Widma okularów - analiza sensowności

dobrychemik · 23 Stycznia

Kolega @Mumia zapytał mnie czy byłbym w stanie zmierzyć widma okularów...

Myślałem już o tym kiedyś i szybko doszedłem do wniosku, że nie dam rady. No ale skoro ktoś inny mnie o to zapytał, to może jednak jest w tym jakiś sens? Z takim nastawieniem postanowiłem spróbować.

Przede wszystkim trzeba być świadomym, że ilość informacji, które mogą dać pomiary widm okularów jest bardzo uboga względem bogactwa parametrów okularów. To zupełnie inaczej niż w przypadku filtrów. Coś jednak wywnioskować się da. Po drugie, pomiary widm okularów są znacznie trudniejsze od strony technicznej. Konkretnie:

a) cela w spektrofotometrze jest dość mała, nie ma z nim miejsca na żaden okular dłuższy niż SW Ploesl 25mm z odkręconą tulejką 1.25" - tak wykastrowany okular wszedł do spektrofotometru idealnie na wcisk

b) okular ingeruje w geometrię wiązki i powinien być ustawiony idealnie w jej środku, co w praktyce nie jest osiągalne jeśli nie chcę poświęcać mnóstwa czasu na pomiary

Z pierwszym problemem mogę sobie radzić demontując zbyteczne części okularu. Z drugim natomiast muszę się po prostu pogodzić. W efekcie nie mogę robić ilościowych porównań bezwzględnej transmitancji różnych okularów, bo nawet odrobinę źle ustawiony okular powoduje znaczne obniżenie mierzonej transmitancji. Po prostu lipa, prawda? I tak i nie. Owszem, nie zmierzę który z dwóch okularów ma lepszą transmitancję, ale mogę sprawdzić czy dany okular ma stałą trasmitancję w całym zakresie widma, a to już jest jakiś konkretny wynik. W praktyce ustawiam okular w miarę dobrze, jako tako w pobliżu maksimum uzyskiwanej transmitancji, po czym zmierzone widmo mnożę przez 100 i dzielę przez najwyższą zarejestrowaną transmitancję dla tego okularu. Otrzymuję widmo wyrażone w procentach maksymalnej transmitancji; im wykres bardziej płaski i bliższy wartości 100, tym lepiej, bo to oznacza, że okular nie zmienia kolorystyki obrazu.

WYRAŹNIE TO ZAZNACZAM: BADAM TU TYLKO JEDEN Z ASPEKTÓW PRACY OKULARU, MIANOWICIE NATURALNOŚĆ ODWZOROWANIA BARW, NIC WIĘCEJ.

Poniżej pierwsze wyniki uzyskane dla dwóch okularów: SVBony 4mm 62deg oraz SW Ploesl 25mm. Ten pierwszy okular łatwo jest rozkręcić na dwa elementy zawierające soczewki, więc pomiary wykonałem dla obu osobno.

Wniosek: pod względem kolorystyki bardzo tani okular SVB wypada znacznie lepiej niż popularny (i też bardzo tani) Ploesl ze stajni Sky Watchera.

Dajcie znać co o tym sądzicie i czy warto się bawić w takie pomiary.

Edytowane 23 Stycznia przez dobrychemik

stratoglider · 23 Stycznia

To jest temat który spędza mi sen z powiek od trzech lat, a tutaj są pierwsze próby na astropolis, by go jakoś konkretnie oswoić ilościowo. Na pewno wsparłbym możliwości poznania transmisji okularów swoich i od znajomych, ale wartościowe dla mnie są tylko pomiary bezwzględne. Może nawet niekoniecznie całą krzywa spektralna, ale chociaż zbadanie ilości światła ogólnie transmitowanego przez okular choćby w trzech kolorach np przez filtry RGB.

