Roddieruv test -- 1. vysly mi nesmysly? 2. znate?

[robotron]

Zdravim Vas,

vzdycky me zajimaly nenarocne metody, jak vyhodnotit jakost optiky. Ackoli jsem o tom zatim na AF zminku nenasel, velmi me zaujal Roddieruv test (a souvisejici program WinRoddier) -- vypocet vlnoplochy a cca 20 Zernikeho polynomu z pouhych 2 snimku jedne rozostrene hvezdy (pred a za ohniskem).

Predne se chci zeptat zkusenejsich, zda Roddierovu metodu a popr. program WinRoddier zkouseli a jaky maji na vysledky a pripadna uskali metody nazor.


A nyni trochu obsirneji k mym vlastnim vysledkum z WinRoddiera. Jelikoz se vubec nevyznam v klasickych testech dalekohledu a dosahovanych parametrech cinske optiky, uvitam i nazor nekoho, koho samotna Roddierova metoda nijak nezajima.


Z druhe ruky jsem zakoupil achromat Jinghua (Bresser) Messier R102, verze 2007, d=102mm, f=1000mm. Behem hvezdne zkousky se mi zdalo, ze zretelne vidim astigmatismus ("zdalo" rikam proto, ze jsem uplny laik a nemam s hvezdnou zkouskou krome Lidlskopu zkusenosti).

Nabral jsem tedy snimky Polarky (nemam pohanenou montaz) pred a za ohniskem, viz podrobnosti nize, ponechal pouze zeleny barevny kanal a zpracoval WinRoddierem a vylezla nasledujici cisla:
http://rtime.felk.cvut.cz/~pecam1/astro ... oddier.png
- tedy Strehl 0.91, astigmatismus cca 20nm, koma asi 14nm, sfericka vada 13nm, celkova hodnota P-V lambda/4, lambda/21 RMS.

Kdyz jsem trochu menil prah jasu, hodilo to treba P-V lambda/3.5, Strehl 0.8 atd.

Je to mozne? Ze optika Jinghua typu Lidl toho dosahnout muze (i lepsich vysledku), to je asi jasne, ale zda mohou byt pravdiva tato cisla, kdyz vidim astigmatismus behem hvezdne zkousky uplne zretelne necvicenym okem, o 90 stupnu se premenujici "elipsu" na stinitku webkamery atd.



Nyni, pokud to nekoho zajima, k postupu.

Pozorovani:
- cil Polarka, montaz bez pohonu;
- CMOS webcam s cipem podobnym OV9625 (SOI628):
-- 8bit BGGR;
-- 5.2um pixely;
-- rucne v Linuxu naladeno pres I2C na minimalni sum (predevsim zmenou sily vystupnich I/O budicu, pomohlo velmi vyrazne);
-- cisty RAW bez jakekoli automatiky, prepoctu, kompenzace (vcetne vypnuteho elektronickeho odecitani urovne zacernenych pixelu);
- filtr Teleskop-Expres TSIR (zadrz UV/IR).

Snimani:
- Polarka rozmlzena na kotouc o prumeru cca 140 pixelu;
- expozice 0.7s (hodiny vydeleny 8x);
- sejmuto 333 snimku pred ohniskem, za ohniskem a darku (flaty jsem zadne nedelal).

Predzpracovani (pred WinRoddierem):
- temny snimek vytvoren prostym medianem 333 8bitovych obrazku;
- pixely v hornim 0.01-kvantilu urovne temneho snimku vyrazeny jako spatne a nahrazeny ve vsech obrazcich nulami (***ZDE by mohla byt chyba -- zavleceni korelace);
- cervene a modre pixely nahrazeny nulami, zelena zkonvolvovana jadrem [0 1 0;1 4 1;0 1 0];
- slozeno vlastnim MATLABim skriptem (*ZDE muze byt druha chyba):
-- vyrez 241x241 px z prvniho obrazku vlozen do pameti;
-- kazdy dalsi obrazek 2D konvolvovan s pameti, nalezeno maximum konvoluce, podle toho obrazky sesazeny na cely pocet pixelu, novy obrazek oriznut a pricten do pameti;
-- opakovano pro vsech 333 obrazku.

