Визуальное увеличение (масштабирование) от чего зависит?

[yuj347m]

Многие начинающие считают, что только кратность является показателем увеличения (я тоже до сегодня так считал). Но показатель кратности - это угловое увеличение, но линейное увеличение на разных оптических приборах (на примере биноклей) при одинаковой кратности разное. Вот если сравнить даже линейное масштабирование биноклей кратностей 30х и 8х (из собственного опыта говорю) - разница в линейном масштабировании очень малая... Гораздо больше различается приближение рассматриваемого объекта... Это также (я так считаю, хотя может и ошибаюсь) справедливо и для телескопов... Я смотрел только в 1 телескоп (Sky-Watcher 114/500 EQ1), поэтому не могу сказать точно, но предполагаю, что в разных телескопах при одном и том же значении кратности (при одном результате соотношений фокусных расстояний объектива и окуляра) также может быть различные показатели линейного масштабирования и приближения...

От каких параметров телескопа и/или окуляра зависит дальность от глаза до проекции (визуализации) наблюдаемого объекта?

Вот к примеру, я в прошлом месяце наблюдал Юпитер, (не вспомню на каком расстоянии от глаза была проекция) проекция его была 3-4мм (и с большим трудом разглядел одну полосу с южной стороны) при кратности 125х, хотя на форумах я находил, что наблюдали Юпитер при кратности 100х как диск размером 5.5 мм... Может я не так смотрел, но в четком фокусе у меня был именно 3-4 мм... Возможно проекция (диск) был ближе к глазу, и,соответственно линейный размер меньше...

Так от чего же все-таки зависит расстояние от глаза до визуальной (а следовательно и линейное масштабирование) проекции при определенном угловом увеличении?

[Ernest]

Сообщение от yuj347m

Многие начинающие считают, что только кратность является показателем увеличения (я тоже до сегодня так считал). Но показатель кратности - это угловое увеличение, но линейное увеличение на разных оптических приборах (на примере биноклей) при одинаковой кратности разное.

Бинокль это разновидность телескопического прибора и его "кратность" - правильнее говорить увеличение - имеет угловую природу. 8х - это значит что предметы в этот бинокль видны под восьмикратно большим углом, чем невооруженным глазом.

Гораздо больше различается приближение рассматриваемого объекта...

Бинокль не приближает, а увеличивает.

Я смотрел только в 1 телескоп (Sky-Watcher 114/500 EQ1), поэтому не могу сказать точно, но предполагаю, что в разных телескопах при одном и том же значении кратности (при одном результате соотношений фокусных расстояний объектива и окуляра) также может быть различные показатели линейного масштабирования и приближения...

Вы вероятно описываете какие-то свои субъективные впечатления, но используете при этом термины из точной науки - прикладной оптики, где линейное и угловое увеличение определены объективно.

От каких параметров телескопа и/или окуляра зависит дальность от глаза до проекции (визуализации) наблюдаемого объекта?

Расстояние от глаза до изображения, которое создает телескопический прибор зависит от так называемой диоптрийной подвижки, которую мы осуществляем производя фокусировку (например смещением окуляра от или к объективу). Обычно наблюдатель фокусируется так, чтобы предмет наблюдения (изображение, которое строит телескоп) располагался примерно на расстоянии вытянутой руки. Иногда - ближе (особенно, при близорукости наблюдателя), иногда - дальше - даже и на "бесконечности" (особенно, при дальнозоркости), это положение не фиксировано и даже для одного наблюдателя может гулять в значительных пределах (для человека с нормальным зрением от 250 мм до "бесконечности").

Но, независимо от расстояния на котором фиксируется изображение от глаза, угловой размер изображения практически не меняется, соответственно не меняется и угловое увеличение телескопа. К примеру, в 6х бинокль вы видите Луну под углом примерно 3 градуса. Если плоскость фиксации изображения 250 мм, то она вам кажется кружком размером в 13 мм, если плоскость фиксации фокусировки изображения в метре от вашего глаза, то вы его диаметр можете оценить примерно 50 мм.

Вот к примеру, я в прошлом месяце наблюдал Юпитер, (не вспомню на каком расстоянии от глаза была проекция) проекция его была 3-4мм

Глазомерные оценки штука весьма ненадежная, вы ведь линейку к нему не прикладывали? В поле зрения окуляра не было шкалы или еще чего-то с чем сравнить размеры Юпитера?

