Megfontolásra érdemes "ökölszabályok" kezdő amatőrcsillagászok számára

Avatar
Attila
Hozzászólások: 2700
Csatlakozott: 2009.09.07. 10:18

Re: Megfontolásra érdemes "ökölszabályok" kezdő amatőrcsillagászok számára

Hozzászólás Szerző: Attila » 2019.04.17. 20:53

XIX. Színszűrők

Csillagászati megfigyelésekhez – mind vizuális, mint fotografikus észlelések esetén – gyakran használnak különböző szín- és egyéb fénymódosító szűrőket, hogy pl. az objektumok bizonyos jellemzőit kiemeljék, vagy pl. a kép jel/zaj viszonyát javítsák.

Egyik lehetséges osztályozásuk pl.:

1. Színmódosító (szélessávú) szűrők
Ezek a szűrők az áteresztett spektrumot módosítják oly módon, hogy a színkép bizonyos tartományait átengedik, míg más tartományait elnyelik. Mivel a bolygók a Nap folytonos spektrumú fényét verik vissza az egyes felületi részleteik színétől függő intenzitással, így alkalmazásukkal e felületi részleteket lehet a környezetükhöz képest kiemelni, míg másokat gyengíteni – bár azok színe is természetesen megváltozik. (Fotografikus felhasználás esetén, monokróm érzékelővel felszerelt kamerák képénél viszont ez nem releváns probléma.)
Megj.: minthogy jómagam vizuális bolygóészleléseket – az esztétikai élményszerzésen túl – nem szoktam végezni, így az egyes bolygókhoz hasznos, releváns szűrőfajtákat nem ismerem, de ezek az interneten több forrásból is megtalálhatók. Más színszűrő emeli ki pl. a Vénusz felhőtakarójának alig észrevehető tónusbeli különbségeit, és más szűrőt érdemes használni a Mars vörös színéhez, vagy a Jupiter felhősávjainak a kontraszt-emeléséhez.

2. Fényszennyezés-csökkentő szűrők
A fenti színmódosító szűrők speciális változatai; a színkép azon tartományait tompítják – adott esetben több tartományt is és jelentősen –, amelyekbe a nagynyomású kisüléses utcai lámpák (pl. higanygőz, nátriumgőz) emissziós vonalai esnek. Így a városi égháttér fényessége jelentősen gyengül, ami a megfigyelt objektumok kontrasztját emeli. Sajnos ezzel együtt az objektumok színét is meghamisítják, hiszen a róluk érkező fény spektrumát módosítják. Az újabban alkalmazott LED-es utcai fényforrások ellen sajnos nem igazán hatékonyak.

3. Fénymennyiség csökkentő (neutrál) szűrők
Nap- és Hold-megfigyelések nélkülözhetetlen szűrői, a teljes spektrumot egységesen gyengítik, ezért neutrál-szűrőknek is nevezik őket. Többféle intenzitással készülnek, így kiválaszthatjuk az adott körülményeknek megfelelő típust.

4. Keskenysávú szűrők (sávszűrők)
A keskenysávú szűrők – végül is – szintén a színt módosítják (mint az 1. pontban felsoroltak), de már-már szélsőséges módon: majdnem a teljes spektrumban vágnak (így nappali fényben teljesen átlátszatlanok), és az általuk átengedett fényt szinte monokromatikusnak tekinthetjük, mivel csak egy igen keskeny hullámhossz tartományt engednek át, melynek szélessége 4-12nm (minél keskenyebb, annál hangsúlyosabb a hatása, de annál hosszabb expozíciót is kíván és persze annál drágább...). Ilyeténképpen minden keskenysávú szűrőt az általa átengedett fény hullámhosszával jellemezhetünk. Így létezik pl. Hα (a semleges hidrogén emissziós vonalai közül 656,281nm-es hullámhosszú), OIII (az kétszeresen ionizált oxigén 304,750nm-en), SII (az egyszeresen ionizált kén 672-673nm) stb. szűrők. Ezek felhasználása elsősorban a fotografikus észleléseknél jelentős, de vizuális megfigyelések esetén is lehet kontraszt-erősítő szűrőként alkalmazni őket, de csak speciális objektumokra: emissziós ködökre, tipikusan pl. planetáris ködökre. Mivel a beérkező fénymennyiség döntő hányadát visszatartják, ezért az egész kép sokkal fényszegényebbé válik, s az emissziót produkáló köd szinte kiugrik ebből a sötétből. A planetáris ködök felületi fényessége többnyire viszonylag jelentős, így ezek megfigyeléséhez valóban jó eszközök a sávszűrők; ugyanakkor egyéb esetekben – ahol az emissziós vonalak kevésbé domináns módon vannak jelen a színképben – az expozíciós idő jelentős növelésére van szükség, ami a távcső expozíció közbeni vezetésével szemben támaszt nem kis feltételeket. E nehézséggel együtt a nagyvárosi környezetből kénytelenül fotózó amatőrcsillagászok számára sokszor az egyedüli lehetőséget ez jelenti bármiféle elfogadható mélyég-felvétel elkészítésére, minthogy a deák téri lámpák és az eget megvilágító diszkó- és épület világítások fénye is fennakad ezeken a szűrőkön.

5. Alapszín szűrősorok
Ezek a – színük alapján azonosítható – LRGB vagy CRGB szűrők: R=red/vörös, G=green/zöld, B=blue/kék. Az L=light (látható fény) szűrő a nem látható UV (ultraibolya) és IR (infravörös) tartományt levágja, s a többit átengedi, míg a C=clear (tiszta) még ezeket is (többé-kevésbé) átengedi.
E szűrőknek a professzionális színes csillagászati fényképezésben van jelentőségük, ahol nem ún. Bayer-raszteres CCD (vagy CMOS) „one-shoot-color” érzékelőket használnak (mint a „polgári” fényképezőgépekben), hanem sokkal nagyobb kvantumhatásfokú monokróm érzékelőre készítenek e színes szűrőkön keresztül képeket, majd a három mono képsorozatot a három színcsatornának megfeleltetve egyesítik egy színes képpé. Az L vagy C képsorozatnak a finomabb részletek megjelenítésében van szerepük.
Léteznek ma már olyan LRGB (vagy CRGB) szűrősorok is (pl. Astrodon - Tru-Balance Filters), amelyek egy bizonyos, és széles körben, általánosan használt CCD érzékelő hullámhossz-érzékenységi görbéjéhez igazodva olyan sötétedési faktorral készülnek, hogy mindhárom alapszínhez ugyanolyan hosszú expozíciót lehessen készíteni a természetes színegyensúly elérése érdekében.

6. Fotometriai szűrők
A csillagok és egyéb csillagszerű objektumok fényességének pontos és műszer-független meghatározása egy általános standard-ként elfogadott rendszerben kell, hogy történjen, különben ahány mérés, annyiféle eredmény születne…
Ezért - az abszolút és a relatív fotometria különbségeibe most nem belemenve - a beérkező, mért fény jellemzőit is „standardizálni” szükséges, amihez mind a mai napig leggyakrabban az ún. Johnson-Cousins-féle, UBVRI fotometriai szűrősort használják a csillagászok. Ennek elemei: U=UV/ultraibolya, B=blue/kék, V=visual/vizuális tartomány, R=red/vörös és I=IR/infravörös szűrők, és áteresztési görbéik egységesítettek. Megj.: bár itt is vannak R-G-B szűrők, de ezek nem keverendők a színes képek készítéséhez használatos, 5. pontbeli RGB szűrőkkel!!! Teljesen mások az áteresztési görbéik profiljai.
Csupán tájékoztatásul: az U szűrő rendkívül kis fénymennyiséget enged csak át a vastag földi légkör UV elnyelő hatása miatt, ezért ahhoz nagyon hosszú expozíciós időkre van szükség.
Érdemes lehet még megemlíteni a feni Johnson-Cousins-féle szűrősor mellett egy másik, az SDSS-ben (Sloan Digital Sky Survery) használt, de főleg a Hubble űrtávcső felbocsátása óta egyre jobban elterjedt fotometriai standard szűrősort: az ún. Sloan szűrőket. Míg a J-C szűrők Gauss görbe-szerű áteresztési profillal rendelkeznek, addig a Sloan szűrők szinte egységugrás-szerű profillal bírnak, amik sokkal nagyobb fénymennyiségeket enged át az adott tartományban, s így rövidebb expozíciós időkkel is lehet használni őket.

7. Polarizációs szűrők
A fény poláros természetének taglalásától itt eltekintve, léteznek ún. polarizációs szűrők (röviden polárszűrők) is. Ezek csak adott térbeli orientációjú poláros fényt engednek át.
Egyik leggyakoribb használatuk: párosan, egymás után alkalmazva őket, és a kölcsönös polarizációs síkjukat egymáshoz képest elforgatva változtathatjuk a rajtuk átmenő fény mennyiségét, s így állítható erősségű neutrál szűrőt kapunk. De használható bizonyos égi objektumok megfigyeléséhez is; így pl. a Kordilevsky-féle porholdak is poláros fényt vernek vissza. De bármilyen visszavert fény (pl. reflexiós ködök) esetén érdemes lehet próbálkozni velük, de az expozíciós időt jelentősen meg kell nyújtani, hiszen a fényáramból is jelentős mennyiséget levesz.

A fent felsorolt szűrőkön túl egyre több új szűrőfajta is megjelenik, szinte már-már követhetetlen módon. Azért érdemes óvatosan közelíteni ezekhez: bár lehetnek köztük igencsak hasznosak is, de sokszor csak a marketingesek próbálják ezekkel a cég profitját emelni...

