Loša slika planeta - pitanje

[Yagodinac]

Brkaš vidno polje i izlaznu pupilu.

Ne, ali oni na sajtu možda malo brkaju 

Ok, da rezimiramo/remiziramo 1:1. Teleskop na malom uvećanju može da osvetli Mlečni Put i fon neba; vidno polje Galilejevog teleskopa ima istu pupilu kao i Keplerovog ali je dostupno samo 7mm od 16mm u zavisnosti kako pomeraš oko. Btw, to je i dovoljno za 1-1.5mag poboljšanja granične magnitude u prosečnom slučaju.

[vlaiv]

Brkaš vidno polje i izlaznu pupilu.

Ne, ali oni na sajtu možda malo brkaju 

Ok, da rezimiramo/remiziramo 1:1. Teleskop na malom uvećanju može da osvetli Mlečni Put i fon neba; vidno polje Galilejevog teleskopa ima istu pupilu kao i Keplerovog ali je dostupno samo 7mm od 16mm u zavisnosti kako pomeraš oko. Btw, to je i dovoljno za 1-1.5mag poboljšanja granične magnitude u prosečnom slučaju.

Jedino što se ne slažem je da teleskop na malom uvećanju može da osvetli mlečni put i fon neba.

Baviš se fotografijom, da li si ikada u životu video da ti je slika kroz viewfinder na DSLR-u svetlija od slike uživo za bilo koji objektiv?

Čak i obična pedesetica na F/2 će primati bar x9 više svetlosti (preko 21mm prečnik objektiva) nego golo oko. Da li je slika u viewfinder-u otprilike istog osvetljenja (vrlo malo tamnija zbog gubitaka u optici) ili je svetlija kad koristiš taj objektiv?

[Yagodinac]

Priča oko tražila na fotoaparatu je mnogo komplikovanija. Na DSLR aparatima zbog autofokusa je sjaj limitiran negde na oko f2.8-f3, slično kao kad kod teleskopa oko odseče sve više od 7mm; tako da f1.4 objektiv daje isto sjajnu sliku u tražilu kao da je f2.8.
Stariji SLR aparati, dakle oni bez autofokusa su imali brutalno svetla tražila i tamo f1.4 je i po pitanju DOF-a i po pitanju sjaja daleko ispred DSLR-a. Sa takvim tražilom si imao neuporedivo svetliju sliku nego golim okom, što je umnogome pomagalo fokusiranju u polumraku. E a današnji mirrorless-i se približavaju tome, jer oni zapravo prikazuju ono što senzor vidi kroz objektiv, a DSLR/SLR samo ono što ogledalo projektuje na mutno staklo tražila, minus odsečeno zbog autofokusnog senzora koji takođe traži deo svetla (to je tačno to izgubljeno svetlo).

Što se osvetljavanja Mlečnog Puta i difuznih objekata, pa i fona neba tiče, da, po mom shvatanju je teleskop osvetljava (malo, ali tako je) i te detalje samo zato što imaju neku svoju magnitudu sjaja. Teleskop naprosto poveća tu malu magnitudu i to je cela suština, eto odakle razlika između golog oka i pogleda kroz teleskop sa pupilom 7mm. Teleskop upravo to sve vreme i radi, povećava magnitudu svih objekata - tačkastih proporcionalno aperturi a difuznih neproporcionalno ali ipak povećava. Zapravo ima i formula: za duplo veću izlaznu pupilu difuzni objekti imaju porast sjaja 4x. Dalje, golim okom će Amerika nebula biti nevidljiva i na najtamnijim lokacijama (premda je jako velika) ali će je bilo koji dvogled na toj lokaciji neuporedivo lakše prikazati. Andromedina galaksija je najčešće jedva detektabilna mrljica golim okom, u dvogledu je već ohoho, a teleskop prikazuje i dosta sjajnije jezgro. Radi se o difuznim objektima, jezgro nije tačkasto već difuzno, dakle kako se diže uvećanje njihov sjaj pada, ali kako raste apertura i njihov sjaj očigledno raste. Ljudi koji su gledali vizuelno kroz ono čudo na Palomaru prijavljuju da je M57 htela oko da im istera - verovatno ne bukvalno ali da je iskakala iz tamne okoline to im verujem na reč.

