Objektiv 250-350mm pro astrofoto

[LKamarad]

Leica Monochrom je tragickej předraženej šumák .....
A reálná rozlišovačka těch nejlepších moderních skel jako Samyang 2/135 nebo Apo Sonnar 2/135 je +- 35 P-MP (na formátu 24 x 36 mm) ....
To je asi 4x horší hodnota, než onen idealistickej výpočet, kterej tvrdí, že tyhle skla potřebujou submicronovej pixel, aby se plně využily

Kvok

[SIRIUS_758]

Pravdu máte oba ( Astar a MMys )...

Je potřeba rozlišit, zda se bavíme o fotografickém objektivu na běžné focení, nebo dalekohledu pro astrofoto. V prvém případě lze konstatovat, že rozlišovací schopnost dnešních kvalitních fotoobjektivů značně převyšuje možnosti dnešních čipů v rozměru APS-C a FF. Není to tak dávno, co jsem sem dával odkaz na recenzi, ve které autor dokumentoval test, při kterém na běžný čip ze smartphonu připevnil stařičký ruský Helios z doby celuloidu - použitý čip Sony s rozlišením 8 MPix disponoval pixely o velikosti 1,4 mikronu - při přepočtu na FF, tedy velikost 24 x 36 mm, by se jednalo o čip se 440 Mpix ! Jak se můžete sami přesvědčit, objektiv Helios s touto velkou pixelovou hustotou neměl sebemenší problém...

https://www.digimanie.cz/recenze-vykres ... me-to/6662

Ano, i v článku se dočtete, že na kraji pole by to už taková sláva nebyla. Já jsem si pro mé účely dělal podobná porovnání, ze kterých jasně vyplynulo, že např. digikompakt Fujifilm X10 ( 12 Mpix čip s pixely 2 mikrony ) vykazoval zřetelně větší rozlišovací schopnost než 35 mm objektiv Pentax na APS-C čipu s 16 Mpix ( pixely 4,8 mikronu ). Objektiv Fujifilmu měl navíc i při světelnosti 1:2,8 zcela zanedbatelný pokles rozlišení v rohu snímku. Uvedená skutečnost se projevila i za reálného seeingu při digiscopingu za okulárem dalekohledu při fotografování Měsíce. V jednom z dalších pokračování na POSECu - cyklus o snímacích čipech - ukážu řadu testovacích snímků, ze kterých je výše uvedené zcela zřetelně vidět. Malou ukázku mohu vložit i sem :

OMC 200 SROVNANI-1.jpg (75.59 KiB) Zobrazeno 3124 x

OMC200 SROVNANI-2.jpg (68.77 KiB) Zobrazeno 3124 x

OMC200 SROVNANI-3.JPG (69.49 KiB) Zobrazeno 3124 x

Jedná se o snímky několika set metrů vzdálené cedule, které byly pořízené při zatažené obloze po dešti, tedy za téměř nulového seeingu, ve 4 m ohnisku Maksutov-Cassegrainu OMC 200. I přesto, že objektiv Kreuznach, byť je velmi kvalitní, tak na téměř jen 1 mikronové pixely 18 Mpix čipu BlackBerryho už nestačí, je rozdíl dobře patrný. XT-1 má APS-C čip se 16 Mpix, tedy velikost pixelu 4.8 mikronu. Mám k dispozici i podobné snímky přes špičkový refraktor CFF 140 mm, kde je rozdíl vidět ještě více..
Na základě těchto zkušeností jsem už několikrát na AF psal, že digiscopingem lze pořídit detailnější snímky např. Měsíce, než ekvivalentně dlouhým ohniskem, co by teleobjektivem, např. na 16 Mpix Fujifilmu XT-1. A to i za reálného seeingu, který jinak ten rozdíl rozlišení logicky stírá...

Martin má samozřejmě pravdu v tom, že díky nejen seeingu, ale i polystrehlu, tedy v širším spektru, už to tak jednoduché nebude, jak píše Astar... Nicméně díky tomu, že normální fotografická veřejnost je podstatně početnější, než ta astrofotografická, tak se dá očekávat, že ono megapixelové šílenství bude ještě pokračovat, také proto, že podrobnější úvahou zjistíme, že v rámci rozlišení je pořád kam - rezerva je tam hodně velká. Naprostá většina amatérů a nemalá část profesionálů si totiž vystačí se širokoúhlými a běžnými ohnisky. Obráceně řečeno - seeing při použití dlouhých ohnisek řeší jen malé procento. Navíc jsem i já při testech zjistil, že když je např. v rohu snímku z širokáče kresba mizerná ( a nestačí tedy na rozlišení snímacího čipu ), tak po výměně fotoaparátu s čipem s vyšším rozlišením, je kresba i v tomto případě pro oko lepší.

