Приветствие всем! Значит, дело такое:
Исходные данные
- Самодельный объектив-рефрактор. Фокусное расстояние определено проекционным методом как 335мм, входной диаметр 66мм (по штангенциркулю)
- Линза Барлоу, с Т2 резьбой, на которой написано "2X Barlow Lens", на этом опознавательные знаки закончились.
- Фотоаппарат Canon EOS T2i (aka EOS 550D).
- Stellarium 0.11.3, как источник опорной/проверочной информации
- Дополнительно присутсвует солнечный фильтр ND5.0 для апертуры 70мм
Действия
- Собираем систему вкучу, барлоу не устанавливаем.
- Установив фильтр, фотографируем Солнце (см. Sun1, кроп 1:1)
- Добавляем барлоу, снова фотографируем Солнце. Получаем второй кадр (см Sun2 , кроп 1:1)
Sun1 (картинка кликабельная)
Sun2 (картинка кликабельная)
Теперь сверяем желаемое с действительным.
Стеллариум утверждает, что в момент выполнения фотографий (17.06.2012 17:11, по Киеву), видимый угловой диаметр Солнца составлял +0°31'29.0", (или 0.52472222°).
Википедия утверждает, что размер сенсора фотокамеры 22.3×14.9мм. Фото сделано с максимальной разрешающей способностью 5184×3456 пикселов.
Чтобы вычислить размер ожидаемого изображения в пикселах, воспользуемся следующей формулой:
Размер_в_пикселах = 2*(Тангенс(0.5*Угловой_Диаметр)*Фокусное_Расстояние)/Размер_Пиксела
Для получения размера пиксела поступим просто: разделим габариты чипа на кол-во пиксела на нём:
- Горизонтальный 22300мкм/5184=~4.301мкм
- Вертикальный 14900мкм/3456=~4.311мкм
Пока что будем предполагать пиксел квадратным, а разницу считать погрешностью, возникцей из-за неточности указания габаритов матрици. По этому, размер пиксела возьмём средним: ~4.30652мкм
Таким образом, ожидаемый диаметр Солнца в пикселах равен:
2*(TAN(0.5*0.52472222°)*335мм)/4.30652мкм=~712,407пиксела
На фотографии получилось приблизительно на пиксел меньше, что вполне допустимо, в виду множества разных факторов. Таким образом можно считать, что размер пиксела и фокусное расстояние рассчитаны правильно.
Теперь сравниваем с изображением, полученным уже с использованием барлоу. На фотографии отмечается угловой диаметр 1977пикселов. Используя вышеприведенную формулу, в которой размер пиксела и угловой диаметр не изменились, вычисляем фокусное расстояние системы, для чего упростим формулу до:
Фокус1=Пикселы1/Пикселы0*Фокус0, то есть:
1977пикселов/711пикселов*335мм=~931,49789мм=~931,5мм
Насколько мне известно, при обозначениях барлоу и редюсеров, кратность как раз и означает изменение фокусного расстояния от исходной системы, куда они будут установлены. Таким образом, кратность барлоу получилась:
Фокус1/Фокус0=Пикселы1/Пикселы0=1977/711=~2,78059х=~2,78х
Проверяем всё что насчитали.
В Стеллариуме есть замечательный плагин Oculars plug-in by Timothy Reaves, Bogdan Marinov. В нём
Настраиваем в нём новый телескоп: Фокус: 931,5мм,Апертура: 66мм.
Новый сенсор: EOS 550D crop, разрешение:640х480пкс, размер:2.76х2.07мм, размер пиксела 4.3х4.3мкм (это специальный режим, в котором фотокамера способна снимать видео 640х480@60, вырезая фрагмент из матрици, а не масштабируя до).
В тот-же день удалось отснять Венеру. Устанавливаем дату/время, выбираем телескоп и сенсор, включем рамку. Делаем скриншот, из него по рамке вырезаем фрагмент, и масштабируем до 640х480. Сравниваем с полученным материалом (см. VenusTest). Само видео есть
здесь.
VenusTest (картинка кликабельная)
Слева - кадр из видео, справа - масштабированный скриншот Стеллариума.
Вроде-бы всё совпадает. Но на барлоу написано 2х!
Откуда-же несоответствие? Предположение:
Конструктивно линза устроена таким образом, что матрица находитcя на значительно бОльшем удалении от самой линзы, нежели окуляр, установленный внутри неё, что и обусловливает бОльшее увеличение.
Теперь собственно вопрос: подскажите-укажите пожалуйста, есть ли в рассчётах явные косяки?
