oznacza, że taka maska musiałaby być za każdym razem ściągana do kolimacji.
Nie może być żadnej dziurki w środku, tak jak mi się to marzyło.

I to dla mnie byłoby raczej nieakceptowalne, żeby sobie uprzykrzyć każde obserwacje dla zysku może kilka razy w roku, jeśli ten rok byłby bardzo wyjątkowy.
No i upierdliwość takiej maski jest pewna na 100 % a zysk jak na razie bardzo hipotetyczny.

 

Ale fajnie żeśmy sobie ten temat troszkę obgadali .

 

[Mareg]

W dniu 1.01.2022 o 22:02, bartolini napisał:

Tak podejrzewałem 

 

BTW jedna z metod jak zmierzyć położenie płaszczyzny ogniskowej:

1.Celujemy teleskopem w Księżyc

2.Przykładamy kawałek kartki papieru do czoła tulei wyciągu

3.Ostrzymy wyciągiem, żeby uzyskać obraz Księżyca jak na matówce.

 

 

Jako matówka do projekcji Księżyca bardzo dobrze działa biała, półprzezroczysta zaślepka wsadzona w wyciąg.
Wtedy nic nie trzeba trzymać w ręce i można się skupić na ostrzeniu i podziwianiu.

 

Tak jak obiecałem, powtórzyłem wyliczenia pola i kąta całkowitego oświetlenia.
Jedyną błędną daną była ta odległość lustra wtórnego od ogniska, na co celnie wskazał @bartolini (już nigdy nie dowiem się, skąd w notatkach wzięło się 350 mm)
Powinno być 280 mm, w czym 260 mm jest dla całkowicie wsuniętego wyciągu, plus 20 mm na typowe wysunięcie wyciągu i "zagłębienie" diafragmy polowej okularu.

Wyliczenia zrobiłem najpierw tym kalkulatorem, z takimi oto wynikami:

 

 

Jako pole do oświetlenia przyjąłem 36 mm, bo to jest największa diafragma polowa ze wszystkich moich okularów (XW 30).

Jak widać, pole całkowitego oświetlenia wyszło około 16 mm, zaś na krańcach 36 mm spadek jest o jakieś 0.15 mag.

Według informacji na stronach z tym kalkulatorem spadek do 0.3 mag jest akceptowalny i nie zauważalny w praktyce.

Ja w każdym razie nigdy nic nie zauważyłem.

Niestety nie wiem, dlaczego w środku pola nie ma pełnego oświetlenia i wykres nie zaczyna się od 0 mag.

 

Potem żeby się upewnić, że zaczynam się lepiej orientować w tym nowym dla mnie temacie, wyprowadziłem sobie wzory na pole całkowitego oświetlenia i "kąt widzenia".
Z wyliczeń wyszło mi pole 17 mm (zgodnie z kalkulatorem) i kąt 20'

 

I po takim przydługim wstępie, teraz w końcu coś bardziej związanego z tematem wątku, ale te powyższe liczby są mi do tego bardzo potrzebne.

Jak zauważył wcześniej @Marcin_G i objaśnił @bartolini, cień lustra wtórnego na lustrze głównym jest mniejszy od lustra wtórnego, bo wiązka światła wchodzi za nie z kątem równym "kątowi widzenia" teleskopu.

Zatem u mnie cień lustra wtórnego zmniejsza się z każdej strony o tangens kąta widzenia (20') razy odległość lustra wtórnego od głównego (1500 - 280 = 1220 mm), czyli o jakieś 7 mm.

No ale to jest wartość dla kąta widzenia teleskopu, który odpowiada polu pełnego oświetlenia, czyli 17 mm, a potrzeba przecież oświetlić większe pole, całe 36 mm diafragmy !!!
Czyli kąt odpowiadający niepełnemu oświetleniu pola diafragmy okularu będzie większy o czynnik 36 / 17 ≈ 2.1, czyli cień lustra wtórnego pomniejszy się z każdej strony o 7*2.1 ≈ 15 mm.

Czyli z 70 mm lustra bez cienia pozostanie tylko środkowe 40 mm.