Ukazky zdrojovych obrazku, FITS vystup z predzpracovani (mozno rovnou vlozit do WinRoddiera) jsou zde:
http://rtime.felk.cvut.cz/~pecam1/astro/roddier/


Jedine, co mi trochu dava duveru ve vysledky, ze astigmatismus a koma byly ve vysledcich zastoupeny nejsilneji; ale jestli je spoleh treba na P-V a Strehla jako celek, to teda nevim...


Dekuji za rady a pripadnou delbu o zkusenosti,
zdravi Marek

[MMys]

Zajímavá metoda. Ještě jsem na ni nikde nenarazil.
Myslím, že ten problém s velkým rozptylem hodnot bude daný hodně mizerným obrazem. Difrakční obrazec je i na tom složeném fitsu utopený v šumu, prouhách.

Dále si myslím, že to bude citlivější s měnším rozostřením, a hlavně získáš lepší poměr signálu k šumu, protože budeš mít více světla. Já bych to tak nerozostřoval a vynechal bych ty vlastní úpravy předem.

Normálně bych natočil nějakou trochu lepší a citlivější kamerou video, to seskládal registaxem (mediánem nebo průměrem), aby se eliminoval vliv seeingu, a bez dalších úprav jako odostřování a podobně uložil. Prostě ten obraz musí být podstatně lepší, v tomhle jsou difrakční kroužky jen tušit. Kvalitní snímek difrakčního obrazce vypadá třeba nějak takto: www.astro-forum.cz/cgi-bin/yabb/YaBB.pl ... 775204/0#8

[robotron]

Diky, Martine, za odpoved.

Normálně bych natočil nějakou trochu lepší a citlivější kamerou video, to seskládal registaxem (..)Taky me to napadlo, ale nevedel jsem, ma-li to cenu. Zkusim s cipem Sharp LZ-3 v Logitech QuickCamu. Tam je bohuzel natvrdo komprese (i kdyz nastesti ne JPEG), ale asi to bude mensi zlo, nez ty 0.7s CMOSove pruhy. Mmchd, na kratsi expozici to zdaleka tak nepruhati (jde zrejme o USB prenosy), ale tam nebyla sance videt to velikanske kolo, samozrejme.

Tak dekuji za zhodnoceni.

Jeste se zeptam jednou: je mozne, ze bych u optiky lambda/4, Strehl=0.9 s polynomy viz obrazek, videl naprosto vyrazne astigmatismus pri hvezdne zkousce? Minim tim dost mizerne podminky -- zadny klid (rychle utikajici hvezda), necvicene oko.. a presto bylo jasne videt, jak se elipsa pri prujezdu ohniskem "otoci" a jak je videt i na obrazcich rozostrene Polarky, jsou to dost zretelne elipsy s kolmou hl. osou.


Diky za rady,
Marek

[MilAN]

Na těch obrázcích je zřetelně vidět zonální vada i astigmatismus. Lambda /3,5 je již celkem ošklivý obraz, tam to musí být obojí už vidět

[robotron]

Dekuji dalsimu zkusenemu pozorovateli za odpoved.

Na těch obrázcích je zřetelně vidět zonální vada i astigmatismus. Lambda /3,5 je již celkemošklivý obraz, tamto musí být obojí už vidět
Takze zatim tedy zjevny rozpor mezi odhadem a vystupem z programu neni, to rad slysim (kdyz uz sklo nic moc, aspon ze sedi vysledky ).

Jen se priznam, ze me predstavy o hodnotach a kvalite povrchu jsou asi znacne hurvinkovske -- mel jsem za to, ze lambda/3..lambda/4 uz je oblast celkem dobre optiky, tusim, ze napr. MMys ma takove zrcadlo? (Zas je to asi Newton, 4x vetsi, svetelnejsi... mozna jsou jina kriteria.)

Take me trochu matlo, ze optika Strehl>0.8 byva oznacovana souslovim "pracujici na difrakcnim limitu", ale je fakt, ze Strehl je jen skalar a pokud je PSF tecka dost nahustena, muze byt presto do (zda se, ze znacne) miry deformovana -- treba do krizku -- chapu to spravne?


