Оценка рефрактора

[OlegA]

прошу посоветовать методики оценки качества оптики рефрактора

[LittleRacoon]

Ну сначала надо произвести визуальный осмотр. Освещая объектив лампой, например, проконтролировать качество обработки поверхностей и качество просветляющего покрытия(если таковое имеет место быть ). При проверке качества обработки-обращайте внимание -нет ли муара на линзах. Иногда такое явление встречается в небольших (до 100 мм диаметра, но чаще всё же до 80 мм диаметра) объективах китайского производства. Этот муар-свидетельство недополировки линзы - приводит к снижению контраста.
СтОит заметить, что в стекле могут быть неоднородности, свили, пузырьки, а так же могут присутствовать царапины. По большому счёту их наличие гостируется, есть спецификации (правда они чаще есть на апохроматы). Если количество таких дефектов не выходит за рамки - то можно считать, что существенного влияния на работу они не оказывают.
Дальнейшие тесты надо устраивать либо по звёздам (в том числе-искуственным), либо пользоваться спецприборами (коллиматорами и окулярами, и прочими оптическими скамьями )
Не знаю, стОит ли расписывать особенности работы с Такахашевским коллимационником а так же с лазерными коллиматорами (кстати они для рефракторов не очень), всётаки вещи специфические, и относительно труднодоступные.
А вот тест по звездам доступен любым желающим. Первое, что может вылезти-астигматизм. Основная причина появления - пережатие линз в оправе объектива. Возможность лечения ограничена видом конструкции оправы. Иногда достаточно чуть ослабить прижимную гайку, иногда выясняется, что линзы в оправе несцентрованы или просто не закреплены и перемещаются друг относительно друга
PS Продолжение следует

[LittleRacoon]

Справедливости ради стОит отметить, что не всегда в появлении астигматизма виновата оптика , в том числе-оптика телескопа. У меня, например, с 4-х лет диагноз-астигматизм , ничего-живу пока .
Так что проверять наличие астигматизма в телескопе-рефракторе следует строго без диагонального зеркала (а вот с этим пунктом возможны затруднения-не у всех телескопов хватает хода фокусёра, без зеркала-то ) , с разными окулярами и желательно-с разными глазами .
Еще один немаловажный пункт - проблемы могут быть из-за несоосности объектива и окуляра. Причины - заклон объектива относительно трубы, в которую он установлен и/или узел фокусёра может быть так же закреплен несоосно трубе. Вот этот пункт может быть легко проверен с помощью лазерного "коллиматора" - обычной китайской лазерной указки, установленой (и отцентрованой, естественно) в трубку диаметром 1,25 (ну или 2) дюйма. Изготавливается устройство довольно просто-трубка, три дырки с винтами под углом 120*. Потом надо взять 2 Х-образных предмета (своеобразные козлы), положить туда трубу с включеной указкой, и вращая трубку вокруг своей оси, винтами регулировать заклон указки относительно последней. Расстояние от "изделия" до экрана, по которому мы проверяем - не менее 2 метров. Как только при повороте точка света перестаёт выписывать круги - можно считать изделие работоспособным.
После чего устройство может быть использовано для проверки соосностей узлов телескопа, думаю , как -это уже интуитивно понятно .
Ну и ещё из основных оптических проблем - сферическая аберрация (а вернее её недо-или переисправление) и кома.
PS продолжение следует

[LittleRacoon]

Ну вот, возвращаясь к идее теста по звёздам (будем считать, что предварительный осмотр не выявил проблем с механикой телескопа в целом). Нам потребуется либо реальная звезда (Полярная ,или монтировка с часовиком в противном случае) либо искуственная.Последняя хороша тем, что может быть видна и днём. Окуляр нужен как можно более короткофокусный, и уж крайне желательно - не широкоугольник (У него свои тараканы, так вот чтоб не происходило межвидового скрещивания аберраций объектива и окуляра-желательно...вобщем Вы меня поняли )
Далее - тест по виду звезды в фокусе (проверяем по всему полю зрения) а так же анализ внефокальных изображений.
В идеале в фокусе звезда есть яркая точка, окруженная правильными концентрическими кольцами (дифракционными). В реале, картинка конечно сильно зависит от многих параметров. Тут будет и разное количество этих самых колец, и разная форма (она зависит еще и от качества атмосферы), и разный цвет, в конце концов (у нас же объектив-ахромат ) Да и разная форма этой самой "точки" - это полезут уже дефекты (ну, скажем, не дефекты, а проблемности оптики.)
По большому счёту проблемности наши поделятся на те, которые возникают из-за ошибок в обработке стекла (неустранимы, естественно) и ошибок при центрировании линз друг относительно друга (обычны смещение и/или заклон одной линзы относительно другой) а так же неверно подобранного расстояния между линзами (если конечно у нас не клеёный объектив)
PS Продолжение следует. Попробую подыскать картинки в качестве наглядных пособий по анализу внефокальных изображений.
PPS Или может я увлёкся слишком глубоко в недра?