Az egyes szűrőfajtákat illetően pl. itt (is) érdemes szétnézni:
https://astrodon.com/ és/vagy http://www.astrosurf.com/buil/filters/curves.htm
Egy mérés nem mérés, két mérés fél mérés; három méréssel már lehet kezdeni valamit...
Avatar
Attila
Hozzászólások: 2700
Csatlakozott: 2009.09.07. 10:18

Re: Megfontolásra érdemes "ökölszabályok" kezdő amatőrcsillagászok számára

Hozzászólás Szerző: Attila » 2019.04.17. 21:06

XX. Érdemes-e lambda/10-es optikáért felárat fizetni, avagy mihez kezdhetünk egy Ferrarival Budapest belvárosi dugójában (a magamutogatáson kívül...)?

Az emberek többsége mindig többre, jobbra vágyik. Ezért senkit sem lehet elítélni, hiszen ez a tulajdonságunk emelte ki az embert az állati sorból, és vitte, viszi előre az emberiséget új földrészek, új bolygók és új csillagok felé. A közgazdaságtan megjelenésével ugyanakkor a gazdasági racionalitás is megszületett, a költség/haszon arány vált általános döntési faktorrá (ami – magánvéleményem szerint – nem mindig vezet optimumra, sőt, esetenként kimondottan káros, de ez egy másik weboldal témája lehetne…).
Ez azt is jelenti, hogy bármilyen típusú távcsővel rendelkezik valaki (és itt nem feltétlenül csak a megszállott amatőrökre kell gondolni), ha megérintette a végtelen rejtélye, mind többet és többet szeretne megismerni belőle, s ezért egyre nagyobb és/vagy jobb minőségű távcsőre vágyik. A kérdés itt az, hogy ennek vannak-e, lehetnek-e objektív (racionális gazdasági) határai – természetesen a mindenkinél meglévő – bár nem egységes – anyagi korlátokon túl.

Amatőr léptékekben és az optikai tartományban gondolkozva nem lehet reális cél egy többméteres, adaptív tükörrel rendelkező, full automata óriás távcső, kiszolgáló személyzettel együtt a Mauna Kea tetején – kivéve talán Soros Györgyöt, de őt ez nem érdekelné, mert fillérnyi haszna sem származna belőle...
Akkor hát hol a határ? Mi lehet ésszerű, s mi már egyértelműen nem az egy, az „uzsonnapénzéből gazdálkodó” hazai amatőr számára? Nehéz erre egymondatos, tömör választ adni, bár a fenti határok ténylegesen léteznek. Bevezetésül nézzük meg a következő ábrát (forrás: The Astrophotography Manual, A Practical and Scientific Approach to Deep Space Imaging; Chris Woodhouse, Focal Press, 2016).

Seeing.jpg
Ezen az látható, hogy – függetlenül az egyéb meglévő (és nem is elhanyagolható) minőségi paraméterektől – a távcső-átmérő (és nem kiemelkedő minőségű, csupán éppen diffrakció-határolt, azaz lambda/4-es /lásd alább/ optikát feltételezve) és a légkör képminőséget rontó turbulenciái (azaz a nyugodtság vagy seeing) közösen, hogyan befolyásolják a felbontóképességet.

Elméleti megfontolással levezethető, hogy a távcső átmérőjével együtt nő annak felbontóképessége; azaz minél nagyobb a műszer fénybelépő nyílásának átmérője, a megfigyelt objektum annál apróbb részletei tárulnak fel számunkra, valamint a növekvő fénygyűjtő képességnek köszönhetően annál halványabb objektumokat figyelhetünk meg. Ehhez hasonló – bár más elmélettel leírható – módon műszerünk fényvisszaverő és/vagy fénytörő felületeinek megmunkálási pontossága is jelentősen meghatározza a felbontóképességet. Míg az előbbit (a távcsőátmérőt) egyszerűen milliméterben mérhetjük, az utóbbi (optikai minőség) meghatározása már nehezebb ügy. Ezt korábban a felület ideálistól való eltérésének maximális értékében adták meg a (zöld tartományú) hullámhossz törtrészeként (pl. lambda per 4, vagy lambda per 8). Sajnos azonban ez a módszer nem ad egyértelmű eredményt, mivel ugyanúgy pl. lambda/6-ra minősít egy tükröt, ha csak a felület egy pontján ekkora a megmunkálási eltérés, vagy ha 50 ilyen hibás zónája van, illetve a hiba jellege is különféle lehet, pedig belátható, hogy a leképezés szempontjából ezek igenis szignifikánsan különböző minőségű képet adnak.

A fentiek miatt mára egyre inkább a Strehl arány vette át az optika minősítésének szerepét. Ez a szám (elvileg 0 és 100% között) azt mutatja meg, hogy egy végtelenben lévő pontszerű fényforrás műszerbe belépett fénye elméleti maximumának (azaz 85%-ának) hány százaléka érkezik az Airy-korongba (illetve – indirekt módon – mennyi megy mellé, pl. a diffakciós gyűrűkbe és egyéb diffrakciós mintákba, mennyi szóródik a képsík egyéb részeire). Ha tehát pl. 100%-os Strehl arányú lenne a távcsövünk (ilyen a gyakorlatban nem létezik), akkor az elméletileg lehetséges összes fény (azaz a távcső szabad nyílásán át belépő összes foton - ez a 100%) 85%-a érkezne az Airy korongba, és 15%-a menne csak félre (és az is csak a diffrakciós gyűrűkbe). 50%-os Strehl esetén 42.5% menne csupán az Airy korongba, és 57.5% menne a diffrakciós gyűrűkbe és szóródna szét mindenfelé a fókuszsíkban, rontva ezzel a távcső fényerejét és kontrasztját, ezzel felbontóképességét is.

Csupán kis kitérő: már csak a fentiek miatt is könnyen belátható, hogy egy elméletileg akár 100%-os Strehl-es tükörrel szerelt Newton, vagy bármilyen más típusú, de kitakarással rendelkező optikai rendszer soha az életben nem tud olyan kontrasztos képet produkálni, mint egy igazi APO triplet refraktor. (Az akromátok - még ha ED APO-ra is keresztelik őket... - viszont adott esetben verhetők egy "tökéletes" Newton-nal, mivel azok kontrasztját tönkre vágja a színezés.) Mindig mosolygok a harcos "tükör-pártiakon" (a yolo-sok kivételével): olyan dolog mellett érvelnek, ami elvileg is kizárt! Ettől persze a "jó" tükrös távcsöveknek még rengeteg egyéb előnyük van a "jó" lencsésekhez képest is, de ezek egyike sem a jobb kontraszt...

A fentiekből látható tehát, hogy igenis van értelme a minőségi optikák „hajszolásának” – de meddig??? És itt szól közbe a légkör…
„Akkor küszöbölje ki, a légkört, fiam!” mondta a tábornok a rádiósnak a Kelly hősei c. filmben, amikor az a rádióvételi zavarokat az éppen fennálló légköri problémákkal magyarázta. Szívemből szólt a tábornok!!! De sajnos ez – a mi költségszintünkön – nem megy (még).
A fenti ábrán látható, hogy a légköri turbulenciák okozta fénytörési anomáliák a felbontási határt 0.5”-3” (Mauna Kea-n 0.5" vagy még jobb, de a Kárpát-medencében inkább 2"-4") körül lekorlátozzák (bármilyen minőségű és bármekkora távcsövet is használunk), a megfigyelőhely tengerszint feletti magasságától, a légkör aktuális állapotától, a felszíni hőmérsékleti inhomogenitásoktól, a páratartalomtól, és még egy halom egyéb tényezőtől függő mértékben. A Kárpát-medence feneke – sajnos – az egyik legrosszabb hely ebből a szempontból… Tehát úgy tűnik, minőségi optikákat csak kb. 10-15cm-es átmérő-tartományig érdemes választani, e mérettartományok esetén jelentősen javul a leképezés általuk, de a fölött már az éppen diffrakció-határolt lambda/4 körüli (Strehl 70-80%) is elegendő, hiszen a seeing elfedi a finom részleteket.

Tehát hiába van egy 50cm-es átmérőjű, lambda/10-es tükrünk Strehl=98%-kal az Alföld közepén, a Hortobágyi Nemzeti Parkban, vagy a Zselici Sötét Égbolt Rezervátumban, a rendszer hosszú expozíciós fotografikus felbontóképessége (a "rendszer"-be a levegő is beletartozik) nem lesz a légkör aktuális állapota által megengedettnél (pl. 3”) jobb. Természetesen a HMG (határmagnitúdó, azaz a leghalványabb, még éppen látható csillag fényessége) az átmérőnek megfelelő lesz, azaz a fotometria szempontjából kisebb a légkör rontó hatása (de ott is van – bár ez egy külön téma lehetne). Vizuális megfigyelések szempontjából kicsit más, kicsit jobb a helyzet, bár ott sem "királyság", lásd alább.

Akkor mi a fenének árulnak lambda/10-es tükröket??? Ferraikat is vesznek az emberek; igaz, nem a belvárosi dugókban kell mutogatni őket… És ez a lényeg. Van ugyanis olyan felhasználási lehetőség (és nem csak a Mount Everest tetején), ahol „ki tudja futni magát” egy nagy méretű, és optikailag perfekt tükör is, csak – a Kelly hőseinél maradva – ki kell küszöbölni a légkört!!!

Az egyik lehetőség az amatőrök által is elérhető ársávban forgalmazott adaptív optikák használata. Ez messze nem az az adaptív optika, amit a professzionális, lézeres műcsillaggal működő, többméteres, „lebegő flexi-tükrös” rendszerek jelentenek, de az elsőfajú torzítást (az ún. első fokú Zernike-polinommal jellemezhető hullámfront-hibát), amit a csillagok jobbra-balra fel-le ugrálását okozza, hatékonyan képes csökkenteni. (A csillag-profil magasabb rendű torzítási hibáit már nem.) Ezzel a szóródási kör átmérője, azaz az FWHM érték adott esetben jelentősen csökkenthető, s ezzel nő a felbontóképesség: pl. addig magányos csillagnak fényképezett szoros kettősök megmutatják magukat.