Żeby mieć jakiś margines, pewnie można by przysłonić 30 mm, co redukuje 5 % zysku na kontraście wyliczone na początku wątku jako (65/300)^2, do (30/300)^2 = 0.01.
A to już na pewno nie jest warte zachodu, jeśli kontrast miałby się poprawiać tylko przez jednoprocentową redukcję równomiernie rozproszonego światła.
Inną sprawą jest blokowanie światła od samego środka lustra głównego, o czym pisał @stratoglider, ale to z kolei bardzo komplikuje kolimację.

 

Więc wygląda na to, że maskowanie środka lustra głównego albo się nie opłaca, albo jest bardzo upierdliwe, więc raczej odpuszczam ten kierunek optymalizacji teleskopu.

Ale bardzo się cieszę, że ten wątek założyłem, bo dzięki dyskusji tutaj i związanymi z nią "zadaniami domowymi" zaczynam lepiej ogarniać parę nowych dla mnie tematów.

 

Edytowane 3 Stycznia 2022 przez Mareg

[bartolini]

6 godzin temu, Mareg napisał:

 

...

Niestety nie wiem, dlaczego w środku pola nie ma pełnego oświetlenia i wykres nie zaczyna się od 0 mag.

...

 

Kalkulator liczy spadek zasięgu od przysłonięcia przez obstrukcję centralną.

Zmniejszaj wtórne po ułamku cala, a pozioma część krzywej będzie się unosić. 

Taki kompromis: większe wtórne, to większe pole bez winietowania, ale z drugiej strony mniejszy zasięg w centrum pola.

[Tuvoc]

Mam takie pytanie, czy ktoś to przysłanianie już kiedyś w przeszłości robił?

[Behlur_Olderys]

Przepraszam że znowu się wtrącam ale jeszcze w ramach poprawy kontrastu w koronografach znalazłem temat maski apodyzacyjnej - nie jest to wielka niespodzianka, że autorem jest @riklaunim 

 

 

Jest to maska, która symuluje aperturę o kształcie bardziej gaussowskim.

Jak wiadomo, funkcja Airego (centralny dysk i kolejne pierścienie) powstaje przez dyfrakcję na ostro odciętej, kolistej aperturze.

Ale jeśli apertura nie jest ostro odcięta, tylko brzegi gaussowsko się rozmywają, to obrazem punktowej gwiazdy nie jest funkcja Airego z przeszkadzającymi pierścieniami, tylko ładna funkcja gaussowska.

Powodem jest fakt że transformata Fouriera z gaussa to też gauss

Teraz: w wielu przypadkach okazuje się, że takie gaussowate gwiazdki są lepsze w przypadku gdy różnica jasności jest duża.

Przypominam temat bo bardzo mało się o tym mówi. 

Tu jest jedna ciekawa realizacja takiej maski: https://stargazerslounge.com/topic/191004-apodizing-masks/

 

Moim zdaniem efekt powinien być lepszy niż wyczernianie tego nieszczęsnego lustra, no i to raczej standard w koronografach.

[Szymon Szozda]

@Mareg Możesz podwiesić przesłonę z flocka na żyłce, zaczepionej na górze LG i eksperymentować. Myślę że nie będzie to szczególnie upierdliwe.
Wyciąg okularowy też potrafi dobrze 'świecić' - widać to po skierowaniu teleskopu np. na niebo - denko od redukcji 2->1.25 pięknie odbija. 

Lepszego źródła wiedzy o sprzęcie astro nie znam: https://www.telescope-optics.net/apodizing_mask.htm

[Mareg]

51 minut temu, Szymon Szozda napisał:

@Mareg Możesz podwiesić przesłonę z flocka na żyłce, zaczepionej na górze LG i eksperymentować. Myślę że nie będzie to szczególnie upierdliwe.
(...)

• Żyłka na pewno dałaby piękne dodatkowe spajki.
• Nie ma szans na ustawienie takich żyłek równo z ramionami pająka.
• Nigdy nie oparłbym żyłek na lustrze.

Dla mnie taka opcja zdecydowanie odpada.

