Focusering van DSO-objecten

Viewing 14 posts - 1 through 14 (of 14 total)
  • Author
    Posts
  • #22020

    Sneyers
    Participant
    posts: 9

    Scherpstellen op deepsky objecten is verwarrend. Als je een Galaxy wilt fotograferen die 30 miljoen lichtjaren verwijderd is, is het dan voldoende om scherp te stellen op bv. de ster Deneb (1600 lichtjaar) met een Batinovmasker, om dan de Galaxy te kadreren en met dezelfde focusinstelling te fotograferen ?

    Of is er wel degelijk nog een focusaanpassing nodig ? En hoe doe je dat dan als de Galaxy geen heldere ster bevat als Deneb, zodat je het batinovmasker niet kunt gebruiken ?

    #22022

    KeesScherer
    Participant
    posts: 1402

    Voor het scherp krijgen van de maan is scherpstellen op een ster prima, allebei dicht genoeg bij oneindig. En verderweg maakt het al helemaal niet meer uit. Nog illustratiever, een ISS maan-overgang.

    #22024

    Sneyers
    Participant
    posts: 9

    Dank u Kees, dat dacht ik eigenlijk ook, maar waarom verkoopt men dan scherpstelmotors voor astrofotografie ?

    #22027

    InFINNity Deck
    Participant
    posts: 154

    We kunnen dit natuurlijk even snel berekenen. Voor een lens geldt (afbeelding van https://en.m.wikipedia.org/wiki/Lens#/media/File%3ALens3.svg):

    1/s1 + 1/s2 = 1/f

    Met s1 als de afstand tot het object en f het brandpuntsafstand van je kijker (ik heb even 1050mm van mijn Esprit genomen) kunnen we s2 berekenen. Hieronder heb ik dat in stappen met een factor 10 gedaan omdat mijn pc het rekenklusje voor 1600 en 30 miljoen lichtjaren niet aan kan.

    Je ziet dat als de afstand meer dan 1 miljoen meter (1000km) wordt dat een factor 10 vergroten van de afstand een focus-fout oplevert kleiner dan een kwart labda (labda zijnde de golflengte van groen licht, 540micrometer) en dus zal je het effect van een factor 10 op die afstand al niet meer zien.

    s1 [m]             s2 [m]                                      s2(n-1) – s2(n)        (s2(n-1) – s2(n)) < labda/4
    1.00E+002   1.06114199090450000000                  –                                 –
    1.00E+003   1.05110365884178000000           1.00E-002                    FALSE
    1.00E+004   1.05011026157747000000           9.93E-004                    FALSE
    1.00E+005   1.05001102511576000000           9.92E-005                    FALSE
    1.00E+006   1.05000110250116000000          9.92E-006                    FALSE
    1.00E+007   1.05000011025001000000          9.92E-007                     TRUE
    1.00E+008   1.05000001102500000000         9.92E-008                     TRUE
    1.00E+009   1.05000000110250000000         9.92E-009                     TRUE
    1.00E+010   1.05000000011025000000          9.92E-010                     TRUE
    1.00E+011   1.05000000001103000000           9.92E-011                     TRUE
    1.00E+012   1.05000000000110000000          9.92E-012                     TRUE
    1.00E+013   1.05000000000011000000          9.92E-013                     TRUE
    1.00E+014   1.05000000000001000000         9.93E-014                     TRUE
    1.00E+015   1.05000000000000000000         9.99E-015                     TRUE

    Gebruiken we de factor 30000000/1600, dan is het na de eerste stap al gedaan, terwijl we dan pas op 35 miljard meter zitten (117 lichtseconden):

    s1 [m]          s2 [m]                                      s2(n-1) – s2(n)        (s2(n-1) – s2(n)) < labda/4
    1.00E+002   1.06114199090450000000
    1.88E+006   1.05000058800033000000   1.11E-002                    FALSE
    3.52E+010   1.05000000003136000000   5.88E-007                    TRUE

    Nicolàs

    #22029

    Sneyers
    Participant
    posts: 9

    Beste, ik ben diep onder de indruk van deze berekeningen, maar dit is wat te ingewikkeld voor mij. Maar toch heel erg bedankt hiervoor.
    Ik werk met een Celestron c11 brandpunt 2800 mm met soms x2.5 televue wordt dat 7000mm.
    Kan ik met deze configuratie scherpstellen op Deneb, om dan ook een object op 50 miljoen lichtjaar scherp te hebben ?

    #22031

    InFINNity Deck
    Participant
    posts: 154

    Dat we een auto-focuser nodig hebben, is omdat we moeten proberen de beeldsensor precies op die afstand s2 van het objectief te krijgen, het liefst binnen je depth of focus (DOF). DOF kan berekend worden uit DOF = labda x (f-getal)². Met f-getal van mijn Esprit van 7 kom ik dan op 0.00054 x 49 = 0.026mm. En dat is waarom een motor handig is bij het focusen.