Što se zvezda tiče tu je stvar jasna, one dobijaju na sjaju tačno u korelaciji sa porastom aperture.

[vlaiv]

Priča oko tražila na fotoaparatu je mnogo komplikovanija. Na DSLR aparatima zbog autofokusa je sjaj limitiran negde na oko f2.8-f3, slično kao kad kod teleskopa oko odseče sve više od 7mm; tako da f1.4 objektiv daje isto sjajnu sliku u tražilu kao da je f2.8.
Stariji SLR aparati, dakle oni bez autofokusa su imali brutalno svetla tražila i tamo f1.4 je i po pitanju DOF-a i po pitanju sjaja daleko ispred DSLR-a. Sa takvim tražilom si imao neuporedivo svetliju sliku nego golim okom, što je umnogome pomagalo fokusiranju u polumraku.

Ček, ne razumem, ako zenica odseče sve na DSLR-u (kao kod teleskopa), zašto to nije slučaj i sa SLR-om.
Taj deo je identičan kod obe kamere.

Slika sa optikom ako se kroz nju gleda, nikada ne može biti svetlija nego kada se gleda golim okom.

Ako je to pogrešno, treba brzo javiti ovima u vojsci, ubiše se ljudi da razviju noćnu optiku (night vision) sa tamo nekim pojačivačima fotona i čudima, bacaju silne novce na to, a sve što zapravo treba da urade je da uzmu viewfinder sa SLR aparata koji magično posvetljuje sliku ...

[Yagodinac]

Zamisli misaoni eksperiment: gledaš kroz ogroman teleskop, recimo 10 metara aperture, tako da izlazna pupila tog teleskopa bude 7mm. Teleskop je npr f5, žižna daljina 50m, uvećanje je 1400 puta a okular 35mm. Granična magnituda vizuelno je 22.7mag za zvezde, fotografski daleko više ali nebitno.
Imaš maglinu čiji je površinski sjaj 15mag/arcsec (arksekunda ti je na 1400x velika ko kuća), dakle jednu vrlo tamnu maglinu. Sve od prve magnitude do 23. ti je dostupno; petnaesta ti je bukvalno da defokusiraš 15mag zvezdu na prostor jedne sekunde.

Dakle, ti jasno vidiš maglinu koju ti je teleskop osvetlio, a koju ne bi nikad mogao da vidiš golim okom. E sad, ako je sjaj Orionove nebule prosečno tamo oko centra 8mag/arcsec, da lupim, onda će taj teleskop to takođe da ti poveća i ti ćeš to svakako videti kao dramatično povećanje sjaja, mnogo veće nego sa 15mag/arcsec maglinom - sve se dešava sa pupilom od 7mm, dakle sva ta svetlost ulazi u tvoje oko.

Moje pitanje je: kako to da taj teleskop ne povećava sjaj Mlečnog Puta? Naravno da su Mlečni Put nerazlučene zvezdice koje bi veliki teleskop do jedne razlučio, pitanje je malo nesrećno formulisano, umesto njega sam i naveo Orionovu nebulu. Teleskop povećava sve magnitude i sve objekte, difuzne i stelarne; naravno difuzne manje ali ipak povećava. Da ne povećava nijednu galaksiju osim M31 nikad ne bismo mogli videti teleskopom.

[Yagodinac]

Ček, ne razumem, ako zenica odseče sve na DSLR-u (kao kod teleskopa), zašto to nije slučaj i sa SLR-om.
Taj deo je identičan kod obe kamere.

Nije identičan, to sve vreme pričam. DSLR unutar sebe odseče deo i doda ga autofokusnom senzoru, ostatak isporuči tebi. SLR sve isporuči tebi. Odatle sva ta magija i pompa oko svetlih tražila.

[vlaiv]

Moje pitanje je: kako to da taj teleskop ne povećava sjaj Mlečnog Puta? Naravno da su Mlečni Put nerazlučene zvezdice koje bi veliki teleskop do jedne razlučio, pitanje je malo nesrećno formulisano, umesto njega sam i naveo Orionovu nebulu. Teleskop povećava sve magnitude i sve objekte, difuzne i stelarne; naravno difuzne manje ali ipak povećava. Da ne povećava nijednu galaksiju osim M31 nikad ne bismo mogli videti teleskopom.