[MilAN]

Jen poznámka k tomu Heliosu. Pokud se pamatuji, udávané rozlišení toho objektivu bylo někde 25čar/mm , hodně optimisticky někdy uváděné jako 40 čar/mm. Film měl více a na astrofotky to byl úplně katastrofický objektiv, už při použití filmu s trochu vyšším rozlišením. A tady se bavím o pixlech, které mají mít v podstatě o řád vyšší rozlišení. Nějak mě to nemůže přesvědčit, těmi a podobnými objektivy jsem fotil astrosnímky hodně a z kinofilmu to nesneslo 10 x zvětšení na papír. Už tehdy tyhle objektivy nestačily na film

[SIRIUS_758]

Možná jsi měl smůlu, protože já naopak v té době se už zabýval testováním objektivů a naprostá většina Heliosů 2/58 dávala lepší rozlišení, než východoněmecké Pancolary 1,8/50. Testovací obrazce - čárové testy - nafocené na ORWO NP 15, ukazovaly, že ten Helios bezpečně rozlišil na cloně 4 50 č/mm. Ještě mám doma Ronchiho mřížky, které jsem na onen kinofilm takto nafocoval. S tímto jsme si tehdá vyblbli, protože problém nebyl v nafotografování ostré Ronchiho mřížky, ale v jejím nakreslení tuší na kladívkovou čtvrtku. Zkoušeli jsme dokonce i docílení co nejhladší čáry na soustruhu..

[MilAN]

No, já jsem čárové testy nefotil, ale fotil jsem oblohu. Jasně, že při cloně 4 a ORWO NP 15, který nebyl ani trochu citlivý na červenou, ses mohl dostat k těm 50 č/mm. Jenže tenhle film nebyl moc na astro,stejně jako žádný z ORWO. To už na tom byl lépe FOMAPAN 27, i se svým hrozným zrnem ( a jemnozrnné vyvolávání zase nikam nevedlo při focení hvězd a hlavně DSO), ale tam zase ten Helios šel do kytiček kvůli červené části spektra.

[SIRIUS_758]

To máš stoprocentně pravdu, obloha s tím fotit opravdu nešla... Ono vůbec toho na takovéhle focení z té východní provenience moc nebylo, vlastně skoro vůbec nic. Kdo si to mohl dovolit a měl i trochu štěstí, tak u p.Havlíka v Lazarské sehnal Pentaxí Takumar - záklaďák co se dával do Spotmatiků, tedy ještě M42. Ten když se mi poprvé dostal do rukou, tak jsem jen nevěřícně zíral, jak může kreslit záklaďák.. To byl přesně ten moment, kdy jsem se stal pentaxistou..
Já jsem černobíle oblohu ani moc nezkoušel, to až později v barvě na diapozitivy, když už jsem měl k dispozici i lepší fotovýbavu.

[MMys]

On totiž u hvězd nastupuje ještě jeden problém, s kontrastem. Když je optika toho objektivu zkonstruovaná, plácnu teď nějaká čísla pro ilustraci, tak, že třeba 90% světla soustředí do spotu někde kolem např. 5um, ale těch zbylých 10% je pak "řídce" rozprostřeno po průměru třeba 5-10x větším (něco ve stylu obrázku níže)

spot-example.jpg (29.3 KiB) Zobrazeno 3066 x

Tak na denní focení, kde rozsah jasů v ploše snímku je třeba jen dva řády, to prakticky nijak nevadí, těch 10% co jde mimo ten ostrý bod, se projeví jen mírným zhoršením kontrastu. Ale u astrofotografie, kde jsou hvězdy kvůli dlouhé expozici na DSO přeexponované klidně o tři až čtyři řády, u hodně jasných i více, se obraz hvězdy rozleze až k hranici toho, kam v geometrickém spotu vůbec nějaké paprsky dopadají.

To je podle mě hlavní odlišnost mezi denním focením normální scény a astrofotgrafií, kde jsou to jasné až saturované body na černém pozadí.

[SIRIUS_758]

Ano, nic těžšího na fotografování jako je hvězdná obloha není.. Můžeme jen doufat, že i pro astrofografickou menšinu budou k mání v reálných cenách čipy s rozumným rozlišením a naopak nadprůměrnou dynamikou a malým šumem. Že nezůstane jen u takových polovičatých řešení, kdy už několik výrobců nabízí FF čip s cca 50 MPix, které ocení krajinář, a vedle toho druhý model se stejně velkým čipem, ale jen s 24 MPix, vhodný více pro video a využití vyššího ISO.

