Achromatický objektiv

[Psion]

Taky nechápu proč používal z hlediska obrazové kvality ten nejhorší dalekohled na hvězdárně.

[Psion]

Každopádně achromáty s různými skly stále uživatele přitahují. Už Zeiss dělal achromáty ze speciálních skel s prvky jako je lanthan, barium apod. Hitem posledního roku je u Istaru dalekohled ARES WFX 150/F5 R50, nebo Phoenix WXT 204-6LT (váha 14kg!!), který si v mnoha kusech zvolila i pro svůj projekt NASA. Měl jsem možnost minulý rok koukat s 150 F5 a dost mě překvapil, kompaktní dalekohled s velmi pěkným obrazem. Tyhle dalekohledy jsou určené spíše pro malé zvětšení s velkým zorným polem, ale Měsíc a Slunce jsou v tom vidět velmi pěkně.

[Cztwerec]

Možná se někdo ozve s osobní zkušeností. Taky si řikám, že kdyby byl obraz vyloženě špatnýJe to sice pár let, ale tímto dalekohledem jsem pozoroval Saturn a Měsíc při zvětšení cca. 200 x a mohl bych skoro odpřísáhnout, že je s obrazem na úrovni SW 120 ED. Ideální by bylo mít oba dalekohledy vedle sebe, ten dojem by byl hmatatelný...

[Psion]

Pak to ale nemůže byt AK achromat v klasické kombinaci BK7/F2, to je nesmysl. Vím jak ukazuje 200 F8 s lepšími skly a ani zastíněný na 140 mm nedá obraz jako ED 120.

[Artaban]

Taky nechápu proč používal z hlediska obrazové kvality ten nejhorší dalekohled na hvězdárně.
Těžko říct proč. Malinko jsem pošťoural v kresbě a musím uznat, že detaily na takovej kraťas, jsou hodně solidní. Detaily odpovídaj průměru objektivu a použitému zvětšení 274x. Dokonce tam je pár útvarů a jamek, které jsou dle mě hodně náročné i pro delší achromát. Jestli chytnu dobrý seeing a nasvícení, tak zkusím udělat rozborku zbrojku kráteru a okolí refrákem R172/1654. Když se někdo připojí, budu rád. Vím, že krátky achromát dokáže pěkný detaily na Měsíci např. R150/1200, ale tohle je na 200/F6,8 hodně zajímavé!

[Psion]

Těžko říct proč. Malinko jsem pošťoural v kresbě a musím uznat, že detaily na takovej kraťas, jsou hodně solidní.

Ještě jsem mrknul na ten druhý odkaz a on vlastně používal ten 200/1370 zcela vyjímečně, spíš používal dlouhý achromát nebo Cassegrain.

[Artaban]

on vlastně používal ten 200/1370
Ano, ale průběžně během pár let. Takže po optické stránce asi není zavrhován.
Třeba ještě zajímavé je porovnání kreseb kráteru Fracastorius.
Kresby jsou s odstupem 3 roky a jsou si velice podobné. V roce 2007 přes Cassegrain 350/3300 mm a v roce 2010 přes refraktor 200/1370 mm.
Docela mě dostal i čas kresby u kráteru Lambert. Všechny ty detaily stihnout za 80 minut, tak to klobouk dolů.

[Psion]

Lehce tuším jaké jsou postupy kreslení, ale myslím, že pozorovatel se snaží zachytit veškeré podrobnosti rychlým náčtrtem a pak to "vypiplá" v teple domova, tedy rychlý náčrt překreslí do finální podoby několikahodinovou kresbou, třeba i v jiném měřítku, jinou technikou apod.

http://mesic.astronomie.cz/galerie/2008318a.pdf

[Artaban]

