מפתח, יחס מוקד, Image Scale ומה שביניהם - מיתוסים נפוצים בתצפיות וצילום אסטרונומי
לאחרונה גיליתי כמה דברים מעניינים לגבי המערכות שלי, דברים שנוגדים את הדעה הרווחת ואמירות נפוצות בהקשר של תצפיות ויזואליות וצילום אסטרונומי (פלנטרי או EAA מבחינתי ולא ממש צילום DSO). חשבתי ששווה יהיה לשתף.
קצת הגדרות למי שפחות מכיר:
מפתח (Aperture) - קוטר המראה או העדשה הראשית של הטלסקופ. יכולת ההפרדה של הטלסקופ תלויה בנתון זה ומחושבת למשל לפי קריטריון Dawes ע"י חלוקה של 116 בקוטר במילימטרים. התוצאה היא בשניות קשת.
אורך מוקד (Focal Length) - המרחק האופטי שהאור עובר בטלסקופ. למשל בשובר אור זה המרחק בין העדשה הראשית למישור המוקד ובניוטוני המרחק בין המראה הראשית דרך המשנית למישור המוקד.
יחס מוקד (Focal Ratio) - היחס בין אורך המוקד למפתח. למשל 750/150=f/5.
Image Scale - הרזולוציה של מערכת הצילום, במקרה זה טלסקופ ומצלמה. מחושב ע"י גודל הפיקסל במצלמה כפול 206.3 חלקי אורך המוקד ונמדד בשניות קשת לפיקסל.
המיתוסים:
1. יחס המוקד קובע את "מהירות" צבירת המידע
נכון חלקית בלבד, רק אם משווים בין שתי מערכות עם אותה מצלמה וגודל פיקסל. אם מדובר בשני טלסקופים שונים ושתי מצלמות שונות אז יש תלות ביחס המוקד ובגודל הפיקסל (או לחילופין באופן שקול בקוטר הטלסקופ וב-Image Scale). אם שמים בצד הסתרה משנית, יחס העברה של האופטיקה ויעילות של המצלמה אז יחס "מהירות" צבירת המידע בין שתי מערכות שווה ליחס הקטרים בריבוע כפול יחס Image Scale בריבוע. למשל אני חשבתי לתומי שבשימוש באותה מצלמה עם המקסוטוב 150 מ"מ שלי עם מפחית (יחס מוקד 7.5) המערכת איטית יותר בהשוואה לשובר אור 71 מ"מ (יחס מוקד 5.9) פי 1.6. אבל במקסוטוב כדי להגיע ל-Image scale מתאים יותר בהרבה אובייקטים אני משתמש ב-binning 2x2 שאפקטיבית מגדיל את הפיקסל פי 2. במצב הזה המקסוטוב ה"איטי" מהיר פי 2.5 מהשובר ה"מהיר"! בפועל היחס מעט נמוך יותר בגלל הסתרה משנית במקסוטוב ויש גם שיקולים אחרים לגמרי של גודל שדה, אבל בכל מקרה זו תוצאה מפתיעה.
2. בצילום פלנטרי עדיף טלסקופ עם אורך מוקד גדול ככל האפשר
לא נכון! מבחינת הציוד הדבר הראשון שקובע הוא המפתח. כמה שהקוטר גדול יותר, פוטנציאל הרזולוציה של המערכת גדול יותר. כדי למצות את הפוטנציאל כלל האצבע הוא לבחור שילוב של מצלמה וברלו כך שיחס המוקד ישתווה לגודל הפיקסל כפול 5. זה בסוף מביא בערך למצב שה-Image Scale יהיה שליש מיכולת ההפרדה של הטלסקופ. שאר ההבדלים בין מערכות שונות כמו איכות אופטית והסתרה משנית משפיעים אבל מסדר שני.
3. מפתח גדול פחות טוב ממפתח קטן בתנאי ראות אסטרונומית ירודים (Seeing / יציבות)
לא נכון! יש תיאוריות והן כנראה נכונות שקטרים גדולים יותר רגישים יותר לתנאים אטמוספריים, אבל מפתח גדול יותר יתן תמיד הפרדה טובה יותר או רזולוציה טובה יותר כאשר משווים למפתח קטן יותר בתנאי יציבות זהים. נכון שיותר קשה למצות את הפוטנציאל של המפתח הגדול ועבורו בדרך כלל הראות תהיה הגורם המגביל. אם מתעקשים על ביטוי מתמטי לזה, אז אפשר להגיד שהרזולוציה בפועל שווה לשורש הריבועים של הגורמים המשפיעים (יכולת הפרדה אופטית ויציבות במקרה זה). ברור שכאשר היציבות גרועה היא הופכת לגורם הדומיננטי וביציבות מעולה המפתח הוא הדומיננטי. למשל בראות לא טובה של 3 שניות קשת, טלסקופ "6 וטלסקופ "14 יאפשרו שניהם קצת מעל 3 שניות קשת (3.1 ו-3 בהתאמה). בראות מעולה של 0.5 שניה ה-"6 יתן 0.9 שניה וה-"14 יתן 0.6 שניה.
4. פילטרים לזיהום אור שימושיים רק לתצפיות מהעיר
לא נכון! זה כמעט נכון אם מכניסים לקטגוריה הזו רק פילטרים שמעבירים פס רחב (Broadband). שאר הפילטרים בקטגוריה כמו UHC הם מאוד שימושיים לתצפיות על ערפיליות מאזורים חשוכים. המשפט הראשון כמעט נכון כי גם פילטרים לזיהום אור עם פס רחב עדיפים על כלום וישפרו את המראה של רוב הערפיליות ביחס למצב בלי פילטר בכלל (אבל ישפרו פחות בהשוואה ל-UHC או O3 וכו').
מסקנות עיקריות:
- אל תאמינו לכל מה שאתם קוראים ושומעים
- הקוטר כן קובע גם באיסוף האור או ב"מהירות" וגם ביכולת ההפרדה או הרזולוציה (כמובן יש שיקולים נוספים כמו מחיר, גודל שדה, משקל וכו')
7 תגובות
תגובה מומלצת