В одной поучительной книжке приводились оценки размера Луны, которые давали дети не охмуренные еще астрономическими знаниями. Оценки разнились весьма от "примерно с монетку", до "как обеденный стол". Оно и понятно - угловые размеры нельзя оценивать линеными величинами не зафиксировав точно расстояние до предмета оценки.

Так от чего же все-таки зависит расстояние от глаза до визуальной (а следовательно и линейное масштабирование) проекции при определенном угловом увеличении?

В большинстве своем это расстояние можно полагать равным 250 мм, ну или то расстояние на котором вы привыкли рассматривать мелкие предметы.

[yuj347m]

Сообщение от Ernest

Бинокль это разновидность телескопического прибора и его "кратность" - правильнее говорить увеличение - имеет угловую природу. 8х - это значит что предметы в этот бинокль видны под восьмикратно большим углом, чем невооруженным глазом.
Бинокль не приближает, а увеличивает.

Это я знаю, просто уже привык так называть, часто использовал применительно к биноклю БПЦ4 8-40 слово "восьмикратный". По поводу увеличения недавно понял, поскольку раньше не задумывался, а так думал, что китайцы завышают значения параметров. Думал, что купленный в подарок на день рождения бинокль (не помню фирму) 30х40, не соответствует увеличению 30, когда для сравнения взглянул на дымоходную трубу своего дома в эти оба бинокля. Расстояние было малое, но достаточно, чтоб получить сфокусированное изображение. По ощущениям, размеры изображений отличались на 20%, больше отличалось расстояние до изображения.

Собственно, из-за того, что при разном увеличении биноклей больше различалось расстояние до изображения, я и назвал "приближением" (субъективный эффект)

Сообщение от Ernest

Вы вероятно описываете какие-то свои субъективные впечатления, но используете при этом термины из точной науки - прикладной оптики, где линейное и угловое увеличение определены объективно.

Согласен, собственно визуальное увеличение - субъективный фактор...
Прикладную оптику я не изучал, познания в оптике на уровне школьных знаний + то, что я читал в интернете + немного геометрии + немного логики + небольшой собственный опыт

Сообщение от Ernest

Расстояние от глаза до изображения, которое создает телескопический прибор зависит от так называемой диоптрийной подвижки, которую мы осуществляем производя фокусировку (например смещением окуляра от или к объективу). Обычно наблюдатель фокусируется так, чтобы предмет наблюдения (изображение, которое строит телескоп) располагался примерно на расстоянии вытянутой руки. Иногда - ближе (особенно, при близорукости наблюдателя), иногда - дальше - даже и на "бесконечности" (особенно, при дальнозоркости), это положение не фиксировано и даже для одного наблюдателя может гулять в значительных пределах (для человека с нормальным зрением от 250 мм до "бесконечности").

В бинокль я не замечал регулировки расстояния от глаза до фиксации изображения... Но я больше акцентирую внимание на телескоп... У ходом фокусировочного узла регулируется не расстояние до фиксации изображения, а фокус более ближних или дальних объектов (а расстояние до изображения не изменялось). Я специально экспериментировал, направив телескоп со своего крыльца на фонарь соседней улицы, на всех окулярах. В диапазоне хода фокусера изображение фокусировалось на одном расстоянии от глаз, но в четкий фокус попадал то фонарь, то ветки дерева (в моем дворе). Возможно это так для близко расположенных объектов, а для астрономических объектов и расстояние до фиксации изображения меняется, я на это обращу внимание при ближайшей возможности, как только погода позволит.

У меня глаз "близорукий" и я фокусируюсь не на расстояние, а на максимальную четкость... А разве есть возможность сохраняя четкость менять расстояние от глаза до изображения? Если возможно, то как?

Сообщение от Ernest

Но, независимо от расстояния на котором фиксируется изображение от глаза, угловой размер изображения практически не меняется, соответственно не меняется и угловое увеличение телескопа. К примеру, в 6х бинокль вы видите Луну под углом примерно 3 градуса. Если плоскость фиксации изображения 250 мм, то она вам кажется кружком размером в 13 мм, если плоскость фиксации фокусировки изображения в метре от вашего глаза, то вы его диаметр можете оценить примерно 50 мм.

Это я прекрасно понимаю, сама суть вопроса в том, как при сохранении угла отодвинуть фокусируемое изображение, от чего (каких параметров) зависит именно это расстояние?