Vím, jak taková kresba vzniká. Taky kreslím planety nadvakrát a to je přitom celkem sranda proti Měsíci.
Mě spíš zajímá, že kresby jsou dělané přes achromát 200/1370 s max. detaily pro použité zvětšení.
Pokud je zvětšení 150x, tak se nějak nedivím. Zatížení obrazu barevnou vadou, bude únosné. Jenže, když je použito zvětšení 274x, tak je otázka, jak ten objektiv vlastně ukazuje? Skoro se nechce věřit, že objektiv si zachová dost dobrou kresbu na své asi 70ti procentí rozlišení. To jsou jamky sotva 2km v průměru.
Když obraz nebude dost dobrý a k tomu je třeba přičíst seeing, který není snad nikdy dost dobrý, tak detaily se budou zdlouhavě dolovat. V případě kráteru Lambert a okolí, jich je bych řekl nechutně hodně.
Já sotva načmárám Jupiter a Mars a tužku držím, jak prase telefon a tak si to dost dobře nedokážu představit. M.Blažek je borec a má mou poklonu.
Jestli tedy R200/1370 kreslí dost dobře i při svém asi 70% roslišení, jak asi ukazuje při 90ti, nebo 100% rozlišení? Je možné vidět kráter asi 1300m v průměru, jako jamku?

[Psion]

Možná by stačilo ho oslovit, aby poskytnul info k dalekohledu. Při zvětšení 274x už tolik světla zase Měsíc nedává, přesto používá měsíční filtr, zřejmě tedy pro zvýšení kontrastu. Navíc je to vynikající pozorovatel, ja bych s tím ty krátery asi vůbec neviděl.

[Sasa3]

Nedávno jsem viděl zajímavý výpočet ideálního zvětšení pro dalekohled, kde se vypočítalo SN = 735*D*dF/F a následně se vypočítá:
Ideální maximální zvětšení = ((SN-10.7)/-5.0)*D
kde D je průměr dalekohledu v mm, dF je defocus mezi čarami CF, F je ohnisková vzdálenost/D. dF je obecně 1/1800 pro achromát, 1/2500 pro vylepšený achromát, 1/6000 pro FPL-51 dublet, 1/10000 pro FPL-53 dublet, 1/16000 pro CaF2 dublet.
Jen pro upresneni, v literature se lze setkat se dvemi definicemi barevneho faktoru. Ta, kterou uvadis, tj

CF=735/(f/df) * D/F

kde D je prumer v mm, F svetelnost, a f/df je pomer mezi ohniskovou vzdalenosti f a rozdilem poloh ohniska mezi zelenou (typicky e cara) a (spolecnou) modrou a cervenou barvou (typicky C a F Fraunhoferovy cary), je napr. v Ruttenove knize "Telescope Optics". Tam je ten barevny faktor pocitany jako pomer mezi geometricky rozostrenym obrazem v cervene (a modre) barve v ohnisku zelene barvy (cara e) ku rozmeru Airyho disku v zelene barve.

Zeiss pro charakterizaci barevne vady pouzil jiny koeficient (tusim, ze ho oznacoval SN2). Je zalozen na trochu jine podmince. Je zvolen tak, aby pri hodnote SN2=1 bylo rozostreni na urovni difrakcniho limitu, tedy lambda/4. Vzorecek vypada uplne stejne, jen je tam misto koeficientu 735 hodnota 920. Rohr pouziva uplne stejnou formulku (tedy s 920).

Je to samozrejme drobnost, ale cloveka to muze hodne mast (pokud si dela svoje vypocty a porovnava udaje s jinymi). Me to aspon chvilku trvalo se v tom rozebrat.

[Sasa3]

Jeste, ta cisla z Ruttena ohledne typickych hodnot f/df, ktera uvadis, je treba brat hodne orientacne. Zvlast schematizace S-FPL51 1/6000, s S-FPL53 1/10000 a s CaF2 1/16000. Velmi silne zavisi na pouzitem druhem skle.

