расчет поле зрения телескопа
Формулы для расчёта телескопа
Основные формулы, показывающие на что примерно способен телескоп.
Не забывайте только, что это теория, на деле всё сильно зависит от качества изделия, правильности настройки и состояния атмосферы.
Кратность или увеличение телескопа (Г)
Максимальное увеличение (Г max)
Светосила
Светосила телескопа определяется в виде отношения D:F. Если не особо заморачиваться, то чем меньше это отношение, тем лучше телескоп подходит для наблюдения галактик и туманностей (например 1:5). А более длиннофокусный телескоп с соотношением вроде 1:12 лучше подходит для наблюдения Луны.
Разрешающая способность (b)
Из сказанного выше видно, что в обычных условиях минимальная разрешающая способность в 1″ достигается при апертуре 150мм у рефлекторов и около 125мм у планетников-рефракторов. Более апертуристые телескопы дают более чёткое изображение только в теории, ну или высоко в горах, где чистая атмосфера, либо в те редкие дни, когда «с погодой везёт».
Однако, не забывайте, что чем больше телескоп, тем ярче изображение, тем виднее более тусклые детали и объекты. Поэтому, с точки зрения обычного наблюдателя, изображение у больших телескопов всё равно оказывается лучше, чем у маленьких.
Вдобавок, в короткие промежутки времени атмосфера над вами может успокоиться настолько, что большой телескоп покажет картинку более чёткую, чем при том самом пределе в 1″, а вот маленький телескоп упрётся в это ограничение и будет очень обидно.
Так что, нет особого смысла ограничиваться 150-ю миллиметрами 😉
Предельная звёздная величина (m)
Приведу для справки таблицу соответствия апертуры телескопа D и предельной звёздной величины:
| D, мм | m | D, мм | m |
|---|---|---|---|
| 32 | 9,6 | 132 | 12.7 |
| 50 | 10,6 | 150 | 13 |
| 60 | 11 | 200 | 13,6 |
| 70 | 11,3 | 250 | 14,1 |
| 80 | 11,6 | 300 | 14,5 |
| 90 | 11,9 | 350 | 14,8 |
| 114 | 12,4 | 400 | 15,1 |
| 125 | 12,6 | 500 | 15,6 |
Выходной зрачок
Поле зрения телескопа
Поле зрения телескопа = поле зрения окуляра / Г
Поле зрения окуляра указано в его паспорте, а увеличение Г телескопа с данным окуляром мы уже знаем как расчитать: Г=F/f.
Чем полезно знание поля зрения телескопа?
Чем больше поле зрения телескопа, тем больший кусок неба виден, но тем мельче объекты.
Зная какое поле (угол) захватит ваш телескоп при заданном увеличении, и зная уговые размеры искомого объекта, можно прикинуть какую часть поля зрения займёт этот объект, то есть прикинуть общий вид того, что вы увидите в окуляре.
Если вы ищете объект не по координатам, а по картам, то полезно сделать из проволоки колечки, которые соответствуют на карте угловым полям зрения ваших окуляров в составе данного телескопа. Тогда гораздо легче ориентироваться: двигая телескоп от звезды к звезде и одновременно перемещая колечко на карте, вы легко можете сверять оба изображения.
Теперь, когда примерно ясна взаимосвязь характеристик телескопа, можно другими глазами посмотреть на то, что можно увидеть в телескопы разных размеров.
Владимир, 19 июля 2020 г.
Владимир, юмор оценил, разработками шпионского оборудования не занимаюсь 🙂
Николай, 19 July, 2020
Как решить эту задачу,не понимаю.
Фотоаппаратом с фокусным расстоянием объектива 9 см фотографировали далекие предметы на максимально близком для данного аппарата расстоянии 81 см. Определить, на сколько при этом пришлось выдвинуть вперед объектив.
Матвей, 25 июня 2020 г.
В таком виде я тоже условие не понимаю. Но, если предположить, что в задаче пропущено, что сначала просто фоткали далёкие предметы, а потом на максимально близком для данного фотоаппарата, то это похоже на задачу на формулу тонкой линзы:
1/f2 = 1/F-1/d2 = 1/9-1/81 = 9/81-1/81 = 8/81;
f2 = 81/8 = 10.125 см
f2-f1= 10.125-9 = 1.125см
Если что, я не виноват 🙂
Николай, 26 June, 2020
Как определить (по какой формуле) диапазон телескопа, если он необходим для наблюдения за звездами с атмосферной температурой, например, 10000:К?