Diky,
Marek

[robotron]

Pekny vikend,

tak jsem uposlechl rad a provedl zkousku na temze dalekohledu znovu, ale s CCD kamerou Logitech QCPro 4000 (bohuzel s Philips PWC2 kompresi), cipem Sharp LZ24, a pouzil mensi rozostreni. Skladani jsem nechal na Registaxu 5.



Pro zelenou vysly hodnoty priznivejsi, i kdyz pocitove mi ty obrazce pripadaji priserne. Snazil jsem se posoudit, zda vysledky z obou dost odlisnych mereni vysly podobne. Vlnoplochy jsem rucne otocil (kamera nebyla vzdy stejne upnuta vuci objektivu) a vykreslil vedle sebe a pote i jejich rozdil:



-- hodnoty rozdilu jsou v nm. Prilis znacna shoda tam neni, ale laicky mi pripada, ze aspon zakladni "tvar" tech kopecku zustal zachovan.

Cerveny kanal http://rtime.felk.cvut.cz/~pecam1/astro ... oddier.png dopadl temer stejne. Nicmene modra hruza me skutecne vydesila:



Vaham, zda jde o skutecnost, nebo o chybu zpracovani. Vzhledem k tomu, ze 3 kanaly byly skladany Registaxem jako celek a R/G/B FITSy z nich byly vycleneny az uplne nakonec, veril bych, ze metoda a vysledek se blizi pravde.

Nicmene, co tomu dalekohledu kdo udelal, ze takhle ukazuje, to je mi zahadou (ale to uz nepatri do teto sekce zrejme).

Kazdopadne mi Roddierova metoda pripada docela uzitecna. Zkusite nekdo ze stastnejsich majitelu zmerit sve dalekohledy? Mozna by bylo zajimave srovnat nekolik nejcasteji se vyskytujicich dalekohledu, jaky ma vyrobce rozptyl v parametrech.


Zdravi Marek

P.s> Vstupni a vystupni soubory jsou zde -- vstupy je mozno vyuzit k zkouseni programu WinRoddier, vystupy .opd jdou nacpat do Aberratoru
http://rtime.felk.cvut.cz/~pecam1/astro/roddier/inp/
http://rtime.felk.cvut.cz/~pecam1/astro/roddier/out/

[MilAN]

Jo, tady to je všechno daleko markantnější. Tady už na na intro a extra fokálních snímcích je vidět, jak je hrozně velký astigmatismus. Tohle se už nedá asi rozumně zaostřit. A taky se dá asi věřit těm číslům - ta předcházející byla celkem "lichotivá". Tohle asi dovede program vyhodnotit daleko lépe.

[robotron]

Tohle asi dovede program vyhodnotitdaleko lépe.  
Nelze nez souhlasit, to CCD je mnohem mensi sumak a mensi rozostreni pomohlo.

Diky,
Marek

[Vabra]

Tak jsem zkusil WinRoddierem prohnat nejake starsi snimky z W.O. FLT132 a pekne jsem se zhrozil  :o :

Cerveny kanal: lambda/2,7, Strehl 0.807
Zeleny kanal: lambda/2.0, Strehl 0.694
Modry kanal: Lambda/5.7, Strehl 0.950

http://3.bp.blogspot.com/-LNIp0_afd8w/T ... 32+Red.jpg
http://3.bp.blogspot.com/-akBnmigv2m8/T ... +Green.jpg
http://1.bp.blogspot.com/-aiLKcKHBX4Y/T ... 2+Blue.jpg

Pekne pohromade na blogu:
http://teholagr.blogspot.com/2012/03/wi ... -test.html

Take privitam nejake komentare zkusenejsich kolegu, k tomu zda vypoctene hodnoty mohou odpovidat realite...

[MMys]

Tys použil jeden snímek ? Není to zprůměrovaný difrakční obrazec z nějakého videa, že ?
Betelgeuze není zrovna vysoko, takže pokud je to jeden snímek, měříš zároveň i poškození vlnoplochy průchodem atmosférou.

[robotron]

Peknou nedeli,

Tak jsem zkusil WinRoddierem prohnat nejake starsi snimky z W.O. FLT132 a pekne jsem se zhrozilShocked :

Cerveny kanal: lambda/2,7, Strehl 0.807
Zeleny kanal: lambda/2.0, Strehl 0.694
Modry kanal: Lambda/5.7, Strehl 0.950mam radost, ze nekdo tez zkousi (Win)Roddiera. K vasemu mereni: spis bych rekl, ze doslo k nejake chybe, cisla snad budou u vaseho dalekohledu lepsi. Co vidim na prvni pohled, ze u prvniho odkazu (a asi ani v dalsich) nejsou uplne sesouhlasene velikosti kolecek.