 

 

51 minut temu, Szymon Szozda napisał:

(...)
Wyciąg okularowy też potrafi dobrze 'świecić' - widać to po skierowaniu teleskopu np. na niebo - denko od redukcji 2->1.25 pięknie odbija. 
(...)

 

Czoło wyciągu mam wyczernione jak na poniższym zdjęciu.

Samoprzylepny flok trochę wystaje tak że to on jest "ostrzem" bafla.

 

 

 

Redukcje też mam wyflokowane.

Tu tak samo lekko wystający flok robi za "ostrze" bafla.

 

 

 

Ponadto doczerniam okulary BCO, które są do tego stworzone, bo się łatwo rozkręcają.

 

 

 

[stratoglider]

6 godzin temu, Tuvoc napisał:

Mam takie pytanie, czy ktoś to przysłanianie już kiedyś w przeszłości robił?

 

Ja to robiłem w swoich newtonach przez które kiedyś obserwowałem niebo. Był to czarny krążek przymocowany do drucika, umieszczany kilka cm przed lustrem głównym, który był wkładany z boku przez otwór w tubie i drugi koniec drutu był mocowany zaciskiem do tuby. W przyszłości zamierzam mieć jeszcze teleskopy newtona, to napewno też będą miały takie wyczernienie.

 

Uprzedzę jednak, że nie stwierdziłem wyraźnej poprawy kontrastu - robię to, bo wiem że "tak to po prostu ma być i jest lepsze". 

[stratoglider]

7 godzin temu, Behlur_Olderys napisał:

Przepraszam że znowu się wtrącam ale jeszcze w ramach poprawy kontrastu w koronografach znalazłem temat maski apodyzacyjnej

 

Stosuję czasami swój model maski apodyzującej do obserwacji planet i gwiazd podwójnych a także do obserwacji jasnych gwiazd pojedyńczych - tak dla zabawy, dla testów samej maski. Temat zgłębiam od trzech lat, wykonałem wtedy pierwszy model, który dołożyłem do sprzedawanej lunety:

https://astropolis.pl/topic/67929-achromat-10-cm-f10-filtr-słoneczny/?do=findComment&comment=780275

Trudnym zagadnieniem jest kompromis pomiędzy płynnym przejściem między pełną transmisją na w środku a mniejszą na brzegu obiektywu, tak, aby nie dawała spajków. Dopiero rok później udało mi się wyznaczyć sposób na takie kształty maski. Jednak efekt jest ledwo widoczny na jasnych gwiazdach a na planetach prawie wcale. Wynika to głównie z faktu że jest to tylko model a nie rzeczywista maska, których niestety nie ma na rynku. Jednak stosuję go w refraktorze, a tam efekt jest największy, choć i tak niewielki. W teleskopach z obstrukcją, nawet nieznaczną (a o takim jest ten wątek) efekt jest mniejszy - nie polecam iść w tym kierunku.

 

A już napewno nie modelem z warstwami z siatki okiennej, wyrządzi on raczej więcej szkody niż pożytku - zamgli całe pole widzenia. 

 

Edit: w tym poście sprzed dwóch lat zawarłem fajne zdanie podsumowujące w skrócie działanie maski apodyzującej:

"działa przeciwnie do obstrukcji, czyli rośnie kontrast globalny a maleje rozdzielczość"  

 

 

Edytowane 3 Stycznia 2022 przez stratoglider

[Mareg]

Wielkie dzięki @Behlur_Olderys i @stratoglider za przypomnienie o maskach apodyzujących ! 

 

Niestety, takie maski blokują część światła, więc pod tym względem ich użycie jest równoważne obcinaniu apertury.

Możemy spróbować oszacować o ile, np. dla maski z gaussowskim profilem przyciemniania.

Żeby było to optymistyczne oszacowanie, przyjmijmy, że na końcach apertury Gauss spada do 10 % wartości maksymalnej.

Jak policzę objętość bryły obrotowej utworzonej przez takiego Gaussa, wychodzi mi że stosunek tej objętości do walca o takiej samej wysokości i takiej samej podstawie wynosi około 0.39.

Tak więc wygląda mi na to, że taka maska wycina ponad 60 % światła.

