Выдержка для азимутальной монтировки

[Unforgiven]

Привет всем.
Есть у меня "Алькор" и есть Киев-19 со штатным объективом Гелиос хх 50мм 1/2 и Калейнар 100 мм, 1/2.8 и в планах думаю о Юпитер-21.
Умудрился я приспособить Киев к Алькору. Теперь гадаю: какую максимальную выдержку я могу использовать, чтобы не наблюдалось вращение поля зреня. Зависит ли выдержка от фокусного расстояния? У Сикорука как то туманно написано, что предельная выдержка зависит от формата кадра.
И второй вопрос. Как я понимаю выдержка будет небольшой, так может имеет смысл использовать самую чувствительную пленку, пока закон невзаимозаменяемости (господи кто это слово придумал?) не сильно скажется. Я тут увидел в продаже Kodak Ektar 1000, и Kodak MaxiZoom 800. Что это за пленки? Подходит ли для астрофотографии.
Спасибо.

[Anonymous]

Формула для вычисления максимально допустимого времени экспозиции при неподвижном астрографе:
t = a * 206265 / (f*15*cos(Decl)),
где t - экспозиция в сек,
a - допустимый "смаз", мм,
f - фокусное расстояние, мм,
Decl - склонение.
Как определить допустимый "смаз" изображения?
Угловые размеры изображений звезд (b) в результате дрожания атмосферы и рассеяния света в фотоэмульсии практически не меньше 3-4 секунд дуги. В фокальной плоскости линейные размеры изображения (r) равны
r = b * f / 206265.
Чтобы не слишком искажать изображения, можно принять максимальный "смаз" в половину размера изображения, т.е. a = 0.5 * r. Большие "смазы" допускать бессмысленно, так как выигрыша в проницающей силе получить не удастся: новые участки следа попадут на неэкспонированные участки эмульсии и накопления света не получится..
Подставив все в первую формулу получим (для углового размера 4 секунды дуги)
t = 8 / (15*cos(Decl)),
или приближенно
t = 1 / 2cos(Decl).
Следовательно, у небесного экватора максимальная экспозиция равна 0.5 сек. При фотографировании вблизи полюса (Decl=80 град), максимальная экспозиция будет около 3 сек.
При таких малых экспозициях любительской техникой можно снимать лишь небольшое количество ярких объектов.

[Anonymous]

Анатолий, речь шла о вращении поля при гидировании азимутального телескопа, а не о неподвижном телескопе.

[Anonymous]

Олег, а из каких слов вопроса следует, что речь идет не о неподвижном телескопе? Про гидирование ничего не сказано!

[Anonymous]

Секретный пароль "Вращение поля"

[Anonymous]

При неподвижном телескопе, стало быть, "Вращение поля" отсутствует?

[Unforgiven]

Прошу прощения за возможно неверно сформулированный вопрос, но я имел в виду именно гидирование с азимутальным телескопом.
Иначе зачем бы я цеплял фотоаппарат к телескопу? http://starlab.ru/ubb/smile.gif

[Anonymous]

Денис, фраза "Иначе зачем бы я цеплял фотоаппарат к телескопу?" не является обоснованием сути вопроса. К телескопу фотоаппарат цепляют для повышения проницающей силы и увеличения размеров деталей, а гидирование или нет - это независимый вопрос.

[Unforgiven]

ОК.
Сознаю свою вину, меру, степень, глубину.
Я имел в виду установку фотоаппарата над телескопом (piggyback). Какие в этом случае у меня шансы? Неужели все так безнадежно?

[Anonymous]

Кстати, для гидирования по Полярной все вышеприведенные формулы работают. Общие формулы попытаюсь дать несколько позже.

[Anonymous]

Абсолютно безнадежно.Если только экспозиция около 15 секунд тебя удовлетворит.......

[Anonymous]

Так требуется ли после ответа Олега выводить общие формулы (для наблюдения любого участка неба при гидировании на азимутальной установке)? Наверняка это уже многократно проверялось и ответ Олега полностью закрывает тему.

[Anonymous]

Денис, не стоит экспериментировать с фотографией в азимутальном режиме.Толку, ну просто никакого не будет.Не хочется ковыряться и считать максимально возможную экспозицию,при таких экспозициях крепление фотоаппарата на "Алькоре" просто теряет смысл -гораздо легче за один вечер сделать фанерную монтировку для фотокамеры.В той-же книге Л.Л.Сикорука есть фото астрографа на базе "Алькора" с наклоненной колонной.Даже такая простейшая конструкция позволит получать действительно качественные широкоугольные снимки неба.

[Pavel Bahtinov]

Попробую ответить на первоначальный вопрос.

У Сикорука в "Любительской астрофотографии" действительно есть раздел о съемке в азимутальном режиме с "загадочной" фразой о "формате кадра".
Если принять допустимый "смаз" звезд в углах кадра равным 40мкм, то при формате кадра 24х36мм (расстояние от центра до углов около 20мм) получим допустимый угол поворота поля за время экспозиции 0,040/20=0,002рад=0,1градуса. Для кадра большего формата этот угол будет меньше. Фокусное расстояние здесь не при чем.

Угловая скорость вращения поля при азимутальном гидировании различна для разных участков небесной сферы. Она равна скорости суточного вращения вблизи полюса мира (где и гидирования не нужно), близка к нулю в точках востока и запада и стремится к бесконечности в зените. Вся картина зависит еще и от широты места наблюдения (на северном полюсе азимутальная монтировка превращается в экваториальную!). Выводить формулу для скорости вращения поля у меня желания нет, я не настолько силен в сферической тригонометрии, чтобы сходу писать такие формулы.

