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Autore Messaggio
 Oggetto del messaggio: Seeing e diametro
MessaggioInviato: venerdì 13 giugno 2008, 7:54 
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Iscritto il: lunedì 4 settembre 2006, 13:29
Messaggi: 5486
Località: Mugello
Tipo di Astrofilo: Visualista
Mauro, visto che qui http://forum.astrofili.org/viewtopic.ph ... 914#327914 oramai siamo a 14 pagine, che ne pensi se ne parliamo qui?

mauro_dalio ha scritto:
Seeing e diametro. Parte prima.

Premessa. L'analisi che segue riguarda l'influenza del seeing atmosferico sull'immagine. Per chiarezza si valuta l'effetto di questo fattore isolato (senza interazioni con altri).
Il modello di seeing è quello di Fried, che per altro è ampiamente accettato, validato e utilizzato in ambito scientifico professionale, per esempio nello studio del e ottiche adattative (http://www.mpia.de/AO/INSTRUMENTS/FPRAK ... scopes.pdf).
Di solito, a proposito dell'effetto del seeing sugli strumenti si sentono le seguenti affermazioni:

1) Il seeing limita le prestazioni di un telescopio.
2) Gli strumenti di diametro maggiore sono più sensibili al seeing.
3) Conviene ridurre l'apèertura di uno strumento per guadagnare contrasto e risoluzione.

Bene. E' mia intenzione mostrare che la affermazione 1 è vera, la 2 è vera a patto che sia chiarito il senso. La 3 è falsa .

Primo aspetto. Effetto del seeing sullo stesso telescopio.
La figura che segue mostra l'immagine di diffrazione di un telescopio in due casi:
- a sinistra in condizioni di seeing discreto (parametro di Fried simile al diametro del telescopio)
- a destra in condizioni pessime (parametro di Fried 5 volte più piccolo del diametro del telescopio).
E evidente che l'immagine di sinistra è quasi perfetta e quella di destra fortemente degradata. La luce, nel caso di destra si distribuisce in un'area molto più grande, che significa meno risoluzione e meno contrasto (sulla MTF).


Immagine
Figura 1. Stesso telescopio e seeing 5 volte migliore a sinistra.


Secondo aspetto. Effetto del diametro nelle stesse condizioni di seeing.
La figura che segue mostra l'immagine di diffrazione nelle stesse condizioni atmosferiche (vale a dire che il parametro di Fried è lo stesso). In questo secondo caso a variare è il diametro. Le immagini hanno la stessa scala. A destra c'è la stessa immagine di prima (stesso diametro e stesso parametro di Fried) a sinistra c'è un diametro 5 volte più piccolo che forma una figura di diffrazione 5 volte più grande. La figura è simile a quella di sinistra del caso precedente (ecceto che diametro e scala di Fried sono cambiati dello stesso fattore).
E' evidente che la turbolenza a sinistra non si vede per il semplice motivo che la figura di diffrazione è diventata tanto grande da nasconderla dentro di sè. Possiamo anche rovesciare la affermazione dicendo che, passando da sinistra a destra, la risoluzione dello strumento aumenta al punto di consentire di vedere gli effetti dell'atmosfera. Si vedono proprio perchè la risoluzione del telescopio è cresciuta.

Possiamo anche osservare che in effetti lo strumento di destra ha una immagine molto più degradata rispetto all'origine (in questo senso è più sensibile al seeing) ma va anche notato che complessivamente la luce sta più compatta (sia le luci intense che quelle deboli).
In altre parole l'immagine delloo strumento con D=5r0 8ro parametro di Fried) è comunque più piccola, la luce è più concentrata la risoluzione maggiore e il contrasto più elevato (sopno tutte facce della stessa medaglia).


Immagine
Figra 2. Stesso seeing e diametro 5 volte più piccolo a sinistra.


Se poi non sei d'accordo cancello tutto :wink:
Però mi sembra un argomento talmente interessante che merita una trattazione appositamente dedicata, solo per renderla più fruibile, che ne dici?
:D


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MessaggioInviato: venerdì 13 giugno 2008, 8:09 
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Iscritto il: venerdì 23 giugno 2006, 13:32
Messaggi: 4798
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Tipo di Astrofilo: Visualista
Trovo questa spiegazione di Mauro molto chiaro e mostra perfettamente perchè vedo sempre più dettaglie con un apertura più grande. Oppure perchè posso sdoppiare doppie più difficili con un Newton. Anche se l'immagine magari non ha tanto contrasto e sembra a volte leggermente più sfocalizzata, confronto a un ottimo rifra. Allora secondo me resta una questione di gusto e capisco che certe persone non toleranno nessun abberazione nell'immagine. In questo caso, il Newton perderà sempre.

Ciao!

Peter

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MessaggioInviato: venerdì 13 giugno 2008, 8:47 
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MessaggioInviato: venerdì 13 giugno 2008, 8:55 
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MessaggioInviato: venerdì 13 giugno 2008, 9:10 
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Iscritto il: venerdì 23 giugno 2006, 13:32
Messaggi: 4798
Località: Canossa (RE)
Tipo di Astrofilo: Visualista
Caro Mauro,

Riferevo piuttosto alla coma, astigmatismo etc...

Ciao!

Peter

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MessaggioInviato: venerdì 13 giugno 2008, 9:54 
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Iscritto il: mercoledì 8 febbraio 2006, 16:41
Messaggi: 23686
ciao a tutti,
davvero utile ed interessante questa discussione :D
grazie a vicchio per averla presa da quel 3D praticamente illeggibile ormai ed averle dato vita propria :D

mi pare che le immagini riportate da mauro, nelle condizioni da lui considerate, portino ad affermare che il tele da 100mm non risenta praticamente di "quel" seeing mentre il 500mm dia, invece, un'immagine da buttare.