Másrészt manapság már ismerjük, és hamarosan – magánvéleményem szerint – el is fognak terjedni (bár rövidtávon biztosan nem a legalsó ársávban…) az ún. EMCCD (electron-multiplying CCD) eszközök, amelyek igen rövid expozíciós idővel is nagyon jó jel/zaj viszonyú képeket képesek produkálni. Ez a technika képes lesz a légköri mozgások „megfagyasztására”, így a fenti adaptív optikával együtt alkalmazva a halványabb objektumok felbonthatósága is jelentősen javulni fog – ha a műszerünk eredendően gyatra optikai minősége egyébként ezt nem zárja ki.

Addig is marad a Registax használata, ami szintén a légköri mozgások torzításainak kiszűrésére használható (ráadásul ingyenesen letölthető!) szoftver.
Ha viszont csak hosszú expozíciós felvételeket tudunk készíteni hazánk területéről, akkor a 15-20cm-es átmérőtartomány fölött nem igazán van értelme többet fizetni egy „rendkívül jó minőségű” tükörért, mint ahogy Ferrarival sem érdemes munkába járni a belváros egyik kerületéből a másikba…

Vizuális megfigyelések esetén annyival jobb a helyzet, hogy a szemünk „valós időben” dolgozza fel a látott képet, azaz ha egy-egy rövidke pillanatra éppen megáll a turbulencia (mindig vannak ilyen pillanatok, pl. a Registax is ezeket gyűjti össze a rengeteg, légkör által elmosott video-frame közül), akkor egy nagyobb, de valóban minőségi tükör – ezekben a pillanatokban – értelemszerűen nagyobb koppanással jelzi az állunk leesését a padlóra. Sajnos azonban minél nagyobb a tükör, annál ritkábban jelentkeznek ezek a pillanatok…
Nincs meg a kellő jogosultságod a hozzászóláshoz csatolt állományok megtekintéséhez.
A hozzászólást 11 alkalommal szerkesztették, utoljára Attila 2019.05.06. 09:09-kor.
Egy mérés nem mérés, két mérés fél mérés; három méréssel már lehet kezdeni valamit...
Avatar
Attila
Hozzászólások: 2700
Csatlakozott: 2009.09.07. 10:18

Re: Megfontolásra érdemes "ökölszabályok" kezdő amatőrcsillagászok számára

Hozzászólás Szerző: Attila » 2019.04.18. 00:41

XXI. Unistellar eVscope – parasztvakítás vagy használható is lesz valamire?

A Csillagváros fórumának egyik látogatója hívta fel a figyelmet talán egy éve a címben megjelölt távcsőre, ami – legalábbis ma még – nem egy forgalomban lévő eszköz, bár nem kizárt, hogy előbb vagy utóbb kapható is lesz (előrendelést már vesznek fel 2.100,-USD kedvezményes „early bird” áron, ami kb. 900eFt-nak felel meg ideszállítva, vámmal és áfával – kereskedői jutalék nélkül). De azt is tudni érdemes, hogy ez az eszköz csak az egyik első hírnöke ennek a rendkívül mobil mini-asztrofotós eszközcsaládnak, mert itt alapvetően nem vizuális megfigyelésről van szó – ezt már most rögzítsük –, még ha egy okuláron keresztül nézzük a miniatűr monitort, akkor sem...

Az említett fórumlátogató – szándékosan nem nevezem amatőrcsillagásznak, mert ahhoz némi szakismeret is kellene, aminek ő jól láthatóan híján van – már-már fanatikus eVscope hívőként olyan tulajdonságokat aggat az eszközre, ami több amatőrtársunknál „kiverte a biztosítékot”, s bevallom, engem sem hagyott hidegen ez a rendkívül lelkes és öntudatos tájékozatlanság. De – a korrektség kedvéért – nézzük meg, hogy miről is van szó valójában, és ki, mikor és hol tudná használni az eszközt, ha majd kapható lesz, hogy a témát kevésbé ismerőket ne vihessék jégre...

A start-up projektet egyébként négy francia fiatal srác tolja 2014 óta, de lássuk először a számokat. 114/F4-es, segédtükör nélküli tükrös rendszer (NEM Newton, mert abban sík segédtükör van, de mondjuk úgy: fél-Newton…), remélhetőleg paraboloid tükörrel. Az új fejlesztésű, és állítólag a korábbiaknál 2x érzékenyebb és a közeli infrában is emelt érzékenységű színes CMOS lapka (Sony IMX224, kisujj körömnél kisebb méretű 4.8x3.6mm-es felülettel, 1280x960 pixel, azaz 3.75µ-os négyzetes pixelek) a főtükör előtt, annak optikai tengelyében van. Ez kb. bő fél fokos LM a képátlóban. Hűtése nincs, de az alkalmazott viszonylag rövidebb expozíciók miatt ez talán kevésbé probléma. Az alkalmazható nagyítások: 50x, 100x és 150x, amit elektronikus zoom-mal érnek el (azaz a nagyítás növelésével romlik a felbontás – ami nem túl szimpatikus…). A főtükör forrásáról és minőségéről nincs információ (…), viszont annál többet írnak az elektronikákról és egyéb kényelmi szolgáltatásokról. Azimutális szerelésű és goto-val mozgatható, WiFi vagy Bluetooth kapcsolattal okostelefonról vezérelhető cucc, de field derotator nélkül (hacsak szoftveresen nem forgatják a képet, ami elég valószínű). GPS vevővel automatikusan inicializálja magát, és minden pozicionálás és mozgatás is automatikus. Az okulárban látott képet egy OLED kijelző állítja elő, de annak felbontásáról nem találtam adatot… Az akkumulátora állítólag 10 órát bír, de ezt „up-to” előtaggal adják meg, tehát valós körülmények között, egy hűvösebb éjszakán ez szerintem akár 1-2 órára is csökkenhet.
Az egyedi képeket igazítja, stack-eli és folyamatosan akkumulálja; így egyre javul a kép jel/zaj viszonya. Tehát ugyanazt a post-processzálást végzi, mint bármely asztrofotós, csak tök automatikusan, s ezért sokkal gyengébb minőségben (flat-et pl. nem készít, ami azért elég gáz egy szabadon álló érzékelő esetén…).

A fentiek után megpróbálok egy elfogulatlan pro/cons listát összeállítani, egy „hagyományos” felszereléssel összehasonlítva.

Előnyök:
- rendkívül könnyen hordozható és kompakt asztrofotós cucc, egybe van csomagolva minden hardware és szoftver, ami egy asztrofotó elkészítéséhez szükséges
- működése full automatikus, így a kezelése valószínűleg a nagymamámnak is menne egy minimális betanulás után – ha még élne szegény…
- és – körülbelül ennyi.

Hátrányok:
- adott, kis átmérőjű távcső, szerény felbontóképességgel
- az elkészített képet – bár kényelmesen, monitoron is nézhetnénk – az okuláron át kukucskálva kell nézni
- ilyen paraméterekkel rendelkező asztrofotós felszerelést jelentősen olcsóbban is össze lehet állítani, illetve ennyi pénzből jóval nagyobb távcsővel is megvalósítható
- „hagyományos” felszereléssel és „manuális” felvételkészítéssel és kép-kidolgozással SOKKAL szebb képek készíthetők, bár ahhoz természetesen sokkal nagyobb szakértelem és gyakorlat is szükséges. Ezt az általam megnézett tesztképek alapján állítom.

Összefoglalva úgy gondolom, hogy ennek az eszköznek végül is meg lehet a helye a világban:
- a csillagászat iránt némi érdeklődést mutató, de lusta és/vagy időhiányos, de jómódú és – többségükben idősebb – emberek számára jó lesz nézelődni az égen a teraszról,
- magashegyi vagy egyéb túrákon résztvevő emberek egy jobb binokli mellé (vagy helyett) elvihetik magukkal ezt az eszközt

Ugyanakkor a „klasszikus” amatőrcsillagászok – szerintem – továbbra is vagy a valódi vizuális megfigyeléseket fogják preferálni (kizárólag optikai elemeket használva, mindenféle elektronikus képerősítés nélkül), vagy a sokkal precízebb, jelenleg is használt asztrofotós technikákat fogják használni, illetve továbbfejleszteni.

Ahhoz, hogy ez a cucc valóban elterjedjen az amatőrcsillagász társadalomban is (ami nem teljesen kizárt…), még nagyon sokat kell fejlődnie a technikának: pl. a technológiát le kellene választani az adott csőről, azaz távcső-függetlenné kellene tenni, valamint a képfeldolgozási technológiáját is jelentősen javítani kell. De még ezzel együtt sem fogja szerintem kiszorítani a vizuális távcsöves észlelést soha, mert a kettő nem összehasonlítható élményt jelent.
Egy mérés nem mérés, két mérés fél mérés; három méréssel már lehet kezdeni valamit...
Avatar
Attila
Hozzászólások: 2700
Csatlakozott: 2009.09.07. 10:18

Re: Megfontolásra érdemes "ökölszabályok" kezdő amatőrcsillagászok számára

Hozzászólás Szerző: Attila » 2019.04.22. 15:10

XXII. Hogyan nézzünk a távcsőbe, hogy minél többet lássunk is benne?

Ez a fejezet kissé hosszabbra sikeredet, ezért elnézést kérek mindenkitől; de talán ez érdekelhet a legtöbb kezdőt, így talán nem is annyira baj.

