F.o.V., Exit Pupil

[Μενέλαος]

Καλησπέρα σε όλους και Χριστός Ανέστη! Έχω εδώ και κάμποσα χρόνια δύο περίεργες απορίες και θα χαιρόμουν αφάνταστα αν κάποιος θα μπορούσε επιτέλους να μου τις λύσει! Η πρώτη -και μεγαλύτερη - αφορά στο Οπτικό πεδίο του οργάνου, αλλά... όχι ακριβώς σ'αυτό... Θα προσπαθήσω να σας εξηγήσω: Έχω δει μέσα από πολλά τηλεσκόπια, κιάλια και διόπτρες, και αν υποθέσουμε ότι δύο όργανα έχουν το ίδιο FOV, έχω παρατηρήσει ότι στο ένα μπορεί ο κύκλος που βλέπεις μέσα (το σκοτεινό όριο της εικόνας, πώς να το πω, το στρογγυλό "παράθυρο" της εικόνας) να είναι μικρός και να σου δίνει την εντύπωση ότι είναι μακριά από το μάτι, σα να βλέπεις δηλαδή την εικόνα από απόσταση, ενώ στο άλλο να βρίσκεται δίπλα σου, τεράστιος και χορταστικός, να σου δίνει την εντύπωση ότι μπορείς να "περιηγηθείς" μέσα του! Όμως και οι δύο κύκλοι βλέπουν το ίδιο πεδίο. Ένα παράδειγμα, (αν και όχι ίδιου FOV...), ένα spotting scope 110mm της Bresser με bino προσοφθάλμια, που ήταν ό,τι εντυπωσιακότερο έχω δει από την άποψη που σας εξηγώ, ένα τεράστιο "παράθυρο" εικόνας που χανόσουν μέσα του και δίπλα στα μάτια, και από την άλλη ένα από τα κλασσικά 20Χ-60Χ100mm spotting scopes, όπου στις 20Χ η στρογγυλή εικόνα που έβλεπες ήταν μια σταλιά και...στου διαόλου τη μάνα, που όμως μεγάλωνε όσο ανέβαζες μεγέθυνση κι ερχόταν και πιο κοντά στο μάτι (όχι ότι έφτανε βέβαια αυτό του bresser). Αν με καταλάβατε, οπωσδήποτε αυτό δεν είναι το FoV, αλλά...τι; Δεν το έχω καταλάβει, και δεν ξέρω αν υπάρχει κάποιο όνομα ή περιγραφή αυτού του φαινομένου.

Η δεύτερη, πολύ πιο απλή απορία μου αφορά στο exit pupil: Πώς θα ξέρουμε τη διάμετρο της κόρης μας, κι αν είναι μικρότερη από την κόρη εξόδου του οργάνου, πώς γίνεται και χάνεται το φως που "περισσεύει", πού πάει και δεν το βλέπουμε; Αυτά, ελπίζω να μη σας κούρασα κι ελπίζω να βρεθεί κάποιος να μου απαντήσει (ειδικά την πρώτη που με "καίει"). Χρόνια πολλά!

[kkokkolis]

Υπάρχουν δύο είδη FOV

1. Πραγματικό True FOV, το κομμάτι της εικόνας που βλέπεις (σε μονάδες μήκους για μία δεδομένη απόσταση, πχ γιάρδες στα 100 μέτρα)

2. Φαινομενικό Apparent FOV, το κάδρο της εικόνας που βλέπεις (σε μοίρες)

 

Το φαινομενικό εξαρτάται αποκλειστικά από τον φακό. Οι Plössl έχουν 50 μοίρες, οι Nagler 80 κλπ. Το πραγματικό εξαρτάται από την εστιακή του τηλεσκοπίου και την παύση πεδίου του φακού σε τριγωνομετρική σχέση. Κατά προσέγγιση AFOV/TFOV=mag. Οι zoom αυξάνουν το AFOV και ελαττώνουν το TFOV αυξανομένης της μεγέθυνσης.

 

Το φως που περισσεύει από την κόρη εξόδου πέφτει γύρω από την κόρη εισόδου, δηλαδή επάνω στην ίριδα.

 

EDIT: Όλα καλά, όλα ανθηρά.

[Μενέλαος]

Η αλήθεια είναι ότι το είχα ψάξει αλλά δεν το έβρισκα... Όμως οι πληροφορίες σου Κωνσταντίνε ήταν σαφείς και διαφωτιστικές, και σε ευχαριστώ. Θα ψάχνω λοιπόν για φαινόμενο οπτικό πεδίο... Ελπίζω να μη σε κούρασα και τα τελευταία σου λόγια να ήταν μόνο χιούμορ όπως διαφαίνεται!

