Quanto tempo in più per un f/9 rispetto ad un f/7?

tuvok

secondo me il trucco sta in questa frase:

le stelle sono sorgenti puntiformi, la loro immagine non è, invece, un punto ma un disco esteso di diametro d=2.44*lamda*F/D

se siamo tutti d'accordo su questa affermazione possiamo dire di aver fatto un bel passo in avanti, no?

GHISO983

Ivaldo Cervini ha scritto:

GHISO983 ha scritto:

Ora parliamo di oggetti puntiformi come le stelle...

Secondo me l'inghippo sta qui. Le stelle sono forse considerate puntiformi per semplificazione, ma io non ho mai realizzato una ripresa ne ho mai visto la ripresa fatta da qualcun'altro in cui le stelle occupassero un solo pixel senza che neppure un fotone finisse nelle celle adiacenti del CCD. E se cade il presupposto della puntiformità (mi pare) caschino anche tutte le conseguenze del ragionamento.

Premetto che in ottica pecco mostruosamente, comunque.
La stella è una sorgente puntiforme, a meno di non andare ad altissimi ingrandimenti, (la puntiformità dipende solo dal sistema di riferimento).
Ma in teoria un oggetto puntiforme dovrebbe occupare un solo pixel, invece non è così...
Il fatto è spiegato dalla diffrazione (credo) o comunque un fenomeno analogo, il fronte d'onda (cioè la luce proveniente dall'oggetto) si comporta come quello di una sorgente puntiforme, ma entrando in uno strumento ottico, che ha dimensioni finite (diametro dello strumento) si ha che questo fronte d'onda si sparpaglia.
Ci sono delle equazioni che non cito perchè non conosco, che dimostrano che questo fronte d'onda si trasforma da come puntiforme, ad un fronte con intensità di tipo gaussiano, (tant'è che esiste una unità di misura per calcolare quanto lo strumento tende a sparpagliare questa gaussiana, meno lo fa, più la stella sarà simile ad una stella puntiforme) di conseguenza l'intensità della stella, dipenderà appunto da quanto l'ottica sparpagli questa gaussiana, quindi se aggiungiamo una barlow, si ha che la luminosità non dipenderà solo dalla focale, ma anche dalla qualità della barlow (dal tipo di schema ottico!), e comunque la dipendenza dalla focale avrà una legge di tipo diverso, regolata appunto dalle formule di diffrazione (che è quello che ha spiegato Mars)

Ivaldo Cervini

Quindi Davide, mi stai dicendo in soldoni che non è vero che a parità di diametro si ha lo stesso tempo di posa indipendentemente dalla lunghezza focale? Oppure mi stai dicendo che l'attenuarsi della luminosità dipende non dal rapporto focale che cambia inserendo una lente di Barlow, ma bensì dal vetro aggiunto che "mangia" fotoni?

GHISO983

Cancelliamo il fatto che la lente mangia fotoni perchè è un effetto in più (comunque non trascurabile!!) quello che dico è che se si disponesse di una barlow perfetta (che non esiste e mai esisterà) aumentando la focale non diminuisce la luminosità.
Ma visto che il mondo non segue òle leggi della fisica dello stato perfetto, si ha che in realtà la luminosità diminuisce, un pò perchè la barlow tende ad aumentare le dimensioni della stella sul sensore.
Questo fenomeno dipende dalla qualità della barlow, quindi se usi una barlow 2x perfettamente trasparente, ma che ha un "fattore di sparpagliamento" di oggetti puntiformi molto alto, la luminosità diminuisce, ed anche di molto!
se invece prendi una 2x barlow (anch'essa trasparente) con un "fattore di sparpagliamento" molto basso, hai che la luminosità diminuisce di poco (comunque un pò diminuisce).
Il succo è che però questo fattore di diminuzione non dipende più dalla focale, come per una nebulosa (raddoppio la focale quadruplico il tempo di posa) ma dipende unicamente da quanto la barlow sparpagli l'immagine della stella!

Renzo

Ivaldo Cervini ha scritto:

Ad ogni modo quello che mi lascia perplesso è che si continua a parlare di sorgente di luce puntiforme che casca in un unica cella del CCD. Ora questo a me non è mai successo, con nessuno strumento ottico io abbia mai avuto a disposizione. Di più, mi permetto di dubitare che sia successo ad altri astrofili: se succedesse a Renzo ad esempio, le sue stelle dovrebbero essere tutte rosse, o verdi o blù in quanto lui usa un sensore a colori e ogni singola cella del suo CMOS è sormontata da un filtro colorato. Se la luce delle stelle proiettata sul sensore fosse puntiforme allora potrebbe statisticamente cadere nello spazio cieco tra una cella e l'altra (in molti CCD amatoriali le aree cieche del CCD sono più grandi di quelle sensibili) e quindi una buona parte delle stelle dovrebbe sparire. Se una stella illuminasse anche solo 4 celle di un CCD allora la sua luce sarebbe nient'affatto puntiforme e, raddoppiando la lunghezza focale, arriverebbe ad illuminarne 4x4=16 con conseguente dispersione su più celle del flusso fotonico (e non considero le zone cieche del CCD). In sostanza allo stato mi pare che le possibilità siano due: o davvero non capisco più nulla oppure chi parla di cosa accade durante le riprese di oggetti puntiformi parla di una teoria che non è applicabile alla pratica, nella pratica le stelle non colpiscono una sola cella dei CCD e quindi sono anch'esse oggetti diffusi e come tali si comportano.