Ne povećava jačinu svetla ni za šta sem za tačkaste izvore svetla.

Kad promeniš povećanje na teleskopu, ne promeni se ni prečnik objektiva teleskopa ni maglina koju gledaš. Maglina će biti jednako svetla kao što jeste bez obzira da li je neko gleda ili ne (broj fotona koji se emituju) a teleskop će da sakuplja jednak broj fotona svojim objektivom kao i pre nego što si promenio povećanje.

Jedina razlika je kako će ti fotoni biti raspoređeni po jedinici površine. Bilo šta što ima površinu, kad ga uvećaš - uveća se i površina, a broj fotona ostaje isti - pa onda je logično da broj fotona po jedinici površine mora da padne.

Kod zvezde se to ne dešava jer ona ostaje tačka i kad povećaš uvećanje (sem kad stigneš do momenta da se vidi Aidy disk - onda počinje da se ponaša kao površinski izvor svetla).

Ovo sve je jako lako proverljivo, i ne samo da je proverljivo nego smo ga videli sto puta. Uzmeš teleskop, ubaciš okular od 25mm i pogledaš nebo (između zvezda, znači pozadinu neba), staviš 10mm umesto ovog prvog, podigneš uvećanje i šta se desi - slika tamnija.

Manja izlazna pupila - tamnija slika
Veća izlazna pupila - svetlija slika

Jednaka izlazna pupila sa teleskopom od 100mm i 200mm - jednako svetla slika (prvi ima veću aperturu al drugom treba manje povećanje da bi dobio istu izlaznu pupilu).

Efektivna izlazna pupila nikada ne može da bude veća od onog koliko se zenica raširi, znači postoji limit koliko slika može da bude svetla - i on je isti za 100mm i za 200mm i za 10 metara prečnik objektiva, jer je izlazna pupila ista - 7mm

Znači šta? Koliko je slika svetla ne zavisi od prečnika teleskopa i jednako je svela kao i kad teleskopa nema (odnosno uzmemo teleskop od 7mm sa povećanjem x1 - ili ti golo oko).

Zašto onda vidimo stvari teleskopom koje ne vidimo golim okom?

Pa zbog dve stvari. Ključ je kontrast.

Prvo, nismo isto osetljivi na kontrast na različitim veličinama. Vidi ovu sliku:



Znači kad je nešto jako malo a kontrast nije veliki - mi ga ne vidimo. Moramo da ga povećamo.

Teleskop nam omogućava da uvećamo objekat a da pritom on zadrži površinsku količinu svetlosti.

Drugi deo je vezan za činjenicu da ljudi ne percipiraju svetlost linearno. To je vezano za povećanje objekta gde ne držimo izlaznu pupilu konstantnom.

Sjajnost objekta se smanjuje ali se smanjuje i sjajnost neba. Kontrast ostaje isti ali se menja naša percepcija i ako fizički broj fotona od jednog i drugog ima isti odnos (isti kontrast) - mi to vidimo drugačije.

Zato se kaže da treba za neke objekte podići uvećanje a za neke da im odgovara niže - jer tražimo idealno mesto između ova dva fenomena.

[Yagodinac]

Pa dobro, ostaje da se ne slažemo oko jedne stvari a oko svega ostalog se slažemo. Što se mene tiče ne moramo ni da polemišemo više dalje pošto je svako već više puta izneo svoje argumente.

Još jedno pitanje, ako se sjaj difuznih objekata ne menja sa porastom aperture kako ti tvrdiš, kako onda toliki ljudi prijaviše da su videli B33 emisionu nebulu u Orionu vizuelno u dobsonima? Naravno, sa HB filterom (znam, reći ćeš kontrast, ali u 6-8" se sa tim filterom ne vidi a svi koji vide koriste iznad 12" aperturu)? Maglina nije mala tako da žižna daljina ne igra nikakvu ulogu. Ona ima površinski sjaj tu negde oko 15mag/arcsec2 iz mog hipotetičkog primera.
Još gore, neki su prijavili da su videli vizuelno Horsehead, odnosno tamnu nebulu na svetloj pozadini B33, što je za jedan stepenik teže.