Z uwagi na fakt:

2 godziny temu, dobrychemik napisał(a):

BADAM TU TYLKO JEDEN Z ASPEKTÓW PRACY OKULARU, MIANOWICIE NATURALNOŚĆ ODWZOROWANIA BARW, NIC WIĘCEJ.

takie pomiary nie zaspokoją mojej ciekawości. A tym bardziej, że okulary których pomiary byłyby ważne, są raczej duże i nierozbieralne. To tak z mojego punktu widzenia, ale może innym osobom to siądzie 🙂

Mumia · 23 Stycznia

Czytając setki porównań w internecie, można opierać się w zasadzie tylko na subiektywnej opinii innych użytkowników. Każdy pomiar ilościowy to jest cenna informacja. Tym bardziej że nigdzie nie natrafiłem na tego typu testy. Tylko na stronie Ludesa raz widziałem, że sprawdzał transmisje jakiś starych okularów.
Oko każdy ma inne i różnie odbiera odwzorowanie barwowe. Spektrofotometru nie oszukasz.
Domyślam się jak upierdliwe, musi to być podczas pomiaru. Tym bardziej że dłuższe ogniskowe tam się nie zmieszczą, a krótkie niestety maja bardzo drobne soczewki.

Tak, jak rozmawialiśmy, możemy zobaczyć co z tego wyjdzie, oczywiście jeżeli masz chęci Sześć okularów o tej samej ogniskowej i budowie.

Edytowane 23 Stycznia przez Mumia

micropoint · 23 Stycznia

@dobrychemik jakiego konkretnie spektrofotometru używasz? Mam w pracy stary spektrofotometr, ktory jest caly czas w użuciu. Dawno go nie używałem i nie pamietam jaki ma zakres ale robiłem pomiary zarówno przy długości fali 200 jak i 600 nm. No i ma dość dużą cele pomiarowa. Może by się nadał...

Edytowane 23 Stycznia przez micropoint

dobrychemik · 23 Stycznia

24 minuty temu, micropoint napisał(a):

@dobrychemik jakiego konkretnie spektrofotometru używasz? Mam w pracy stary spektrofotometr, ktory jest caly czas w użuciu. Dawno go nie używałem i nie pamietam jaki ma zakres ale robiłem pomiary zarówno przy długości fali 200 jak i 600 nm. No i ma dość dużą cele pomiarowa. Może by się nadał...

Shimadzu UV-2101PC. Dość stary sprzęt, ale z wyższej półki i lepszy od wielu obecnie dostępnych i popularnych urządzeń.

dobrychemik · 23 Stycznia

Godzinę temu, stratoglider napisał(a):

To jest temat który spędza mi sen z powiek od trzech lat, a tutaj są pierwsze próby na astropolis, by go jakoś konkretnie oswoić ilościowo. Na pewno wsparłbym możliwości poznania transmisji okularów swoich i od znajomych, ale wartościowe dla mnie są tylko pomiary bezwzględne. Może nawet niekoniecznie całą krzywa spektralna, ale chociaż zbadanie ilości światła ogólnie transmitowanego przez okular choćby w trzech kolorach np przez filtry RGB.

Z uwagi na fakt:

takie pomiary nie zaspokoją mojej ciekawości. A tym bardziej, że okulary których pomiary byłyby ważne, są raczej duże i nierozbieralne. To tak z mojego punktu widzenia, ale może innym osobom to siądzie 🙂

Problem z pomiarami bezwzględnymi jest taki, że w zasadzie są one nie do zrobienia z samej natury spektrofotometrów i okularów. Każdy okular będzie inaczej modyfikował wiązkę światła padającą na detektor. Nie odróżnisz efektów absorpcji/odbicia/rozpraszania od efektów załamania światła. Im więcej o tym myślę, tym bardziej beznadziejnie to wygląda i myślę, że kto deklaruje, iż mierzy wypadkową transmitancję całego okularu, ten nie ma pojęcia co mierzy. Wiązka światła musiałaby być tak wąska, by po przejściu przez okular nadal w całości mieściła się na detektorze. To by wymagało rozbebeszenia spektrofotometru i dokładnego opomiarowania wiązki oraz detektora i wstawienia dodatkowej przeszkody, na której jednak zachodziłaby dyfrakcja... Na pewno coś by się dało zmierzyć, ale raczej nie traktowałbym takich wyników jako równorzędnych pomiarom filtrów pod względem wiarygodności.

Edytowane 23 Stycznia przez dobrychemik

stratoglider · 24 Stycznia

12 godzin temu, dobrychemik napisał(a):

Im więcej o tym myślę, tym bardziej beznadziejnie to wygląda i myślę, że kto deklaruje, iż mierzy wypadkową transmitancję całego okularu, ten nie ma pojęcia co mierzy.

To prawda, temat jest rozległy.

