saluti a tutti
Ho letto che sotto cieli inquinati , sono preferibili i tele con corta lunghezza focale
E' vero ?
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saluti a tutti
Ho letto che sotto cieli inquinati , sono preferibili i tele con corta lunghezza focale
E' vero ?
Preferibili per cosa?
Sotto cieli inquinanti si riescono ancora a vedere planetario e stelle doppie che di solito richiedono grande ingrandimento e quindi è più facile con focale lunga di partenza
prima di sapere per cosa dovresti utilizzare il telescopio (foto? foto deep? foto planetaria? visuale? visuale deep , visuale planetaria, visuale stelle doppie... ... ... ), per sommi capi ti dico che è il vero il contrario...
Cosa si intende per focale corta e con che diametro?
Saluti
il ragionamento era questo
A causa dell' atmosfera un oggetto puntiforme diventa un oggetto esteso, il segnale viene cioè diffuso su una area maggiore
L'aumento della lunghezza focale determina una maggiore dispersione del segnale quindi una diminuzione del rapporto segnale /rumore in caso di forte inquinamento luminoso
in quanto i fotoni del segnale si sovrappongono in misura maggiore con i fotoni del cielo
Il ragionamento, se vero, vale sia in visuale che in fotografia
Il concetto non è particolarmente chiaro......:hm::confused:
In visuale penso di no perché alla focale del tele aggiungi l’oculare e se vuoi circa gli stessi ingrandimenti a focali corte devi mettere oculari più corte rispetto a tele con focali lunghe
Da come l'ho capita io le cose stanno è cosiCitazione:
Originariamente Scritto da Huniseth
Prendi una stella sotto un cielo completamente nero
Nel caso ideale avrai un punto luminoso nel quale convergono tutti i fotoni del segnale , tutto intorno il segnale è nullo
Ne caso reale i fotoni del segnale vengono diffusi su un area più grande, a cause dell'atmosfera, e si si sovrappongono con il rumore del cielo che non è nullo
Maggiore la lunghezza focale maggiore la dispersione quindi, a parità di apertura, maggiore contaminazione del segnale
Rumore in visuale?
No, non c'entra nulla la lunghezza focale. Qualche discussione c'è in merito al diametro che diventa poco sfruttabile, ma in ogni caso più grande è più vedi, e alla tipologia del tubo, più è ostruito più si accentua la dispersione. Mi sembra si confonda inquinamento luminoso e inquinamento atmosferico, in entrambi i casi la lunghezza focale non è una discriminante.Citazione:
Originariamente Scritto da Albertus
Hai qualche fonte? A parità di ingrandimenti cosa significa?Citazione:
Originariamente Scritto da Albertus
non puoi mischiare fotografia e visuale, nel visuale dove c'è un certo inquinamento Luminoso si abbassa la pupilla di uscita (e quindi si aumentano gli ingrandimenti) per avere maggior contrasto del fondo cielo, quello che è chiamato "contrasto di soglia", per questo un telescopio con una maggiore focale aiuta ma non è imprescindibile (puoi usare un f4 e metterci una barlow 2.5x ad esempio per fare lo stesso lavoro di un f10!)Citazione:
Originariamente Scritto da Albertus
saluti
limitiamoci pure alla fotografia , a me il ragionamento che avevo letto da qualche parte sul web aveva fatto senso
poi alla fine conta l'esperienza naturalmente
supponiamo che tutti i pixel del sensore ricevono un certo numero di fotoni di "rumore" nell'unità di tempo
Il tele proietta un' immagine sul sensore, alcuni pixel ricevono quindi anche i fotoni di "segnale" che si sovrappongono ai fotoni di "rumore"
S/N per pixel = numero fotoni di segnale/ numero fotoni di rumore
aumentiamo progressivamente la lunghezza focale mantenendo costante l'apertura, quindi il rapporto focale aumenta
L'immagine si allarga occupando un maggior numero di pixel ma il numero totale di fotoni di segnale nell'unità di tempo rimane costante quindi il rapporto S/N per pixel dovrebbe diminuire, generando un'immagine più confusa
Capisco sempre meno....:confused:
Che io sappia in cieli luminosi è meglio la focale più lunga, in visuale - in fotografia il sensore non sa mica che fotone arriva, si limita a sommarli e butta fuori un segnale analogico conseguente, e qui entrano in gioco i filtri. Forse si parla di seeing - con la focale lunga si nota maggiormente ma credo solo per il campo più ristretto.
per ogni fotone in arrivo il sensore genera un elettrone che si accumula in un buffer
i buffer viene poi scaricato generando l'immagine sul PC
ovviamente il sensore e il PC non distinguono se si tratta di in un fotone (elettrone) di segnale piuttosto che di rumore
altrimenti quale sarebbe il vantaggio di un cielo nero sia in visuale che in fotografia ?