[kkokkolis]

Κακό ίσως, αλλά χιούμορ σίγουρα. Στη διάθεσή σου πάντοτε.

[Μενέλαος]

Κακό καθόλου, λίγο ψαρωτικό... ίσως! Και πάλι σε ευχαριστώ! Κάποιος ρε παιδιά να μου πει πώς μετράμε την κόρη μας το βράδυ, γιατί με τη μεζούρα δε βλέπω να τα καταφέρνω!...

[Μενέλαος]

Και μια απορία ακόμη για τα FoV (σας ζάλισα το ξέρω...): Γίνεται να είναι ίδια η μεγέθυνση μεταξύ δύο διαφορετικών Φαινόμενων πεδίων με ίδιο Αληθινό; Δηλαδή, το απόμακρο και μικρό κάδρο εικόνας έχει τις ίδιες μεγεθύνσεις με το μεγάλο φαινόμενο, κι αν ναι, πώς γίνεται αυτό από τη στιγμή που η εικόνα είναι τόσο μικρή κι απόμακρη; Δημογέροντες μη βαράτε!

[Django]

Καλημέρα. Κολπάκι από το Astronomy Hacks:

Για να μετρήσεις την κόρη εξόδου σου, πάρε ένα σετ από κλειδιά Allen, και περίμενε στο σκοτάδι μέχρι να προσαρμοστείς. Κοίτα ένα φωτεινό άστρο και βάλε ένα από τα λεπτά άλλεν οριζόντια μερικά εκατοστά μπροστά από τα μάτια σου. Μετακίνησε το πάνω-κάτω πάντα οριζόντια. Οταν περνάει μπροστά από το άστρο, αυτό θα "σπάει" σε δύο: ένα σε κάθε πλευρά του άλλεν. Δοκίμασε και με πιό χοντρά άλλεν μέχρι που το αστέρι δε θα σπάει πιά . Η διάμετρος αυτού του άλλεν είναι και η κόρη εξόδου σου.

[Μενέλαος]

Γουάου! Πλάκα έχει! Θα το κάνω!

[kkokkolis]

Και μια απορία ακόμη για τα FoV (σας ζάλισα το ξέρω...): Γίνεται να είναι ίδια η μεγέθυνση μεταξύ δύο διαφορετικών Φαινόμενων πεδίων με ίδιο Αληθινό; Δηλαδή, το απόμακρο και μικρό κάδρο εικόνας έχει τις ίδιες μεγεθύνσεις με το μεγάλο φαινόμενο, κι αν ναι, πώς γίνεται αυτό από τη στιγμή που η εικόνα είναι τόσο μικρή κι απόμακρη; Δημογέροντες μη βαράτε!

 

Στην εξίσωση με τρεις όρους, αν οι δύο είναι αμετάβλητοι και ο τρίτος θα είναι αμετάβλητος. Στην ίδια μεγέθυνση το διαφορετικό AFOV παράγει διαφορετικό TFOV, βλέπεις δηλαδή περισσότερο ουρανό με φακό μεγάλου φαινομένου πεδίου, αυτός είναι και ένας λόγος που τους αγοράζουμε.

 

Η εμπειρική εκτίμηση της κόρης είναι σχετικά εύκολη. Οι ιατροί το κάνουν καθημερινά. Χρησιμοποίησε τα Allen σαν μέτρα και θυμίσου να μην ρίξεις φως στο μάτι κατά τη μέτρηση γιατί θα έχεις συστολή (μύση).

[Μενέλαος]

Συνονόματε φίλε μου Μένιο και αγαπητέ Κωνστατίνε τρέχω να αγοράσω άλλεν! Κωνσταντίνε, μου το χάλασες που αφαίρεσες την πλάκα με τους δημογέροντες γαμώ το... Ξαναβάλτο! Κοίτα, είμαι λίγο βραδύκαυστο (στα μαθηματικά ήμουν πάντα σκράπας) και ομολογώ ότι, ενώ τα πήγαινα πολύ καλά με την πρώτη απάντησή σου, αυτή εδώ,:

 

"Στην εξίσωση με τρεις όρους, αν οι δύο είναι αμετάβλητοι και ο τρίτος θα είναι αμετάβλητος. Στην ίδια μεγέθυνση το διαφορετικό AFOV παράγει διαφορετικό TFOV, βλέπεις δηλαδή περισσότερο ουρανό με φακό μεγάλου φαινομένου πεδίου, αυτός είναι και ένας λόγος που τους αγοράζουμε."