Még 30-35 évvel ezelőtti, a Miskolci Uránia Csillagvizsgálóban elkövetett távcsöves bemutatásaim alkalmával vált nyilvánvalóvá számomra, hogy a távcsőbe tekintve mennyire másképp látnak az emberek. Akkor hasított belém a felismerés, hogy „nézni” és „látni”, mennyire eltérő fogalmak. Amikor egy hold-mentes, kiváló transzparenciájú és nyugodt légkörű téli estén lelkendezve állítottam be az érdeklődők számára az Orion ködöt, hogy „most milyen nagyszerűen látszik”, akkor az első delikvens okulárba nézése utáni első kérdése az volt: „az a homályos paca?”… Arról az apróságról már nem is szólva, hogy minden évben volt két-három érdeklődő, aki a homlokával, vagy az orrával hajolt az okulárhoz… (Saját megfigyelésem: viszonylag sok volt közöttük a szőke hajú, ámbár csinos hölgy… De nem szegregálom őket semmilyen szempontból!!! Sőt! :-))

Kétségtelen, hogy a távcső okulárjában lévő halvány objektumok megfigyelése, minden részletének megpillantása gyakorlatot kíván. Ezen a „fejlődésen” természetesen magam is végigmentem, bár nem figyeltem, hogy pl. az M11 nyílthalmazból – csillagász szakköri éveim során – milyen újabb és újabb részleteket, aszterizmusokat veszek észre vagy, hogy mikor pillantottam meg a Cassini rést először a Szaturnusz gyűrűrendszerében.
A pontos megfigyeléseknek van egy tudatos viselkedéssel, odafigyeléssel fejleszthető része, illetve léteznek egyéni, személy-függő, biológiai korlátok, amelyeket sajnos legyőzni nem tudunk, legfeljebb alkalmazkodunk hozzájuk egyéni, speciális módszerekkel (erről többet majd később).

A tudatossággal fejleszthető képességek javítása érdekében tehát az okulárban látott képet először is „tanulmányozni kell”, azaz hosszabb időn át kell nézni a látványt, a teljes látómezőt (LM) a közepétől a szélekig, akár többször is visszatérve egy-egy érdekesebb részlethez. Erre azonban fel kell készülni! Nem lehet guggolva, vagy lábujjhegyen nyújtózkodva, vagy esetleg roggyantott térdekkel görnyedve hosszú perceket eltölteni, főleg hideg téli éjszakán. Tehát az első tanácsom, hogy használjunk a távcső mellett észlelőszéket és/vagy fellépő létrát; helyezkedjünk el csaknem olyan kényelmesen, mintha TV-t néznénk. Fellépő létra esetén olyat válasszunk, amelyiknek kapaszkodója is van, mert nem szerencsés a távcsövet használni erre a célra, mivel az okulárban látott kép folyamatosan ugrálni fog, és sohasem fog megnyugodni.

Sokan nem képesek kacsintani. Egyik kezünket pedig a szem letakarására használni luxus; erre akkor jövünk majd rá, ha az okulárba tekintve kissé megszédülünk valamiért... Ezért – ha komolyabban érdekel bennünket a vizuális észlelő munka – érdemes egy „kalóz-szemkötőt” vásárolnunk, vagy készítenünk, ami akkor is hasznos, ha egyébként tudunk kacsintani. Legalábbis számomra sokkal kényelmesebb, hogy nem kell akár fél órán keresztül lecsukva tartanom a „nem benéző” szememet (bár meg tudnám tenni). Másik téveszme: jó, ha tudjuk: a pupillareflex páros jelenség. Azaz, ha letakarjuk az egyik szemünket, de a másikat fény éri, akkor a letakart szem pupillamérete is a fényben lévő szeméhez igazodik, azaz beszűkül. Ez az ún. indirekt (consensualis) pupillareakció. A hollywood-i mesterlövész filmek ebből a szempontból nem (sem) mérvadók… Az ideghártya (csapok és pálcikák) sötét-adaptációját javíthatja a fenti trükk, de a letakartan is beszűkült pupilla akkor is szűk keresztmetszetet jelent, mind átvitt, mind szó szerinti értelmezésben is.

A következő kérdés, hogy melyik szemünket használjuk? (Már akinek kettő van… :-)) Erre nincs jó (értsd: egységes) válasz. Mindenki ösztönösen tudja, hogy melyikkel lát jól akár távolra, akár közelre. Mivel a távcső fókusza állítható, így egy közellátó is és egy távollátó is a saját szeméhez tudja állítani az okulárt, és éles képet tud kapni az okulárban szemüveg használata nélkül is. Ami gondot okozhat, az a szférikus hibán túli szemproblémák; ilyenek pl. az asztigmatikus hiba (ún. cilinderes szemüveggel rendelkezők), a hályogok, vagy az inhomogén üvegtest (úszkáló „férgek” a látótérben).

A cilinderes szemüvegesek sajnos csak a szemüvegükön keresztül, azaz kissé távolabbról nézve az okulárba fognak jó képet kapni, viszont az okulár LM-jének szélét nem fogják tudni belátni, kivéve a speciális, nagy betekintési szemtávolságú (ún. „long eye-relief”) okulárokat. Esetleg cilinderes szemüvegesek számára érdemes lehet a saját távcső mellé beszerezni egy dioptria feltétet (pl. a TeleVue gyárt ilyet), ami a megfelelő asztigmatikus lencsét tartalmazza.

Az inhomogén üvegtest esetében egyenlő megvilágítású, homogén felületet szemlélve (pl. a derült kék ég) mindenféle csavart „giliszta-formákat” látunk lebegni, mozogni, úszni lassan, mind az éles, mind a perifériális látóterünkben, amelyek – fixen egy pontra figyelve – lelassulnak, majd megállnak, de elfordítva tekintetünket hirtelen újra mozgásba jönnek. Részlet-gazdag kép esetén nem észrevehetők, vagy nem feltűnők. Ezek természetesen nem férgek és giliszták, hanem az üvegtestet alkotó szálas szerkezetű anyag (fehérje-szálak) elszabadult részei. (Ezt egy szemorvostól tudom, mert ez a „kis testi hibám” sajnos gyerekkorom óta létezik, de alapvetően nem zavarja a mindennapi életet; sőt, leginkább észre sem veszem.) Ha olyan objektumot nézek az okulárban, ahol ez zavaró lehet (legtöbbször Hold és Nap megfigyelés esetén), akkor egyszerűen szemmozgással „kitisztítható” a centrális látótér.

A hályoggal (akár zöld, akár szürke) azonban már végképp nincs mit kezdeni; az – komolyabb mértékű megléte esetén – a távcsöves megfigyeléseket is lehetetlenné teszi előbb-utóbb. A szürke hályog legalább műtétileg eltávolítható.

A szemben lévő csapok és pálcikák feladatai és képességei különböznek, bár mindkettő fotonokra érzékeny; erről – terjedelmi okok miatt itt nem írok, a Wiki ehhez is jó forrás. Itt most elég csak annyit tudnunk, hogy e miatt a periferiális látás területein – viszonylagosan – érzékenyebb a szemünk, mint a centrális területen (a sárga folton), bár a periferikus területeken a szemünk felbontóképessége is rosszabb, és színeket sem látjuk olyan élénknek. Ezért van az, hogy elfordított látással (rövidítve: EL, amikor kissé a célobjektum mellé nézünk) a periferiális látóterünkben észre tudunk venni pl. olyan köd-filamenteket, amelyeket, ha közvetlenül rájuk nézünk, nem látunk – bár a filament részleteit a periferikus területen nem tudjuk felbontani.

Az EL-sal azonban vigyázni kell. A sárga folttól a koponyaközép felé kb. 10 fokra oldalra, a periférikus látás területén (azaz mindkét szemen befelé) található az ún. vakfolt, ahol a csapokból és pálcikákból induló látóidegek képeznek egy köteget, hogy ott távozzanak a szemből. Ezen a kis területen se csap, se pálcika nincs. Így, ha ide esik a vizsgált objektum képe, akkor nem fogjuk látni, így jó ezt a területet kihagyni. Ez a bal szem esetén (mivel a szemlencse megfordítja a képet) a központi látástól balra, jobb szemnél jobbra van (kb. a fenti szöggel eltolódva). De hogy a távcsőnél ne kelljen találgatni, legjobb az EL-sal a célobjektum fölé, vagy alá nézni, s akkor nem lehet gond.

Eddig főleg a biológiai-élettani sajátosságokkal foglalkoztunk, amiket tudnunk kell ahhoz, hogy legalább a meglévő fizikai lehetőségeinkből kihozhassuk a maximumot. De fiziológiai értelemben a látásunk másik legfontosabb szerve az agyunk látóközpontja; ezt kell legfőképpen „edzenünk” a profi vizuális észlelői státusz elnyerése érdekében. :-) A korábban már megfogalmazottakat hangsúlyozva: aranyszabály, hogy hagyjunk elég időt az agyunk számára a látott kép feldolgozására; alaposan nézzük meg, hogy miket látunk a LM-ben. Jómagam néha akár fél órán keresztül is egy objektumot nézek. Észre fogjuk venni, hogy minél tovább nézzük az okulárban beállított képet, annál több, annál halványabb részlet fog előjönni.

A „konvencionális”, azaz egy-okuláros távcsöves észlelés sajnos eleve handicap-pel indul a hétköznapi látásunkhoz képest. Az agy eredendően két szem által látott kép feldolgozására „készült”, még ha a végtelenben lévő tárgy semmilyen térbeli információt sem közöl számára, akkor is. Egyes látási hibákat pl. automatikusan, egyfajta tudat alatt működő, beépített algoritmussal kijavít, így csak akkor vesszük észre, hogy egyik szemünkkel baj van, ha a jót letakarjuk. Ezért én favorizálnám a binokuláris benézők használatát a távcsöveken is (nem csak az eleve így készült eszközöknél, mint pl. a binokliknál), mivel egyértelmű és határozott tapasztalatom az, hogy többet látok az adott LM-ben vele, mint egy szemmel. Így tapasztaltam ezt még azzal együtt is, hogy az egy szembe jutó fénymennyiség ilyenkor – értelemszerűen – feleződik. (Valószínűleg ez is az agyunk hatékonyabb kétszemes működésének köszönhető.) Sajnos azonban az emberi szem, pontosabban a látás (legalábbis az enyém biztosan) nagyon érzékeny a szimmetriára. Így, ha csupán a legkisebb, szinte még nem is látható, csupán alig érzékelhető eltérés van a két okulár képe (a bino-benéző fényútja, élessége, szöge, kontrasztja, stb.) között, akkor már számomra többet ront az élményen, mint használ. Így nem is használom túl sűrűn a sajátomat, de egy valóban profi típust – ha lenne rá pénzem (nem távol-keleti gyártótól), a dupla okulárkészlettel együtt (…) – akkor szinte biztosan szívesen használnék, akár folyamatosan is.
Így tehát kényszerűségből maradva az egy szemnél, mire érdemes odafigyelnünk?

