Оптический канал - выбор оптической схемы объектива

Ronin
Сообщений: 18
Зарегистрирован: 24 окт 2015, 22:04

Оптический канал - выбор оптической схемы объектива

Сообщение Ronin » 25 окт 2015, 12:53

Рассмотрение различных оптических схем объективов, выбор, обоснование.

Ronin
Сообщений: 18
Зарегистрирован: 24 окт 2015, 22:04

Re: Оптический канал - выбор оптической схемы объектива

Сообщение Ronin » 25 окт 2015, 12:53

репост из viewtopic.php?f=80&t=15&start=40
--------------------------------------------------------------------------------------------
BarsMonster писал(а): Оптика - 10см с трудом еще можно на линзах, но можно уже и 10-15см рефлектор поставить. Или Ньютон на F3/F4 с корректором - самое дешевое решение если по габаритам влезет, или Ричи-Кретьен.

В общем и тут просматриваются варианты
- взять серийный фотообъектив (скорее зеркально-линзовый для наших фокусных). удобно в случае потрохов от ф/а в качестве камеры. может быть даже фокусировку штатную получится использовать. но слишком капризно как и с самим ф/а.
- взять серийный телескоп зеркально-линзовой схемы, или АПО рефрактор. на фокусировку шаговичок.
- у одного из российских оптиков заказать разработку телескопа, с учётом всех собственных хотелок.

BarsMonster писал(а): Мы должны работать на дифракционном пределе.

10см с 10км - это 2" (угл.сек), т.е. достаточный (по дифракции) диаметр объектива 140/2 = 70мм.

BarsMonster писал(а): Но факт остается фактом - линзовых систем с _диаметрами_ выше 10см в природе очень мало

А ещё они с диаметром резко становятся тяжелее и тяжелее как в кг так и в $ :)
Последний раз редактировалось Ronin 25 окт 2015, 13:13, всего редактировалось 1 раз.

Ronin
Сообщений: 18
Зарегистрирован: 24 окт 2015, 22:04

Re: Оптический канал - выбор оптической схемы объектива

Сообщение Ronin » 25 окт 2015, 13:13

gionov писал(а):Для меня это как раз не очевидно, а удивительно! Бытовая электроника не сможет работать в вакууме? Почему?
Если поддерживать давление, то оптика будет в сильно напряжённом состоянии, либо нужно оптически идеальное окошко перед ПЗС которое не искажается давлением. В общем, нужна веская причина для поддержания атмосферного давления.


Как раз хотел об этом написать.
В случае герметичной платформы если вся труба объектива тоже будет под атмосферой 1атм ~ 1кгс/см2, при диаметре входного зрачка 150мм площадь 177см2 и нагрузка 177кг! или линейная нагрузка по окружности крепления объектива (длина окружности 47см) 3.8кг/см. Если сделать окошко перед ПЗС-матрицей, например 50мм то соответственно 20см2, 20кг, длина 15см, нагрузка 1.45кг/см. Можно попробовать держать 1/2 или 1/4 атм с пропорциональным уменьшением нагрузки.
В случае с окошком перед ПЗС-матрицей (а также в случае негерметичной платформы) ужесточаются требования к тепловому режиму оптики - т.к. она в вакууме - поэтому тут имеют преимущество ситалл и зеркальные схемы.

gionov
Сообщений: 272
Зарегистрирован: 23 окт 2015, 21:15
Откуда: г. Снежинск, Челябинская обасть
Контактная информация:

Re: Оптический канал - выбор оптической схемы объектива

Сообщение gionov » 25 окт 2015, 13:19

Ronin писал(а):В случае с окошком перед ПЗС-матрицей (а также в случае негерметичной платформы) ужесточаются требования к тепловому режиму оптики - т.к. она в вакууме - поэтому тут имеют преимущество ситалл и зеркальные схемы.

Не понял. Оптика то тепло не выделяет. Зачем её охлаждать? Поэтому без разницы, в вакууме она или нет.
А, понял. Имеется в виду нагрев объектива излучением Луны.
Ну сделать зеркальное в ИК диапазоне оптическое окно и проблема термостатирования оптики решена.

Ronin
Сообщений: 18
Зарегистрирован: 24 окт 2015, 22:04

Re: Оптический канал - выбор оптической схемы объектива

Сообщение Ronin » 25 окт 2015, 13:31

gionov писал(а):Не понял. Оптика то тепло не выделяет. Зачем её охлаждать? Поэтому без разницы, в вакууме она или нет.