Ako teleskop ne povećava sjaj difuznih objekata ovo bi bilo nemoguće. Nemoguće bi takođe bilo na tamnoj lokaciji videti periferiju npr M31, spiralne krake M51 ili slično, a mi se siti nagledasmo toga u našim teleskopima.
I oko kontrasta, niko nikad nije video B33 sa hidrogen beta filterom i dvogledom ili golim okom gledajući kroz filter. Biće da ipak apertura teleskopa difuznim objektima dodaje neki mali sjaj?

[vlaiv]

I oko kontrasta, niko nikad nije video B33 sa hidrogen beta filterom i dvogledom ili golim okom gledajući kroz filter. Biće da ipak apertura teleskopa difuznim objektima dodaje neki mali sjaj?

IC434 - odnosno Ha region oko B33 odnosno konjske glave je ~14 magnituda po ark minutu. Kada se to pretvori u magnitudu po ark sekundi to je ~22.9 - ili ti manje svetlo od najtamnijeg prirodnog neba (koja je oko 22 magnitude)

To znači da je kontrast izuzetno nizak za ovu metu u vizualnom delu spektra i mora se koristiti filter.

Sama B33 je oko 3 ark minuta velika. Najmanje što čovek sa odličnim vidom 20/20 može da razluči je 1 ark minut.

B33 je golim okom otprilike velik kao i jedan piksel na monitoru ako imaš standardan 96dpi i sediš jedno 50cm od njega.

Sa standardnim dvogledom će biti tek trećina meseca golim okom u veličini.

Da bi se uklopio u onaj grafik od dva posta gore - trebalo bi da bude bar par stepeni velik, odnosno da se koristi povećanje od bar x60

Zašto se ne može videti sa 6-8" teleskopom, pa zato što sa povećanjem koje je potrebno da bi se lepo videlo - takav teleskop daje izlaznu pupilu od tipa 2-3mm a videli smo gore da opada jačina svetla sa manjom izlaznom pupilom.

Znači - bolje je posmatrati sa 12" teleskopom i povećanjem od x60 jer to daje izlaznu pupilu od 5mm i dovoljno veliku sliku nego sa manjim teleskopom na tom povećanju. A ako se zadrži izlazna pupila na recimo 6" to je onda samo povećanje od x25, odnosno veličina B33 će biti samo jedan stepen - suviše malo da bi se normalno moglo uočiti (zbog kontrasta koji pada jer su detalji sitni).

Još jedno pitanje, ako se sjaj difuznih objekata ne menja sa porastom aperture kako ti tvrdiš, kako onda toliki ljudi prijaviše da su videli B33 emisionu nebulu u Orionu vizuelno u dobsonima?

Ako obratiš pažnju - oni koji su je videli opisuju kako ju je jednako teško videti i u 10" i u 20" teleskopu. Baš interesantno - sigurno bi trebalo da 20" teleskop daje mnogo svetliju sliku, zar ne?

Ali u pravu si, izneli smo svako svoje argumente, dali predlog šta se može probati i u šta se može samostalno uveriti - matematika i fizika su jasne, tu nema "mišljenja" i "sviđanja" i svakom su dostupne na proveru.

[Yagodinac]

Ovako, pročitao sam sve što sam na ovu temu našao na više mesta, i svi tvrde da nisam u pravu.
Ovom prilikom se izvinjavam Vlaiv-u za trošenje njegovog vremena a i svim ostalim koji čitaju ovaj topik, jelte  . Dakle opalio sam u stativu.

Teleskop vizuelno ne može da pojača svetlost neba ili bilo čega u odnosu na golo oko iz jednog prostog razloga: ima zenicu oka kao ograničenje. To znači da koliko god da teleskop pošalje svetlosti - oko odlučuje koliko prima.

Ono što je mene zbunilo to je analogija sa fotografijom. Tu je situacija čista: koliko blende toliko svetlosti. Zapravo možemo vizuelni i fotografski teleskop da uporedimo na vrlo prost način: fotografski ima samo jednu blendu (tj aperturu) a vizuelni ima dve - aperturu i oko koje takođe ima neku svoju aperturu. Oba otvora određuju koliko svetlosti ulazi do mrežnjače tj retine koja je detektor.