Sotto un cielo nero ai coni/bastoncelli della retina o ai pixel del sensore arrivano solo i fotoni di segnale
Il numero di fotoni segnale e di fotoni rumore che entrano nel tubo dipendono dal diametro, se poi li si spalma su un piano focale più o meno ampio si riduce o aumenta la luminosità (quanti fotoni giungono al sensore per unità di superfice) ma il rapporto S/N non cambia.
vuoi dire che l'effetto "spalmatura" dovuto alla lunghezza focale si applica sia al segnale che al rumore ?
Questa in effetti potrebbe essere una spiegazione che però non mi convince del tutto
supponi di fotografare solo una porzione di cielo inquinato , solo rumore niente segnale
A parità di tempo di integrazione, il numero di fotoni di rumore accumulati in ciascun pixel varia al variare delle lunghezza focale ?
@Albertus
E' un'analisi interessante la tua e a me non pare ovviamente errata come magari ad altri.
Sarebbe utile se tu trovassi il sito o articolo che ha originato questa tua elaborazione.
Un aspetto che potrebbe sostenere il tuo approccio è che se arrivano meno fotoni per pixel all'allungamento della focale, il rumore di tipo "elettronico" (termico, di lettura, non so se ce ne siano altri) rimane tuttavia costante per il singolo pixel e quindi un po' di peggioramento del rapporto S/N dovrebbe esserci.
Ripeto, sarebbe interessante avere più fonti bibliografiche, magari di tipo analitico, ma il concetto non mi sembra totalmente peregrino.
P.S.
Ovviamente i rumori elettronici non dipendono dall'inquinamento luminoso, quindi questo aspetto è a mio parere rilevante quando si considera il minor flusso di fotoni per pixel connesso ad una maggior lunghezza focale (o meglio maggior rapporto focale a parità di apertura), ma non ha correlazione con l'inquinamento luminoso.
non riesco a trovare il thread a cui mi riferivo
ad ogni modo nell'articolo del sito:
https://skyandtelescope.org/ -> observing -> astrophotograpy-> How focal ratio affect your astro images
si suggerisce di ridurre la lunghezza focale al fine di ridurre lo "shot noise"
vedi il paragrafo :
"Capture more light without spreading it out"
Tutti gli astrofotografi sanno che la densità di luminosità dipende dal rapporto focale e non solo dall'apertura
Forse però in caso di forte inquinamento luminoso bisogna tener conto anche della lunghezza focale altrimenti non vedo la ragione per la quale fare riferimento anche al rumore del cielo (shot noise )
a meno che non abbia ragione gspeed, l'S/N non cambia
in questo caso però il consiglio dell'autore dell'articolo potrebbe esser fuorviante
L'aumento della lunghezza focale, a parità di rapporto e quindi di luminosità e in ogni caso un vantaggio in quanto si migliora la risoluzione dell'immagine
Anche in questo caso, mi sento di quotare quanto detto da @gspeed, se aumenti la porzione di cielo del tuo esempio, aumenta il rumore, non interviene la lunghezza focale qui, ma soltanto la superficie "inquadrata". Questo è più in accordo col fatto che il rapporto segnale rumore diminuisce con l'apertura del telescopio, non con la sua lunghezza focale.Citazione:
Originariamente Scritto da Albertus
La lunghezza focale interviene in altri disturbi, ad esempio un tubo aperto più lungo sarà più soggetto alla differenza di temperatura tra punti differenze del tubo stesso, con la conseguente necessità di acclimatare e ventilare, per rendere uniforme la temperatura nel tubo e ridurre i disturbi ottici generati da fotoni in moto in aria a diverse densità, per via della differenza di temperatura.
Se riprendi il cielo luminoso..che succede? Interessante quesito, cercasi volontari per il test....
C'è da dire che qualcuno dovrà pur dire al programma qual'è il rumore.......
ironia a parte penso che un test probante sia proprio questo
Fotografiamo la stessa porzione di un cielo fortemente inquinato , a parità di rapporto focale e di tempo di integrazione ma con lunghezze focali differenti .