Возможны сильные перепады её температуры, что приведёт к линейным изменениям размеров и другим деформациям. Если очень сильные перепады - опасность механическая. Не очень сильные - нужно учитывать изменения оптических свойств.
А ситалл материал доступный, с околонулевым коэффициентом теплового расширения. Но - непрозрачный :)

gionov
Сообщений: 272
Зарегистрирован: 23 окт 2015, 21:15
Откуда: г. Снежинск, Челябинская обасть
Контактная информация:

Re: Оптический канал - выбор оптической схемы объектива

Сообщение gionov » 25 окт 2015, 13:56

Завёл новую тему для термостатирования.
viewtopic.php?f=64&t=29

gionov
Сообщений: 272
Зарегистрирован: 23 окт 2015, 21:15
Откуда: г. Снежинск, Челябинская обасть
Контактная информация:

Re: Оптический канал - выбор оптической схемы объектива

Сообщение gionov » 30 окт 2015, 20:07

Kalinkin писал(а):
Oleg писал(а):Понимаю. Но пока не знаю, что выгоднее - поставить тяжеленный и не очень качественный зум, или вторую матрицу со вторым объективом. Электроника захвата изображения может быть общая для двух матриц. А профессиональные фотографы предпочитают использовать fix-focal для всего, кроме репортажа, где действительно нужен зум.


Зум сразу нет. Чтобы получить высокую светосилу такого надо наворотить... жуть просто... Система сложная, тяжёлая, чувствительная. Проще поставить простенький обзорный объектив.

Конечно, никакого зума. Рефлектор Максутова-Кассегрена.
Обзорных камеры как минимум три: вниз и две на противоположные точки лимба. Подойдут даже камеры, которые ставятся на смартфоны.

BarsMonster
Сообщений: 48
Зарегистрирован: 22 окт 2015, 00:32

Re: Оптический канал - выбор оптической схемы объектива

Сообщение BarsMonster » 30 окт 2015, 23:12

gionov писал(а):Рефлектор Максутова-Кассегрена.


Интересно услышать аргументы, в рамках нашего целевого применения.

Асферику сейчас делают на L/8 без проблем, а на наших диаметрах тем более.
МАК и в земных условиях страдает от температурных перепадов, что же в космосе будет. РК может быть из ситалла, у МАКа остается стекло.
Ричи-Кретьенов в космосе летает достаточно, а МАК-ов - не уверен, что хоть один есть.

gionov
Сообщений: 272
Зарегистрирован: 23 окт 2015, 21:15
Откуда: г. Снежинск, Челябинская обасть
Контактная информация:

Re: Оптический канал - выбор оптической схемы объектива

Сообщение gionov » 30 окт 2015, 23:16

Никаких предпочтений. Я к примеру сказал. Просто рефлектор, а не рефрактор.

Аватар пользователя
Kalinkin
Сообщений: 89
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 12:08

Re: Оптический канал - выбор оптической схемы объектива

Сообщение Kalinkin » 30 окт 2015, 23:36

Нет фокусного расстояния. Нет диаметра входного зрачка. Нет углового поля. Нет ничего...
Без требуемых параметров выбор схемы совершенно бесполезен.

Из серии: нам нужно перевезти груз - для этого идеально подходит машина, ведь у неё 4 колеса!

Аватар пользователя
Kalinkin
Сообщений: 89
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 12:08

Re: Оптический канал - выбор оптической схемы объектива

Сообщение Kalinkin » 11 ноя 2015, 22:02

Замерла тема, попробую её оживить.

Нашёл вот такой объектив http://www.igi.eu/single-digicam.html?f ... _300mm.pdf
На вот такую матрицу http://www.igi.eu/single-digicam.html

Это классический двух компонентный телеобъектив. В идеале даст разрешение на местности 20 см. Угловое поле 8 градусов.

С матрицей от Лейки (пиксель 3,9мкм, размеры 27000х14500пикс) и разрешением в 13 см на местности нам понадобится объектив с фокусом 300мм и угловым полем в 22 градуса. Телеобъектив уже не прокатит.
С учётом требуемого качества я предлагаю классический триплет с усложнёнными компонентами. Длина правда будет примерно 50см, но практически все аберрации можно устранить по всему полю.

gionov
Сообщений: 272
Зарегистрирован: 23 окт 2015, 21:15
Откуда: г. Снежинск, Челябинская обасть
Контактная информация:

Re: Оптический канал - выбор оптической схемы объектива

Сообщение gionov » 11 ноя 2015, 22:23

ftp://gionov:NG@46.45.15.20/_Luna/Optic%20Digicam.xls
Optic Digicam.gif
Optic Digicam.gif (20.76 KiB) 4036 просмотра

Входное отверстие существенно меньше диаметра объектива (10 см), поле зрения 8 градусов, так что матрица будет пропадать зря.
Файлик на 0.75 Гб - ничего себе фотка!

Аватар пользователя
Kalinkin
Сообщений: 89
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 12:08

Re: Оптический канал - выбор оптической схемы объектива

Сообщение Kalinkin » 11 ноя 2015, 23:19

Не, этот объектив только с той матрицей на которую ссылку дал

Аватар пользователя
Nick
Сообщений: 45
Зарегистрирован: 25 окт 2015, 02:50

Re: Оптический канал - выбор оптической схемы объектива

Сообщение Nick » 12 ноя 2015, 03:45

gionov писал(а):?
Kalinkin писал(а):Замерла тема, попробую её оживить.

Нашёл вот такой объектив http://www.igi.eu/single-digicam.html?f ... _300mm.pdf
На вот такую матрицу http://www.igi.eu/single-digicam.html

Это классический двух компонентный телеобъектив. В идеале даст разрешение на местности 20 см. Угловое поле 8 градусов.