Ima još ljudi koji su na isti načim pogrešili kao i ja; našao sam takođe neke komentare nevernih Toma. Uglavnom je to verovatno refleksija nekog iskustva sa dvogledima ili teleskopima a ne fotografska stvar jer se svima npr neki 7x50 čini svetlijim od ljudskog oka (a zapravo je možda slika "svetlija" jer je manjeg kontrasta zbog lošijih multikoutinga i ko zna čeka još). A i poznato je da je ljudsko sećanje jedna vrlo subjektivna kategorija.

[Kizza]

Bravo, eh da je više takvih kao ti....

[vlaiv]

Drago mi je da se konačno slažemo, i mislim da nije trošenje vremena dok god pišemo o interesantnim temama.

Jeste nezgodna tema, i ima tu još nekih stvari koje nisu sasvim do kraja jasne.

Jedna od njih je i ta da se neke mete vide samo sa većim teleskopom - što se ne može skroz objasniti ovim gore što sam naveo - kontrast i zavisnost percepcije kontrasta od veličine objekta. Ili bar izgleda kao da se ne može skroz objasniti.

Neki od interesantnih predloga su bili da mozak reaguje na "integralnu" jačinu svetlosti od objeka - koja zavisi od prečnika teleskopa, ali moj kontra argument je da bi u tom slučaju meta "nestala" kada bi je stavili tako da je pola ili većim delom van vidnog polja (pokrivena field-stop-om okulara) - a to se ne dešava. Kada meta polako izlazi iz vidnog polja okulara ona ne prestaje da bude vidljiva.

Razlog za ovaj način mišljenja je i rad Mela Bartelsa. On ekskluzivno koristi vrlo brze njutone (F/3 i niže) u kombinaciji sa okularima vrlo širokog polja a samim tim i manje fokalne dužine što mu pomaže da drži izlaznu pupilu do 7mm.

Po njegovoj logici - bitan je ukupan fluks svetla koji dolazi u oko za psihovizualni nadražaj.
Evo i detalja:

https://www.bbastrodesigns.com/NewtDesigner.html#etendue

[DraganTesic]

Jeste nezgodna tema, i ima tu još nekih stvari koje nisu sasvim do kraja jasne.

Jedna od njih je i ta da se neke mete vide samo sa većim teleskopom - što se ne može skroz objasniti ovim gore što sam naveo - kontrast i zavisnost percepcije kontrasta od veličine objekta. Ili bar izgleda kao da se ne može skroz objasniti.

Neki od interesantnih predloga su bili da mozak reaguje na "integralnu" jačinu svetlosti od objeka -...

Ово ми није баш јасно ... Шта је нејасно? . Хајде да прво ја изложим оно шта знам (по Максутову), да не губимо време.
Узмимо врло мали таман детаљ на светлој позадини. Да бих га уочио потребно је да се он контрастом, по сјају, од најмање 1,5% разликује. Потребно је и да буде довољно велики и још да је довољно сјајан, али не превише. Подразумева се да ми је око довољно добро адаптирано на осветљење.
Минимални диск који при свим овим предусловима могу видети се може израчунати по формули:
2R_min = 17.9/D ^,,
Теоретски, што већи телескоп, то такве ситније објекте видим.

Оно "интегрално" претпостављам да је синоним суми, онако по дефиницији интеграла. То никако не могу прихватити. Одакле он то зна?
Постоји објективни сјај, количина светлости која улази у око. Постоји и визуелни сјај, утисак сјаја који доживљава посматрач. То је нешто сасвим субјективно. Драгана заслепљује светлост Месеца и то је нешто сасвим нормално. Други посматрачи тај осећај немају. Визуелни сјај нема скалу, није нешто што се емпиријски може измерити. Можда настаје на мрежњачи, можда у мозгу, али како год било не може бити неко објашњење. Прочитао сам о повезивању субјективног сјаја, по произвољној пропорцији, са објективним сјајем и тако се закључило да нема никакве везе са силом телескопа, дошло се до вредности доњег прага осетљивости за различите врсте посматраних објеката...

