Apupeilin ihmettelyä

[nenatriv]

Pillvisinä päivinä tulee ihmetelleeksi kaikenlaista. Tuntui jotenkin oudolta, että SW 200/1000-peiliputkessa 50 mm:n (itse omin käsin mitattu pikkuakseli) apupeili ja okulaariaukko on n. 735 mm:n päässä pääpeilistä. Valokartiosta osahan menee ohi.  Skywatcherin speksien mukaan tuossa putkessa pitäisi olla 53 mm:n apupeili.Totuus (?)  lienee se, että pääpeilin polttoväli on lähempänä 900 mm kuin 1000 mm. Mikähän on helpoin tapa mitata polttotason paikka kohtuullisella tarkkuudella, kun en asiasta paljonkaan ymmärrä? Okulaarilla tarkentamalla ja okulaarin  polttovälin avulla kaiketi? Mitenkähän tarkkaan ottaen? Saisi ainakin selon, onko apupeili riittävä. Liikoja lipsumisvaroja siinä ei ainakaan ole. Miten lie liian pieni apupeili vaikuttaa?

Olli

[Timpe]

Kolme linkkiä lisä-ihmettelyn tueksi:
Apupeilit kaukoputkiin
http://www.teknofokus.fi/Astro/Apeili.htm
Table of Secondary Mirror Sizes for Visual Newtonian Telescopes
http://bi-staff.beckman.uiuc.edu/~melockwo/diagonals.html
Newt is a newtonian telescope design program...
http://www.dalekeller.net/ATM/newtonians/newtsoft/newtsoft.htm

Noista löytynee riittävästi taustatietoa apupeilin koon määrittelyyn, mutta lyhyesti näin: apupeilin koon määrittelee viime kädessä kaukoputken käyttötarkoitus (huomioiden pääpeilin koon asettamat ala- ja ylärajat). Puhtaasti planeettahavaitsemiseen tehty peilikaukoputki käyttää näet paljon pienempää apupeiliä kuin esim. valokuvauskäyttöön tehty putki. SkyWatcherin apupeili lienee kompromissi yleiskäyttöön näiden kahden ääripään väliltä. Nuo sivut lukemalla voit päätellä, mitä kiinalaisinsinöörit ovat ajatelleet ("juanien" lisäksi) putkea suunnitellessaan.

[nenatriv]

Kiitos taulukoista. Takaperin laskemalla päädyin siihen, että SW:n f/5 on tarkemmin f/4.7 tai nopeampi. Ihan hehtaarimittaus tukeekin polttoväliä n. 940 mm. Joka tapauksessa reilusti alle 1000 mm, jolloin apupeilin koko mahtuu minunkin järkeeni. Tiedänpähän nyt pääpeilin polttovälin, jos sitä joskus jossain tarvitsen. Annoin tuon ilmoitetun 1000 mm hämätä.

Olli

[GaryP]

Minulla putken rakentaminen on hidasta puuhaa, ja nyt jäinkin jumiin pähkäilyyn nimenomaan tuon apupeilin koon suhteen. En osaa lukea tuota taulukkoa, joten esitän tälllaisen kysymyksen.

200/1000 (F5) peili on lähtökohtana.
Kysymys.
Kontrastiin vaikuttaa pääasiassa apupeilin koko, missä kohtaa menee raja turhan pienentämisen kanssa?


Eikös polttotasoa voida laskea vaikka putken sisään siirtämällä apupeiliä kauemmaksi pääpeilistä, samallahan apupeilin koko muuttuu turhan suureksi? Yritän vielä etsiä lisää keskusteluja täältä, muistelen jonkun esittäneen laskukaavan tähän liittyen, siis apupeilin vaikutuksen valon määrään ja kontrastin heikkenemiseen.

Olen rakentamassa putkea siten että se on säädettävissä myös pituussuunnassa, joten yksi kiinnike apupeiliä varten riittää. Kollimoimaan joutuu muutenkin (ilmeisesti) joka kerta, joten ongelma ei ole suuri. Pointtina tässä on se että voisin edes teoriassa optimoida valon määrää kun vaihdan eri kuvauslaitetta apupeilin kautta kuvattaessa, Toucam tai 300D. Olen virittelemässä myös apupeiln kiinnityspisteeseen mahdollisimman pientä sovitinta jolla saan pelkän Toucamin kennon ja mahdollisimman pienen polttovälinlyhentäjän suoraan samalle linjalle, pitäisi päästä hyvinkin puoleen pinta-alaan apupeiliin verrattuna. Maksaako vaivan muuta kuin hauskana rakentelukokeiluna? Tuo on siitä mukava että samalle linjalle saa mahtumaan putkeksi kennoon jäähdytyksen sekä moottorin tarkennusta varten. Moottorissa on välitykset ja se halkaisija on n. 15mm. Lattakaapeli menee mukavasti spideria myöten.