Hodnotu f/df lze jednoduse spocitat s indexu lomu

f/df = (V2-V1)/(theta2-theta1)

kde V2 a V1 jsou Abbeho cisla skel v dubletu, daji ze spocist s indexu lomu v e,F,C carach nasledovne:

V = (ne-1)/(nF-nC)

a theta je parcialni disperze definovana jako

theta = (ne-nC)/(nF-nC)

Tak napr. S-FPL51 dava v kombinaci se sklem N-ZK7 hodnotu f/df~1/18000.

S-FPL53 v kombinaci s N-ZK7 dokonce 1/700000! Tuto kombinaci mely starsi TEC140 (aspon co jsem nasel na internetu), kvalita skla N-ZK7 se pry hodne zhorsila a tak novejsi TEC140 je uz delan jinak (kombinaci ze tri skel).

A jeste jedna poznamka bokem, jakmile se dostane ten barevny index pod hodnoty 1.0 (tj. hodnotu, kterou Zeiss pouzival pro hranici apochromatu), prestava mit vypovidajici hodnotu. Pak ta klasicka barevna vada prestava hrat vedouci ulohu a vetsinou (u tech kratsich dalekohledu vzdy) pak prebira stafetu sferochromaticka vada.

[Sasa3]

No a pro predstavu, jaky je vztah mezi barevnym koeficientem SN2 a onim zminovanym (Sidgwickovym) kriteriem, ze by mel mit achromat svetelnost alespon 1.2x vetsi nez prumer v objektivu v cm (v palcich je to hezky 3 nasobek), tak to znamena, ze pro takovy objektiv je u achromatu (f/df~1800)

SN2~920/1840*D(0.12*D)~0.5/0.12~4

Jeste lze najit Conradyho kriterium (svetelnost 5 nasobek prumeru v palcich). Pro nej pak vychazi barevny koeficient achromatu:

SN2~0.5/0.2~2.5

tedy blizko hranice SN2=2, kterou Zeiss povazoval za hranicni pro semiapochromaty. Napr. Telementor s tmelenym objektivem C63/840 ma SN2=2.4. Jak jsem psal, mam pocit, ze tady jeste pri kritickem pozorovani pri velkych zvetsenich vidim barevnou vadu a zda se mi, ze ma jeste vliv na kvalitu obrazu. U SN2=2.0 (AS80/1200) uz zadny vliv na kvaitu obrazu nepozoruji. Tyhle v podstate empiricke hodnoty jsou myslim docela dobre zvolene.

Pokud jde o to Sidgwickovo kriterium, tak jak vyplyva z tabulky na Sackove excelentnim webu o optice, kresli takovy achromat podobne jako pristroj s 30% centralnim stinenim nebo pristroj se sferickou vadou na urovni lambda/4 (efekt v okularu je samozrejme jiny, porovnaval poly Strehl achromatu se Strehl hodnotou odpovidajici aberace).

http://www.telescope-optics.net/polychromatic_psf.htm

[Psion]

Já jsem ve svých výpočtech a porovnáních používal výpočet Rohra, tedy tento

http://rohr.aiax.de/RC_Index.png

Ten mnou uváděný výpočet v příspěvku #456 se mi líbil, že je obecný a snaží se přibližně určit parametry dalekohledu bez znalosti přesných hodnot, které lze získat pouze měřením na optické lavici v laboratoři.

Ovšem jak píšeš, často je velmi důležitá sferochromatická vada, jak jsem psal v příspěvku #453.

Často mi přijde, že tato čísla jsou ale spíše teorie a pozorovatelé dokáží pozorovat i ty nejmenší podrobnostmi dalekohledy, které naše vzorce zavrhnou jako nepoužitelné

[Sasa3]

A jeste jedna poznamka, ktera uz tady zaznela. U vetsich prumeru vetsiho hodnota barevneho koeficientu tolik neboli. Vetsinou ovlivnuje nas horsi seeing obraz vic. U tech malych, ktere pouzivam ja, je naopak zadouci, aby objektiv kreslil co nejlepe pri 2D zvetseni. Proto ta ruzna zkusenost treba mezi nami.