Wiadomo, że warstwy antyrefleks są przecież interferencyjne, więc podlegają blueshiftowi, a to oznacza, że inaczej odbijają światło na osi okularu, a inaczej na jego brzegu. W całym internecie znalazłem tylko jeden przykład, że ktoś to przebadał ilościowo (choć raczej to jest skrajny przykład okularu, gdzie co najmniej jedna powierzchnia załamuje światło z ogromnymi kątami padania i załamania):

link: https://www.cloudynights.com/topic/850068-apm-30-mm-uff-light-transmission-alternatives/?p=12277901

Swego czasu ja próbowałem badać transmisję w taki sposób, że robiłem zdjęcie białej kartki, a część tego zdjęcia zawierała widok tej kartki przez testowane okulary. Potem podciągałem kontrast zdjęcia, aby uwypuklić róznice w transmisji i odwzorowaniu bieli. O dziwo, patrząc na te grafiki – transmisja wychodzi w 100% powtarzalnie (tzn po zamianie miejsca, ten okular który był „biały”, nadal był „biały”):

Daje to pewne pojęcie jak dany okular wypada, jednak nie da się zamienić tych danych na sensowne liczby. W obecnym czasie ulepszam jednorodność oświetlenia kartki, ale i tak daleko jest do profesjonalizmu i raczej to tylko na własny użytek.

dobrychemik · 24 Stycznia

@stratoglider

Gdyby jednak ograniczyć się tylko do wybranej długości fali, zamiast całego widma, to można podejść do sprawy zupełnie inaczej: bez spektrofotometru, za to ze zwykłym sprzętem do astrofotografii. Bierzesz w miarę punktowe źródło światła, np. sztuczną gwiazdę, w znacznej odległości od niej umieszczasz przesłonę z małym otworem, zaraz za nią filtr wąskopasmowy (np. Twój OIII 3nm), następnie okular i na końcu rejestrator. Trzeba tak dobrać czas naświetlania, by piksele nie były prześwietlone. Wtedy robisz fotkę z okularem i bez. Wielkość plamki na obu zdjęciach będzie zupełnie inna, ale to nie istotne. Ważne, żeby cała plamka mieściła się na matrycy. A później wystarczy tylko zsumować cały sygnał na obu zdjęciach i policzyć o ile uległ osłabieniu w przypadku umieszczenia okularu w torze optycznym.

bartolini · 24 Stycznia

@dobrychemik czyli pomiar sprawności okularu (czy teleskopu), w spektrometrze jest bardzo trudny, bo układ pomiarowy jest bardzo wrażliwy na zgrania osi optyczniej okularu/teleskopu i spektrometru?

micropoint · 24 Stycznia

@dobrychemik taki mam. Jeśli mógłby się do czegoś przydać daj znać.

YOKER · 24 Stycznia

Edytowane 24 Stycznia przez YOKER

Mareg · 24 Stycznia

17 minut temu, dobrychemik napisał(a):

@stratoglider

Gdyby jednak ograniczyć się tylko do wybranej długości fali, zamiast całego widma, to można podejść do sprawy zupełnie inaczej: bez spektrofotometru, za to ze zwykłym sprzętem do astrofotografii. Bierzesz w miarę punktowe źródło światła, np. sztuczną gwiazdę, w znacznej odległości od niej umieszczasz przesłonę z małym otworem, zaraz za nią filtr wąskopasmowy (np. Twój OIII 3nm), następnie okular i na końcu rejestrator. Trzeba tak dobrać czas naświetlania, by piksele nie były prześwietlone. Wtedy robisz fotkę z okularem i bez. Wielkość plamki na obu zdjęciach będzie zupełnie inna, ale to nie istotne. Ważne, żeby cała plamka mieściła się na matrycy. A później wystarczy tylko zsumować cały sygnał na obu zdjęciach i policzyć o ile uległ osłabieniu w przypadku umieszczenia okularu w torze optycznym.

Myślę, że taka metoda mogłaby być nawet lepsza od spektrofotometru, bo dawałaby bezwzględną transmisję i działała dla wszystkich okularów, niezależnie od gabarytów.

Zmieniając filtry można by mierzyć bezwzględną transmisję dla kilku długości fali.
Na przykład, bardzo blisko środka fotopowej czułości oka jest Baader Solar Continuum z transmisją na 540 nm.