[astar]

Nesmíme zapomínat na to, že fotobojektivy se málo používají na plnou světelnost . Nejběžnější je tak 7-10 a pak je to o něčem jiným . Podle mého propočtu pro 1:10 vychází pixel cca 2,5mikro . Jak píše SIRIUS_758 tak okraje pole jsou vždy o dost horší než je střed . Vady vzrůstají většinou 2^ úhlu .(sklenutí a astigmatizmus)

Opět jeden početní příklad . Mám parametry objektivu 4/50 Taylorova typu z běžných skel , už nevím kde jsem je sehnal ani jak se jmenoval , protože je to hodně dávno, ještě před revolucí .
Po propočtení a na plnou díru na ose je polystrehl 0,5, 1:5-0,72 , 1:7-80, 1:10-0,92. Tak nevidím problém , že by výše uvedené nemělo platit. Stačí se jen podívat na miniaturní foťáky v mobilech , kde bývá f objektivu několik mm. Jen porovnání . Sférická vada pro světelnost 1:4 podle typu korekce 0,13-0,2mm to je pro f 3mm cca 5% f , tak výrobně si mohou dovolit větší odchylky a stále splní požadovanou kvalitu .
Jak jsem již napsal , hlavně je to o kvalitě objektivu pokud požaduji velkou světelnost.

Další věc, proč do toho taháte film , když se jedná o čipy ??? Taky výše uvedené je jen obecné a ne zaměřené pro astrofoto.
Ten Helios nebyl konstruován pro astrofoto , tak se není čemu divit, že na plnou díru zklamal. To se také dá říci o většině běžných fotografických objektivech .
Astrofoto je nejpřísnějším testem objektivu. Také ale musí být snímač , který to dokáže odhalit.

Martine , je to trochu jinak .Je to jako při vizuální rozlišovací schopnosti . Ta vychází z předpokladu malých rozdílů jasů složek . U Siria B při stejném jasu by stačil průměr 20mm . Reálně nestačí ani průměr 250mm.
Porovnání přes spoty je málo vypovídající , musí se to definovat na vlnové povaze světla a skutečné energii v dané plošce .
Opět př. Spot u sférické vady nekorigované (parabolický průběh). Při ideálním zaostření , je koncentrace paprsků v Ayri jen cca 50% ,ale strehl je 0.8 a energie cca 75% . V místě kde je nejmenší spot koncentrace paprsků 40% , strehl jen 0,4 a energie 40%.
Teď vidím, jak se to dá zpochybnit . Všechno rozmaže sing . Ano ale u malých f se sing neuplatní , kdy rozlišení je horší něž sing. Výše uvedené nerozlišuje denní a astro focení je to jen obecný pohled.

Ještě jedna věc . U fotografování planet se prodlužuje f a snižuje světelnost . Ale pro daný průměr je rozlišovací schopnost stejná , tak stačí mít pixely kolikrát menší kolikrát bylo prodlouženo f a budeme na tom stejně a to i energeticky v ploše pixelu .

[SIRIUS_758]

Film do problematiky netaháme.. Pouze tady byla zmínka o objektivu Helios a to díky odkazu, který jsem sem dal, a ve kterém tento "stařec" se ctí obstál na čipu s velikostí 1,4 mikronu...

[MilAN]

Film jsem zmínil tedy já. A to z jednoduchého důvodu. Objektiv se používal na film, a tak jsem uvedl parametry, které se tehdy pro ten objektiv uváděly. Jinak to s filmem nesouvisí, v době kdy se na film fotilo, byly běžné i filmy s RS 200č/mm, takže ty nijak objektiv nedegradovaly. A pokud se pro objektiv uváděla hodnota RS na 25-40č/mm, jsem přesvědčen, že použítím sebelepších elektronických snímačů se na tom nic nezmění, byť oproti špičkovému filmovému materiálu mají ještě 4-5x větší vlastní rozlišení.

[SIRIUS_758]