[CombaSoft]

Хороший стиль, интересно излагаешь. Так что после такого вступления, интересно послушать продолжение.

[OlegA]

дальше, дальше!
интересует особенно касаемое проверки при отсутствии неба

[LittleRacoon]

"Аффтар, пеши исчо" - кричали они. Ладно, вы хочете сказок-их есть у меня.
Продолжим . Как и обещал-вот некоторые картинки , по которым можно немного определить, страдает ли наш объектив извращениями, или он ими наслаждается


идеальная картина. Слева -справа соответственно до - и зафокал, в центре-в фокусе. Как мы видим, кольца симметричны, одинаковы, вобщем полная идилия . С такой картинкой и Марс можно увидеть вот таким:

А теперь давайте издеваться. Хорошенько приложим наш телескоп о тупой и твёрдый предмет. Ну, до состояния смещения линз в оправе, вобщем - добавим кому Картинка Марса сразу изменится на вот такую:

Найдите 10 отличий . При этом, если мы вновь проведём тест по звезде, мы можем увидеть следующее:

Видно что кольца в за-и дофокале симметричны, но несколько смещено относительно центра распределение яркости.В фокусе же наблюдается лишь часть дифракционного кольца. Тоесть вот наша кома во всей красе, приводит к перераспределению энергии в пучке. Так сказать,дифферент 20* на левый борт.Вот ещё одна картинка, так же построеная в аберраторе. Тут слева - фокусируемый объективом пучок света "в разрезе", справа-картинка в фокусе.

Ладно, с внешним видом комы и её последствий мы ознакомились, займёмся астигматизмом. Пара картинок из аберратора:

это астигматизм в чистом виде.Знаменитый "мальтийский крест" вместо точечной звезды. К сожалению в лоб не нашел вида колец в внефокальных изображениях, но на словах- кольца выглядят как эллипсы, меняющие своё направление при переходе через фокус. тоесть если в дофокале эллипс "горизонтален", то в зафокале он будет вертикален. А вот картинка составная - кома+астигматизм.

И комментарий к ней:The theoretical image of a star as seen in a refractor. At right coma of 0.6l and astigmatism of 0.3l. Below, slice of rays paths without and with a coma of 0.6l . А вот то, к чему приведёт такое наслоение проблем в реальной жизни:

Думаю в комментариях ЭТО не нуждается.
Ну и наконец - сферическая аберрация как она есть в аберраторе:) Вот:

И вот:

В этом случае комментарий такой - недоисправленная сферичка с 1/5 лямбда.
Для желающих более глубоко изучить вопрос - прошу сюда http://aberrator.astronomy.net/index.html

[LittleRacoon]

Постфактум самоизвиняюсь за 220 килобайт картинок в сумме, но думаю превью в данном случае излишни. Просто картинок нашлось много .
Что касается проверок днём-принципиально всё будет выглядеть примерно так же. Главное-найти подходящую искуственную звезду, или сделать её. Можно (при наличии Солнца) воспользоваться его бликами на изоляторе, например. Можно рассматривать лампы накаливания на расстоянии в пару километров(это уж ночью, ну или в тёмное время суток).
Вот что ещё можно проверить днём - так это выяснить, не диафрагмируется ли апертура. Виновниками сего могут быть как внутренние диафрагмы-светоотсекатели, так и трубка фокусёра. В любом случае, лучше выяснять этот вопрос , используя длиннофокусный окуляр, и тупо промерив диаметр выходного зрачка. В идеале он равен D объектива(в мм)/увеличение . Если меньше-налицо факт зарезания апертуры. Лечится ампутацией части трубки фокусера или перестановкой светоотсекателя внутри трубы (переставить дальше от объектива). Можно конечно еще посмотреть глазом в фокусёр(без окуляра) - но тут сложнее, можно глаз разместить не строго в фокальной плоскости, и точность проверки пострадает.
Ещё при дневных наблюдениях можно оценить уровень хроматизма системы (рассматривая например ветки деревьев на фоне неба), а так же убедиться в наличии/отсутствии дисторсии (Это когда вертикальные линии aka столбы выглядят выгнутыми (подушкообразная) или вогнутыми (бочковидная дисторсия). Виновником может быть и объектив, и окуляр (чаще-последний, но по собственному опыту-это не всегда так.)
А теперь прошу вопросы .