Co do samej sensowności w pytaniu tytułowym i pomiarów spektrofotometrem, najpierw może warto by sprawdzić, czy sama metoda jest wystarczająco dokładna, zważywszy na trudności, które nam wyjaśnił @dobrychemik.
W tym celu pewnie wystarczyłoby powtórzyć parę razy pomiary dla tego Plössla 25 mm, za każdym razem wyjmując go i wkładając ponownie do spektrofotometru.
To pomogłoby stwierdzić, jak krytyczna jest pozycja okularu w spektrofotometrze.

Podobnie można by sprawdzić metodę "fotograficznego pomiaru bezwzględnej transmisji okularów", którą proponuje @dobrychemik.

I jak już wziąłem się za pisanie, to przy okazji napomknę, że całkowita transmisja tego okularu 4 mm, który @dobrychemik musiał rozebrać na dwie części, będzie iloczynem transmisji jego obu części.

szuu · 24 Stycznia

8 minut temu, YOKER napisał(a):

"gwoździarka do telewizorów"

dobrychemik · 24 Stycznia

48 minut temu, bartolini napisał(a):

@dobrychemik czyli pomiar sprawności okularu (czy teleskopu), w spektrometrze jest bardzo trudny, bo układ pomiarowy jest bardzo wrażliwy na zgrania osi optyczniej okularu/teleskopu i spektrometru?

Zgadza się. Spektrofotometr jest przystosowany do pomiarów cieczy umieszczonych w kuwetach, czyli dokładna lokalizacja przedmiotu pomiaru jest zupełnie nieistotna. Mój sprzęt po prostu nie jest przystosowany do pomiarów, w których położenie i orientacja badanego materiału muszą być niezwykle precyzyjne. Bez poważnej ingerencji w sprzęt nie do zrobienia. O wiele prościej zrobić sobie biurkowy zestaw pomiarowy typu ława optyczna wykorzystujący opisany wcześniej pomysł na pomiary bezwzględne. Podejrzewam, że w podobny sposób uzyskane były wyniku przytoczone przez @YOKER (A propos samych wyników: ciekaw jestem kto wykonywał i opracowywał wyniki. Podawanie czterech cyfr znaczących sugeruje niezwykle precyzyjną metodę pomiaru, albo że osoba opracowująca wyniki nie za bardzo rozumie czym jest dokładność i precyzja pomiarów fizycznych).

Edytowane 24 Stycznia przez dobrychemik

dobrychemik · 24 Stycznia

35 minut temu, micropoint napisał(a):

@dobrychemik taki mam. Jeśli mógłby się do czegoś przydać daj znać.

Sprawdź czy wózek na kuwety można łatwo wyjąć. Jeśli nie, to raczej nie dasz rady mierzyć okularów, bo się nie zmieszczą.

Mumia · 24 Stycznia

34 minuty temu, YOKER napisał(a):

O właśnie te pomiary Ludesa widziałem.

Edytowane 24 Stycznia przez Mumia

Mumia · 24 Stycznia

22 minuty temu, dobrychemik napisał(a):

Zgadza się. Spektrofotometr jest przystosowany do pomiarów cieczy umieszczonych w kuwetach, czyli dokładna lokalizacja przedmiotu pomiaru jest zupełnie nieistotna. Mój sprzęt po prostu nie jest przystosowany do pomiarów, w których położenie i orientacja badanego materiału muszą być niezwykle precyzyjne. Bez poważnej ingerencji w sprzęt nie do zrobienia. O wiele prościej zrobić sobie biurkowy zestaw pomiarowy typu ława optyczna wykorzystujący opisany wcześniej pomysł na pomiary bezwzględne. Podejrzewam, że w podobny sposób uzyskane były wyniku przytoczone przez @YOKER (A propos samych wyników: ciekaw jestem kto wykonywał i opracowywał wyniki. Podawanie czterech cyfr znaczących sugeruje niezwykle precyzyjną metodę pomiaru, albo że osoba opracowująca wyniki nie za bardzo rozumie czym jest dokładność i precyzja pomiarów fizycznych).

Markus Ludes ten z APM

micropoint · 24 Stycznia

@dobrychemik wozek się łatwo wyjmuje. Szerokość celi to około 12cm.

stratoglider · 24 Stycznia

to są mega maszyny do obserwacji!