Приняв для примера скорость вращения поля равной скорости суточного вращения (15град/час), получим максимальную выдержку 24сек для нашего допустимого угла 0,1град. Если подставить те же данные в формулу, написанную Анатолием для неподвижного аппарата, получим 10сек для Decl=0 и F=50мм. Так что выигрыш от азимутального гидирования хотя и есть, но не очень большой (за исключением некоторых особых направлений на небе).
Олег прав - чем возиться с азимутальным гидированием (кстати, само по себе ручное гидирование сразу по двум осям - не сахар), лучше "повалить" колонну "Алькора", направив ее хотя бы приблизительно на полюс. Допустимые выдержки сразу возрастут многократно.

P.S. На сайте Мела Бартелса (http://zebu.uoregon.edu/~mbartels/altaz/altaz.html) я нашел формулу для угла поворота компенсатора вращения поля альт-азимутального автоматизированного телескопа:

FR = arctg(sin(t) / (tg(Lat)*cos(Decl) - cos(t)*sin(Decl))) ,
t-часовой угол, Lat-широта, Decl-склонение.
Если продифференцировать выражение по t, можно получить скорость вращения поля для любой точки на небе.


------------------
Павел Бахтинов

[Unforgiven]

Спасибо всем за исчерпывающие ответы.

[SF]

Боюсь, что ответы не исчерпывающие...
Вот моя ложка дегтя, или коньяк, пахнущий клопами - кому как нравится.

Поле зрения ВРАЩАЕТСЯ даже у ИДЕАЛЬНО выставленной ЭКВАТОРИАЛЬНОЙ монтировки.

Дифференциальная рефракция-с!

Для поля зрения в 6 градусов она составляет при z=0 около 5", а при z=45 около 11". Поэтому ответ на вопрос "Какую максимальную выдержку я могу использовать, чтобы не наблюдалось вращение поля зреня?" не настолько прост, как это кажется сразу. И этот ответ БУДЕТ зависеть от "формата" (в смысле Сикорука или каком-то другом), входящего в схему согласованной системы "детектор формата NxM - элемент разрешения детектора - телескоп - атмосфера".
Как там говаривал Штирлиц в Швейцарии: "Иди, распиши пару формул..."? Вероятно, это все-таки сделать небесполезно - особенно для северной России (большие z), где характерны длительные фотографические экспозиции с равнины (большая airmass), а не короткие на ПЗС с калифорнийских/аризонских (малые z) гор (малая airmass).
Я - "пас", не менее чем до следующего weekend-а.

[Anonymous]

Можно конечно еще поговорить о допуске на перпендикулярность осей монтировки или о деформациях осей при перекладывнии трубы,но вряд ли кто-нибудь это замечал на практике.

[Pavel Bahtinov]

Мне кажется, допуски на установку полярной оси, рефракция и другие тонкие эффекты - несколько не в тему, которая ясно названа: "Выдержка для АЗИМУТАЛЬНОЙ монтировки". Ну а каких ошибках в 5-10" можно говорить при F=50-100мм?
Поэтому дам просто ссылку на статью (http://www.chat.ru/~astrophoto/guiding.htm) (свою, извиняюсь), где есть некоторые дилетантские выкладки по этим вопросам (не ИСЧЕРПЫВАЮЩИЕ, разумеется). http://starlab.ru/ubb/wink.gif

------------------
Павел Бахтинов

[Это сообщение редактировал Pavel Bahtinov (11.01.2001).]

[SF]

"Можно конечно еще поговорить о допуске на перпендикулярность осей монтировки или о деформациях осей при перекладывнии трубы,"

Поговорить любят у нас, а у "них" на этом деньги делают, продавая программы, которые даже такой "fast food", как MEADE, наводят с точностью иногда лучше 10-15". Поэтому таких формул (на неперпендикулярность и на гнутие хотя бы простой - естественно экваториальной - вилки) под ногами и не валяется, что не означает отсутствия проблемы.
Но я писал об ИДЕАЛЬНОЙ МОНТИРОВКЕ, поскольку действие дифференциальной рефракции никаким компьютерным гидированием полностью устранить невозможно.

"но вряд ли кто-нибудь это замечал на практике."

Если это шутка, то не слишком остроумная.

[Denis]

Кстати, как определить выдержку для
экваториальной монтировки с применением
гидирования?

[Nickolay Stupishin]

Для Денисов (обоих), во 2 и 3 номерах Звездочета за этот год вышла статья, посвященная требованиям к установке полярной оси, там анализируются предельные выдержки для экваториальной монтировки как при гидировании по склонению, так и без него. Хотя в статье рассмотрен случай малых ошибок установки полярной оси астрографа, но формулы (1) и (2) (№2 стр. 35) для наших широт еще как-то работают даже для азимутальной монтировки. Если журнал недоступен, могу привести необходимые формулы.

По поводу сообщения Павла Бахтинова, с которым я, в целом, согласен:
Не понял, как все-таки для азимутальной монтировки скорость вращения поля в зените может стремиться к бесконечности? Или речь идет все же о требуемой скорости углового вращения гида, чтобы уследить за звездой, а не о вращении поля зрения?

Николай Ступишин

[Pavel Bahtinov]

Николай, я имел в виду вот что: если гидировать на азимутальной монтировке по звезде, проходящей вблизи зенита, в этот момент придется очень быстро повернуть телескоп по азимуту почти на 180 градусов (в случае прохождения ведущей звезды ТОЧНО через зенит этого не потребуется, но такая ситуация совсем уж невероятна). А повернув телескоп по азимуту, нам придется и компенсатор вращения поля повернуть примерно на такой же угол в противоположную сторону.