Вариант фокусировочной маски

[-Serge-]

Прикинул для себя маску на Ньютон 200/1000 (F5):

На сумму минимального заказа выходит 4 шт. Если кому надо - оставшиеся 3 шт. отдам по себестоимости - 1062,5 рупЪ. Материал - полированная нержавейка толщиной 1 мм. Уши по бокам для крепления на (или в) трубу (загнуть и обмотать изолентой к примеру или просверлить отверстия и сделать накидную бленду или еще как-нибудь). Будут заказывать с готовностью к 20-м числам марта.

PDF формата А3 в масштабе 1:1 для самостоятельного изготовления здесь -> http://0tetz.com/photo/20080228/a56_a3.pdf . Изготовите - выложите отчет, пожалуйста.

NKV
А здорово было бы коротенький фильмец типа: идем из предфокала через фокус в зафокал. Так ведь нагляднее что и как движется. А?

Картинка через такую же маску из картона, но без тонких прорезей. Средний луч слева чуть кривой, т.к. маска стояла не по центру. По моим прикидкам выходит, что с тонкими прорезями лучи будут более длинные при сохранении яркости. Всего три кадра под рукой оказалось, причем где предфокал, а где зафокал, точно не скажу. Кроп 1:1 на Canon 30D через барлоу (скорее всего 3х). Регул, 1/12", ISO 1600.



С уважением,
Сергей.

UPD 2008.02.28 -> Список в порядке поступления заявок:

bolzen
Oleg San
Юрий Торопин

Если желающих будет больше 3-х - переделаю заказ и цена чуть упадет.

[Oleg San]

... Если кому надо - оставшиеся 3 шт. отдам по себестоимости - 1062,5 рупЪ. Материал - полированная нержавейка толщиной 1 мм. Уши по бокам для крепления на (или в) трубу (загнуть и обмотать изолентой к примеру или просверлить отверстия и сделать накидную бленду или еще как-нибудь). Будут заказывать с готовностью к 20-м числам марта.

С уважением,
Сергей.

Уважаемый Сергей!

Готов присоединиться на 1 шт.
Олег Санкин.

[LifeIsGood]

Астигматизьм у телескопа?

[Ivan7enych]

Астигматизьм у телескопа?

Либо барлуха под наклоном (или фокусер не съюстирован).

-Serge-
А зачем тонкие прорези? Усилить 2 и 4-й максимумы?

Я маску банально напечатал на бумаге, наклеил на картон и вырезал острым ножом. При фокусировке кладу в трубу на растяжки.

[-Serge-]

Астигматизьм у телескопа?

Скорее перекос в связке фокусер-переходник.1.25"-барлоу-т.адаптер и/или режим без поднятия зеркала.

С уважением,
Сергей.

[Юрий Торопин]

bolzen
Oleg San

Если желающих будет больше 3-х - переделаю заказ и цена чуть упадет.

Сергей, запишите меня в соучастники, пожалуйста!

Вопрос - а нет ли смысла делать тонкие прозрачные/непрозрачные щели одной ширины, скажем, 3,5/3=1,1667, их разная толщина может привести к размазыванию спектриков в каждом порядке с их возможным наложением, разве нет? Или это не столь критично?

И ещё - а почему бы всю маску не махнуть с периодом решётки в 2,4 мм, например, с шириной щели в 1,2мм? Как мне кажется, однородная решётка даст более точно выделенные максимумы.

ЗЫ: нет предела совершенству!

[-Serge-]

-Serge-
А зачем тонкие прорези? Усилить 2 и 4-й максимумы?

Задумка была именно такая. Прикидывал разные варианты отношения ширины узкой щели к ширине непрозрачных частей и этот вариант был объявлен оптимальным.

-Serge-
Я маску банально напечатал на бумаге, наклеил на картон и вырезал острым ножом. При фокусировке кладу в трубу на растяжки.

Маску без тонких прорезей также напечатал, наклеил, вырезал ножом из не сильно толстого картона, а поверх тонера от лазерного принтера еще и маркером зачернил. Потом возникли два но, из-за которых принял решение делать всё в железе:
1. Всё было хорошо до тех пор, пока ветер не унес маску в даль далёкую, из-за чего потерял 10 минут на поиски ( по колено в снегу) белой с одной стороны маски. Покрасил обратную сторону в красный цвет, приклеил по диагонали уши и стал крепить маску бухгалтерской резинкой за уши по внешней части трубы, что тоже не гут, т.к. не всегда ровно устанавливается плюс картон после мороза коробится.
2. Распечатал новую маску с узкими щелями на принтере, потом представил себе, что сейчас еще раз буду всё это вырезать, и стало грустно Плюс ровно вырезать щели шириной 1.4 мм на фоне непрорезанных 1.05 мм всё равно не получится.