Сообщение от Ernest

Глазомерные оценки штука весьма ненадежная, вы ведь линейку к нему не прикладывали? В поле зрения окуляра не было шкалы или еще чего-то с чем сравнить размеры Юпитера?

Знаю, хотя разная степень точности оценки "на глаз". Недавно у меня была оценка размера "на глаз"... Так, что 44мм "на глаз", оказалось 48мм измеренное штангенциркулем... Более точно мне удается оценить "на глаз" диаметр проволоки.

При оценке размера изображения Юпитера не было никаких измерительных инструментов (ни линейки,ни разметки), но я четко видел, что изображение было по размерам чуть вбольше спичечной головки, но меньше тетрадной клетки (5мм). Я не написал в вопросе, что я использовал апертурную крышку с диафрагмой 60мм, что позволило снизить яркость и рассмотреть полосу, а без этой диафрагмы Юиптер соответственно ярче, полосы не видно вовсе (просто белый туманный шарик) и визуально размер стал незначительно меньше.
Вот только непонятно, почему меньше?

Сообщение от Ernest

В большинстве своем это расстояние можно полагать равным 250 мм, ну или то расстояние на котором вы привыкли рассматривать мелкие предметы.

Получается, что поле зрения производители окуляров располагают так, чтобы изображение фиксировалось на 250мм от глаза, а при близорукости или дальнозоркости наведением на фокус изображение сдвигается ближе или дальше, я правильно понял?

Вот еще интересно, собственно почему я и открыл тему визуального увеличения, это то, что в википедии о Нептуне написали, что его можно уверенно наблюдать (как небольшой голубоватый диск, похожий на Уран) с помощью телескопа апертуры 200-250мм при увеличении 200х и более, хотя его угловой размер 2.2"-2.4". По моим расчетам для визуализации Нептуна на расстоянии 250мм как 0.9-1мм диск, нужно увеличение 375х. Так это ошиблись, или фокус изображения на таких телескопах формируется дальше 250мм от глаза?

Вот и вопрос возник, как влияет апертура на визуальное увеличение?

[Ernest]

Сообщение от yuj347m

Получается, что поле зрения производители окуляров располагают так, чтобы изображение фиксировалось на 250мм от глаза, а при близорукости или дальнозоркости наведением на фокус изображение сдвигается ближе или дальше, я правильно понял?

Нет, не правильно, но будем надеяться, что это не помешает вам наслаждаться астрономическими наблюдениями.

Если хотите образоваться почитайте мой "Почемучник" и ЧАВО

Вот и вопрос возник, как влияет апертура на визуальное увеличение?

См. там же http://astro-talks.ru/forum/viewtopic.php?f=8&t=92

[yuj347m]

Сообщение от Ernest

Нет, не правильно, но будем надеяться, что это не помешает вам наслаждаться астрономическими наблюдениями.

Нет, не помешает... Что действительно мешает - так это затянувшаяся пасмурная погода...

То я хотел больше узнать возможности телескопа и что можно предпринять для более комфортных наблюдений планет (пока дипы мне не по плечу, опыта маловато). Еще интересно попробовать рассматривать планеты и двойные звезды за пределами максимального увеличения (пусть и без новых деталей изображения, но с более крупным масштабом изображения). Правда, я понятия не имею, как запредельное увеличение (выше 2D) повлияет на четкость изображения. Да и пригодится при проверке юстировки (когда дело дойдет до юстировки) телескопа.

Спасибо за ссылки. Не смотря на то, что я нашел ответы не на все свои вопросы, которые возникли (многое еще не просмотрел), я все же нашел полезную информацию, которая пригодится в дальнейшем...

[Dewyx]

Сообщение от yuj347m

Нет, не помешает... Что действительно мешает - так это затянувшаяся пасмурная погода...
То я хотел больше узнать возможности телескопа и что можно предпринять для более комфортных наблюдений планет

Если я правильно Вас понял, то Вы хотите иметь информацию, какого размера будет проекция объекта при определенном увеличении на расстоянии от зрачка наблюдателя, допустим, 1000 м.

Высчитывается она по формуле:
Размер проекции (мм) = 2*Tg(видимый диаметр объекта*планируемое увеличние/2)*расстояние до проекции(мм)

Рассмотрим пример на планете Юпитер, сейчас она имеет видимый диаметр (можно узнать в бесплатном приложении Stellarium)=41.3 секунды (или в радианах 0,000200228 ).
Мы хотим узнать, каким будет проекция при увеличении x120, и расстояние до проекции для себя определим как1000мм.