Kari

PS. Huh, saako tuosta mitään tolkkua, vai olenko vain niin perjantain lumoissa etten osaa lukea omia kirjoituksiani?
PS2. Jaaha, unohdin noita edellisiä linkkejä klikkaillessa katsoa Teknofokuksen linkin, siellähän oli jo infoa... voi tätä samaa päätä kesät talvet...
PS3. Lopputulos, 20-40mm toimii eikä vaikuta juuri lopputulokseen?

[Kaizu]

Jos aiot kuvata Canonilla niin kuvatason (polttopiste) on oltava vähintään 5cm putken ulkopuolella. Oikein matalalla tarkentimella okulaarin saa fokukseen kun polttopiste on vain hyvin vähän putken ulkopuolella. Visuaalikäyttöön optimoitu putki, jossa apupeilin koko on minimoitu, sopii huonosti kuvauskäyttöön vinjetoinnin vuoksi. Vastaavasti kuvauskäyttöön optimoidussa pitkessa apupeili tulee niin isoksi että se pienentää kontrastia vähäsen ja näkyy kuvassa tummana läikkänä keskellä kuvaa pienellä suurennoksella. Vastaavasti kummallakin tavalla havaintolaitteen optimietäiisyys pääpeilistä on erilainen.
Eli pitää etukäteen päättää miten aikoo putkella havaita ja optimoida sen mukaan. Vaihtoehtona on "Lego" putki joka kullakin käyttökerralla kootaan tarpeen mukaan. Niin ja voihan sitä katsella eri käyttöön optimoidulla putkella, silloin joutuu vain sietämään pieniä haittoja. Ei  kuvausputkiputki täysin läpinäkymätön ole vaikka kameran tilalle vaihtaa okulaarin.

Kaizu

[GaryP]

Tämähän se on ollut alusta lähtien lähtökohtana, eli pitää pystyä kolmella eri tavalla, polttotaso perinteisesti pienikennoisella (toucam) sekä DSLR. Näitä varten tulee olemaan liukuva fokusointilaite, olettaen että peiliä edes kannattaa pienentää webcameran kennoa varten, silloinhan polttotaso myös laskee kun optimoidaan valokimpun keskialue.
Tätähän tässä yritän juuri selvitellä että miten paljon kannattaa nähdä vaivaa pelkästään kontrastin parantamiseksi, eli apupeilin huonontavan vaikutuksen minimointi. Jos kuitenkin loppupeleissä on niin, että peilin pienentäminen ei maksa vaivaa, ja on pelkkää hifistelyä käyttää erikokoisia peilejä, en sitä edes tee ellei ole tekemisen pulaa. Aika tuntuu olevan kiven alla.

Kolmas tapa kuvata on se että etsin mahdollisimman tarkasti alueen johon polttotaso tulee ilman apupeiliä, ja teen siihen sovittimen jolla saan Toucamin kennon suodattimineen, ja tarvittaessa barlowin tai lyhentäjän myös. Koko idea lähti siitä etteä kollimoinnin kanssa pääsee helpommalla kun on yksi mutka vähemmän. Toucamin kennon saa mukavasti lattakaapeleilla siirrettyä irti elektroniikastaan, siihen saa pienen siilin passiiviseen jäähdytykseen, joten maksaa vaivan kokeilla. Puhun siis itseni puolesta vain, jos joku vaikka haluaisi samaan hengenvetoon torpedoida tuon maantasalle.

Aluminiiniputken sisäpinta en melkoinen peili itsessään, ajattelin tehdä kankaasta "putken" joka eristää sisäpinnan heijastukset, en jaksa alkaa maalailemaan vielä tässä vaiheessa. Täytyisi varmaan laittaa pari kuvaa tuosta nykytilasta vaikka se onkin varmasti aika säälittävä teidän silmissänne.
:)

Kiitoksia, lisää huomioitavia asioita otetaan ilomilin vastaan, enkä millään löydä sitä kaavaa jolla optimaalisin apupeilin koko määrätään kennon koon suhteen. Missähän se luuraa...?