Trendy ve vývoji fotografické techniky jsou stále více zřejmější. I přesto, že se dá očekávat, že v budoucnosti budou cenově dostupnější i větší čipy, než FF - tedy blížící se střednímu formátu, tak naprostá většina fotooptiky spěje pro běžného uživatele k menším formátům. Vůbec se nenaplnila černá očekávání o "strašném" šumu mnohapixelových snímačů, to, že dnešní objektivy to rozlišení nevykreslí, atd. Objektivy jsou stále kvalitnější a zcela určitě to tak bude i nadále..
Když vezmeme praktickou ukázku z dnešního porfolia spotřební fototechniky, tak od shora dolů si můžeme vybrat z následujících formátů - FF, APS-C, Micro FT, 1" čipy, 2/3" a nakonec pidičipy v moderních smartfónech. Každý ten krůček dolů znamená zhruba o jeden stupeň ISO horší využitelnost při stejné kvalitě, o kousek horší dynamiku, a taky větší pixelovou hustotu. Ale větší část těch handicapů se dohání menšími rozměry objektivů a tím pádem i vyšší základní světelností - když si porovnáte, jak vypadají zoomy se světelností 2,8 v celém rozsahu u FF a pak třeba u MFT, tak už víte kam mířím... Čili ty menší formáty třeba tu horší kvalitu při vyšším ISO snadno doženou vyšší světelností, která je k dispozici i pro hodně dlouhá ohniska. Navíc se v těchto mnohem menších objektivech opravují optické vady daleko snadněji, než u FF. No, a na tom spodním konci máme v těch fotomodulech objektivy s ohniskem 4-5mm v základu, které dnes nemají problém využít rozlišení dané velikostí pixelů 2 mikrony, a to při světelnosti menší než je F2. Takže ona laciná tvrzení," že ten mobil bude fotit dobře jen na slunku..", už prostě nejsou pravda.. A přičteme-li k tomu fakt, že dnešní výpočetní potenciál smartfónů umožňuje u těch nejlepších fotomodulů v reálném čase skládat výsledný obraz z devíti (!) vrstev s různou expozicí - princip dnešního HDR v mobilech - tak se nelze divit tomu, že např. u běžné noční streetové fotografii takový smartfoun strčí hravě do kapsy i tu nejlepší zrcadlovku, která tohoto z principu nebude nikdy schopná ( to je asi nejhlavnější důvod, proč budoucnost jednaznačně patří bezzrcadlovkám... ).
Tento trend nezastavíme a má za následek to, že menší optika je stále kvalitnější - nejen kvůli narůstající pixelové hustotě, ale v důsledku i kvůli ohybovému jevu - protože clonu 10 si můžete dobře užít jakž takž u FF, u APS-C to už znamená degradaci...no a u 2/3" digikompaktů degradaci kvality znamená už i clona 5,6. Mám už doma hned tři vynikající objektivy v kompaktech, které se blíží teoretickému ideálu - tedy že objektiv by měl vykazovat největší rozlišení na plnou díru ( tak jak to je u dalekohledů ) - jsou to objektivy, které začínají na F2 a maximální rozlišení docilují už na F2.8.

[MilAN]

A když se podíváme na astrofocení, tak to zase taková selanka nebude.
Jsme prakticky na hranici QE čipů. Chceme-li větší dosah, jsou jen 2 možné cesty: větší průměr a delší expozice. To druhé naráží na meze světelného znečištění. A větší průměr má nevýhodu v tom, že vycházejí dlouhá ohniska. Tady moc tu fyziku nelze oblbnout. A k tomu tedy ty čipy s pidipixely- to nám tedy moc nepomůže. Navíc problém s binováním u CMOS jde také trochu proti nám.

[SIRIUS_758]

MilAN :
Když už Milane potřetí argumentuješ tím rozlišením 25 č./mm u Heliose, tak si teď vybavuji, že takovéto číslo se určitě nikde neuvádělo - vlastně si ani neumím vybavit, že by se u tohoto záklaďáku nějaké vůbec výrobcem udávalo. Píšu to proto, že u jiných sovětských objektivů se jakási hodnota opravdu udávala - např. u MTO 1000 si velice dobře pamatuji, že v dodaném záručním listě výrobce garantoval 33 č./mm. A musíš uznat, že ten Helios na ose kreslil při rozumné cloně přeci jen o dost líp, než to MTOčko.

Ano, co se týče astrofocení, tak to tak je.. Proto tady zdůrazňuju, že je potřeba rozlišit obyč. denní focení od snímání noční oblohy. Celé mé uvažování je reakcí na podnět, jestli se v budoucnu zarazí ono megapixelové šílenství, jak se tomu s oblibou říká..

[MilAN]

Skoro nikde se u výrobců tyhle hodnoty neuváděly. M+ěl jsem ale všechny možné testy v té době používaných objektivů, protože mě to zajímalo Za jejich kvalitu samozřejmě nelze ručit, i když ty z VÚZORTu byly perfektní. Ty uvádíš 40 č/mm při rozumné cloně. S tím samozřejmě budu souhlasit a myslím, že ty testy šly blíže k těm 50č/mm. Ale protože jsme v astronomii, a tak nás zajímají i ty hodnoto pokud možno při velkém otvoru . Při cloně 1:8 by bylo skoro jedno, po jakém objektivu sáhnout, tam ty hodnoty byly slušné. A pokud si pamatuji, tak nejen Helios, ale i jiné záklaďáky na otevřené cloně vykazovaly tu hodnotu na úrovni 25č/mm.
P.S. Jen na mě nechtěj ty grafy, už dávno mě tyhle objektivy pro astronomii nezajímají a někdy je potřeba trochu tu zásobu starého papíru polikvidovat Což se už dávno stalo.