С уважением,
Сергей.

[-Serge-]

Вопрос - а нет ли смысла делать тонкие прозрачные/непрозрачные щели одной ширины, скажем, 3,5/3=1,1667, их разная толщина может привести к размазыванию спектриков в каждом порядке с их возможным наложением, разве нет? Или это не столь критично?

И ещё - а почему бы всю маску не махнуть с периодом решётки в 2,4 мм, например, с шириной щели в 1,2мм? Как мне кажется, однородная решётка даст более точно выделенные максимумы.

Маска с периодом 7 мм (если убрать узкие щели, именно она и получится) меня устроила в картонном варианте, поэтому одним из критериев разработки новой стала возможность легко заклеить узкие щели целиком (или частями, или только на одной половине, чтобы выделить средний луч и т.д.), если что-то в расчетах было упущено и результат в железе не порадует сложением/размытием спектров. Отношения же между размерами узкой щели и непрозрачным обрамлением - результат прикидок и компромисса.

С уважением,
Сергей.

[Павел Бахтинов]

А здорово было бы коротенький фильмец типа: идем из предфокала через фокус в зафокал.

Могу предложить вот такую картинку (показывал ее еще на прошлогоднем семинаре). Центральное изображение - в фокусе, слева - предфокал, справа - зафокал. Смещение центрального луча относительно боковых на внефокальных изображениях здесь невелико, но все же вполне различимо, в том числе и на экранчике фотоаппарата (это рабочие фокусировочные кадры с реальной фотосессии).
Тут надо иметь в виду, что показанная величина расфокусировки dF=0.04мм сама по себе довольно мала - она в полтора с лишним раза меньше теоретически допустимой для данного телескопа (согласно известной формуле, расфокусировка менее чем на dF=2*Л*(F/D)^2 почти не оказывает влияния на дифракционное изображение звезды).
Кроме того, шаг маски, с которой были получены эти изображения, не вполне оптимален: мы видим здесь максимумы 3-го порядка, данному случаю соответствует величина 3F/s=300, что многовато (при 3F/s= ~ 200 пятна максимумов на лучах были бы расположены теснее, и их относительное смещение стало бы лучше заметно).

[Павел Бахтинов]

Вобщем вырезал ещё одну 6мм (3+3). Если судить по описанию выше то маска для максимумов первого порядка 1100мм/183=6мм.
..............
Протестировал - очень удобно, даже глазом через фотик как полосочки смещаются.
Сириус в ТОА150 Canon10Da 4сек ISO100. Crop.

Ваша маска рассчитывалась для работы по максимумам 1-го порядка (F/s=183), в то время как на снимке они пересвечены и слились. Чтобы увидеть их раздельно, выдержка по столь яркой звезде должна быть уменьшена в сотни раз. Максимумы же 3-го порядка при данном шаге щелей уже довольно широко расположены (3F/s=550); по ним, конечно, можно ориентироваться для грубой оценки фокуса, но максимально достижимой чувствительности к расфокусировке в таком режиме маска не даст.

[Павел Бахтинов]

На сумму минимального заказа выходит 4 шт.... Материал - полированная нержавейка толщиной 1 мм...
...
...По моим прикидкам выходит, что с тонкими прорезями лучи будут более длинные при сохранении яркости....

Придумывание новых рисунков масок - дело хорошее
Только на Вашем месте я бы идею сначала получше "обкатал", прежде чем в металле резать (натурного эксперимента, ведь, насколько я понял, не проводилось?). Можно ножом не обязательно из картона, а из какого-нибудь тонкого пластика вырезать.

А зачем тонкие прорези? Усилить 2 и 4-й максимумы?

Задумка была именно такая. Прикидывал разные варианты отношения ширины узкой щели к ширине непрозрачных частей и этот вариант был объявлен оптимальным.