Először is feltétlenül törekedni kell arra, hogy a megfelelő fej- (pontosabban szem-) pozíciót találjuk meg a hosszasabb szemlélődéshez. Ebben segíthet az okulár szemkagylója is, amihez nekitámasztva óvatosan a szemgödrünket vagy szemöldökcsontunkat mindenekelőtt érzékelni, kontrollálni és stabilizálni tudjuk a betekintést. Tehát a szemkagyló nem csak az oldalfények ellen véd, de fontos szerepe van a megfelelő betekintés megtalálásában is. Ráadásul erősen okulár típusfüggő, hogy milyen annak betekintési kényelme. Akkor jó a betekintés, ha fejmozgás nélkül, csak a szemgolyónkat forgatva be tudjuk látni az teljes LM-t, és ez a fejpozíció kis elmozdulása ellenére sem változik, azaz van némi tűrése. Ez alól – saját tapasztalatom szerint – a 100°-os LM-jű okulárok már kivételt jelentenek; a saját 20mm-es ES 100°-os oklim használatakor már a fejemet is fordítanom kell, sőt, szinte oldalról kell belenéznem, ha egy, a LM szélén lévő objektumot keresek. Igazából már a 85° körüliek (pl. Nagler-ek) is határesetet jelentenek számomra, de azok még „benne vannak a tűrésben”, azaz viszonylag kényelmesek ebből a szempontból. (A 100°-os okulároknak szerintem inkább az a valódi előnyük, hogy a LM-jük belső 85°-os része már abszolút perfekt, míg a híres Nagler-ek 85°-os LM-jének is a legkülső 5-10%-a betorzít egy kicsit.) A már fent említett "Long Eye-Relief", vagy REL, azaz nagy szemtávolságú okulárok pedig nagyon jók a cilinderes szemüveggel észlelők számára, de - eddigi saját tapasztalatom szerint - nagyon rosszak abból a szempontból, hogy rendkívül szűk az optimális betekintési szempozíció tűrése nagyon szűk. (A későbbiekben lehet, hogy írok egy külön fejezetet majd az okulárjaimon szerzett tapasztalataimról; van elég sok hozzá...)

Ha nem megfelelő (túl kicsi) nagyítást (azaz túl hosszú okulárt) választunk, akkor előfordulhat, hogy a kilépő pupilla átmérője jelentősen meghaladja saját pupillánk pillanatnyi átmérőjét. Ilyen esetben az csak a probléma egyik része, hogy jelentős fénymennyiség nem a szemünk ideghártyáján landol (tehát csökken a látott kép fényessége), de az okulár képe is „beszűkül”, azaz nehezebb a megfelelő fejpozíciót megtartani, és – kitakarásos távcsövek esetén – megjelenhet a segédtükör képe is egy fekete lyuk formájában a LM-ben. Ezt feltétlenül el kell kerülni, ezért a kilépő pupilla méretét vegyük figyelembe az okulárkészletünk leghosszabb (legkisebb nagyítású) tagjának kiválasztásakor. A pózna másik végén nem ennyire durva a koppanás; ott csak azt vesszük észre, hogy – bár egyre nagyobb az objektumok mérete, de – egyre halványabbá és élvezhetetlenebbé válik a látott kép minősége, egyrészt a távcső leképezési hibáinak egyre nyilvánvalóbb megjelenése miatt, részben pedig a légkör össze-vissza rángatni fogja a képet.
A szisztematikus észlelők a LM közepétől spirál vonalban kifelé haladva szokták végignézni a teljes LM-t. Bevallom, én nem vagyok ennyire génhibás… Én teljesen random jelleggel szoktam ugrálni az okulárban össze-vissza, de így sem hagyok ki egy négyzet-ívmásodpercet sem, és ha találok bármi érdekeset, akkor tudatosan „félrenézek”, majd visszatérek, akár többször is egymás után. Az éjszakai ég nagyon halvány objektumait, de a fényes háttéren lévő, nagyon kis kontrasztú részleteket is (!!!), mint pl. napfáklyák, vagy hold-dómok természetesen én is EL-sal keresem, de ha megvan, akkor a centrális pozícióban is megpróbálom kihozni belőle a legtöbbet.

A fenti, alacsony kontrasztú, vagy nagyon pici méretű objektumok megpillantásának másik, számomra nagyon hatékony segítő módszere a LM „lengetése”. Vagy kézzel, vagy a követési sebesség kis változtatásával meg kell mozdítani a LM-t előre-hátra vagy fel-le. Így a fényútban lévő porszemcsék, távcsőhibák, stb. a LM-vel együtt elmozdulnak, míg a megfigyelt objektum helyben marad. Így pl. a napfelszín granulációja hirtelen „kiveri az ember szemét”, de még az adott esetben szerény kontrasztú és halványabb napfáklyák is üvöltve láthatóvá válnak (nyilvánvalóan jó fókusz-beállítás mellett). Az éjszakai ég nagyon halvány ködei, galaxisai esetében is segíteni szokott ez a módszer. Természetesen miután megpillantottam valamit, akkor már nem, vagy sokkal ritkábban mozgatom tovább a csövet, hanem inkább az adott objektumra összpontosítva próbálom minél jobban felderíteni, a fenti EL technikát is használva, ha szükséges.

Nagyon fontos!!! Sohasem nézem meg sem korábbi fényképen, sem katalógusban, sem csillagtérképen, hogy mit is kellene látnom az adott égterületen. Sem ködöknél, sem galaxisoknál, sem kettőscsillagoknál. Természetesen a pozíciót be kell azonosítani, de sokszor még azt is csak nagyjából szoktam (ha nem GoTo-zom), mert úgy biztosabb vagyok benne, hogy megláttam, s nem csak odaképzelem. Majd miután alaposan memorizáltam a látványt, az objektum alakját, részleteit, az égtájakat, szögeket, szögtávolságokat, azután nézem meg, azaz ellenőrzöm, hogy mit láttam. S ha stimmel, a vállveregetést csak akkor érdemelhetem ki saját magam számára. :-)

Külön téma a LM-ben látott kép lerajzolása, ami – nyilvánvalóan nem a fényképpel kell, hogy versenyezzen (bár az sem kizárt, lásd alább), de - hihetetlenül jó iskolája a fenti vizuális észlelési technikák elsajátításának, és az alapos megfigyeléseknek. Egyébként sok esetben – az esztétikai élményen túl – „hasznos” is lehet, mivel nem mindenki tud ún. „Lucky Imaging” technikát alkalmazni a felszerelésével („Registax-os bolygófotózás”, ha így ismerősebb a csengése). Márpedig a hosszú expozíciós fotó részleteit mindig elkeni a seeing; egy jó szemű és jó kezű amatőrcsillagász rajzoló sokszor jobb képet tud rajzolni – legalábbis az elég fényes – objektumokról, mint amilyen képet lehetne róluk készíteni hagyományos fotós technikával, (mivel az emberi agy valós időben dolgozza fel a látott képet, s így a seeing hatása nem tudja teljesen elkenni a részleteket). Az én rajzolási kézügyességem nem igazán művészi szintű (s akkor még finoman fogalmaztam... :oops: ), ezért mindig irigységgel vegyes csodálkozással gyönyörködöm a rajzoló megfigyelő amatőrök fantasztikus munkáiban!

A megfigyelés során mindig azonosítsuk be a LM égtájait. Jómagam sohasem foglalkoztam azzal, hogy melyik kukker hogyan csavarja meg a képet zenittükörrel vagy a nélkül; csak egyszerűen elnyomom a tubust a dekli tengely körül kézzel kicsit pl. Dél felé (lefelé). Ekkor a csillagok a LM-ben Észak felé fognak elmozdulni, ami kijelöli az északi irányt. Ugyanezt megteszem a RA tengely körül is pl. Kelet felé, s a csillagok elmozdulása a LM-ben megmutatja a nyugati irányt. De ha pontosabb tájolás szükséges, akkor leállítom az óragépet 5-10 másodpercre, s így szintén láthatóvá válik a nyugati irány, ráadásul sokkal pontosabban, mint a fenti módszerrel (hiszen arrafelé mennek ki a csillagok a képből az Föld forgása miatt), de a LM mérete is kiderül, azaz becsülhetővé/számíthatóvá válik, mivel 15”/s sebességgel mennek a csillagok az égen, pontosabban ekkora szögsebességgel forog a Föld, s ebből a LM szögátmérője jól becsülhető: csak meg kell mérni, hogy egy adott csillag hány másodperc alatt ér a LM legkeletibb széléről - a LM közepén át - a legnyugatibb szélére.
Az egyik legfontosabb tudnivalóról megfeledkeztem, bocsánat; talán azért, mert ez a gyakorlottabb észlelők számára evidencia, de egy kezdőnek a figyelmét feltétlenül fel kell hívnom rá. Ez pedig a sötét-adaptáció (a fejezet elején már említettem a fogalmat). A szemünk pupillamérete mindig és folyamatosan alkalmazkodik az őt érő fénymennyiséghez: erős fényben beszűkül, míg sötétben kitágul. Ezért (is) sokkal nagyobb dinamika-tartományt tudunk átfogni, mint a film-emulzió, vagy a CCD (és CMOS) érzékelők. Ez a jó hír. Sajnos azonban ez a tágulási-szűkülési folyamat különböző sebességgel zajlik le. Az erős fényre pillanatok alatt beszűkül, de a sötétben a tágulásához sokkal több, a teljes - egyébként korfüggő - méretének eléréséhez akár 10-15 percnyi időre is szüksége van. Ezért az éjszakai vizuális távcsöves munka alatt csak kellően tompított és vörös vagy narancssárga fényű lámpát használjunk.
Egy mérés nem mérés, két mérés fél mérés; három méréssel már lehet kezdeni valamit...
Avatar
Attila
Hozzászólások: 2700
Csatlakozott: 2009.09.07. 10:18

Re: Megfontolásra érdemes "ökölszabályok" kezdő amatőrcsillagászok számára

Hozzászólás Szerző: Attila » 2019.04.28. 09:03

XXIII. Küzdelem a légkörrel

Az eddigiek során már többször is említésre kerültek a földi légkör képrontó, a távcsöves megfigyeléseket negatívan befolyásoló tulajdonságai. Sajnálatos jelentősége miatt talán indokolt egy külön részben kissé behatóbban is foglalkozni a hatásaival.

