как оценить поле зрения телескопа

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

Источник

astro-talks

форум для любителей астрономии

Базовые характеристики оптических приборов

Модератор: Ernest

Базовые характеристики оптических приборов

Сообщение Ernest » 02 ноя 2009, 11:17

Фокусное расстояние

или в обратном угловой размер предмета φ (радианы, градусы, минуты, секунды) который на приемнике имеет линейный размер y в мм:
φ (рад) = y/f’, (1.a)
φ°= 57.3*y/f’, (1.b)
φ’ = 57.3*60*y/f’ или примерно 3500*dy/f (1.c)
φ»= 57.3*60*60*y/f’ или примерно 200000*dy/f[/b] (1.d)

*) В расчетной оптике величины относящиеся к пространству изображений (например заднее фокусное расстояние, задний фокус, размер изображения и т.д.) снабжают апострофом: f’, F’, y’ для того, чтобы отличать от точек и величин относящихся к пространству предметов: f, F, y.

Доступные поля зрения в телескопах
с разными фокусными расстояниями

f\D	2″/46 мм	1.25″/27 мм
250 мм	10.5°	6.2°
500 мм	5.3°	3.1°
750 мм	3.5°	2.1°
1000 мм	2.6°	1.5°
1250 мм	2.1°	1.2°
1500 мм	1.8°	62′
1750 мм	1.5°	53′
2000 мм	1.3°	46′
2250 мм	1.2°	41′

Апертура

Зависимость проницания (M) и
разрешения (ф») от апертуры
телескопа (D в дюймах и мм)

D,»	D,мм	M, зв.вел.	ф»
3.1	80	12.0	1.50
3.9	100	12.5	1.20
5	127	13.0	0.94
6	152	13.4	0.79
7	180	13.8	0.67
8	203	14.0	0.59
10	254	14.5	0.47
12	305	14.9	0.39
14	356	15.3	0.34
16	407	15.5	0.29
18	457	15.8	0.26
20	508	16.0	0.24

В телескопе входная и выходная апертуры связаны между собой простым соотношением:

В объективе (фотообъективе, объективе телескопа) соотношение меняется:

Зрачки

Разрешение

Относительное отверстие и фокусное расстояние

Поле зрения/изображения

или с хорошим приближением:

Часто для определения видимого поля зрения 2W телескопа используют прием «остановки часовика». Измеряют время t в секундах, за которое достаточно яркая звезда пересечет поле зрения по диаметру от одного края до другого, при остановленном часовом механизме. Тогда поле зрения в угловых минутах определяется следующим образом

Увеличение

Г = f’об/f’ок ≃ D/D’ ≃ 2W’/2W, (11)

Источник

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:

Предельные звёздные величины (m) в зависимости от апертуры телескопа (D)

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.

Источник