è chiaro anche il fatto che il 100mm non risenta del seeing in quanto anche senza seeing rende un'immagine "falsa", in altri termini (riprendendo un esempio già fatto) se vado in giro con una vespa 50 nel traffico cittadino posso non accorgermi del traffico ma non perchè il traffico non c'è ma perchè la mia vespa piu' di 40 orari non fa, altra cosa se sono in una porsche :D

tuttavia, e questo dovrebbe dare soddisfazione alle esperienze sul campo, mettendo l'occhio in un 100mm e in un 500mm nelle condizioni riportate in figura, molto probabilmente il 99% degli astrofili troverà più appagante l'immagine "falsa" del 100mm! (anche perchè credo che non siano molto più dell'1% gli astrofili che amano osservare le fluttuazioni dell'atmosfera :D).

mi pare di poter concludere, pertanto, che questo 3d possa mettere la parola fine (con soddisfazione di tutti) all'annosa questione da cui è nato :D

p.s.: mi spiego meglio :D, penso si possa essere tutti d'accordo sul fatto che il seeing non inverta l'incremento di potere risolutivo con l'apertura ma che, allo stesso tempo, in condizioni di seeing scarso possa essere piu' "gradevole" l'immagine dell'obiettivo piccolino proprio grazie alla sua minor risoluzione!
ciao antonio

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MessaggioInviato: venerdì 13 giugno 2008, 9:58 
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MessaggioInviato: venerdì 13 giugno 2008, 10:18 
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Iscritto il: venerdì 23 giugno 2006, 13:32
Messaggi: 4798
Località: Canossa (RE)
Tipo di Astrofilo: Visualista
tuvok ha scritto:
tuttavia, e questo dovrebbe dare soddisfazione alle esperienze sul campo, mettendo l'occhio in un 100mm e in un 500mm nelle condizioni riportate in figura, molto probabilmente il 99% degli astrofili troverà più appagante l'immagine "falsa" del 100mm! (anche perchè credo che non siano molto più dell'1% gli astrofili che amano osservare le fluttuazioni dell'atmosfera :D).


Come Mauro ha già spiegato, queste immagini danno un sentimento "falso" perchè sono ingranditi molto più che facciamo coi nostri tele. Indicano solamente che la risoluzione di un tele più piccolo non è mai così grande che quella di un tele più grande. In realtà, vedrai che in un tele grande le stelle sembrano di "tremare" un pò più, ma sono anche più puntiformi. Oppure sui pianeti vedrai spesso le turbolenze, come guardare l'aria sopra una strada calda. Però, in questo caso l'ingrandimento è tanto che vedrai almeno le stesse dettaglie che in un tele più piccolo a ingrandimento più basso. E la più grande parte del tempo vedi di più. Quando e.g. sei limitato a 200x con un Newton grande a causa del seeing, non è possibile di ingrandire più con un tele più piccolo e vedere meglio.

È solamente una questione di contrasto e concordo che in questo campo un rifra è imbattibile. E resta la questione della "qualità generale" dell'immagine. Invece questa è gusto personale...

Ciao!

Peter

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MessaggioInviato: venerdì 13 giugno 2008, 10:24 
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Iscritto il: martedì 28 novembre 2006, 9:31
Messaggi: 4098
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Questo è davvero un topic interessante! Complimenti a Mauro per le sue spiegazioni. Certe cose, penso che le abbiamo sperimentate un po' tutti nella pratica, ma saperle razionalizzare bene in un discorso fluido e chiaro non è facile.

_________________
Stefano
Binocoli: Nexus 100; Vortex Vulture 10x50; Pentax Papilio 6,5x21
Telescopi: Dobson GSO 300 deluxe; WO Zenithstar 66SD


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MessaggioInviato: venerdì 13 giugno 2008, 10:29 
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Iscritto il: giovedì 7 dicembre 2006, 23:07
Messaggi: 8592
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mauro_dalio ha scritto:
Immagine
Fig.1 immagine di una stella a 360x con seeing.
...
Immagine
Fig.3


Ok, almeno un punto (diametro piccolo meno sensibile al seeing) l'ho capito.

Però, permettimi, a questo punto dipende tutto da cosa si vuole raggiungere: meglio aumentare gli ingrandimenti a tutta apertura e vedere una stella ninja che vola nel cielo oppure mantenersi sugli ingrandimenti e, quindi, ridurre l'apertura per vedere almeno i dischi di Airy? Nella figura due, a dire il vero, preferisco la pallina allo sputo :)

Una cosa però l'ho (finalmente) capita: il seeing dipende dall'apertura. Quindi un seeing, esempio di 1/10 su un 500mm è in realtà un (sempre ad esempio) 7/10 su un 100mm. Praticamente la scala Pickering è estremamente soggettiva (legata cioè cmq al diametro dello strumento). Bella roba :|

Mauro per curiosità:

1) Ovviamente quelle immagini devo pensarle metamorfiche nel tempo, no? La palla (che rimane pur sempre una bella bocciona) sarà quasi immobile, la stella ninja invece vola, librandosi impazzita. O sbaglio?
2) Questi sono "rifrattori" da Xmm o hai considerato anche lo schema ottico?

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Tutto ciò che dà fastidio al potere e alle buone coscienze, questo è Marcos. E, per questo, tutti noi che lottiamo per un mondo diverso, per la libertà e l'emancipazione dell'umanità, tutti noi siamo Marcos.


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