Azt általában mindenki tudja, hogy Földünket – a tengerszint feletti magasság növekedésével egyre ritkuló (csökkenő nyomású), változó páratartalmú, és (a troposzférában) folyamatosan csökkenő hőmérsékletű – légkör veszi körül (a probléma szempontjából e három paraméter a legfontosabb), mely soha sincs nyugalomban, s így a rajta áthaladó fénysugarakat is - fénytörési paramétereinek állandó változása miatt - "össze-vissza cibálja". A földfelszínen is, és nagyobb magasságokban is különböző erősségű és irányú szelek fújnak, majdnem folyamatosan. A földi légkörzés és a földi atmoszféra részletes taglalását mellőzve, annyit fontos tudnunk kezdő amatőrcsillagász szinten, hogy a megfigyelések szempontjából két fontos csoportba sorolhatjuk a légkörrel kapcsolatos empirikus jelenségeket: statikus és dinamikus légköri hatásokra. Ezt azért lehet érdemes ily módon megkülönböztetni, mert a statikus hatások kivédése általában könnyebb, még amatőr eszközökkel is, míg a dinamikus mozgások teljesen sohasem küszöbölhetők ki.

A statikus hatások közül (amelyek természetesen csak első közelítésben tekinthetők statikusnak) a legfontosabb a földi légkör nagy léptékű fénytörése, azaz a légköri (vagy atmoszferikus) refrakció jelensége. Magyarul ez azt jelenti, hogy a fejünk felett lévő légkör egy óriási domború lencseként működik, ahol mindig a vízszintesen álló horizont fölé nézünk különböző magasságokban, amikor az ég felé tekintünk. Ráadásul ennek a képzeletbeli, hatalmas lencsének a törésmutatója (szemben pl. egy üveg-lencsével) nem állandó, hanem a tengerszint feletti magasságtól függően változik. Tehát úgy kell elképzelni, hogy a fény nem csak a lencse anyagába (azaz a légkörbe) való belépéskor törik meg (ami egyébként sem egy diszkrét határfelület), mint egy „becsületes üveganyag” esetén, hanem a „levegő-lencse” belsejében haladva is folyamatosan hajlik meg, és bomlik színeire egyre erősebb mértékben, amíg a szemünkbe nem ér. S ennek mértéke – eltérően az üveglencséktől – nem csak a belépés szögétől függ, hanem a légkör pillanatnyi állapotától is. Míg a zenitből, a fejünk fölül érkező fénysugár megtörés nélkül, többé-kevésbé egyenes mentén haladva érkezik a szemünkbe (adott esetben a távcsövünk optikáján keresztül), addig a horizont közvetlen közelében látszó, Földön kívüli objektum képe sokkal-sokkal hosszabb utat megtéve a "képrontó légkörben" már kb. 30’-cel, azaz fél fokkal térül el a légkörön történő áthaladása során, lefelé. Ez azt jelenti, hogy – mivel a Nap és a Hold is kb. fél fok látszó szögátmérőjű a Földről nézve – ezek az égitestek egy tengeri horizonton szemlélve lenyugvásuk idején ténylegesen már éppen eltűntek a látóhatár alatt, mégis látszanak, mégpedig úgy, hogy még éppen csak érintik a horizontot. Tehát a refrakció „megemeli” az égen látható minden objektum képét a zenit irányába annál nagyobb mértékben, minél távolabb van a zenittől, azaz minél közelebb van a horizonthoz. Ez a hatás tehát változik, de nem lineárisan, hanem a zenit közelében még alig észrevehető, a horizonthoz közel ugyanakkor már fokonként is jelentősen növekvő mértékben. Ennek három fontos következménye van.

1. Még egy tökéletesen pólusra állított mechanika, tökéletesen működő, TDM-es óragépes követéssel sem tudja pontosan pozícióban tartani a megfigyelt égitestet a fotó- vagy CCD-lemezen vagy az okulárban egy több órás expozíció vagy megfigyelés során (bár az 5-10 percnél hosszabb expozíciók az amatőr gyakorlatban nagyon ritkák, e rövid idők alatt pedig csak horizont-közelben jelentős ez a hatás). Ráadásul, minthogy az égitestek látszó mozgása az égen nem párhuzamos a horizonttal (kivéve az északi és a déli sarkon álló megfigyelő szempontjából), így az elhúzásnak általában van Rektaszcenzió és Deklináció irányú összetevője is. Két nevezetes hely az égen a zenit, és az ún. helyi meridián, azaz a horizont északi pontját, a zenitet és a horizont déli pontját összekötő képzeletbeli égi kör (gömbi főkör). A zenitben és annak közelében ugyanis gyakorlatilag észrevehetetlen a refrakció jelensége, az objektum helyi meridiánon történő áthaladásakor pedig a refrakciós elhúzás (drift) deklinációs összetevője nullává válik (de RA irányban ekkor is van refrakciós csúszás, minél alacsonyabban van az égitest, annál inkább!!!). Az ún. auto-guider használatával a fenti sebesség-elcsúszás (bizonyos pontossággal) korrigálható.

2. A fénytörés jelensége során a törőközeg a fény különböző hullámhosszait különböző mértékben töri meg, ezért a fény a légkörön való áthaladása során színeire bomlik (ez az ún. diszperzió, kivéve a zenitben és annak közelében beérkező fénysugarakat). Ez az atmoszferikus refrakció esetében is jól megfigyelhető: a kis és közepes horizont feletti magasságban álló bolygók alsó széle vörös, míg a felső pereme kék kontúrt kap még egy tökéletes APO, vagy eleve színi hiba mentes tükrös (Newton) távcsövön keresztül szemlélve is. De természetesen nem csak a bolygóperem esztétikáját rontja nem kis mértékben, de elkeni a felszíni részleteket, pl. a Jupiter egyébként sem túl kontrasztos felhősávjait is. Forgatható prizmapárokkal (kereskedelemben kaphatók) ez a hiba gyakorlatilag teljes mértékben korrigálható; pl. a Jupiterről mintha lekerülne egy tüllfüggöny a diszperzió-korrektor használatával. Alacsony bolygóállásnál szinte kötelező a használata!!!

3. Végül a harmadik statikus hatás az ún. extinció, azaz a fénygyengülés jelensége, amit a levegő molekulái, és a légkörben lebegő porszemcsék és a vízpára okoznak. Ezeken a fény egyrészt szóródik, másrészt elnyelődik, ezért mind intenzitása, mind pedig spektrális összetétele megváltozik. A fenti két hatással ellentétben ez sajnos nem korrigálható, de pontos mérések (pl. az ún. standard fotometria) esetében figyelembe veendő, és a mérési eredményekben ezt a hatást kompenzálni kell. Az amatőr gyakorlatban az extinció helyett annak reciprokját, az „átlátszóság” (angolul transparency) fogalmát használjuk. Minél nagyobb az elnyelés (extinció), annál kisebb vagy rosszabb az átlátszóság (transparency) és fordítva.

Ha csupán a fenti, statikus hatásokat kellene figyelembe vennünk és korrigálnunk távcsöves megfigyeléseink közben, akkor a légköri problémákkal nem kellene küzdenünk, minthogy ezek viszonylag könnyen kompenzálhatók. A légkör azonban nem statikus, hanem nagyon is dinamikus, mozgalmas életet „él”. Horizontális és vertikális irányú légmozgások, szelek fújnak, az egyes légtömegek különböző sebességgel keverednek egymással. Ez azt is jelenti, hogy a légkör törésmutatója helyről helyre és időről időre változik, ráadásul nagyon különböző idő- (ezredmásodperctől a perces időtartományig) és távolsági skálákon (cm-től a km-ig).

A földi légkör e dinamikus viselkedésének a fényre gyakorolt hatását nevezzük – mint jelenség – szcintillációnak, az amatőr gyakorlatban angolul seeing-nek vagy magyarul nyugodtságnak. E miatt „pislákolnak” vagy „sziporkáznak” a csillagok. Egy megjegyzés: a bolygók nem pislákolnak, mivel – ellentétben a szinte végtelen távoli csillagokkal – nem pontszerű fényforrások, hanem kiterjedtebb objektumok (távcsővel koronggá nagyíthatók), így esetükben nem egyetlen fénysugár egy vonal mentén, hanem egy egész „sugárcső” halad át a légkörön, s ez a sugárcső sokkal stabilabb képet eredményez (de természetesen szintén hullámzik).

A fenti állandó légköri mozgások miatt a csillagok fénye nem marad az elméleti Airy korongon belül, hanem eltorzul, és kb. 1 … 100ms-os frekvenciával össze-vissza ugrál az egyébként ideális vagy elméleti középpontja körül: ez hozza létre a fotólemezen (CCD vagy CMOS érzékelőn, már másodperces időskálán is) az ún. szóródási kört, melynek centrikus metszete (intenzitás-eloszlása) az ún. Gauss-görbe (vagy népiesen haranggörbe).
FWHM.jpg
Ennek (azaz a seeing-nek) mérésére használjuk az ún. FWHM értéket (Full Width at Half Maximum), amit magyarul fél érték szélességnek mondunk, azaz a maximális intenzitású érték felénél mért görbe-szélesség. Tehát a csillagprofil közepén megmérjük a megvilágítás értékét, s annak 50%-ánál megmérjük a haranggörbe szélességét (lásd az alábbi hisztogram ábrán) ívmásodpercben vagy az érzékelő felületén mikronban.