Kari

[Kaizu]

En oikein usko että Toucamin kenno toimisi pitkän kaapelin päässä. Olen kyllä kuullut että sitä on menestyksellä nostettu sen verran piirilevystä irti että on saatu tehtyä kennolle jäähdytys. Jos pelkästään Toucamilla kuvaat niin sen voisi suoraan sijoittaa putken keskelle. Oma Toucam modaus on halkaisjaltaan n.60mm koteloineen joten se varjostaa vähemmän kuin käyttämäni 80mm:n apupeili.
Johdot pitää tietenkin tuoda mahdollisimman litteällä kaapelilla spideria pitkin.
En huomannut katsomalla kontrastieroa 50mm:n ja 80mm:n apupeilien välillä. Sen kyllä huomasin että pitkällä (50mm) okulaarilla isompi apupeili näkyy mustana möykkynä keskellä kuvaa. 35 millisellä ei enää näyhäiritsevästi.

Kaizu

[GaryP]

Kenno on tällä hetkellä n. 25cm mittaisten lattakaapeleiden päässä ja toimii mainiosti. Ja meinaan saada koko paketin mahtumaan moottoreineen tuubiin jonka ulkohalkaisija on 37,5mm.

Kari

[Kaizu]

Aina oppii jotakin uutta. Jos kameran saa noin pieneen halkaisijaan niin sehän on pienempi kuin normaali apupeili. Sillä voi saada konstrattikkaita kuvia. Vielä kun tunget samaan putkeen oikean tähtikameran.
Laita kuvia näytille kun rakennelma edistyy, mielenkiinnolla odottelen.

Kaizu

[GaryP]

Toivotaan ettei suurehkot odotukseni lopputuloksesta mene aivan metsään. Jotenkin tuntuu että kun yrittää keplotella isojen ideoiden, matalan budjetin, huonojen työkalujen ja heikkojen taitojen kompromissien suossa, lopputulos on... Vaikea sanoa vielä, kaikki ihmiset joiden kanssa on tästä näperryksestä keskustellut, ovat onnistuneet uskottelemaan että tuota ei saa aloitteleva harrastelija toimimaan. Helposti tulee uskottuakin, kaikenmaailman säätötoimenpiteet tuntuvat suorastaan yliluonnolisen vaikeilta toimenpiteiltä kun ei ole elävässä elämässä päässyt näkemään. Niinpä tuntui 80-luvun V4 Hondan venttiilien säätökin ammattimiehen hommalta ennenkuin ekan kerran onnistuneesti sen teki.

Lupaan kertoa lopputuloksen, vaikka heittäisin pyyhkeen kehään. Nyt kaipaan vaan hurjasti ideoita joita voisi käyttää pala kerrallaan, ettei tule rakennettua sellaista konstruktiota jonka purkaminen ja muokkaaminen on hankalampaa kuin uuden rakentaminen.
:)

Kari

[Timpe]

En osaa lukea tuota taulukkoa, joten esitän tälllaisen kysymyksen.
200/1000 (F5) peili on lähtökohtana.
Kysymys.
Kontrastiin vaikuttaa pääasiassa apupeilin koko, missä kohtaa menee raja turhan pienentämisen kanssa?

Asia taisi jo selvitä tuossa alla, mutta tässä on lyhyt ohjeistus tuohon apupeilitaulukkoon. Tekijä kirjoittaa näin:
"Below is a large table of secondary mirror sizes computed for various sizes and focal ratios of primary mirrors from 6" to 48" in diameter, and for a number of distances from the center of the secondary mirror to the focal plane (d2).  In addition, I have listed the size required for a 0.00", 0.25", and 0.50" diameter fully illuminated field (FIF) at the focal plane.  The 0.00" size is included to indicate the minimum secondary size required to get all of the light that your telescope captures to the center of the focal plane.  Using a secondary smaller than this results in stopping down your telescope, so don't do it unless the edge of your primary is known to be bad."

Tarvitset taulukon tulkintaan apupeilin etäisyyden polttotasosta (taulukossa d2). Sitten katsot taulukosta oikean peilikoon ja valovoiman eli sinulla oikea rivi alkaa "8.00" F/ 5.00" merkinnällä (taulukon kaikki pituudet ovat tuumina, joten joudut laskemaan millimetri-muunnokset itse). Tämän jälkeen valitaan tarvittavan täysin valaistun kuva-alan koko riveiltä FIF=0.00" tai 0.25" tai 0.50" (6,35mm tai  12,7mm), joista jälkimmäistä suositellaan yleiskäyttöön. Jos tarvitset yli 12,7mm (0.50") kokoista kuva-alaa esim. kuvauskäyttöön, niin joudut päättelemään tarvittavan apupeilin koon taulukossa olevien kokojen perusteella tai laskemaan sen muilla keinoilla. Huomaa, että rivi FIF = 0.00" kertoo apupeilin ehdottoman minimikoon, jonka alapuolella kaikki pääpeilin valo ei enää mahdu apupeilin kiekolle vaan menee osin hukkaan rajoittaen tällä tavoin pääpeilin kokoa. Taulukon mukaan tämä minimi apupeilin koko olisi ilmeisesti luokkaa 30-35mm.