Nie ma to znaczenia przy obserwacjach TYLKO jasnych obiektów, ale przecież obserwuje się razem z nimi jakieś słabizny w ich pobliżu (np. Hyperion, 14.1 mag) i wtedy każda redukcja światła psuje zabawę.

 

Ponadto wykonanie takiej maski z gradientem przyciemnienia w warunkach amatorskich, tak żeby teleskop z maską działał lepiej niż bez niej, wydaje mi się bardzo trudne, o ile nie całkowicie niemożliwe, ponieważ:

1. Przez "podłoże" maski przechodzi światło, więc musi to być jakiś super materiał, żeby nie wprowadzać aberacji chromatycznej.
2. Sposób przyciemniania musi być taki, żeby grubość optyczna przyciemnienia była wszędzie taka sama z dokładnością do ułamka długości fali.
   W przeciwnym razie zniekształcimy czoło fali i zepsujemy sobie obraz.

Prawdopodobnie profesjonalne wykonanie takiej maski byłoby także dużym wyzwaniem.

 

Dla nas amatorów maski "bezgradientowe" działające jako przysłony, takie jak opisana przez @stratoglider, są na pewno dużo ciekawsze.

Jednak one też wycinają sporo światła, dlatego ich zastosowanie ogranicza się znów tylko do jasnych obiektów.
 

[Szymon Szozda]

@Mareg W linku co podrzuciłem wyżej, jest maska - pierwsza z góry, pojedyncza, 40%. Dla niej wychodzi że przepuszcza ponad 60%. Nie jest aż tak źle.

[Mareg]

14 minut temu, Szymon Szozda napisał:

@Mareg W linku co podrzuciłem wyżej, jest maska - pierwsza z góry, pojedyncza, 40%. Dla niej wychodzi że przepuszcza ponad 60%. Nie jest aż tak źle.

 

Jeśli dobrze rozumiem o którą maskę Ci chodzi, to po pierwsze niestety jej efekty są pokazane dla apertury bez obstrukcji.
Po drugie niestety to jest maska z ciągłą zmianą transmisji, która jak dla mnie jest niemożliwa do wykonania w warunkach amatorskich.

 

To co można uzyskać dla Newtona z obstrukcjami 0.2 i 0.3 jest pokazane poniżej na Fig. 111 B, środkowy i dolny rząd wykresów, a  górny dotyczy apertury bez obstrukcji.
Poza tym rozważane są maski bardziej realizowalne w warunkach amatorskich, ze skokową zmianą transmisji.
Popatrz na wykresy MTF, gdzie żółta linia dotyczy czystej apertury bez obstrukcji, niebieska - samej obstrukcji, czarna - obstrukcji ze skokową maską.

Jak widać i jak to jest opisane pod wykresami, dla apertury z obstrukcją maska nie daje prawie nic dla częstotliwości poniżej 0.5 a pogarsza MTF dla częstotliwości większych.

 

Tak że podsumowując, maski gaussowskie bardzo słabo działają dla apertur z obstrukcją rzędu 0.2 i więcej.
Refraktory mają tutaj o wiele większy potencjał.

 

[Mareg]

W dniu 31.12.2021 o 15:50, bartolini napisał:

(...)

Dorobiłbym sobie mniejsze wtórne z uchwytem. Wiesz jaką masz w pełni iluminowaną średnicę?

 

 

Ten Twój komentarz dał mi sporo do myślenia, wielkie dzięki !
 

Moje wnioski:

• Obecnie LW ma 70 mm a minimalna wielkość LW bez gubienia światła/apertury to 56 mm.
  Gdybym wymienił LW na  56 mm, obstrukcja spadłaby o 20 %, z obecnych 23 % do 19 %, kosztem strat oświetlenia brzegu pola.
• Dalsze zmniejszanie LW poniżej 56 mm dawałoby proporcjonalne obcięcie apertury, czyli te 19 % jest minimalną osiągalną obstrukcją w moim teleskopie, nawet dla mniejszych wymiarów LW.
• Wątpię, aby redukcji obstrukcji o 20 % była wyraźnie zauważalna i uzasadniała wymianę LW.