 

με έμπλεξε άσχημα... Αν σε ζάλισα (και δικαιολογημένα πια) μη μου απαντήσεις, το κατανοώ απόλυτα! Η απορία μου αφορά στα διαφορετικά φαινόμενα πεδία με ίδια πραγματικά (τα ξαναγράφω για να τα καταλάβω και γω...): Δηλαδή, αν υποθέσουμε ότι δύο διαφορετικά όργανα βλέπουν τα ίδια μέτρα στην ίδια απόσταση, το ένα όμως έχει το κάδρο της εικόνας κοντά στο μάτι και μεγάλο, ενώ το άλλο μακριά και μικρό, και όλα αυτά με την ίδια μεγέθυνση. Αυτό που αντιλαμβάνομαι από την παραπάνω φράση σου είναι ότι αποκλείεται στην ίδια μεγέθυνση δύο διαφορετικά όργανα με διαφορετικό φαινόμενο πεδίο να έχουν και το ίδιο πραγματικό, ή αλλιώς, αν ντε και καλά θέλω διαφορετικό φαινόμενο με ίδιο πραγματικό στα δύο όργανα, τότε η μεγέθυνση θα πρέπει να είναι διαφορετική... Ανάθεμα αν καταλαβαίνω και γω αυτό που γράφω... Τέλος πάντων, αν δε μου απαντήσεις, νομίζω ότι καλύπτομαι κι από την πρώτη σου απάντηση στο θέμα, ότι δηλαδή η διαφορά που βλέπω στα κάδρα οφείλεται στο διαφορετικό φαινόμενο πεδίο, και τείνω να αντιληφθώ ότι τελικά συμμετέχει στη διαφορά αυτή σαν αίσθηση και το πραγματικό πεδίο κάπως, μια και λες ότι το διαφορετικό AFOV δημιουργεί και διαφορετικό (εννοείς προφανώς μεγαλύτερο στην περίπτωσή μου) TFOV. Αλλιώς, τι να πω πια... Μηδέν στο τρίμηνο!

[kkokkolis]

Είναι απλό: AFOV/TFOV=mag => TFOV=AFOV/mag.

 

Μιλάς για 2 όργανα με ίδιο TFOV και ίδιο Mag.

Για να βάλεις το όργανο στο παιχνίδι χρησιμοποιείς τον τύπο

TFOV (μοίρες)= παύση πεδίου (mm)/εστιακό μήκος τηλεσκοπίου x 57.6

 

 

Λες ίδιο TFOV και ίδια μεγέθυνση. Στο ίδιο όργανο σημαίνει ίδιο AFOV και ίδια εστιακή φακού. Είναι απλή η σχέση. Στο ίδιο όργανο ένας Nagler 80 μοιρών παρέχει διπλάσιο γραμμικό πεδίο (τετραπλάσιο σε έκταση) από έναν ορθοσκοπικό 40 μοιρών. Αν αλλάξεις έναν όρο (AFOV ή μεγέθυνση) θα αλλάξει το TFOV, εκτός αν αλλάξεις 2 όρους αντιστρόφως ανάλογα (πχ διπλασιάζοντας τη μεγέθυνση - υποδιπλασιάζοντας την εστιακή του φακού δηλαδή - και ταυτόχρονα διπλασιάζοντας το AFOV, από Ortho σε Nagler ή από Plössl σε Ethos).

 

Αν επιλύσεις τις 2 εξισώσεις ως προς TFOV

 

mag= AFOV x F/ fs x rad

 

Για να είναι ίδιο το mag για κάθε αλλαγή του εστιακού μήκους τηλεσκοπίου F θα πρέπει να έχεις αντιστρόφως ανάλογη αλλαγή του λόγου AFOV/fs (όπου fs η παύση πεδίου).

 

Αυτό δεν γίνεται καθώς οι ποσότητες αυτές είναι ανάλογες. Μεγαλώνοντας την παύση πεδίου μεγαλώνει και το φαινομενικό πεδίο, όπως ακριβώς μεγαλώνει το πεδίο της θέας ανάλογα με το πόσο ανοίγεις το παράθυρο του σπιτιού σου.

 

Ελπίζω να σε μπέρδεψα αρκετά ώστε να τα αφήσεις αυτά και να χαρείς την εμπειρία της παρατήρησης ανέμελα.

[Μενέλαος]

Αρκετά πράγματι, αλλά κάτι κατάλαβα! Σε ευχαριστώ για τον χρόνο σου και το κέφι σου να απαντήσεις!

[umadog]

Προσωπικά, βρίσκω αυτή τη σελίδα πολλή χρήσιμη -- http://www.telescope-optics.net/eyepiece1.htm

 

Η γωνία "ε" είναι το apparent field of view (AFOV).

[Μενέλαος]

Σε ευχαριστώ πολύ!