Otteniamo lo stesso risultato oppure il cielo risulterà più o meno chiaro in uno dei due casi ?
io comunque tendo ad essere d'accordo con gspeed ma non con la spiegazione di drFalken
probabilmente il rapporto S/N non cambia , con focali diverse, per questioni di campionamento (arcsec/pixel)
L'articolo che ho citato però, a mio giudizio è ambiguo
Sembrerebbe confermare che in fotografia sotto cieli inquinati a parità di rapporto focale e di tempo di integrazione è meglio avere una focale corta a prescinder da questioni legati al peso dello strumento e/o alla facilità di inseguimento ma solo per una questione di rumore
Ma così si va a cambiare il diametro ed automaticamente sarà più luminoso il maggiore.Citazione:
a parità di rapporto focale e di tempo di integrazione ma con lunghezze focali differenti .
A quanto leggo, l'articolo dice che in astrofotografia conviene la focale corta perché permette di raccogliere una maggiore quantità di segnale in meno tempo, andando a migliorare il rapporto segnale rumore sensibilmente, considerando inoltre che lo shot noise cresce in proporzione alla radice quadrata del segnale, quindi cresce meno del segnale stesso. In sostanza più segnale raccogli meno lo shot noise ti disturba; con la focale corta questo lo ottieni in minor tempo.Citazione:
Originariamente Scritto da Albertus
Resta un punto fermo: se aumenti il diametro, anche mantenendo la focale fissa, aumenta lo shot noise. Ma hai la possibilità di esposizioni più corte e/o meno frame, per un risultato comparabile.
Mi pare di capire che si sono mischiate situazioni diverse per arrivare a quello che già si sa... la focale corta permette più riprese nell'unità di tempo e quindi ci sono più frame da integrare .. bella scoperta - il diametro maggiore permette di raccogliere più luce e di fare più frame ... siamo al punto di prima ....focale corta e diametro maggiore consentono più frame ... ma no? .. Insomma , alla fine non ho capito dove porta il ragionamento ....
Sono daccordo con Huniseth, in ripresa oltre il diametro (che ti dice quanta luce totale entra), la focale serve per calcolare l'opportuno campionamento (ovvero la misura del pixel da impiegare), o di converso scegliere la focale più opportuna per avere il miglior capionamento con le dimensioni di pixel che si hanno (il sensore che si vuole usare).
Il concetto che ha cercato di spiegare Albertus penso che centri con le dimensioni "lineari" del disco di Airy in base al rapporto focale. Infatti mentre le dimensioni "angolari" del disco di Airy sono in relazione al diametro, quelle lineari sono in relazione al rapporto focale ed è vero che più aumenta detto rapporto (quindi si allunga la focale a parità di diametro) e più aumenta il diametro del disco.
Ad esempio le dimensioni lineari del disco di Airy per i vari rapporti sono:
- f/2 = 2,7 μm;
- f/3 = 4,0 μm;
- f/4 = 5,3 μm;
- f/5 = 6,7 μm;
- f/6 = 8,0 μm;
- f/7 = 9,3 μm;
- f/8 = 10,7 μm;
- f/9 = 12,0 μm.
Però questo si "regola" appunto col campionamento, in modo che il più piccolo particolare rispetti il criterio di nyquist (o qualsiasi altro criterio si scelga di seguire).
Poi è vero che dove il campionamento non è importante (immagini a grande e grandissimo campo), minore è il rapporto focale, minori saranno i "tempi di posa", ma non riesco a seguire il resto del concetto relativamente al rapporto segnale/rumore, in base al rapporto focale.
piu che un'affermazione la mia era una domanda , la risposta forse è implicita nel tuo post
Ad ogni modo ripropongo la domanda nel modo più semplice possibile :
Considera l'immagine di una stella
In teoria dovrebbe occupare un pixel in pratica ne occupa un numero maggiore a causa dell'atmosfera
i pixel del sensore che formano l'immagine estesa della stella hanno raccolto fotoni provenienti dalla stella stessa, il segnale S , e fotoni provenienti dall'inquinamento luminoso, il rumore N
il rapporto S/N dovrebbe essere il più alto possibile
Se a parità di diametro aumentiamo la focale, l'immagine estesa della stella si espande e il numero di fotoni di segnale S per pixel diminuisce dato che il numero totale di fotoni rimane costante
Domanda :
Che cosa accade al numero di fotoni di rumore per pixel ?
Diminuisce anch'esso in modo da mantenere il rapporto S/N costante ?
Se si, perche ?