Елена, 22 мая 2020 г.
Николай, 26 May, 2020
Максим, 30 апреля 2020 г.
Николай, 12 May, 2020
А мой телескоп наверное самый такой простой. Levenhuk Skyline 76*700AZ очень обидно то,что я могу посмотреть только окружность звезды я середина её тёмная. почему?ответьте если можно.
Татьяна, 16 февраля 2020 г.
Николай, 16 February, 2020
Елена Александровна, 16 августа 2019 г.
Николай, 16 August, 2019
Большое спасибо за статью и другие статьи вашего сайта, очень понятно и подробно, спасибо.
Александр, 16 августа 2019 г.
Пожалуйста. Спрашивайте, если что 🙂
Николай, 16 August, 2019
Замечательная статья. Благодарю. Celestron 120/1000 OMNI
Андрей, 24 ноября 2018 г.
Очень интересно и подробно всё описано. Для меня это очень нужная статья, т.к. недавно начал заниматься астрономией. Мой телескоп: Sturman HQ1400150EQ. Спасибо вам большое!
Виктор, 9 ноября 2018 г.
Расчет поля зрения телескопа
Для решения многих астрономических задач, начиная от визуального наблюдения крупных туманностей и заканчивая сложными поисковыми работами коричневых карликов или межзвездных комет, важно знать поле зрения своего инструмента.
Вариант 1: визуальные наблюдения
В этом случае у нас есть объектив и окуляр. Итоговое поле зрения W будет определяться полем зрения окуляра w, делёным на текущее увеличение телескопа z: W = w/z (1).
Поле зрения окуляра как правило написано на самом окуляре, либо на сайте продавца, сайте производителя и тп. Если не можете найти этот параметр, значит у вас в руках дешевая китайская «затычка фокусера» и её поле зрения 40-45 градусов. Комплектные окуляры чаще всего такие.
Увеличение телескопа z считается как фокусное расстояние объектива F, делёное на фокусное расстояние окуляра f: z = F/f (2).
Пример : Рассчитать поле зрения популярного телескопа Sky Watcher Dob 6″ (150/1200) с окуляром William Optics 9mm.
Поле зрения окуляра составляет 72 градуса, фокусное расстояние телескопа 1200мм, фокусное расстояние окуляра 9мм.
Используем формулы (1) и (2): W = 72/(1200/9) = 72/133.3 = 0.54 градуса
Можно перевести в угловые минуты: в одном градусе 60 минут, значит наше поле 32,4′. То есть как раз целиком поместится Луна!
P.S. Двухкратная линза барлоу увеличивает фокусное расстояние телескопа в два раза и во столько же уменьшает итоговое поле зрения. Трехкратная, соответственно, в три.
Вариант 2: фотографические наблюдения
Теперь вместо окуляра на телескоп установлена CCD либо CMOS-камера. И поле зрения будет определяться фокусным расстоянием объектива F и линейным полем зрения приемной камеры (диагональю) d.
Пример : Рассчитать поле зрения популярного телескопа Sky Watcher BKP 2008 (200/800) с полнокадровым фотоаппаратом Canon 6D.
Размер полного кадра 24х36мм, диагональ соответственно 43,3мм. Фокусное расстояние телескопа 800мм. Поле зрения: W = 3438*43,3/800 = 186.1′ = 3.1 градуса.
P.S. Следует помнить, что в светосильных зеркальных телескопах системы Ньютона (при отношении диаметра к фокусу равном 1/4-1/5) рабочее поле зрения будет ограничено возрастающей к краям кадра комой. И если со светосилой 1/6 и кропнутым фотоаппаратом еще можно снимать, то на светосиле 1/4 и полнокадровом аппарате рабочей будет лишь центральная часть кадра. В этом случае рекомендую использовать кома-корректоры.