Ennek az értéknek az az érdekes tulajdonsága van, hogy egy adott kép minden csillagánál, legyen az bármilyen fényességű, ugyanolyan mértékben torzul adott seeing esetében. Tehát ha nyugtalan a légkör, akkor ugyanaz a foton-mennyiség jobban szétszóródik, azaz a maximum értékek lejjebb jönnek, a görbe pedig laposabb és szélesebb lesz (az adott csillag görbéje alatti terület természetesen nem változik, hiszen a beérkező fénymennyiség– változatlan expozíciós feltételek esetén – ugyanaz, ezért szélesedik ki a görbe alja), azaz az FWHM értéke megnő és vica-versa. Jó seeing-nél csúcsosabb és keskenyebb lesz a hisztogram, kisebbek és „élesebbek” lesznek a csillagok, kisebb FWHM értéket produkálva; így számszerűen is mérhetővé válik a seeing.

És most értünk el az igazi problémához. Ahogy említettem korábban, a statikus légköri sajátosságok vagy teljesen kiküszöbölhetők, vagy kompenzálhatók, tehát a megfigyelésekre gyakorolt negatív hatásuk jelentősen csökkenthető. A seeing viszont sokkal nagyobb ellenfél…

A légkör turbulenciái miatt ugráló, torzuló csillagokkal, elmosódó köd-filamentekkel, galaxis-karokkal nagyon nehéz mit kezdeni. Alább az ún. Pickering skála 1-es és 5-ös fokozata látható (a 10-es, teljesen nyugodt képet nem tudtam már feltölteni, mert sajnos csak három képre van lehetőség egy hozzászóláson belül):
Pickering-1.gif
Pickering-5.gif

Alapvetően két út lehetséges: időben és/vagy térben javítani a helyzetet.

1. Lucky Imaging technika. Ez időben igyekszik javítani a seeing-en azáltal, hogy nagyon rövid expozíciókat készítünk az objektumról gyors egymásutánban (pl. video-felvétel formájában), ami nem engedi, hogy a másodperces vagy tizedmásodperces időtartományok alatti hullámfront torzulások hatásai megjelenjenek a képen, összemosva a részleteket. Így is rengeteg elmosódott képet kapunk, hiszen a légkör folyamatosan „dolgozik”, de lesz közöttük nem kevés olyan is, ahol éppen szerencsés (azaz egy pillanatra megállapodott) helyzetben (innen az elnevezés) találta a fény a légkört, s ezért jelentősebb torzulás nélkül át tudott hatolni rajta. Ezeken a képeken a vizsgált objektum teljes részletességű, csak az adott távcső optikai minősége által korlátozott felbontású képe jelenik meg (szinte mintha az űrből fotóztuk volna). Majd ezeket a „szerencsés” képeket egy szoftver (pl. a Registax) összeigazítja, egymásra másolja, élesíti, kontrasztját emeli, stb., azaz „poszt-processzálja”. Gyönyörű, sokszor hihetetlen részletességű képek készíthetők így, de sajnos csak nagyon fényes objektumok jöhetnek szóba (még nagyobb távcső-átmérők esetében is), hiszen a tized- vagy századmásodperces expozíciók alatt csak ezek képesek elfogadható jel/zaj viszonyú képet produkálni a jelenlegi CCD-technika szintjén. (Ha az EMCCD-k beérnek, akkor talán a halványabb objektumok is lőtávolba kerülhetnek ezzel a módszerrel.)

2. A másik lehetőség, hogy térben próbáljuk kivédeni a légkör nyugtalanságának hatását; azaz továbbra is hosszú expozíciót alkalmazva, de úgy, hogy expozíció közben az esőben mindig „az éppen lehulló esőcsepp alá rángatjuk a vödröt”. Tehát olyan elektro-optikai-mechanikus rendszert építünk (adaptív optikának nevezik az ilyet), amelyik méri az éppen beérkező fotonok hullámfrontjának hibáit, és annak megfelelően torzítják, de ellenkező irányban és mértékben, valós időben (!!!) a leképező rendszert. Így a CCD érzékelőre az objektumnak már a korrigált képe vetül. Mondanom sem kell, hogy ez nem egy otthoni barkács-technológia… Egy nagyon erős (általában Na) lézerfénnyel megvilágítják a felsőlégkört a fényképezendő terület közvetlen közelében, ahol ennek hatására egy gerjesztett molekulákból álló fényfolt keletkezik a levegőben. Ennek a fényfoltnak a képe a felső légkörből (majdnem) ugyanazon az úton érkezik a távcsőbe a sűrűbb légrétegeken keresztül, mint a vizsgált objektumé, így ugyanolyan mértékben és módon torzul annak is a hullámfrontja. E műcsillag képét egy CCD-vel folyamatosan figyelve, és a leképezési hibákat valós időben feldolgozva, a beavatkozó jellel torzítják az optikai rendszer valamelyik flexibilis tagját úgy, hogy a hibát kompenzálja.

Ugyanakkor az adaptív optikáknak létezik egy egyszerűbb változata, ami az amatőrök számára is elérhető lehet – bár messze nem produkálja azt a hiba-javító képességet, mint a fenti, profi technika. Ez csak a kép fel, le, jobbra és balra ugrálását képes többé-kevésbé kivédeni billenő-tükrös vagy billenő plán-paralel üveglemezes korrektorral, egy vezetőcsillag képe alapján. Ehhez egy "elegendően fényes" vezetőcsillagot kell találni a fényképezett objektum mellett, aminek a képe nem a "fő-érzékelő" felületére esik, hanem egy a mellett elhelyezett segéd-lapkára, és annak a "kontroll-csillagnak" elmozdulásai alapján a beavatkozó-jel számíthatóvá válik. Ha ez a csillag nem "elegendően fényes", akkor túl hosszú expozíció kell a segéd-lapkán, hogy a kontroll-csillag centroidja elegendő pontossággal számítható legyen, és akkor túl sok idő fog eltelni két beavatkozás között, azaz a rendszer hatékonysága romlik. Saját - bár nem konkrét mérések, csupán szubjektív kiértékeléseim alapján alkotott - tapasztalatom szerint 15-20Hz-es beavatkozó frekvencia még hatékonyan javítja a felbontóképességet, de 10Hz, vagy pláne 5Hz alatt már alig érezni a különbséget; ennyire gyors a légköri turbulencia...

A fenti módszerekkel számottevően csökkenthető a rossz seeing hatása, de sajnos ezekkel sem zárható ki teljesen. Ha pedig nem zárható ki, akkor igyekezzünk csillagászati megfigyeléseinket nyugodtabb légkör alatt végezni. Igen ám, de honnan tudhatjuk előre, hogy milyen seeing várható egy adott este?

Szerencsére manapság már sok (repülés-) meteorológiai weboldal közöl ún. jetstream előrejelzéseket. A jetstream-ek nagy magasságokban, a troposzféra középső és felső rétegeiben fújó rendkívüli erősségű szelek, amik – a csillagászok bosszantásán túl – a repülőgép vezetők életét is megkeseríthetik, ezért folyamatosan követik, és előre jelzik mozgásukat. Észleléseinket lehetőleg jetsteam-mentes időjárásra időzítsük. Ilyen, sokszor animált előrejelzések láthatók pl. a következő link-eken (de sok egyéb helyen is találhatók ilyenek):
http://www.netweather.tv/index.cgi?action=jetstream
http://www.theweatheroutlook.com/twodat ... &model=gfs
http://www.metcheck.com/WEATHER/jetstream.asp
http://www.ukweatherforecast.co.uk/jetstream-forecast/

Továbbá ne feledjük, hogy (a korábban, a XVII. fejezetben már említett) meleg határréteg az optikánk előtt szintén jelentős képminőség-romlás okozója, ami a seeing hatására tesz rá még egy lapáttal – ha nem fújjuk le ventilátorral. De lehetőség szerint kerüljük az egész nap folyamán felforrósodott háztetőkről és tetőteraszokról, valamint aszfalt-utakról - legalábbis az éjszaka első felében - intenzíven feláramló meleg termikeket is, aminek hatására a megfigyelt objektumok vitustáncot járnak a műszerünk látómezejében...

Végső tanulságként az mindenképp meg kell állapítanunk, hogy alacsony horizont fölötti magasságokon a távcsőben látott kép "élvezeti értéke" - még a világ legjobb minőségű APO refraktorában is - erősen degradált, torzított lesz. Tehát pontos vizuális észleléseket, pláne jó fotókat csak jóval horizont feletti objektumok esetében remélhetünk, kb. 30-40°-os magasság fölött. Ezért - ha tehetjük - mindig felső kulmináció, azaz a helyi meridián közelében, delelésük idején észleljük az égi objektumokat.
Nincs meg a kellő jogosultságod a hozzászóláshoz csatolt állományok megtekintéséhez.
Egy mérés nem mérés, két mérés fél mérés; három méréssel már lehet kezdeni valamit...
Avatar
Attila
Hozzászólások: 2700
Csatlakozott: 2009.09.07. 10:18

Re: Megfontolásra érdemes "ökölszabályok" kezdő amatőrcsillagászok számára

Hozzászólás Szerző: Attila » 2019.07.09. 10:02

XXIV. A katadioptrikus optikai rendszerű távcsövek fókuszálási problémái

A teljes átmérőjű korrekciós optikai elemet tartalmazó katadioptrikus optikai felépítésű távcsövek esetén a fókuszálást – eddig ismereteim szerint – minden gyártó a főtükörnek az árnyékoló csövön történő előre-hátra mozgatásával oldja meg. Ez ELMÉLETILEG teljesen jó megoldás. Azonban mechanikailag, azaz a gyakorlatban nagyon nehezen oldható meg hibamentesen, de nem csak a mozgatása, hanem a megtartása is, legalábbis „kínai árszínvonalon”.