С матрицей от Лейки (пиксель 3,9мкм, размеры 27000х14500пикс) и разрешением в 13 см на местности нам понадобится объектив с фокусом 300мм и угловым полем в 22 градуса. Телеобъектив уже не прокатит.
С учётом требуемого качества я предлагаю классический триплет с усложнёнными компонентами. Длина правда будет примерно 50см, но практически все аберрации можно устранить по всему полю.


Интересна цена такой матрицы))))) что-то подсказывает мне, что не меньше чем по доллару за пиксел :lol: 391,5 мегапиксел..... а может вернёмся к смазу? ;)
И может найдется кто-нть в Москве, кто сможет квалифицированно оценить мою идею? Приглашаю всех желающих к себе в гости ( Московская обл., г. Пушкино 35 минут от ВДНХ на автобусе) в эти выходные.(кстати уже кто-то говорил о встрече, чтоб познакомиться и возможности обсудить какие-то вопросы) Что есть: просторная гостинная и комфортное размещение до 10 чел., чай, кофе, шарлотка от супруги и старшего сына, бумага, карандаши, ручки, МФУ цвет. лазер., большой монитор 65", свободный WI-FI и доступ в сеть 70 Мб/с.. Ориентировочное время встречи СБ- с 13:00 до 18:00 ,ВС то же время., можно два дня подряд-как пойдет. Но есть дно НО. В квартире двое детей, младшему из которых нет и месяца, а по-сему любые признаки заболевания или больные в семье "гостя" не приветствуются.
Для заурядного ума любая дверь,увы-стена.
Для умудрённого, поверь, стена любая -это дверь!

BarsMonster
Сообщений: 48
Зарегистрирован: 22 окт 2015, 00:32

Re: Оптический канал - выбор оптической схемы объектива

Сообщение BarsMonster » 12 ноя 2015, 10:50

Kalinkin писал(а):Нашёл вот такой объектив http://www.igi.eu/single-digicam.html?f ... _300mm.pdf [...]С матрицей от Лейки (пиксель 3,9мкм, размеры 27000х14500пикс)


У этого объектива на открытой дырке MTF 50% для 40 линий на миллиметр, т.е. минимальные рисуемые элементы на матрице - 12.5мкм.
Разрешение объектива получается в 4 раза хуже дифракционного предела в идеальных условиях. И это для 9 элементов в 7 группах.

Триплет/дублет конечно может показывать на дифракционном пределе в идеальных условиях, на F7 и F10 соответственно. Им еще корректор кривизны поля нужен.... Вот уже и 4 линзы получилось.

BarsMonster
Сообщений: 48
Зарегистрирован: 22 окт 2015, 00:32

Re: Оптический канал - выбор оптической схемы объектива

Сообщение BarsMonster » 12 ноя 2015, 10:53

Nick писал(а):а по-сему любые признаки заболевания или больные в семье "гостя" не приветствуются.


Предлагаю детьми не рисковать, и провести беседу в скайпе, по возможности до выходных )

Аватар пользователя
maxrez
Сообщений: 151
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 16:31

Re: Оптический канал - выбор оптической схемы объектива

Сообщение maxrez » 12 ноя 2015, 11:38

BarsMonster писал(а):
Nick писал(а):а по-сему любые признаки заболевания или больные в семье "гостя" не приветствуются.


Предлагаю детьми не рисковать, и провести беседу в скайпе, по возможности до выходных )

Хорошая идея.

Аватар пользователя
Kalinkin
Сообщений: 89
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 12:08

Re: Оптический канал - выбор оптической схемы объектива

Сообщение Kalinkin » 12 ноя 2015, 12:56

BarsMonster писал(а):Триплет/дублет конечно может показывать на дифракционном пределе в идеальных условиях, на F7 и F10 соответственно. Им еще корректор кривизны поля нужен.... Вот уже и 4 линзы получилось.


Классический триплет (триплет Кука) состоит из трёх компонентов. А уж из скольких линз состоит каждый компонент это вопрос коррекции аберраций.

Аватар пользователя
Kalinkin
Сообщений: 89
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 12:08

Re: Оптический канал - выбор оптической схемы объектива

Сообщение Kalinkin » 12 ноя 2015, 13:13

Я ща прикидываю объективчик, 10 линз.
Угловое поле 22, фокус 300, F4.5. MTF по расчёту на минимально допустимом контрасте 0.2 получается около 200 линий по всему полю. До дифракционного предела есть запас.
Правда длина системы выходит 60 см.

Аватар пользователя
Ejj
Сообщений: 290
Зарегистрирован: 21 окт 2015, 21:01

Re: Оптический канал - выбор оптической схемы объектива

Сообщение Ejj » 12 ноя 2015, 14:39

Kalinkin писал(а):Правда длина системы выходит 60 см.

Это уже нормально в нашем проекте. А диаметр и разрешение на местности какими будут?


Вернуться в «Обоснование выбора целевой аппаратуры»

Кто сейчас на форуме

Количество пользователей, которые сейчас просматривают этот форум: нет зарегистрированных пользователей и 0 гостей