полезные КАЛЬКУЛЯТОРЫ поля зрения и разрешения
astro-talks
форум для любителей астрономии
Поле зрения окуляра
Модератор: Ernest
Поле зрения окуляра
Сообщение Ernest » 23 окт 2009, 13:11
Поле зрения окуляра
Входное поле зрения окуляра
Выходное поле зрения окуляра
Терминология связанная с видимым полем зрения
Классификация окуляров по величине поля зрения
[align=center]
[/align]
Преимущества и особенности широкоугольных окуляров
Математика поля зрения окуляра
Угол w’ пересечения главного луча на выходе из окуляра с его осью точно можно определить только путем просчета телецентрических лучей (идущих параллельно оптической оси в пространстве предметов и край полевой диафрагмы) через линзы окуляра. Но в так называемом приближении «нулевых лучей» угловое поле зрения 2w’ и линейное 2Y (эффективный диаметр полевой диафрагмы) связаны простым соотношением
2w’ = 57.3·2Y/f’о градусов (1),
Расчетное угловое поле зрения, определенное как указано выше, очень полезно, так как дает возможность быстро определить какое поле зрения 2w видно через телескоп фокусом f’ с установленным в него окуляром. Входное поле зрения телескопа (угловой размер того, что мы видим через телескоп на небе) равно:
То есть получаем простое соотношение между входным полем зрения телескопа 2w и выходным полем зрения окуляра 2w’ (обе величины угловые):
Измерение поля зрения окуляра
2w’, град. = t·cos(δ)·f’/(240·f’o) = t·cos(δ)·Г/240 (5)
astro-talks
форум для любителей астрономии
Важные характеристики телескопов
Модератор: Ernest
Важные характеристики телескопов
Сообщение Ernest » 31 авг 2011, 12:04
Что такое увеличение телескопа?
Что такое апертура телескопа?
Что такое апертурная лихорадка?
Это естественное следствие из кардинального свойства апертуры ограничивать проницание и разрешение телескопа. Владелец менее апертурного телескопа, войдя во вкус наблюдательной астрономии, хочет сменить его на более апертурный (с большим диаметром линз/зеркала), чтобы иметь возможность увидеть больше. По ряду соображений, имеет смысл переходить на размер апертуры примерно в полтора раза больший, чем предыдущая. В некоторых случаях этот естественный ход событий приобретает клиническую форму, когда смена апертуры на большую происходит задолго до исчерпания возможностей наличного инструмента – просто как погоня за дюймами, не взирая на те трудности, с которыми придется столкнуться используя габаритный и тяжелый инструмент. Что и называют апертурной лихорадкой.
Что важнее увеличение телескопа или его апертура?
С каким максимальным увеличением я смогу наблюдать?
Обычно отвечают, что для этого надо умножить диаметр апертуры телескопа, измеренный в миллиметрах, на полтора или 40 апертур выраженных в дюймах. То есть для 10” инструмента (диаметр апертуры 254 мм) максимальное разумное составит около 400 крат.
Но тут надо отметить ряд обстоятельств. Это число не догма – обычно телескоп используется с меньшим увеличением подобранным для наблюдений того или иного класса объектов. Кроме того, при больших остаточных аберрациях объектива телескопа, плохой юстировке, неудачном климате места наблюдений (турбулентная атмосфера), тусклых объектах наблюдений, отсутствии часового ведения телескопа увеличения придется ограничивать меньшим, чем предельное, значением увеличением. При ярких объектах наблюдений, при проведении некоторым технических наблюдений (связанных с юстировкой телескопа или разрешением тонкой дифракционной структуры двойных звезд) неважной остроте зрения наблюдателя и надежном часовым двигателе монтировки, который отрабатывает компенсацию вращения Земли, вполне может оказаться полезным использование и несколько больших значений увеличений. Чем больше увеличение, тем меньше яркость изображения, меньше поле зрения телескопа, заметнее проявления дефектов оптики телескопа. И наоборот чем увеличение меньше, тем больше поле зрения телескопа, больше яркость изображения, оно выглядит более контрастным и резким.
см. также статью из ЧАВО «Какое максимальное увеличение имеет смысл для телескопа?»
Что такое разрешение телескопа?
Что такое проницание телескопа?
Что такое поле зрения телескопа?
Важна ли светосила для объектива телескопа?
Светосила объектива телескопа или его относительное отверстие (отношение диаметра апертуры к фокусному расстоянию) – важная характеристика для астрографа, телескопа используемого для производства фоторабот. Этот параметр (наряду со временем выдержки) определяет экспозицию при получении одного кадра. Чем светосила больше, тем меньшее время требуется для достижения той же экспозиции – того же уровня полезного сигнала на фотоматериале. Длительность выдержек при фотографировании широких звездных полей и туманностей обеспечивается довольно сложными системами слежения за суточным вращением неба, компенсацией несовершенства механики монтировки и поэтому для астрографа в ряде случаев важно уменьшить время выдержки и максимально увеличить светосилу объектива (без потерь в качестве изображения).
