Video resoluutiosta ja kaukoputken koosta

[einari]

https://www.youtube.com/watch?v=gOpbXBppUEU

[mistral]

Ensimmäinen kerta kun joku yrittää selittää apertuurin merkityksen resoluutiolle. Jotta opetus menisi perille, pitäisi osata englantia, fysiikkaa - ei helppoa. Mutta ison työn oli tehnyt laadukasta videota varten.

[väre]

Mielenkiintoista, nyt odotellaan Arin kommenttia tähän koon vaikutuksesta resoluutioon.

[Harmaa Vaeltaja]

Ensimmäinen kerta kun joku yrittää selittää apertuurin merkityksen resoluutiolle. Jotta opetus menisi perille, pitäisi osata englantia, fysiikkaa - ei helppoa. Mutta ison työn oli tehnyt laadukasta videota varten.

Onko tuosta olemassa lopputulosten  lyhyttä kansanomaista yhteenvetoa ilman esitettyjen väitteiden todistelua fysiikan pohjalta? 

[Pappis]

Todella hyvin tehty video! Ja asiakin oli helppo ymmärtää.

Eri asia sitten on, kuinka moni ymmärtää JWST:n suunnitteluperusteet (ei sen tarvisekaan olla tarkempi kuin Hubble).

[Kaizu]

Video aika tyhjentävästi kertoi difraktion vaikutuksesta kaukoputken erotuskykyyn. Tuli muistuma kvanttimekaniikan luentoon fotonin dualistisesta luonteesta.
Liitekuvan kaava kuitenkin riittänee tavalliselle kaukoputken rakentajalle. Lisäksi ilmakehä rajoittaa erotuskyvyn pariin kaarisekuntiin. Sen vuoksi lienee yhdeksi vertailuputkeksi valittu 8" Celestron, sillä saavutetaan ilmakehän sallima erotuskyky.

Kaizu

[mistral]

Todella hyvin tehty video! Ja asiakin oli helppo ymmärtää.

Okei, no selitä se helposti omaksuttavalla tavalla ;)


Olenko oikeassa jos taivaalta tulee kuvakentän ulkopuolelta, siis hyvin vinossa kulmassa, valoa joka taipuu apertuurin reunassa osuen minne sattuu polttotasolla? Tämä hajavalo sotkisi resoluutiota?

[Kaizu]

Katso Wikipediasta "Airy disk". Tähden kuva ei ole piste vaan pampula jonka ympärillä näkyy sisäkkäisiä renkaita. Erotuskyvyn kertova kulma tulee siitä milloin kaksi vierekkäistä pampulaa ovat irti toisistaan eli ensimmäisen minimirenkaan halkaisija. Renkaan halkaisijaan vaikuttaa apertuuri ja valon aallonpituus, renkaan koko on eri värisellä valolla erilainen. Se että kuva on tällainen pallo ja sisäkkäisiä renkaita johtuu valon aaltoluonteesta. Linssin (tai peilin) eri osista tulevat aallot vahvistavat toisiaan ollessaan saman vaiheisia ja kumoavat toisiaan ollessaan vastakkaisvaheisia. Em. Wikipedian sivulla on myös sama kerrotuna matematiikalla.

Kaizu

[Harmaa Vaeltaja]

Ensimmäinen kerta kun joku yrittää selittää apertuurin merkityksen resoluutiolle. Jotta opetus menisi perille, pitäisi osata englantia, fysiikkaa - ei helppoa. Mutta ison työn oli tehnyt laadukasta videota varten.

Valokuvauksen puolella tuo on selitetty aika monessa paikassa tyhjentävästi. Sillä puolella se "apertuuri" on aukko eli valovoima f. Himmentämällä saa kasvatettua syväterävyyttä, mutta tietyssä vaiheessa alkaa diffraktio tulla liikaa mukaan peliin ja syväterävyys ei enää kasva ja samalla tietty kuva-alan kulmien, jotka eivät ole tarkennusalueen pallomaisuudesta johtuen samalla tarkennusetäisyydellä kuin kuva-alan keskusta, terävyys sekään ei enää parane, vaan koko kuva-alan piirto heikkenee. Sweetspot on aps-c kennolla tuolla f:8-11 alueella ja kinokennolla tuolla f:11-(16) alueella.  Samat optiset lait koskevat myös kaukoputkia, vaikka niissä ei olekaan säädettävää himmennintä.

[Kaizu]

Tähtikaukoputkessa tarkennus on yleensä äärettömään jolloin syvyysterävyysalue menettää merkitystä. Difraktio jää heikentämään resoluutiota. Teoriassa, ihanne optiikalla, suuremmalla apertuurilla saadaan parempi resoluutio. Käytännössä ihanne optiikkaa ei ole olemassa ja apertuuria pienentämällä (aukkosuhdetta suurentamalla) saadaa optiikan kuvausvirheiden vaikutusta pienennettyä. Paras lopputulos, yleensä lyhyellä valovoimaisella, kameraoptiikalla saadaan jollain muiulla kuin täydellä aukolla.

Kaizu

[mistral]

Renkaan halkaisijaan vaikuttaa apertuuri ja valon aallonpituus, renkaan koko on eri värisellä valolla erilainen.

Kaizu

Aha meinaatko että 150mm newton tekee isomman airydiskin verrattuna 250mm newtoniin?

[Kaizu]

Aha meinaatko että 150mm newton tekee isomman airydiskin verrattuna 250mm newtoniin?

Ei kun toisinpäin. Aiemmassa kaavassa apertuuri D on jakajassa.

Ei kun joo. Luin ensin väärinpäin, tekee isomman.

Kaizu

[mistral]

Ok, kiitos, nyt tämä mysteeri selvisi.

[turboruuvi]

Tuokin voisi osaltaan selventää.
https://www.astro.utu.fi/zubi/optics/diffr.htm