Seeing

[Psion]

Dovolím si otevřít starší téma. Hodně se zde diskutovalo jak určit seeing, ale velmi málo, jak vlastně vzniká, jak se mění v čase a jaký vilv to má na kvalitu obrazu a jak to ovlivňuje průměr. Na oblíbených stránkách http://www.telescope-optics.net je to velmi pěkně vysvětleno.

Na prvním obrázku můžeme vidět jaký průměr, chcete-li tloušťku, která rotuje (5-26 cm), mají jednotlivé složky seeingu a jaký dopad mají na průměr dalekohledu. To odpovídá i řadě teoretických reportů, že v našich končinách je ideální průměr dalekohledu max 20-25cm, což odpovídá průměrnému seeingu 2-3".



Seeing se samozřejmě mění nejen s výškou, ale i čase, kdy je nejhorší mezi půlnocí a třetí hodinou ranní a nejlepší těsně před východem Slunce.



Na dalším grafu (už to tu zmiňoval Jiří Skalský), jak se seeing mění v krátkém časovém období. Pomalé změny v řádu sekund a velký průměr komponet atmosféry přináší dobrý seeing (krásně je to vidět u snímání planet), velmi rychlé změny a malý průměr komponet vytváří velmi špatný seeing a způsobí totální rozmazání obrazu (deformaci vlnoplochy).



Rovněž je to pěkně vidět na hvězdě, kde jsou během 20s expozice (300 obrázku, 66ms jeden) zachyceny všechny její polohy. Seeing v tomto případě 2.8" sníží pětinásobně rozlišení 300mm dalekohledu. Tedy v zásadě čím horší seeing, tím kratší expozice dokáže zachytit lepší obraz objektu, bohužel tím musíme ale zvětšovat průměr dalekohledu (aby expozice dokázala zachytit obraz v rozumném jasu) a tím jdou tyto parametry proti sobě.



Změny seeingu mají zásadní vliv na kvalitu obrazu a mění procentuálně všechny tzv. Zernikovy koeficienty, které určují optické kvality přístroje a tím tedy i RMS a potažmo Strehl přístroje.

Podle mě tedy, čím kvalitnější bude mít dalekohled parametry, tím menší zničující účinek na něj bude mít seeing.

[Cztwerec]

Ano, souhlasím s poslední větou!

[Psion]

Na základě matematických modelů lze vypočítat i přibližnou pravděpodobnost počtu kvalitních snímků, při snímání obrazů planet rychlostí 30 snímků/s. Na grafu je vidět, kolikrát je vyšší pravděpodobnost pořízení kvalitních snímků v závislosti na seeingu a průměru dalekohledu. Proto je i pořízení kvalitních snímků planety nízko nad obzorem dalekohledem o velkém průměru velmi obtížné.

Např. pro 350mm dalekohled při seeingu 3" je pravděpodobné, že bude kvalitní jeden z 1500 obrázků, zatímco u seeingu 1,5" to je celá polovina.

[mitovka]

Změny seeingu mají zásadní vliv na kvalitu obrazu a mění procentuálně všechny tzv. Zernikovy koeficienty, které určují optické kvality přístroje a tím tedy i RMS a potažmo Strehl přístroje.

Podle mě tedy, čím kvalitnější bude mít dalekohled parametry, tím menší zničující účinek na něj bude mít seeing.
Vami spomínané Sacekove stránky sú naozaj povinným čítaním pre tých, ktorých seeing naozaj zaujíma.

Aj vďaka informáciám ktoré obsahujú, si však dovolím oponovať Váš výrok (tučné písmená) a Cztwerec-ov názor.

http://www.telescope-optics.net/seeing_and_aperture.htm - hneď prvá tabuľka ukazuje ako škarede ovplyvní RMS a prislúchajúcu hodnotu SR vlnoplocha rozbitá reálnou amosférou (seeing 2").

Vo výsledku sa rčite pripočítajú ešte chyby spôsobené nekvalitou ďalekohľadu, ale ak sa bavíme o priemeroch 20-30 a nebodaj viac cm, vidíme že to, či máme priemerné čínske zrkadlo s SR 0,9 alebo prémiové od renomovaného výrobcu s 0,96 je doslova jedno. Zdecimovanú vlnplochu to už len tak pošteklí.

So stúpajúcim priemerom, pod reálnou oblohou ide obraz naozaj dole vodou. Na Sacekových stránkach sú aj vzťahy, ktoré ukazujú ako sa rapídne zhoršuje seeing so vzdialenosťou od zenitu. Niet sa potom čo čudovať, že pri súčasnej výške planét u nás (okrem Jupitera) by to človek najradšej vzdal...