При визуальных наблюдениях в первом приближении светосила объектива телескопа не столь существенна. То насколько ярким глаз увидит изображения в телескоп, определяется не светосилой объектива, а размером выходного зрачка телескопа. Диаметр выходного зрачка равен диаметру апертуры объектива деленному на увеличение. То есть, чем больше увеличение, тем меньше выходной зрачок и тем меньше яркость изображения.
Светосила объектива телескопа косвенно определяет размер поля зрения. Чем светосильнее объектив телескопа – тем большее поле зрения возможно получить в пределах его окулярного тубуса или зафиксированном размере фотоприемника (кадра камеры). Кроме того как у визуального так и у фотографического астрономического телескопа (рефлектора или рефрактора) продольный размер трубы, обычно, тем меньше, чем больше относительное отверстие его объектива.
При фотоработах по широким полям (звездные поля, туманности, галактики и т.п.) относительное отверстие (отношение диаметра входной апертуры к фокусному расстоянию) выбирают побольше, чтобы получить лучшую проработку тусклых объектов (см. выше про важность светосилы). Но при стремлении к наивысшему проницанию по звездам требуется согласовывать относительное отверстие объектива и сумму его остаточных аберраций с размером пиксела фотоприемника. Вполне может статься, что меньшая светосила объектива даст лучшее проницание.
А вот для визуальных инструментов большее относительное отверстие объектива интересно постольку, поскольку позволяет получить большее поле зрения при том же размере фокусера (полевой диафрагмы обзорного окуляра).
При этом надо иметь ввиду, что большая светосила объектива обычно сопровождается большими остаточными аберрациями (как расчетными, так и ошибками производства, разюстирокой). Так что при желании достичь предельного разрешения (например, по планетам) лучше предпочесть телескопы с нефорсированным (небольшим) относительным отверстием объектива. Кроме того, в зеркальных системах большее относительное отверстие влечет за собой большее центральное экранирование, что также не добавляет контраста изображению на предельных увеличениях.
Фокусное расстояние телескопа
В окулярную трубку фокусера (фокусировщика) телескопа вставляют окуляры и проч. узлы. Двухдюймовый фокусер в любом случае лучше, хотя бы потому, что переходники для посадки 1.25″ окуляров и проч. аксессуаров в 2-дюймовый фокусер есть, а обратных переходников (во всяком случае без потерь в поле зрения) – нет. 2-дюймовый фокусер предоставляет больше свободы в выборе окулярных аксессуаров. Особенно важно иметь больший диаметр окулярной трубки фокусера в астрографе. Но 2″ аксессуары дороже и габаритнее.
см. также статью из ЧАВО «2» или 1.25″?»
В телескоп все видно вверх ногами?!
Среди астро-товаров, как и в мире всех прочих гаджетов, есть особенно дорогие, в том числе с карбоновыми трубами. Первоисточник этого карбона – стремление создать трубу астрографа минимально подверженную уходу фокуса из-за температурного дрейфа в процессе съемки. Масляная иммерсия между линзами апохромата позволяет увеличить размер «склейки» против допустимых при традиционном способе склеивания и получить все преимущества склеенного блока – минимальные возможности для разъюстировки, потерь света и т.п.
Это возможность сочетать быструю перефокусировку с точной высокочувствительной подстройкой фокуса на больших увеличениях, что особенно актуально для светосильных телескопов.
Что ограничивает мобильность телескопа?
Обычная схема астрономических наблюдений с выездом за город – вынос из дома к автомобилю частей телескопа (труба, монтировка, тренога), сумки или чемоданчика с аксессуарами (окуляры, фильтры, карты, фонарь), расфасовка всего этого добра по салону и в багажник, а по прибытии на место наблюдения вдали от городских огней сборка телескопа.
При таком подходе мобильность ограничена только весом и габаритом самой тяжелой и габаритной из частей телескопа, размерами дверных проемов, дверей в лифте, объемом багажного отделения (а то и прицепа) автомобиля, силой и количеством рук наблюдателя и его помощников, трудоемкость сборки/разборки телескопа на части.
Можно ли будет перевозить телескоп на автомобиле?
Да – это наиболее обычный способ доставить телескоп к месту наблюдений для жителей больших городов.
Каковы примерные размеры телескопов?
Расчет поле зрения телескопа
Телескопостроение. Основные принципы расчёта телескопов
 |
Античная астрономия 
Система кассегрена