Projistotu zkusim napsat postup tak, jak jej pouzivam ja:

1. nahrat intra, extra;
2. Extrairer les plages -- nejspis nedela nic jineho, nez najde prahovou hodnotu sede, pod niz povazuje obraz za prazdno; pokud nevyjde uplne dobre, je treba doladit v okenku vpravo rucne;
3. Concentrer les plages (vystredit)
4. Redimensionner (jeden z puntiku je zmensen)
(pozor! nedavat Corriges les plages)
5. Saisie -> Parametres du test -- zadat d, f a velikost pixelu, pak zmacknout Calculer (spocitat vzdalenost rozostreni v mm)
6. Calcul -> Signal
7. Calcul -> Front de l'onde
8. nyni mozno pripadne zobrazit ostatni vystupni simulace

Pozn.: ve Fichier -> Preferences je mozno zadat vlnovou delku, pro kterou se pocita (implicitne 555nm).

Dale, jen pro upozorneni: autori pisi, ze tato medota funguje jen tehdy, pokud jsou oba puntiky foceny pri zhruba stejne vzdalenosti od ohniska na obe strany, ale to u vas bylo zrejme splneno.


Zdravi Marek


P.s> Pripadne hodte nekam FITS

[michal.b]

Ahoj,
s radosti vidim, ze nekdo pouziva Roddieruv test a ma z nej nejake vysledky. Cetl jsem o teto zajimave metode pred nekolika lety, ale nikdy jsem se nedostal k tomu, abych poridil snimky difrakcniho obrazce ve svem dalekohledu. Bylo by velmi zajimave takto otestovat dalekohled, ke kteremu je k dispozici i jine mereni (treba od vyrobce) a porovnat.

Jenom je skoda, ze je tohle vlakno "ukryte" v sekci astrofotografie, takze nefotici o nej zakopnou vicemene jenom nahodou.

[robotron]

Jenom je skoda, ze je tohle vlakno "ukryte" v sekci astrofotografie, takze nefotici o nej zakopnou vicemene jenom nahodou.  To se omlovuam, prosim o pripadny presun nebo odkazani. Ja dlouho vybiral, kam s tim, ale zdalo se mi, ze diskuse o FWHM PSF a pod. jsem ponejvice zahledl zde. Ze sekce Dalekohledy jsem sem odkazal v souvislosti se zminenym dalekohledem Messier R102, ale chapu, ze to zas neupouta.

Zdravi Marek

[Vabra]

Co vidim na prvni pohled, ze u prvniho odkazu (a asi ani v dalsich) nejsou uplne sesouhlasene velikosti kolecek.
Ano a jeste jednou ano.

Pouzil jsem vzdy vyrez z jednoho snimku pro obraz pred a za ohniskem z kamery QHY9 na hvezde neprilis vysoko nad obzorem za nedefinovaneho seeingu. :-[

Snazil jsem se vybrat vzdy takovou dvojci, aby mely oba snimky podobnou velikost hvezdy (tim se predpokladam zarucilo i to, ze vzdalenost od ohniska byla hodne podobna).

O moznosti sesouhlasit velikosti kolecek primo v programu WinRoddier se dozvidam az zde. Nejak se mi nepodarilo naistalovat napovedu a tak byl muj postup kapku jednodussi:

- natahnout obrazy hvezd
- doplnit zakladni parametry objektivu (prumer 132mm, ohnisko 924mm) a velikost pixelu kamery QHY9 - 5,4um.
- a pustit analyzu...

Protoze nemam vhodnou kameru pro natazeni videa, zkusim tedy udelat priste serii 100 snimku na QHY9 pred a za ohniskem na hvezde trochu vyse na obloze a poskladat to Registaxem (nemuze to zanest nejake artefakty pripadne odstranit nejake existujici aberace?)

[MMys]

pokud použiješ v registaxu jen průměrování, ne už pak waveletové ostření, nic by to poškodit nemělo.