En tiedä, kuinka suuri etäisyys apupeilisi keskeltä on polttotasolle, mutta taulukon lukemat 6"...7"...8" (15,2cm...17,8cm...20,3cm) antavat apupeilin kooksi 1,63" (41mm) ... 1,81" (46mm) ... 2" (51mm) lukemat, jos halutaan tuo 12,7mm (0.50") täysin valaistu kuva-ala. Miltä tuo näyttää oman putkesi mittoihin suhteutettuna vai onko tuo taulukko huu-haata?

[GaryP]

Hienoa kun sain tulkinta-apua tuohon, englanti taipuu, mutta heikohkosti tuolla tasolla.

Putkeni ominaisuus on se että polttotaso on täysin portaattomasti säädettävissä, fokusointilaite liukuu apupeili mukanaan, joten polttotaso voi olla vaikka peilin edessä jos niikseen tulee. Mikä mahtaa olla järkevin lähin taso, varmaan se on hyvin lähellä peilin sädettä, eli jos laittaa marginaalisesti lisää millejä niin apupeilin keskeltä 105mm. Tuossa taulukossahan oli 5" lähin, eli 20mm siitä voisi vielä laskea. Toucamin kenno on niin onneton että aika pieneksi saa kimpun pusertaa.

Eihän noita taulukoita tarvitsisi jos omistaisi kunnon kokoelman apupeilejä, mutta nyt ei sellaisia ole kuin yksi 41mm akselilla. Mutta maksaako vaivaa pienentää tässä tapauksessa, saako siitä lisäarvoa enää, vai ollaanko jo rajoilla?

Jos nyt pinta-aloja vertailisi tässä hieman:

Pääpeili
200mm= 31416mm2

apupeili (prosenttia pääpeilin pinta-alasta)
20mm= 314mm2  (1%)
24mm= 452mm2 (1,4%)
30mm= 707mm2 (2,3%)
40mm= 1257mm2 (4%)
50mm= 1963mm2 (6,3%)
60mm= 2827mm2 (9%)

Jos nyt laskin oikein niin tuonne 40mm asti ei vielä ole kovin suuri peitto edessä, eikä siitä alaspäin enää saada suhteessa paljoa pois. Onko kokemusta rajasta jossa alkaa kuva muuttumaan selkeästi?

Kari

[Timo Kantola]

Onko kokemusta rajasta jossa alkaa kuva muuttumaan selkeästi?

Ei ole omakohtaista kokemusta, mutta joskus 90 luvulla oli Sky&Teleskopessa tehty tutkimusta aiheesta ja olivat tulleet raja-arvoon 30% peitto ja sitä pienempi ei vaikuta kontrastiin havaittavasti, yli 30% apupeilin peitto rupeaa vaikuttamaan kontrastiin havaittavasti. Nyt puhutaan siis apupeilin halkaisijan suhteesta pääpeilin halkaisijaan .  Eli tuon mukaan 20cm peilille olisi max. 60mm apupeili ( 60/200=0.30 = 30%)  .

Käsittääkseni Meaden ja Celestronin Schmidt-Cassegrain putkissa apupeilin peitto on luokkaa 33% , ja ihan hienoja planeettakuvia niilläkin saa. RC - putkissa peitto on 40% ja ylikin.
Tosin Newton putkissa apupeilin pitimet tekevät oman haittansa kontrastiin, mutta kyllä Newtoneillakin planeettoja voi kuvata. Putken sisäiset - ei toivotut heijastukset-  kannattaa , jos mahdollista eliminoida paflauksella, tai jollain huonosti heijastavalla materiaalilla niin hyvin kuin mahdollista.

[GaryP]

Ok, tässä kohtaa voisin tietysti mainita että planeettakuvaukset eivät (juuri nyt) kovasti kiinnosta, ne vaatisivat niin paljon enemmän polttoväliä jotta saisi jotain näkyviinkin. Toki tuossa voisi käyttää jos jonkin sortin barlowia, löytyyhän tuolta laatikosta tuollainen Tele Vue 5x Powermate jolla sitä polttoväliä saisi... mutta valovoima tippuukin sitten jo hurjasti. Toisaalta, planeetat antavat kyllä sitä muutenkin tarpeeksi. Eli ottiatuota, taitaa olla silti himmeissä kohteissa jokainen prosentti kotiinpäin, valotusta joutuu venyttämään ja kuvia pinoamaan aikalailla.

Kari