    Nicolàs

    #22033

    InFINNity Deck
    Participant
    posts: 154

    Er zit qua afstand waarop het niet meer uitmaakt vrijwel geen verschil tussen de Esprit en de C11. De DOF is wel wat anders, namelijk 0.054mm. Je kan dus scherpstellen op ieder object dat verder dan 117 lichtseconden (2 lichtminuten) van ons verwijderd is. Er zou dus nog verschil moeten zijn tussen de Maan en de sterren (of heb ik een rekenfout gemaakt?), maar ik vraag me af of dat in de praktijk merkbaar is, heb het eigenlijk nooit geprobeerd.
    Dus ja, lekker scherpstellen op Deneb of willekeurig welke andere ster dan ook.

    Er is wel nog een puntje om rekening mee te houden en dat is de mirror-shift van je C11. Stel, je stelt scherp op een ster in de zenit en je gaat op 30 graden hoogte fotograferen (of v.v.), dan heb je kans dat je focus verloopt doordat de spiegel enigszins van positie verandert. Ik zou dus wel scherpstellen op een object met circa dezelfde hoogte.

    Nicolàs

    #22035

    InFINNity Deck
    Participant
    posts: 154

    Ik realiseer me net dat ik een denkfout gemaakt heb. Ik vergeleek de stappen met een kwart golflengte, maar ik moet natuurlijk vergelijken met de DOF en dat scheelt nogal wat. Dit betekent dat er al geen verschil meer is bij een afstand groter dan 100km oftewel 0.0003 lichtseconden.

    Er bestaat wel kans dat de Airy-disc er beter uit ziet als er beter gefocused wordt, maar die Airy-disc heb ik hier in Nederland nog niet gezien… 😉

    Nicolàs

    #22037

    Guest
    Participant
    posts: 41

    Infinnity Deck geweldig hoeveel tijd je hierin hebt gestopt. Ik wist niet dat scherpstellen op een DSO zo’n probleem was (-:)!

    #22039

    Theunissen
    Keymaster
    posts: 1037

    Beste Francis (Sneyers),

    Ik heb jouw vraag zoals gesteld op de Wall in een forum topic gegoten, dit voor het nageslacht. Vriendelijk verzoek om volgende keer zelf een forumtopic aan te maken bij dit soort interessante vragen en nog interessantere antwoorden.

    Groet,

    Marc

    • 1 person likes this.
    #22044

    Bakx
    Participant
    posts: 126

    Nicolas,

    Heb je de hoogte van jouw trap naar het InFinnity Deck wel meegenomen in je berekening?
    Wij aardbewoners hebben onze opstelling op het aangezicht van moeder aarde staan.

    😉

    • 1 person likes this.
    #22045

    InFINNity Deck
    Participant
    posts: 154

    Verdorie, niet aan gedacht, zal de berekeningen nog even over doen… 🙂

    #22369

    InFINNity Deck
    Participant
    posts: 154

    Op 26 augustus schreef ik dat DOF = lambda x (f-getal)². Ik had me gebaseerd op een plaatje dat op kwam zetten in Google Images en verwees naar CN. Nu zit ik de laatste dagen flink te lezen in H.R. Suiter, Star Testing Astronomical Telescopes: A manual for optical evaluation and adjustment, (Richmond (VA), 2013) en op pagina 84 zie ik dat dit moet zijn: DOF = 4 x lambda x (f-getal)². Toch maar weer even terug gegaan naar die afbeelding op CN en het bijbehorende draadje gelezen, blijkt dat de maker van het plaatje “… removed all numerical factors from the formulas […] to make them more easy to interpret…”. Had ik maar even doorgeklikt en gelezen….

    Bij deze dan een wat late, maar niet minder noodzakelijke, correctie: de DOF van mijn Esprit (f/7) komt op 4 x 0.00054 x 49 = 0.104mm en die van mijn C11 op 4 x 0.00054 x 100 = 0.216mm.

    De DOF staat overigens wel in directe relatie tot een kwart golflengte: 8 x F² x dn x lambda, waarbij dn de focusafstand van -1/4 tot +1/4 lambda vertegenwoordigd. Vullen we dit bereik (1/4 – -1/4 = 1/2) in, dan krijgen we: 8/2 x F² x lambda = 4 x F² x lambda.

    De DOF is dus een factor vier groter en daarmee wordt de minimale focusafstand waarboven alles scherp is een factor vier kleiner, oftewel zo’n 25km bij het gebruik van en C11.

    Nicolàs

    #22370

    Bakx
    Participant
    posts: 126

    >25km. Een hele geruststelling. Dan doet de hoogte van jouw trap er ook niet toe. 🙂

    Dan kunnen we dus overdag scherpstellen op een windmolen hier (die zie je op 25km afstand al staan!).

     

    Buiten staat de teleskoop in de kou al trackend te imagen.

    Binnen, H.R. Suiter, Star Testing Astronomical Telescopes, ‘s avonds bij de houtkachel, lekker glas van het een of ander, blokje oude kaas.

    Ideaal voor de komende lange winteravonden……….. 😉

    Arie

    • This reply was modified 2 weeks, 5 days ago by  Bakx.
    • 1 person likes this.
Viewing 14 posts - 1 through 14 (of 14 total)

You need to log in or to reply to this topic.