A probléma gyökere az egymáson elmozduló gépelemek (alkatrészek) holtjátékmentes mozgatásának biztosítása: siklócsapággyal (akár forgó, akár lineáris mozgásról van szó) LEHETETLEN holtjátékmentes elmozdulást biztosítani. (Most a többméteres átmérőjű, azimutális felállítású, hidrosztatikus kenésű, többtonnás „profi” teleszkópokat egy pillanatra felejtsük el; az ott alkalmazott megoldás az amatőr gyakorlatban természetesen úgyis felejtős lenne…) Ha ugyanis nincs rés (akármilyen kis rés) az egymáson elmozduló elemek között, hanem résmentes a kapcsolat, akkor az már nem mozgó kapcsolat. Ha pedig rés van, az bizony kotyogni fog. A hétköznapi életben ez megoldható lehet megfelelően szigorú illesztési előírásokkal (aztán persze a kínai gyártási szórás megint egy újabb kérdéskör…), de a csillagászatban, főleg többméteres fókusztávolságok esetén, ahol a tükör szub-ívmásodperces elmozdulásai is durván megjelennek a csillagok képének torzulásában, már lehetetlen megoldani. (Gondoljunk csak a magas-emelésű raktári targoncára: ha a raktár talajborításán csak néhány mm-es egyenetlenségek vannak, az a 7-8m-re kitolt villán már több centimétert jelen, ami rendkívül balesetveszélyes... Ezért kell a magasraktárak talajának biliárdasztal simaságúnak lennie.) Csak gördülő elemek használatával oldható meg a holtjátékmentes mozgatás, mivel ott a mozgó elemek a súrlódás drámai növekedése nélkül is összefeszíthetők, ami nélkülözhetetlen a "kotyogás" kiküszöböléséhez.

Hogy könnyebben érteni lehessen, bontsuk a teljes fókuszálási kinematikai láncot két, egymáshoz kapcsolódó mechanizmusra.

Az első a „tekerő rész”, azaz amivel mozgatjuk a tükröt tartó elemből radiális irányban kinyúló csapot előre-hátra. Ez a távcső fenék-borítására van felszerelve, és lehet 1:1-es, azaz áttétel nélküli változat, de lehet pl. 1:10-es lassító áttételű, ún. „micro-focuser” is. Ezt nem túl nagy kihívás holtjáték-mentesre készíteni, bár láttam már itt is „kotyogóst” – ami kávéfőző esetében egy kiváló fajta, de itt nem annyira díjazzák az amatőrök… Ha itt holtjáték jelenik meg, akkor annak szinte minden esetben az az oka, hogy a fenti csapot mozgató alkatrészben lévő furat illesztése a csaphoz igen távol esik az ideális h7/H7-től. (A gépészetben ezt nevezik „nemes illesztésnek”, ami még éppen nem szorul, de már nem is kotyog, és még éppen erőkifejtés nélkül szerelhető és mozgatható (persze ennek is van tűrése, de ennyire azért itt most ne bonyolódjunk bele). Ezt sem könnyű a gyakorlatban az említett módon el is készíteni, de ha nem is sikerül, és marad benne néhány mikronnyi kottyanás, az minimális kényelmetlenséget okoz csupán, ha pedig egy icipicit szorul, az még talán jobb is, mert a használat során jó esetben észre sem vesszük (csak kicsit nehezebb összeszerelni) - bár potenciálisan okozhat gondot.

A fő problémát a második, a fent leírt módon kapcsolódó mechanizmus okozza. Mint láttuk, a főtükröt tartó elem belső felülete egy henger, ami az árnyékoló csövön csúszik előre-hátra, és egy abból oldalra kinyúló csapra gyakorolt, tengelyen kívül ható erővel támadjuk. Ettől rosszabb megoldást nem tudnék kitalálni, még ha fizetnének érte, akkor sem… Nagyon egyszerű és olcsó kialakítás, ez nem vita tárgya, de ugye – mint fent már megállapítottuk – most nem kávéfőzőről beszélünk. A „cső a csövön” mozgatás siklócsapággyal az elvárt ívmásodperces pontossággal lehetetlen és rém gagyi; ez nem lehet vitás (már csak a miatt is, hogy konstrukciós okok miatt vékonyfalú csövet kell alkalmazni tengelyként). Próbálják ezt azzal csökkenteni, hogy mindkét csövet igyekeznek a lehetőséghez képest minél hosszabbra készíteni, de azért itt is nyilván vannak konstrukciós korlátok. Ráadásul az árnyékolócső konzolosan van befogva a távcső fenékborításába, és hiába „elvileg” merev egy cső, a gyakorlatban minden anyag rugalmas, csupán a Young-modulus nagysága lehet kérdéses, így egész biztosan van lehajlása.

A fenti okok miatt tehát a tükör képes csupán a gravitáció irányának megváltozásától is (pl. goto-mozgatás során) elmozdulni (ez a konyulás), de az alkalmazott fókusz-állító mechanizmus viszont kimondottan erre kényszeríti!!! Mindezt az alkatrészek közötti kenőanyag mennyisége, minősége is befolyásolja, így annak mozgása lassíthatja, és a probléma a tükör méretével arányosan kisebb vagy nagyobb lehet. Az ún. tükör-kifektetés is csupán félmegoldás (szó szerint), mivel a külső cső egyik (a hátsó) végét fogja csak meg, az elülső vége továbbra is mozogni tud.

Végül nem említettem még a kinematikai egytengelyűség kérdését. Azaz nem elég egy adott fókusztávolságban kollimálni a rendszert, de elvárás, hogy a fenti mechanizmussal elmozdított főtükör e mozgása során is megtartsa már kollimált pozícióját. Ennek biztosítása a gyakorlatban szintén nem magától értetődő megoldásokat kíván.

A fenti leírásból talán még a műszaki-laikusok számára is érzékelhetővé válik, hogy egy katadioptrikus rendszert „jól” elkészíteni a gyakorlatban horror-jellegű mérnöki (és persze gyártási) feladvány. (Persze nem lehetetlen, végül is nem holdrakétát kell építeni, de nem a leírt megoldásokkal, és nem „kínai árszinten”.) Kis méretek mellett az „élvezhetőség határain belül” tarthatók a leírt problémák, így ott a jelenlegi katadioptrikus távcsövek egyébként vitathatatlanul meglévő optikai előnyei egyéb „komfort-problémák” nélkül élvezhetők. Az MC-k esetében ez azért nem „általános probléma”, mivel azokból egyébként sem gyártanak nagyokat az egyre és „aránytalanul” nehezebbé váló meniscus súlya miatt. A Schmidt-korrektoros változatoknál viszont a méret növelésével ez a probléma egyre inkább megkeseríti az amatőrök életét.

A probléma részbeni megoldására nekem is csupán egy javaslatom van (nagyon sokan – jobb híján – ezt használják): a távcső fenekére, az árnyékolócső külső végére, ahol a fókuszsík felé haladó, összetartó sugárnyaláb kilép a távcsőből, felszerelnek egy Crayford-fókuszírozót. A főtükörrel csak „durva fókuszt” állítanak úgy, hogy a fókuszsík a Crayford hosszának megfelelő távolsággal kijjebb kerüljön (ami természetesen növeli a vignettációt, de talán – ha az alkalmazott szenzor mérete nem túl nagy – még „belefér”), majd abban a pozícióban "kifektetik" a tükröt a gyári kifektető mechanizmussal és kollimálják a rendszert; attól kezdve pedig csak a Crayford-dal állítanak ténylegesen fókuszt, a főtükörhöz hozzá sem nyúlnak. Így a fókuszálás közben főtükör-billegés és holtjáték kiküszöbölhető, és újra-kollimálni sem kell a rendszert, de a nagyobb tükrök konyulása sajnos marad - a kifektetés ellenére is

A probléma teljes megoldásához teljesen más típusú, azaz gyökeresen más konstrukciójú (és sajnos költségesebb…) tükör-tartó és -mozgató mechanizmus kellene, de ez már egy készen vett távcső esetében nyilván nem opció.

Nagyon röviden összefoglalva a fentieket: az MC és SC távcsövek főtükre mindig "önálló életet él", azaz kotyog, lötyög, konyul, a kollimációja elmegy, stb. Ez kis, nagyságrendileg kb. 10-15cm átmérő alatt nem jelentős, és akár simán együtt is lehet élni vele (kevésbé igényes amatőrök esetleg észre sem veszik). Nagyobb átmérők esetén azonban (főleg már a 30-40cm-es tartományban) nagyon durvává is válhat; ennek mértéke a gyártás pontosságától függhet, de mindig van. Sajnos számolni kell vele.

Végül, ha megoldani nem is lehet a fenti problémát a gyári kialakítású MC/SC távcsövekkel, egyetlen módon bizonyos mértékig kompenzálható a probléma: ha az expozíció közben ún. off-axis guider-t alkalmazunk. Ez a szenzort érő sugárnyalábból, annak a szélén "lop el" egy kis látómezőt, és egy ide beállított vezetőcsillag segítségével vezeti a távcsövet (nem pedig egy külső vezetőtávcső képe alapján). Ezáltal, ha a tükörbillenés miatt elmozdul kép a LM-ben, akkor a vezetőcsillag is ezzel szinkronban mozdul el, a motorok pedig a vezetett pozíció módosításával, mechanikusan, közel valós időben kompenzálni tudják ezt az elmozdulást. Ugyanakkor a főtükör elmozdulásból eredő kollimálási hiba ugyanúgy megjelenik, tehát ez is csak részmegoldás, de mindenképp jobb, mintha csak hosszúkás csillagokat tudnánk fotózni....
Egy mérés nem mérés, két mérés fél mérés; három méréssel már lehet kezdeni valamit...
Válasz küldése

Vissza: “Mádai Attila”