In tal caso conta solo il rapporto focale e la lunghezza focale è ininfluente
Al contrario
se il numero di fotoni di rumore per pixel rimane costante il rapporto S/N diminuisce quindi , sotto un cielo inquinato sarebbe meglio usare focali corte a parità di rapporto focale
Così a occhio direi che raccatti più spazzatura a una focale più bassa, semplicemente perchè il sensore raccoglie luce da un'area di campo maggiore.Citazione:
Originariamente Scritto da Albertus
Secondo il mio modesto pareree si tratta di un esercizio volto a colmare un dubbio/curiosità più che lecito, per carità, ma che non trova una grande utilità all'atto pratico: ad esempio salendo di focale è vero che forse ottieni un fondo cielo leggermente più scuro e pulito, ma al tempo stesso spalanchi la porta a tutti gli artefatti del seeing. Insomma, credo che la risposta al quesito abbia veramente poca influenza nell'applicazione pratica, nel preparare una ripresa (planetaria o meno che sia) si tiene conto di altri fattori, molto più vincolanti.
Ciao
si probabilmente è solo accademia
Non mi pare che Hubble fotografi le stelle su singolo pixel ... anche se è fuori dall'atmosfera, e nemmeno mi sembra che gli astronauti vedano le medesime a puntini, anche perchè questi puntini dovrebbero essere così piccoli..da non vedersi.
il tuo ragionamento mi torna ma mi sorge un dubbioCitazione:
Originariamente Scritto da gspeed
Fotografiamo lo stesso oggetto celeste con un newton 200/1000 f5 e un sct 8 f10 ,a parità di tempo di posa
L'immagine del Newton dovrebbe essere più piccola e luminosa vale a dire con un S per pixel maggiore, ma il rapporto S/N è lo stesso
in questo caso basterebbe eseguire uno streching lineare , via software, dell'immagine del sct 8 per ottenere lo stesso risultato senza aumentare il tempo di integrazione
Il risultato sarebbe lo stesso *se e solo se* nel c8 tu avessi usato un sensore con pixel più grossi in modo da aver lo stesso numero di fotoni per pixel.
Penso che la chiave di lettura sia questa: a parità di diametro, sensore e tempo di esposizione, con strumenti più aperti ho più segnale e più rumore per pixel. Fortuna vuole che il segnale buono sia piuttosto "statico" mentre il rumore varia per cui facendo integrazioni il software toglie rumore ma non segnale. Quindi alla fine rimane più segnale. Ma gli oggetti son più piccoli. Che sia meglio o peggio dipende da ciò che si vuole riprendere.
In visuale, tutto questo discorso non ha alcun riscontro.
In visuale c'è la grossa "scatola nera" del cervello di mezzo, il cui funzionamento nell'elaborazione delle immagini conosciamo fino ad un certo punto e sicuramente non come i CCD/CMOS e i software di elaborazione.
E' interessante peraltro che anche l'occhio umano abbia una certa capacità di "integrazione" (somma nel tempo) della luce, per quanto molto limitata, ma non mi ricordo se sia più o meno di un decimo di secondo e quanto vari tra individui.
Tuttavia è vero che l'uso di oculari rende indipendenti (nei limiti della disponibilità pratica di oculari di certe lunghezze focali) dalla lunghezza focale del telescopio e trasforma il problema in uno di pupilla di uscita.
se con l'sct 8 usi un sensore con pixel più grossi ottieni lo stesso risultato del newton 200 /1000 con pixel piccoli, a parità di tempo di esposizioneCitazione:
Originariamente Scritto da gspeed
se fai lo stacking di più immagini il rumore si dovrebbe ridurre nello stesso modo, cioè si ottiene ancora la stessa immagine , una grande una piccola ma di pari luminosità , risoluzione e contrasto (stesso S/N)
Per quale ragione , in fotografia, si consigliano tele con basso rapporto focale, addirittura f4, con i ben noti problemi di collimazione ?
Anche se è cosa nota, ricordo come si possa esprimere in maniera diretta la correlazione tra pupilla d'uscita e rapporto focale, cosa che ha qualche conseguenza.
Probabilmente questa formula ci sarà nei glossari/guide del sito, ma la derivo nuovamente per piacere personale.
Definendo:
I=ingrandimento, Ft=focale telescopio, Fo=focale oculare, A=apertura telescopio, F=rapporto focale telescopio, Pu= pupilla d'uscita
si ha:
I=Ft/Fo=A*F/Fo
ma è anche I=A/Pu
e quindi:
A*F/Fo=A/Pu
che elidendo i termini comuni diventa:
Pu=Fo/F
Ok, è acqua calda, ma ricordarsi che il rapporto focale è legame diretto tra pupilla d'uscita e focale dell'oculare ci rammenta anche che rapporti focali particolarmente elevati possono rendere problematico ottenere NELLA PRATICA ampie pupille d'uscite, stante che il range di lunghezze focali di oculari commercialmente disponibili non è illimitato.