[OlegA]

Вячеслав, спасибо!
вопросы пойдут когда крутить начну

[LittleRacoon]

Ой,Олег, а так ли надо крутить? Иногда ж лучшее-враг хорошего, можно и докрутиться ведь. Я например предпочитаю в объектив и не лезть, конечно если линзы в нём не перекатываются:). Ладно, если оправа позволяет какую-никакую юстировку, а если нет? Разобрать объектив-дело нехитрое, собрать же его правильно гораздо сложнее.
На всякий случай-совет для тех, кто таки полезет в разбирания-собирания. Записывайте каждый шаг и обращайте внимание на мелочи и самые незначительные на первый взгляд подробности. Особенно-положения карандашных меток на торцах линз. Это упростит жизнь при сборке .

[OlegA]

нет конечно, крутить, не в смысле лезть внутрь, а тестировать
чтоб разбирать надо сначала понять для чего
я тут звездой пока думаю заняться, немного посмотрел материал
вроде в виде шарика, подсвечиваемого солнцем, от подшипника меня устраивает, но достаточна ли будет контрастность для наблюдения колец? или если делать подсветку шарика от лампы (светодиода) через маску будет ли достаточен световой поток для моих 80мм?

[LittleRacoon]

По собственному опыту, достаточно солнечного блика на изоляторе растяжек антенны или(предпочтительнее из-за формы, как мне показалось) изолятора радиотрансляционной сети на расстоянии 150 (растяжки) и 300( радиотрансляция) метров.На 100 метрах нормально можно было оценить за- и до -, на 300 можно было и дифракционную картину смотреть . Телескоп, что характерно - тоже 80-ка, увеличение под 180 крат.
Достоинства метода - не надо думать о изготовлении и размещении звезды, всё сделано до нас. Недостатки - не всегда бывает , а если бывает-то не всегда там, где надо, Солнце. И самое главное-турбулентные потоки, портящие картинку.
Что касается шарика - можно взять подшипник, можно взять елочное украшение . Светодиод желателен (крайне желателен ) белый, сверхяркий. Но тут только опытным путём проверять контрастность полученого изображения.
Есть еще вариант искуственных звёзд, но потребуется удлинительная трубка к телескопу. Зато не надо выходить из дома.
Значит берём компакт-диск, и иглу. Нагреваем её и прокалываем фольгу диска. Можно сделать несколько точек разного диаметра (без фанатизма ) Затем вешаем наш дырявый компакт на лампу так, чтобы свет проникал через проколы. Етественно просто так на такое близкое расстояние (3-4 метра) не сфокусироваться, поэтому придётся воспользоваться удлиннительной трубкой, воткнутой в фокусёр. Длина индивидуальна, но вроде для 80 F600 хватает сантиметров 20. Можно лицезреть и дифр. кольца, и внефокальные изображения.
Еще вариант иск. звёзд, но тут потребуется метров 50 расстояния и источник электропитания 220 вольт. Берём ящик, внутрь него лампу ватт на 100-150, одна из стенок оклеена снаружи чёрным бархатом, в нём дырочка 1 мм примерно (опять же-подбор опытным путём). Соответственно тестировать не на солнце .

[OlegA]

спасибо! буду пробовать изголяться (не все же свободное время ремонтом заниматься!)

[OlegA]

тут мысль посетила, что если трубку фокусера удлинять, то немного не то что надо получится проверять, а именно положение окуляра в реально не используемом месте (т.е. возможна дополнительная несоосность удлиняющей трубки которая может как ухудшить так и исправить)

[LittleRacoon]

В принципе правильно, поэтому наилучшие результаты даёт все же именно тест по реальным звёздам . Кстати, с удлиннением скорее возможно внесение в картинку не столько несоосности, сколько сферической аберрации. Поэтому методика тестирования в домашних условиях применяется достаточно редко. Но-применяется. Навскидку тему не назову, на Звездочёте так тестировал свою Синту 80 ЕД Владимир Суворов.

[StasASV]

"В этом случае комментарий такой - недоисправленная сферичка с 1/5 лямбда."
А в этом случае толщину прокладки между менисками следует уменьшать или увеличивать? Погоды нет и смотрел по рыжим фонарям, вроде изображение, как на нижнем, правом снимке. Очень интересно и популярно объясняете.