Znam tą tabelę. Na początku dane mnie zachwycały, jednak po czasie (gdy miałem styczność z większą ilością różnych okularów), zaczynam wątpić w te pomiary, widząc dane np Panoptica 15 mm.

dobrychemik · 24 Stycznia

26 minut temu, micropoint napisał(a):

@dobrychemik wozek się łatwo wyjmuje. Szerokość celi to około 12cm.

No to możesz zacząć się bawić w pomiary

Do pomiarów okularów nie trzeba spektrofotometru o dużej rozdzielczości, właściwie dowolny sprzęt się nada.

YOKER · 24 Stycznia

15 godzin temu, dobrychemik napisał(a):

Problem z pomiarami bezwzględnymi jest taki, że w zasadzie są one nie do zrobienia z samej natury spektrofotometrów i okularów. Każdy okular będzie inaczej modyfikował wiązkę światła padającą na detektor. Nie odróżnisz efektów absorpcji/odbicia/rozpraszania od efektów załamania światła. Im więcej o tym myślę, tym bardziej beznadziejnie to wygląda i myślę, że kto deklaruje, iż mierzy wypadkową transmitancję całego okularu, ten nie ma pojęcia co mierzy. Wiązka światła musiałaby być tak wąska, by po przejściu przez okular nadal w całości mieściła się na detektorze. To by wymagało rozbebeszenia spektrofotometru i dokładnego opomiarowania wiązki oraz detektora i wstawienia dodatkowej przeszkody, na której jednak zachodziłaby dyfrakcja... Na pewno coś by się dało zmierzyć, ale raczej nie traktowałbym takich wyników jako równorzędnych pomiarom filtrów pod względem wiarygodności.

no to na jakiej zasadzie na optycznych.pl robią testy różnych lornetek w oparciu o spektrofotometr ? no i pomiary filtrów również będą bardziej poglądowe niż rzeczywiste...

dobrychemik · 24 Stycznia

33 minuty temu, YOKER napisał(a):

no to na jakiej zasadzie na optycznych.pl robią testy różnych lornetek w oparciu o spektrofotometr ? no i pomiary filtrów również będą bardziej poglądowe niż rzeczywiste...

Jak robią testy lornetek - nie wiem.

Co do filtrów - tu jest sprawa prosta: muszę tylko zadbać, aby wiązka padała prostopadle na filtr. To jest łatwe. Dodatkowym ułatwieniem jest fakt, że filtr wkręcam sobie w szufladę filtrową - za każdym razem tą samą. Natomiast z okularami jest ten problem, że niemal każdy ma inne rozmiary i kształt, co z mojego punktu widzenia jest koszmarem.

YOKER · 24 Stycznia

2 minuty temu, dobrychemik napisał(a):

Jak robią testy lornetek - nie wiem.

Co do filtrów - tu jest sprawa prosta: muszę tylko zadbać, aby wiązka padała prostopadle na filtr. To jest łatwe. Dodatkowym ułatwieniem jest fakt, że filtr wkręcam sobie w szufladę filtrową - za każdym razem tą samą. Natomiast z okularami jest ten problem, że niemal każdy ma inne rozmiary i kształt, co z mojego punktu widzenia jest koszmarem.

Czyli filtry są badane raczej punktowo?

tu jest fajne urządzenie

Nowa optyka referencyjna do interferometrów (astro-electronic.de)

dobrychemik · 24 Stycznia

1 minutę temu, YOKER napisał(a):

Czyli filtry są badane raczej punktowo?

Tak, opisywałem to już w moim wątku filtrowym. Parę razy nawet sprawdzałem jak wygląda jednorodność powierzchni filtrów. Zwykle jest bardzo dobrze, choć nawet w filtrach z najwyższej półki fluktuacje rzędu +/-0.2nm są czymś normalnym. Tylko raz spotkałem się z sytuacją, że filtr miał transmitancje od Sasa do lasa w zależności w którym miejscu padała wiązka. Kto zgadnie (lub pamięta) jakiej marki był to filtr?

dobrychemik · 24 Stycznia

@Mumia

Dobra wiadomość: udało mi się zrobić w celi pomiarowej trochę więcej miejsca i zamiast dotychczasowych 45mm mam teraz "aż" 60mm miejsca wzdłuż osi optycznej. Na szerokość natomiast raczej nie ma ograniczeń.