Na druhej strane skvelé fotky fotia amatéri s ďalekohľadmi štandardnej kvality - pod nadštandardnou oblohou. Mal som možnosť pred pár dňami spracovávať Saturn, ktorý nafotil jeden amatér na farme v Namíbii, cez štandardný 400mm SW dobson. Samozrejme na mňa padla ťažká depresia. Enckeho delenie je viditeľné tak, ako momentálne u nás fotíme Cassiniho delenie. Žiaľ video a výsledné obrázky mi zakázal kdekoľvek zverejňovať, ak on niekde zverejní svoj výsledok, link dám aj na AF.

[Psion]

Strehl je ve vzorcích ovlivněn absolutní hodnotou závislou pouze na r0(průměr složky seeingu) a D (průměru dalekohledu) a tedy je rozdíl, pokud má dalekohled na 550nm Strehl 0,9 nebo 0,99. Navíc při snímání v různých vlnových délkách klesá u horší optiky Strehl až na 0,5 a zde to je naprosto rapidní rozdíl, protože řada výrobců neuvádí polychromatický Strehl, ale pouze monochromatický. Zvýrazněný text potvrzuje i řada pozorovatelů i zde na AF.

Pokud se podíváme na některé videa se seeingem kolem 0,5" pak jediný obrázek videa se vyrovná snímkům zpracovaným na našem územím v seeingu 1,5"-2". Ano je pravda, že je vše skoro pouze o seeingu, který tvoří naprosto největší část kvality obrazu, nicméně základem je co nejkvalitnější optika, jako je u čoček Takahashi nebo u zrcadel Zambuto.

[Regulus]

Podle mě tedy, čím kvalitnější bude mít dalekohled parametry, tím menší zničující účinek na něj bude mít seeing.Kvalitnější optikou obecně uvidím více detailů, protože tyto detaily budou občas vidět i při špatném seeingu, když se vzduch uklidní, bo něco v tom smyslu...? Už se to tu někde diskutovalo. Uvádí to i p. Reichmann na svých stránkách, tam mě to asi zaujalo prvně.

[Jakkol]

Zdravím,

pokouším se měřit seeing pomocí zubaté čáry. Vybral jsem si jednu menší hvězdu v Kasiopeji. Nechávám tam expozici 30 sekund, to na vykreslení zubaté čáry stačí. Nevíte někdo o nějakém programu, který by dokázal nějakým způsobem tuto křivku analyzovat. Nemyslím přímo, že by se našel neplacený snadno dostupný program, který vyhodí rozmazanost v úhlových vteřinách. Myslím na program, který by mi určil polohu např. 10 bodů na křivce a já bych podle nich udělal lineární regresi (na to stačí i excel).

[KpS]

Možná by bylo vhodné nám takovou zubatou čáru ukázat a podrobně vysvětlit, jak vznikla. Nějakou statistiku ohledně zubatosti by šlo najít i s pomocí jen grafických programů.

[MMys]

Mám obavy, že na to asi nic hotového nebude. Budeš si to muset naprogramovat.

Dělal bych to tak, že bych nechal čáru orientovanou v obraze třeba zhruba vodorovně, a pak procházel jednotlivé sloupce pixelů (tedy kolmo k čáře), a v každém sloupci nalezl maximum, v tom místě bych nafitoval na profil té čáry gauusovu křivku a určil pološířku (FWHM) pro každý sloupec. Z těchto hodnota pak vykreslil vývoj seeingu v čase.

Seeing není jen zvlnění čáry, ale hlavně změna její šířky. Jakým to dělaš ohniskem ? Jaký časový úsek připadá na jeden pixel ?

[Jakkol]

Zatím jsem to tak podrobně nezkoušel, každopádně ohnisková vzdálenost činí 400 mm. Co se týče programování, neumím, nemám čas se učit  :(.

Možná by bylo vhodné nám takovou zubatou čáru ukázat a podrobně vysvětlit, jak vznikla. Nějakou statistiku ohledně zubatosti by šlo najít i s pomocí jen grafických programů.
Jaký program myslíte, šlo by to např. ve PhotoFiltru?

[MilAN]

Jaký program nevím, ale podle mne 400 mm ohnisko je málo s jakoukoliv kamerou. Jakou chceš použít ?

[mich1]

Taky bych rekl ze je 400 malo, pri lepsim seeingu nebudes mit rozliseni na to neco zmerit. Tady jen pro predstavu jak to vypada s malym pixelem (3.75mikronu) na 1350mm ohnisku.

[Jakkol]

Jasně, je to nesmysl. Dám tam větší vzdálenost  :).

[Jakkol]

to mich1: Chtěl bych se zeptat. Jak se určí hodnota seeingu, bere se poloměr nebo průměr hvězdy? Mohl bych brát hodnotu seeingu jako velikost FWHM nebo nějak pracovat s touto velikostí?

[mich1]

Ja seeing beru jako zmerenou hodnotu fwhm ze snimku, vim ze mi to stabilne funguje v ramci moznosti OK(skvele:)) a nejake chyby od montaze atd. proste ignoruji.