Как рассчитать масштаб изображения?

День добрый, любители астрономии и астрофотографии! В этой статье - короткий, но очень полезный расчет, который однажды пригодится даже тем, кто снимает небо редко. Ну а те кто занимается этим приятным ночным делом постоянно, должны знать его назубок! :) Речь пойдет о масштабе изображения получаемой с вашй техникой. У вас, наверное спрашивают - какое увеличение дает этот телескоп? И по сути ответить людям нечего, тк обычное понятие увеличение предполагает наличие окуляра, ибо считается оно по формуле F/f, где F - фокус объектива, а f - фокус окуляра. Как же быть в случае с одним лишь объективом и фотокамерой? Давайте посчитаем!

Предположим, у вас есть классический телескоп системы Ньютона с зеркалом D=200 мм и фокусным расстоянием F=1000мм. Съемка ведется на матрицу QHY5-L-II-M. Каков же будет масштаб изображения? Фактически вопрос заключается в том насколько большую картинку мы увидим на экране монитора. Но помимо визуального эффекта вопрос имеет и практическую составляющую. К примеру, зная сколько секунд дуги неба приходится на один пиксель матрицы можно оценить влияние турбуленции на изображение или понять какую выдержку надо дать чтобы движущийся с известной скоростью в кадре астероид/комета еще не успел размазаться в черточку. Также можно оценить видимость деталей на планетах, к примеру - сможем ли мы наблюдать в данный телескоп вулкан Олимп на Марсе в момент великого противостояния.

Поскольку нас известен из документации фокус нашего телескопа, начнем с него. Из геометрии известно, что 1 угловая секунда - это угловой размер объекта на расстоянии равном 206265 его линейных размеров. Отсюда масштаб изображения в секундах на миллиметр s = 206265/F, где F - фокус в миллиметрах, то есть s = 206,265"/мм. Обратите внимание, ответ в секундах дуги на миллиметр.

Но нам нужен масштаб в секундах на пиксель. Это легко! Из документации к матрице узнаем, что размер ее пикселя 3,75 мкм, то бишь миллионных долей метра или тысячных долей миллиметра. Значит, в одном миллиметре умещается 267 таких пикселей и окончательный масштаб s = 206,265/267 = 0,77"/px.

Отсюда выходит, что у астрофотографов для получения большого масштаба есть два пути: взять телескоп с большим фокусным расстоянием (или линзу барлоу), либо достать матрицу с меньшим размером пикселя. У каждого из способов есть свои недостатки: больший фокус потребует большего диаметра зеркала при сохранении светосилы (и конечно же будет более чувствителен к атмосфере и механике телескопа), а меньший пиксель будет принимать меньшее количество фотонов в единицу времени, значит потребует большей выдержки для получения той же величины отношения сигнала к шуму.

расчет масштаба изображения на матрице

октябрь 2015,

Ваш Назаров Сергей.

Астробиблиотека

P.S. Если не охота считать ручками, забейте размер пикселя и фокус телескопа в Максимке, там есть кнопка "PinPoint Astrometry" и программа выдаст Вам масштаб автоматически :) Этот процесс разобран в статье АСТРОМЕТРИЯ.

Комментарии

Отправить комментарий

Ваш email не публикуется. Нужен, для возможности связи с вами, администратору сайта.
  • Адреса страниц и электронной почты автоматически преобразуются в ссылки.
  • Строки и параграфы переносятся автоматически.

Подробнее о форматировании

Защита от спама (captcha)
This question is for testing whether you are a human visitor and to prevent automated spam submissions.
12 + 2 =
Решите эту простую математическую задачу и введите результат. То есть для 1+3, введите 4.