Итого получаем следующую цифру:
2*tg (0,000200228*120/2)*1000= 24.03 мм
Т.е. если бы данная проекция находилась от нашего зрачка в 1 метре, то ее диаметр будет составлять 24.03 мм.

Если мы берем расстояние до проекции в 25 см, то диаметр будет равен 6.01 мм.

P.S. если вдруг я допустил ошибку, то поправьте меня пожалуйста

спустя пару месяцев
Сам себя поправил
Данная формула справедлива, для объектов, чья увеличенная угловая величина менее 25°, что не подходит для получения размеров Луны.
Считаю, лучше использовать ту, которая проще, из школьной геометрии :
C=Пи*R*n/180
Получается, что увеличенный размер Луны при ее угловых размерах 0.51°, увеличении в x266 и с расстоянием до проекции в 250мм будет равен:
Пи*250*0.51*266/180=592мм

[yuj347m]

Сообщение от Dewyx

Если я правильно Вас понял, то Вы хотите иметь информацию, какого размера будет проекция объекта при определенном увеличении на расстоянии от зрачка наблюдателя, допустим, 1000 м.

Высчитывается она по формуле:
Размер проекции (мм) = 2*Tg(видимый диаметр объекта*планируемое увеличние/2)*расстояние до проекции(мм)

Рассмотрим пример на планете Юпитер, сейчас она имеет видимый диаметр (можно узнать в бесплатном приложении Stellarium)=41.3 секунды (или в радианах 0,000200228 ).
Мы хотим узнать, каким будет проекция при увеличении x120, и расстояние до проекции для себя определим как1000мм.

Итого получаем следующую цифру:
2*tg (0,000200228*120/2)*1000= 24.03 мм
Т.е. если бы данная проекция находилась от нашего зрачка в 1 метре, то ее диаметр будет составлять 24.03 мм.

Если мы берем расстояние до проекции в 25 см, то диаметр будет равен 6.01 мм.

P.S. если вдруг я допустил ошибку, то поправьте меня пожалуйста

Я хотел иметь информацию, от чего зависит расстояние от зрачка до проекции объекта, т.е. опираясь на приведенный пример, от чего зависит, увижу я Юпитер на расстоянии 25 см с соответствующим размером проекции, или я увижу проекцию на расстоянии 1м (с размером, соответствующим уже 24,03мм). И как можно влиять на дальность проекции объекта от зрачка (если это возможно)... Правда, визуально я в рефлектор Ньютона апертурой 114мм, фокусным расстоянием 500мм, при увеличении 125х в январе этого года видел проекцию Юпитера все-таки в пределах 3-4 мм (при максимальной четкости фокусировки), причем изображение казалось бОльшим (в этих же пределах), когда я ставил апертурную крышку с отверстием 60мм

[Ernest]

Сообщение от yuj347m

И как можно влиять на дальность проекции объекта от зрачка (если это возможно)...

ну как! Фокусером, так сказать - все под руками...

[Dewyx]

Сообщение от yuj347m

Я хотел иметь информацию, от чего зависит расстояние от зрачка до проекции объекта, т.е. опираясь на приведенный пример, от чего зависит, увижу я Юпитер на расстоянии 25 см с соответствующим размером проекции, или я увижу проекцию на расстоянии 1м (с размером, соответствующим уже 24,03мм). И как можно влиять на дальность проекции объекта от зрачка (если это возможно)...

Как я считаю, то это полностью зависит от того, на какой точке от зрачка будет сфокусирован глаз наблюдателя, и как захочет сам наблюдатель ( саму же резкость изображения можно отрегулировать положением фокусера).

[yuj347m]

При регулировке фокусером я не заметил изменения расстояния до проекции (может на тот момент не обратил внимания, но существенного изменения расстояния, которое бросилось бы в глаза, я не заметил), только менялась резкость. При первой возможности попробую поэкспериментировать с расстоянием до зрачка и настройки на фокус... Правда, когда я сильно отдалял глаз от окуляра, я видел уменьшенное изображение главного зеркала с узлом крепления диагонального зеркала (но это и не удивительно).
То я думал, может ли это зависеть от условий наблюдения, от яркости объекта (я заметил, что при использовании диафрагмы размер проекции незначительно стал больше).