Действительно, по идее, должны появиться четные максимумы. Но не получится ли при этом "каши" на изображении? Все-таки маска должна служить не для получения максимально красивой картинки лучей , а для фокусировки...

[Юрий Торопин]

А зачем тонкие прорези? Усилить 2 и 4-й максимумы?

Задумка была именно такая. Прикидывал разные варианты отношения ширины узкой щели к ширине непрозрачных частей и этот вариант был объявлен оптимальным.

Действительно, по идее, должны появиться четные максимумы. Но не получится ли при этом "каши" на изображении? Все-таки маска должна служить не для получения максимально красивой картинки лучей , а для фокусировки...

Павел, а нельзя ли в трейсерной программе посчитать получающуюся картинку?

У меня из "общефизических соображений" есть ощущение, что усложнение структуры щелей (комбинация широких узких и т.д.) приведёт к более сложной для интерпретации и использования картинке, контраст упадёт. Вариант с наиболее узкими щелями (ширина которых определяется доступным инструментом и материалами) будет наиболее предпочтительным, поскольку даст возможность работать по максимуму первого порядка, который тем дальше "уйдёт" от центрального изображения источника, чем уже щели...

Вроде так? Т.е. если у кого есть возможность нарезать маску известную ныне, как "маска Бахтинова", с щелями с шагом 1...3 мм с хорошей регулярностью и малыми дефектами по длинным сторонам щелей, то и будет сразу счастье...

[NKV]

максимально достижимой чувствительности к расфокусировке в таком режиме маска не даст.

Павел, огромное спасибо!
Теперь стало понятно что такое "максимумы".
Как говориться: " Ты не мудрствуй - ты пальцем покажи!".
Ещё раз Спасибо.

[Юрий Торопин]

Прикинул для себя маску на Ньютон 200/1000 (F5):
...

Мысль вслух - думается, что короткие стороны щелей (особенно при их заметной ширине, скажем 3.5 мм) лучше было бы делать перпендикулярными длинным сторонам, иначе криволинейные нерегулярные структуры, выступая в виде источников дифракции, приводят к "замусориванию"фона под интерференционной картинкой.

Пока писал, понят, что и короткие стороны, параллелльные друг другу, приведут к созданию "духа", который будет перпендикулярен основным лучам интерференционной картины, но духи будут уступать основным лучам по яркости где-то с коэффициентом ~ (R/S)^(1.5 ... 2). Соответственно, для узких щелей (S~1 мм) яркость духов окажется на 3...4 порядка ниже яркости основных лучей для R=100мм, в то время, как для щелей заметной ширины (S~20 мм) яркость духов будет ниже всего лишь на 1...2 порядка, т.е. они принципиально могут быть заметны...

Так, мысли вслух  

[-Serge-]

Придумывание новых рисунков масок - дело хорошее
Только на Вашем месте я бы идею сначала получше "обкатал", прежде чем в металле резать (натурного эксперимента, ведь, насколько я понял, не проводилось?). Можно ножом не обязательно из картона, а из какого-нибудь тонкого пластика вырезать.
Действительно, по идее, должны появиться четные максимумы. Но не получится ли при этом "каши" на изображении? Все-таки маска должна служить не для получения максимально красивой картинки лучей , а для фокусировки...

Хе-хе Если не "придумывать новых рисунков масок" - фокусировка осталась бы на уровне "две-три дырки в затычке для трубы телескопа"

Повторюсь, что маска вышеприведенной конфигурации дает хотя бы возможность провести серию смелых околонаучных экспериментов по заклеиванию частями или полностью широких и узких щелей, и даже при полном крахе творческих порывов можно плюнуть на творчество и получить реально работающую маску 3.5/3.5, заклеив тонкие щели

Резать же тонкий пластик с переменным шагом 3.5-1.4-1.05 мм - это к пытливым часовых дел мастерам, не меньше. Даже предположив, что удастся нарезать с достаточной точностью, - начнутся проблемы с натягиванием куска покоробленного (а это обязательно) при резке пластика с узкими перемычками для придания полоскам параллельности в трехмерке. Взять пластик потолще, чтобы не коробился - проблемы с резкой, причем и с процессом, и с точностью разреза в вертикальной плоскости. Увы - медаль за упорство мне не светит, лучше повожусь с изолентой или займусь художественной аппликацией по нержавейке, благо канцелярский клей, ножницы и бумага всегда найдутся

С уважением,
Сергей.

