Skocz do zawartości

Wskaźniki optyki


jolo

Rekomendowane odpowiedzi

Strehl

Dr. Karl Strehl był niemieckim fizykiem, który określił jak będzie wyglądał obraz dyfrakcyjny punktowego źródła światła dla idealnie skorygowanej soczewki lub lustra. Według optyki geometrycznej tak skorygowany instrument powinien dla punktowego źródła światła dawać punktowy obraz. Jednak zjawisko dyfrakcji sprawia, że obraz ten nie jest punktowy. Dla instrumentów astronomicznych o aperturze w kształcie koła ma on postać krążka (albo plamki) Airy'ego:

resolv16.gif

Tak wygląda obraz wygenerowany cyfrowo dla optyki idealnej. A sam współczynnik Strehl'a dla optyki to stosunek jasności w centrum krążka otrzymanego przez badany instrument do teoretycznej maksymalnej jasności krążka. Mówiąc po ludzku - krążek Airy'ego dla rzeczywistego instrumentu będzie wyglądał zawsze gorzej - w centralnej części będzie zawarte mniej sygnału, a reszta będzie rozproszona na dalsze okręgi krążka. Jak łatwo się domyślić, im gorszej jakości optyka, tym więcej światła będzie rozproszone. Dla optyki bez wad współczynnik Strehl'a wynosi 1. Dobrej jakości optyka ma ten współczynnik na poziomie 0.9 albo więcej. Natomiast pod pojęciem "diffraction limited optics" najczęściej kryje się współczynnik Strehl o wartości większej lub równej 0.82 - to kryterium Rayleigh'a.

Na współczynnik Strehl'a wpływa wiele czynników:

  • wady optyczne instrumentu (oczywiście :)
  • długość fali. Dla światła o różnej barwie współczynnik może być różny (dla optyki refrakcyjnej). Producenci najczęściej podają go dla na przykład światła zielonego, a to co nas amatorów najbardziej by interesowało, to współczynnik wyznaczony dla zakresu filtra luminancji 400-700nm, czyli tak zwany Strehl polichromatyczny (polychromatic Strehl)
  • odległość od osi optycznej instrumentu. Zazwyczaj współczynnik podawany jest dla obrazu położonego na osi optycznej. W przypadku astrografów z płaskim polem duży sens miałoby wyznaczenie współczynnika dla kilku odległości od osi
  • obstrukcja apertury. Lustro wtórne instrumentu mocno wpływa negatywnie na wartość współczynnika Strehl ( http://www.telescope-optics.net/obstruction.htm ), choć efekt ten lepiej zanalizować przy użyciu wskaźnika MTF (o tym w następnej części).

Zrzut ekranu 2016-11-03 o 11.35.15.png

Wygląd krążka Airy'ego dla optyki z obstrukcją centralną dla wartości obstrukcji 16, 32 oraz 40%.
Warto pamiętać, że niektóre instrumenty optyczne (np światłosilne astrografy) posiadają lustra wtórne dające nawet ponad 50% obstrukcji w średnicy

Współczynnik Strehl jest stosunkowo łatwy do wyznaczenia i stąd dość często podawany, ponieważ daje bezpośrednie porównanie pomiędzy rzeczywistą jakością optyki, a optyką idealną (której nigdy nie będziemy mieli). Jeśli jest podany, warto przede wszystkim zwrócić uwagę, dla jakiej długości fali, albo jakiego zakresu został wyznaczony (w przypadku refraktorów).  

W następnej części MTF - Modulation Transfer Function

  • Like 9

jolo-astrojolo.png

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Warto myślę wspomnieć że strehl ratio systemu (czyli naszego instrumentu) to iloczyn wartości strehl poszczególnych komponentów uczestniczących w budowaniu obrazu. Taka jest teoria a w praktyce wynik zazwyczaj odbiega od teoretycznego ponieważ aberracje optyczne poszczególnych komponentów współpracujących razem mogą się zarówno zwielokrotnić jak i kompensować.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Dołącz do dyskusji

Możesz dodać zawartość już teraz a zarejestrować się później. Jeśli posiadasz już konto, zaloguj się aby dodać zawartość za jego pomocą.

Gość
Dodaj odpowiedź do tematu...

×   Wklejono zawartość z formatowaniem.   Usuń formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Odnośnik został automatycznie osadzony.   Przywróć wyświetlanie jako odnośnik

×   Przywrócono poprzednią zawartość.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz bezpośrednio wkleić obrazków. Dodaj lub załącz obrazki z adresu URL.

  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    • Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.
×
×
  • Dodaj nową pozycję...

Powiadomienie o plikach cookie

Umieściliśmy na Twoim urządzeniu pliki cookie, aby pomóc Ci usprawnić przeglądanie strony. Możesz dostosować ustawienia plików cookie, w przeciwnym wypadku zakładamy, że wyrażasz na to zgodę.

© Robert Twarogal * forumastronomiczne.pl * (2010-2023)