Poi uno può sempre in linea di principio costruirsi un acromatico 100 mm F30 ed accoppiarlo ad un oculare Huygens autocostruito da 100 mm per ottenere una pupilla d'uscita di 3,3 mm, tanto un F30 si beve qualsiasi cosa.
@Albertus
perché si preferiscono, non solo consigliano rapporti focali "veloci" in fotografia?
Anche qui credo si debba introdurre qualche elemento pratico: le dimensioni dei pixel (e dei sensori) disponibili non coprono un range infinito.
Questo significa anche che, a meno di non andare sui mosaici, certi soggetti richiedono focali più ridotte, anche a costo di aperture più ridotte, perché non penso ci sia in giro un sensore che ti copre la Nord America (per esempio) a due metri di focale, mentre è un soggetto perfetto per obbiettivi da 135 mm e DSLR.
Poi per una data apertura aumentare il rapporto focale significa aumentare la lunghezza focale e quindi i problemi di tracking, per non parlare dei pesi se si usa lo stesso schema ottico, e quindi richiedere di più alla montatura, cosa che costa.
ciao altazastro
gli elementi "pratici" sono sicuramente da prendere in considerazione, vedi inseguimento , difficoltà di realizzare sensori con pixel grandi ecc
A mio avviso pero non colgono l'essenza del problema
Chi compra un "astrografo" con rapporto focale f4 o anche meno, ed è consapevole dei problemi di collimazione ed è pure costoso, lo fa per un'unica ragione :
Ridurre i tempi di esposizione
in base al principio che la densità di illuminazione dipende soltanto dal rapporto focale
Prediamo pure un sensore commerciale a pixel piccoli
Con un tele di lunghezza focale maggiore a parità di apertura e e di tempo di esposizione si ottiene un'immagine più scura ma con lo stesso rapporto segnale/rumore
A questo punto basta fare uno stretching lineare per ottener un immagine con la stessa luminosità dell'"astrogarfo"e pure con maggiore risoluzione
perchè allora si vendono gli astrografi ?
una spiegazione potrebbe essere la seguente
la successiva manipolazione software introduce dei difetti significativi, meglio avere un'immagine chiara dall'inizio
tu fai fotografia a pose brevi dovresti essere un esperto di stacking e stretching
cosa ne pensi ?
un'atra ipotesi potrebbe essere che con un rapporto focale basso si ottiene un rapporto segnale /rumore migliore a parità di tutto
perchè ?
E' sul rapporto segnale-rumore che la cosa non quadra... perchè mai dovrebbe essere diverso? Si lavora sull'immagine ottenuta a livello di frame, che ne sa il programma da dove proviene e da cosa? La focale più bassa permette di avere frame con meno tempo di esposizione per singolo frame, ecco, se proprio c'è una differenza è questa, quindi il sensore accumula meno rumore suo se non è raffreddato, ovviamente però ha meno segnale.. è un gatto che si morde la coda.
@Albertus
Prova a definire meglio il rumore e vedere se è veramente uguale nel caso che ci sia più o meno segnale, ricordandoti di considerare anche quello termico, quello di lettura e quello di conversione, rumori dovuti all'elettronica.
Comunque è tardi e sono ache assonnato, ho raccolto qualche lettura che potrebbe essere utile, ma la leggerò con calma nei prossimi giorni:
http://www.starrywonders.com/fratio.html
http://www.stanmooreastro.com/SamplingFratioMyth.htm famoso e controverso
https://www.dpreview.com/forums/post/60485298 (confutazione del precedente)
L'interessante serie di articoli di Craig Stark (creatore di Nebulosity) su CN:
https://www.cloudynights.com/article...t-part-1-r1895
https://www.cloudynights.com/article...ne-pixel-r1902
P.S.
Comunque guarda che la questione del tracking, dei pesi e così via è tutt'altro che secondaria, nel mondo reale.
Certo se poi si assumono montature perfette con capacità di carico illimitate il discorso è diverso.
grazie altazastro
leggerò anch'io gli articoli con calma
non dico che la questione del tracking e dei pesi siano fattori secondari, infatti molti astrofotografi usano piccoli rifrattori leggeri e con lunghezze focali corte ma con rapporti focali relativamente alti , spesso sono f7
chi compra un f4 con aperture di 200 mm o più, lo fa solo con l'obiettivo di ridurre i tempi di esposizione accettando di avere una focale relativamente lunga ( 800 mm) , un peso notevole, e soprattutto di accollarsi seri problemi di collimazione
la ragione non mi è chiara