lunghezza focale e inquinamento luminoso

[gspeed]

...
Maggiore la lunghezza focale maggiore la dispersione..

Hai qualche fonte? A parità di ingrandimenti cosa significa?

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[etruscastro]

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

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!)

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[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

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[Huniseth]

Capisco sempre meno....
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.

[Albertus]

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

[gspeed]

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.

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[Albertus]

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 ?

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[altazastro]

@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.

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[Albertus]

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

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[drFalken]

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 ?

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.

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.

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