Ciao Fabio, per risponderti sull'argomento "campionamento" e rapporto focale iniziamo magari con un po' di teoria.
Il campionamento ideale è legato al potere risolutivo del telescopio. Questo dipende principalmente dalle dimensioni del disco di Airy, che sono inversamente proporzionali all'apertura e direttamente proporzionali alla lunghezza d'onda ripresa: aperture maggiori riducono le dimensioni del disco di Airy e lunghezze d'onda più lunghe lo incrementano. Ecco che quindi un telescopio con aperura maggiore vede dettagli più piccoli (ovvio!) ed a pari apertura riprendere in luce blu permette di raggiungere risoluzioni più elevate che riprendere nel rosso o nell'infrarosso.
Per una certa lunghezza d'onda "lambda", il limite di risoluzione convenzionalmente accettato dovuto alla diffrazione per una sorgente di luce puntiforme è praticamente uguale alla FWHM della PSF del disco di Airy, che (in radianti) corrisponde a: FWHM angolare = lambda / apertura
Tradotto linearmente sul piano focale si ottiene: FWHM lineare = FWHM angolare * focale = lambda * (focale/apertura) = lambda * f Il campionamento minimo per risolvere questa FWHM è dato dal teorema di Nyquist che richiede che ci siano almeno due pixel per ogni minimo dettaglio che vuoi risolvere, ovvero ti servono almeno due pixel per risolvere la FWHM. In realtà un campionamento un po' più alto è consigliabile, con un valore di campionamento suggerito tipicamente tra le 2.5 e le 3 volte la FWHM lineare.
Quindi puoi ricavare che le dimensioni ideali del pixel per un valore di campionamento intermedio (2.75x) sono pixel = FWHM lineare / 2.75 = lambda * f / 2.75 Riarrangiando la formula puoi mettere il rapporto focale f in relazione alle dimensioni del pixel: f ideale = pixel * 2.75 / lambda In luce verde (lambda = 550 nm) e con le dimensioni del pixel in micron la formula diventa semplicemente f ideale = 5 * pixel ovvero per ottenere il campionamento ideale devi aggiustare il rapporto focale a circa 5 volte il rapporto di apertura del telescopio. Questo è il valore che trovi spesso riportato da diverse fonti (almeno ora ne sai l'origine). Come vedi è un valore indicativo che tiene conto di diversi parametri, se vuoi ottimizzare per la luce blu o vuoi usare un campionamento di 3 pixel per la FWHM puoi anche aumentare questo coefficente di un po'. Andare oltre i 3 pixel per FWHM non porta nessun vantaggio, non risolverai più dettagli ma al contrario avrai un'immagine più scura che ti forzerà ad aumentare la posa, con quindi peggior effetto del seeing.
Tutto questo ragionamento è fatto per sensori mono, per sensori colore in teoria dovresti aumentare questo valore di campionamento perché i pixel che risolvono i dettagli della stessa lunghezza d'onda non sono adiacenti ma posizionati in diagonale nella matrice di bayer, quindi dovresti aumentare il campionamento ideale di sqrt(2) = 1.4 volte, ovvero invece che 5x dovresti usare 7x con sensori a colore. In realtà questo non è più tanto vero, perché' in parte i moderni algoritmi di decodifica recuperano informazione spaziale da tutti i pixel anche se di "colore" diverso e tipicamente i filtri della matrice di bayer non sono così selettivi, ovvero un po' di luce rossa è registrata anche dai pixel teoricamente solo blu e verde.. Quindi con sensori a colori puoi aumentare un pochino il campionamento se vuoi ma non è necessario aumentare di 1.4x il campionamento del mono.
Ok, finita la parte di teoria, la pratica ti dice che uno strumento è (molto) più spesso limitato dal seeing che dalla sua FWHM teorica. Questo è particolarmente vero con strumenti di apertura più elevata e per lunghezze d'onda più corte. La maggior parte delle sessioni osservative non riuscirai a raggiungere i limiti strumentali, e le poche serate buone che ti avvicini sarà più probabile che ci riesci nel rosso o infrarosso (dove il potere risolutivo è inferiore e dove l'effetto del seeing è tipicamente meno nefasto).
Al problema del seeing devi considerare poi anche l'effetto della rifrazione atmosferica, che spalma visibilmente la FWHM anche a elevazioni relativamente elevate: in condizioni atmosferiche medie nel blu hai una dispersione di circa 1 secondo d'arco a 45 gradi di altezza, che è l'elevazione massima raggiunta da Marte questa opposizione in Italia (e Giove non arriverà a questa elevazione per un altro paio d'anni). Puoi correggere questa dispersione con gli ADC, ma quelli commerciali con prezzi accessibili non hanno una qualità tale da correggere completamente ed introducono aberrazioni di loro (principalmente astigmatismo), quindi non riuscirai praticamente MAI dall'Italia a raggiungere il limite strumentale nel blu anche con seeing (e strumento) perfetto..
Come vedi, non ha nessun senso quindi riprendere con rapporti focali superiori a 5/6 volte le dimensioni in pixel della camera che usi, nel tuo caso (pixel = 3.75) già a lavorare a f/20 risolvi tutto quello che il tuo telescopio può dare anche nelle serate migliori ed idealmente la maggior parte delle serate ti troveresti anche meglio a lavorare a f/15 con una barlow meno potente. Oltretutto, focheggiare (aspetto molto critico assieme alla collimazione ed all'equilibrio termico) a rapporti focali elevati è più difficile, visto che l'immagine è meno contrastata e più ballerina..
Se poi desideri avere un pianeta di dimensioni maggiori allora puoi comporre le immagini in drizzling (io uso 1.5x) o ricampionare alla fine, avrai un'immagine piu' grande (ma con lo stesso dettaglio), in definitiva molto preferibile che aumentare la focale al momento della ripresa..
Spero di essere stato abbastanza chiaro! Ciao Marco
_________________ OS Rifast 500, Tec 140ED, C9.25 & C14 FLI Proline 16803, varie ZWO ASI.. http://www.glitteringlights.com
Ultima modifica di Marco Lorenzi il venerdì 23 ottobre 2020, 12:19, modificato 1 volta in totale.
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