[Павел Бахтинов]

Павел, а нельзя ли в трейсерной программе посчитать получающуюся картинку?

Посчитать-то можно... но у меня в свое время не очень реалистично получилось (см. начало темы). То есть, основные закономерности удалось выявить, но реальная картинка выглядит все же несколько иначе.

...максимум первого порядка... тем дальше "уйдёт" от центрального изображения источника, чем уже щели...

Это верно.

...если у кого есть возможность нарезать маску известную ныне, как "маска Бахтинова", с щелями с шагом 1...3 мм с хорошей регулярностью и малыми дефектами по длинным сторонам щелей, то и будет сразу счастье...

А это не так!
Дело в том, что смещение центрального луча (по которому мы оцениваем дефокус) не зависит от шага маски. Абсолютная величина смещения (в мкм) пропорциональна лишь относительному отверстию системы и, собственно, дефокусу. Поэтому, уменьшая шаг щелей, мы лишь растягиваем дифракционную картинку по экрану, но чувствительность к расфокусировке от этого вовсе не растет. Наоборот, пытаясь разглядеть асимметрию картинки, мы, осознанно или неосознанно, сравниваем расстояния между видимыми деталями между собой, т.е. оцениваем относительные изменения расстояний. А относительные изменения на "растянутой" картинке оказываются как раз меньше (абсолютное-то смещение осталось прежним!).
Следовательно, чтобы обеспечить наилучшую чувствительность к расфокусировке, шаг щелей s должен выбираться максимально возможным, но таким, чтобы максимумы дифракционной картины все еще были надежно видны раздельно (в реальных условиях наблюдений - с учетом параметров фотоприемника, турбуленции и т.п.).
О конкретных рекомендациях по выбору шага (величины nF/s) много говорилось выше.

Кстати, работать с максимумом первого порядка тоже не всегда удобно (и не только по технологическим соображениям - см. здесь, пункт "б").

Повторюсь, что маска вышеприведенной конфигурации дает хотя бы возможность провести серию смелых околонаучных экспериментов по заклеиванию частями или полностью широких и узких щелей, и даже при полном крахе творческих порывов можно плюнуть на творчество и получить реально работающую маску 3.5/3.5, заклеив тонкие щели

С самим подходом можно было бы согласиться, вот только шаг 7мм для метрового фокуса не очень подходит. Для 1-го порядка - F/s=143 - маловато, а для 3-го - 3F/s=429 - много.

Резать же тонкий пластик с переменным шагом 3.5-1.4-1.05 мм - это к пытливым часовых дел мастерам, не меньше.

С такими экстремальными параметрами - конечно, трудно вручную сделать (необходимость их мне тоже неясна, но это ладно - тут автору видней). В любом случае, для эксперимента можно нарезать решетку в масштабе покрупнее, а фокус при необходимости "разогнать" с помощью ЛБ или окулярного увеличения.

[VFP]

Каким должен быть оптимальный шаг маски для фокуса 400мм и диаметра объектива 80мм ?

[Mihail Sedyh]

...максимум первого порядка... тем дальше "уйдёт" от центрального изображения источника, чем уже щели...

Это верно.

Я думал, это зависит только от шага решетки, но не от скважности (отношения щели к периоду)? 

Абсолютная величина смещения (в мкм) пропорциональна лишь относительному отверстию системы и, собственно, дефокусу.

Т.е. чем больше светосила, тем больше смещение при неизменном фокусе?

Как на этом графике будут выглядеть высшие порядки (3-5)?


Сильно хочется попробовать маски с щелями в районе 0,75 периода для работы одновременно по 1му и 2му порядкам (3й  при этом давится?)....

Пришло в голову, что сняв богатое звездное поле с маской, легко оценить неперпендикулярность матрицы и кривизну поверхности изображения.....

[LifeIsGood]

Пришло в голову, что сняв богатое звездное поле с маской, легко оценить неперпендикулярность матрицы и кривизну поверхности изображения.....

Суперская идея 

[Юрий Торопин]

...максимум первого порядка... тем дальше "уйдёт" от центрального изображения источника, чем уже щели...

Это верно.

Я думал, это зависит только от шага решетки, но не от скважности (отношения щели к периоду)? 

Конечно же имелся в виду шаг решётки, а не скважность, сорри за неаккуратную терминологию