Capisco che sia un po' ostico il discorso e che una cosa sia la teoria e un'altra la sua applicazione (anche perché poi non dimentichiamo che ci scontriamo con il seeing e allora la puntiformità stellare diventa una pura utopia.
Per quanto riguarda il discorso dslr si deve considerare che nel momento in cui si debayerizza (che termine schifoso

) l'immagine dobbiamo interpolare i pixel di un colore con i vicini altrimenti avremo solo l'immagine a scacchiera. Infatti non ho mai stelle, per quanto piccole e a fuoco, inferiori a due pixel di lato. Anche usando focali corte come i 360 mm dell'FS60
Ma torniamo alla teoria.
Dici che se una stella occupa quattro pixel raddoppiando la focale ne va a occupare 16? Qualche volta è vero e qualche volta no.

In questa immagine vedi come variando il rapporto focale (ho presupposto di avere la medesima apertura) si resta sempre nei quattro pixel.
Ma nella realtà, come ho già detto, queste cose non capitano se non una volta su 10^ a non so quanto. Per cui vale la regola che il tempo di esposizione è funzione dell'apertura relativa

Starvalez

Il mio neurone astronomico comincia a muoversi, ma non so se nella direzione giusta.

Mi vien da dire che indipendentemente dal diametro, ad un telescopio è meno luminoso occorre più tempo per ricevere una data luminosità rispetto ad un telescopio più luminoso.

(Vi prego cercate di passarmi i termini scandalosi)

Il discorso della risoluzione è a parte, no?! :oops:

Renzo

Sì, detto a grandi linee il concetto base è quello. ;-)

GHISO983

Starvalez ha scritto:

Il mio neurone astronomico comincia a muoversi, ma non so se nella direzione giusta.

Mi vien da dire che indipendentemente dal diametro, ad un telescopio è meno luminoso occorre più tempo per ricevere una data luminosità rispetto ad un telescopio più luminoso.

(Vi prego cercate di passarmi i termini scandalosi)

Il discorso della risoluzione è a parte, no?! :oops:

si...
Comuqnue non si tratta di luminosità, ma piuttosto di energia.

Giovanni Paglioli

Carissimi, innanzitutto vi saluto tutti e mi scuso per la lunghissima assenza dal forum ma... beh che ve lo dico a fare, non ci ho avuto proprio la testa ed il tempo. Non che adesso ne abbia molto di piu' ma comunque voglio dare un contributo rapido ad una questione che sembra essere cruciale e che, quasi, sta degenerando in un piccolo flame! Provo semplicemente a dare una chiave di lettura diversa. Nel topic iniziale manca una considerazione fondamentale: la domanda e' rivolta all'uso della classica emulsione o all'uso del digitale come rilevatore? Sembrerebbe banale ma e' proprio questo il punto focale!!! Le regole che usavamo per l'esposizione su pellicola riguardano l'ottenimento del raddoppio della DENSITA' sull'emulsione e, in tal caso, il rapporto focale conta e come! Al crescere o decrescere di uno stop corrisponde il raddoppio o dimezzamento della densita' sull'emulsione. Per il digitale il discorso e' totalmente diverso, non si parla di densita' ma smplicemente di SNR ovvero di probabilita' di rilevare un dato certo rispetto ad uno incerto. Come vedete si tratta di matematica pura ed, in tal caso, il rapporto focale non influenza il risultato (a parte il seeing come qualcuno ha considerato, ma in questo caso voglio prendere in considerazione solo l'aspetto teorico) infatti l'unica differenza consisterebbe nella velocita' con la quale riempiamo i pit del sensore ma non il rapporto segnale/rumore della luce con cui andiamo a riempirli! Di fatto quello che conta e' il campo inquadrato per pixel. A volte con rapporti focali piu' "svantaggiosi" si riesce ad essere meno influenzati dallo sky noise e quindi, da luoghi inquinati, risulta addirittura di aiuto nel guadagnare contrasto. Del resto la discussione di Stan Moore e' relativa proprio a questo. Quindi tirando le somme: much ado for nothing! O meglio in questo caso, much ADU for nothing! Spero di essere stato di aiuto.
Un salutone a tutti ed a presto risentirci nel forum!

Ciao da JOE

Renzo

Ciao Joe e bentornato.
Il tuo discorso è vero avendo a disposizione il tempo che si vuole per integrare e camere termostatate.
Ma se usi dslr non raffreddate non puoi spingerti oltre un certo livello e a questo punto il rapporto s/n è vantaggioso con i rapporti focali brevi. Sfido chiunque con una dslr non raffreddata a esporre con temperature esterne estive per decine di minuti a f/10 o per pochi minuti a f/5 per avere la medesima profondità.
Dopo sommiamo e sommiamo migliorando il rapporto s/n ma se il segnale di partenza è affogato nel rumore allora è meglio trovare il sistema per ridurlo, ergo esporre per meno tempo con rapporti f più bassi

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