 

[vlaiv]

Jeste nezgodna tema, i ima tu još nekih stvari koje nisu sasvim do kraja jasne.

Jedna od njih je i ta da se neke mete vide samo sa većim teleskopom - što se ne može skroz objasniti ovim gore što sam naveo - kontrast i zavisnost percepcije kontrasta od veličine objekta. Ili bar izgleda kao da se ne može skroz objasniti.

Neki od interesantnih predloga su bili da mozak reaguje na "integralnu" jačinu svetlosti od objeka -...

Ово ми није баш јасно ... Шта је нејасно? . Хајде да прво ја изложим оно шта знам (по Максутову), да не губимо време.
Узмимо врло мали таман детаљ на светлој позадини. Да бих га уочио потребно је да се он контрастом, по сјају, од најмање 1,5% разликује. Потребно је и да буде довољно велики и још да је довољно сјајан, али не превише. Подразумева се да ми је око довољно добро адаптирано на осветљење.
Минимални диск који при свим овим предусловима могу видети се може израчунати по формули:
2R_min = 17.9/D ^,,
Теоретски, што већи телескоп, то такве ситније објекте видим.

Оно "интегрално" претпостављам да је синоним суми, онако по дефиницији интеграла. То никако не могу прихватити. Одакле он то зна?
Постоји објективни сјај, количина светлости која улази у око. Постоји и визуелни сјај, утисак сјаја који доживљава посматрач. То је нешто сасвим субјективно. Драгана заслепљује светлост Месеца и то је нешто сасвим нормално. Други посматрачи тај осећај немају. Визуелни сјај нема скалу, није нешто што се емпиријски може измерити. Можда настаје на мрежњачи, можда у мозгу, али како год било не може бити неко објашњење. Прочитао сам о повезивању субјективног сјаја, по произвољној пропорцији, са објективним сјајем и тако се закључило да нема никакве везе са силом телескопа, дошло се до вредности доњег прага осетљивости за различите врсте посматраних објеката... 

Sad meni nije jasno, šta tebi nije jasno da meni nije jasno

Malo se šalim, ali u suštini i ne.

Ono na šta sam ja aludirao, da nije sasvim jasno u temi o kojoj pričamo a tiče se površinske jačine svetlosti i izazne pupile i svega toga jeste da se neki objekti vide u većem teleskopu a ne u manjem iako teleskopi ne pojačavaju površinsku jačinu svetlosti.

Evo i primera. Jednom prilikom sam bio pre par godina na Letenci sa dva teleskopa: 8" F/6 i 4" F/5. Bilo je proleće i posmatrane su galaksije.

Na oba teleskopa je korišćen isti okular - 32mm plossl i posmatrani su isti objekti - Markarianov lanac. 4" je u ovom slučaju u blagoj prednosti jer:

a) u pitanju je refraktor, znači bolja transmisija i nema centralne obstrukcije
b) brži je teleskop pa će sa istim okularom dati veću izlaznu pupilu

Razlika u uvećanju koju daju ova dva teleskopa nije jako velika, a opet u 4" teleskopu se videlo samo 3 (valjda, možda i 4) galaksije dok ih je u 8" teleskopu bilo 7-8 (čitav lanac).

Postavlja se pitanje da li ova razlika u uvećanju od 2.4 puta može da objasni da se sitnije galaksije nisu videle u manjem teleskopu, ili postoji još neki efekat koji nismo uzeli u obzir?

[DraganTesic]

Ево шта каже Лабузов.

Површински објекти телескопом се "виде боље" него голим оком. То је зато што имају површински сјај и мали контраст у односу на околини фон. То је прво. Друго је то да је способност разрешења ока при ноћним посматрањима (зеница проширена на рецимо шест милиметара) мања него дању. Око има способност да у условима ниске опште осветљености (ноћу) боље разикује слабе (али доступне) контрасте при малом површинском сјају површинских објеката, онда када су они видљиви као довољно крупни, под великим углом.Када се телескопом гледа, око има способност да искаже то своје својство...
Зато треба за посматрање галактика, маглина и сличног узимати телескопе са што већим равнозрачковим повећањем (Повећање када је излазни сноп једнак максималном отвору зенице. Како се то каже на српском?)...