Risoluzione campo inquadrato

Gianluca · 23/11/2008 - 13:50, Danziger:

Renzo_Del_Rosso ha scritto:

Te hai un campo inquadrato. Ed è dato dalla formula che ti ho scritto prima
Poi si comincia a parlare di risoluzione, cioè la dimensione (in secondi d'arco) del particolare più piccolo che puoi rilevare e questo è funzione della focale di ripresa e dell'apertura dello strumento.
Ma se vuoi approfondire l'argomento apriamo un topic apposta altrimenti si incasina questo.

ripartiamo da qui

, non c'ho capito nulla :oops:

.

Renzo

Ok. Cerco di spiegarmi meglio.
Quando fai una ripresa inquadri un campo (zona di cielo) che è grande in proporzione alle dimensioni del sensore e alla focale sulla base della formula:
D =Dl * 206265/F
dove D sono le dimensioni in secondi d'arco del campo inquadrato
Dl le dimensioni in mm del sensore
F la focale del telescopio in mm
Se hai un sensore da 10 mm di lato e una focale di 1 metro (1000 mm), tanto per fare un esempio, avrai un campo inquadrato di 2063 arcsec (poco più di mezzo grado).
Ma mezzo grado lo hai anche con un sensore da 20 mm di lato e 2 metri di focale.
Spero che questo concetto sia chiaro. Poi si va avanti con altre formule e altri concetti (tipo la risoluzione) ma se non è chiaro fin qui la cosa diventa difficile da spiegare

Gianluca · 23/11/2008 - 13:50, Danziger:

ok è chiaro

Renzo

Ok ora definiamo la risoluzione
Abbiamo visto che il nostro sensore da 10 mm con 1 metro di focale ha un campo di 2000 arcsec (arrotondo per comodità)
Se il sensore è formato da pixel da 10 micron di lato sarà una matrice di 1000 pixel per 1000 pixel (sempre per comodità ragioniamo con sensori quadrati)
Ogni singolo pixel perciò sarà l'equivalente di un microsensore che vedrà un campo di 2 arcsec per lato
Ogni oggetto di dimensioni inferiori a 2 arcsec finirà all'interno del pixel per cui questa sarà la risoluzione del sensore.
Non entro nel merito del criterio di Nyquist in questa fase perché voglio solo spiegare il concetto base. Poi si approfondirà.
Ora passiamo al secondo esempio di prima (sensore da 20 mm di lato con focale da 2 metri). Se i pixel sono sempre delle medesime dimensioni avremo una matrice di 2000x2000 pixel
Il campo inquadrato totale sarà sempre di 2000 arcsec ma questi saranno divisi su 2000 pixel per cui ogni pixel avrà una risoluzione di 1 arcsec.
L'immagine sarà più dettagliata, cioè avrà maggior risoluzione.
Abbiamo visto che aumentando la focale la risoluzione aumenta ma ciò è desumibile dalla formula sopra citata dove alla dimensione Dl del sensore possiamo mettere la dimensione del pixel
Allora se aumentiamo la focale possiamo avere una risoluzione sempre maggiore.
No. Ci sono dei limiti fisici.
Questi possono essere stimati in questa formula (che da un'idea della risoluzione fisica di uno strumento)
r=(1.22*0.00055*206265)/d
dove d è il diametro del telescopio espresso in mm, r la risoluzione in arcsec e 0.00055 è la lunghezza d'onda della luce (viene presa la lunghezza d'onda del colore verde) espressa in mm
Vediamo che se aumentiamo il diametro del telescopio il valore r diminuisce (cioè miglioriamo la risoluzione).
Per ora mi fermo qui per far assimilare questi concetti. Poi, nel caso, si approfondisce ciò che non è chiaro.

Gianluca · 23/11/2008 - 13:50, Danziger:

poniamo un esempio pratico rifrattore da 80mm 600 di focale f7/5 con Eos350d. dimensione sensore 22.2 x 14.8, la eos dovrebbe avere pixel da 6 micron se non ho sbagliato i calcoli 3456pixel/22.2mm sono 155.6 pixel in 1 mm ovvero un pixel ogni 0.00642 mm che sono 6.42 micron. (se non ho sbagliato)

dimensioni del campo inquadrato
D=22.2*206265/600 ovvero 7631.805 che sarebbero 2 gradi più briciole

risoluzione
r=(1.22*0.00055*206265)/d ovvero 1.73 arcsec

questo 1.22 che valore è.

ci sono errori?

Renzo

I calcoli sono corretti ma....
La risoluzione che indichi è quella massima teorica dello strumento (1.22 è una costante introdotta da Raleigh ma in tutta onestà non sono andato a ricostruire la formula per vedere da dove viene. Ne prendo atto come formula universalmente riconosciuta)
Il tuo strumento ha una risoluzione massima di 1.73 arcsec
La tua camera di ripresa ti permette di riprendere 7632 arcsec diluiti su 3456 pixel, cioè circa 2,2 arcsec / pixel
Per cui sei un po' sottocampionato nel senso che potresti anche spingerti di più con la focale.
Questo in teoria.
Infatti subentrano altri fattori che portano a non spingere ulteriormente la focale in quanto i vantaggi sarebbero sommersi dai problemi.
Tanto per citarne qualcuno:
Il seeing che mediamente è quasi sempre superiore ai 2 arcsec
La scarsa luminosità che ti obbligherebbe a pose molto lunghe con incremento del rumore e rischi di mosso
La matrice di bayer della fotocamera che, assegnando a ogni singolo pixel un colore diverso, dimezza in pratica la tua risoluzione
E mi fermo qui.
Come vedi la teoria fotografica (e non siamo ancora arrivati a fare il primo scatto non guidato) è di partenza abbastanza complessa ma, col tempo, diventa parte del DNA e le azioni avvengono automaticamente grazie all'esperienza.
Però, se si vuol capire perché vengono fuori certi errori o come si può fare per evitarli, almeno i concetti basilari devono essere conosciuti.

Gianluca · 23/11/2008 - 13:50, Danziger:

sei stato chiarissimo.

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