[LittleRacoon]

Хоть у меня и натянутые отношения с В. Дерюжиным, позволю себе привести фрагмент его "Великого послания к ЛА " , ибо он в оптике большой специалист и на всех этих вопросах собаку съел. Итак:
Сферичекая аберрация. Недокоррекция (undercorrrection).
В предфокальном изображении точки (при увеличении 150х) внешнее кольцо было очень ярким и резким. Внутренние кольца были хорошо очерчены. Наоборот, в зафокальном изображении точки внешнее кольцо было размазанным и внутренние кольца почти не видны. В фокусе диффракционные кольца были яркими и их было больше, чем обычно видно в хорошо исправленных объективах.
Существовала вероятность, и немалая, что подобную картину мог производить элементарный завал на краю. Я немедленно поставил решетку Ронки (10штр на мм). Отфокусировав, я оставил в пучке всего пять темных полос (чем ближе к фокусу и соответственно меньше полос, тем выше чувствительность метода). Они показали плавный изгиб и не показали никаких дефектов края. Я вздохнул с некоторым облегчением. Сферическую аберрацию убрать - не большая проблема для знающего вопрос человека. А вот завал, не переделав оптику, убрать невозможно. Этот тест, кстати, показал, что и зон в объективе нет. И это тоже порадовало, т.к. зоны это того же поля ягоды, что и завал. Ну разве что зоны не столь разрушительно действуют на изображения. Правда зоны не закроешь внешней маской, как это возможно в случае с завалом края.
Сферичекая аберрация в китайских объективах встречается постоянно. За редкими исключениями. Ее можно легко либо убрать совсем, либо сильно уменьшить путем простого изменения промежутка между линзами объектива. Главное, чтобы было куда изменять промежуток в нужном направлении. Для устранения недокоррекции промежуток нужно уменьшать, а для устранения перекоррекции промежуток нужно увеличивать. В случае тонких прокладок устранить недокоррекцию не предствавляется возможным. Но я не сильно опасался этого в данном случае, т.к. при выемке линз из оправы обнаружилось, что кольцо, разделяющее линзы объектива довольно высокое - 2.5мм. Это давало хорошие шансы на полное исправление сферической аберрации (в данном случае недокоррекции), т.к. было что уменьшать (расчетный промежуток между линзами, толщина кольца).
Как я уже говорил выше, сферическая аберрация была явной. Чтобы не действовать вслепую, я быстро сочинил в Зимаксе похожий ахромат с таким же промежутком между линзами и одинаковыми внутренними радиусами линз. С помощью решетки Ронки я прикинул величину сферической аберрации. Далее, изменяя (уменьшая) в Зимаксе расстояние между линзами, я нашел такое положение, когда сферическая аберрация выросла до той же величины, что и в реальном объективе, но противоположного знака. Толщина промежутка в этом случае составила всего 0.1мм. Уменьшить толщину кольца до такой величины было совершенно немыслимо. Среди множества листиков бумаги на рабочем столе, я нашел такой, толщина которого была ровно 0.1мм. Из него я вырезал маленькие прокладки и расположил их через 120 градусов друг от друга на самом краю линз. Накладывая одну линзу на другую я, конечно, не забыл об их правильной ориентации (метки на краю) относительно друг друга, чтобы не приходилось опять воевать с астигматизмом.
После всех операций объектив был вставлен в оправу и прижимное кольцо было слегка зажато. Телескоп был оставлен на воздухе, чтобы он мог остыть и работать на все свои 100%.
Полный текст описания устранения многочисленных проблем рефрактора 90/900 от Jinghua (более известного в РФ под торговой маркой Дипскай) можно прочитать тут http://www.astronomy.ru/forum/index.php ... #msg240644

[StasASV]

Прочёл три раза и понял, что исправить «завал на краю» невозможно, в домашних условиях. Значит и проверять это не надо и следовательно и пресловутая «решетка Ронки» не нужна, в хозяйстве. Ото вначале чтения складывалось впечатление о непоправимости содеянного . И наконец дочитав до сокровенного: «Для устранения недокоррекции промежуток нужно уменьшать, а для устранения перекоррекции промежуток нужно увеличивать» настроение резко повысилось. Теперь бы хоть одну звёздочку бы увидеть. Наготове лежат разнокалиберные листы от принтеров и термоизоляционная самоклеющаяся фольга. Буду пробовать.

[LittleRacoon]

Стас, Дерюжин-это монстр оптики. Его не следует воспринимать слишком буквально.Я и так привёл не полный текст того, что он проделал с тем рефрактором... Марксизм, так сказать, не догма, а руководство к действию Поэтому Ронки-это хорошо, но можно заменить протезом. В нашем случае-игнорировать. А если все продающиеся телескопы таскать проверять на коллиматор - это ни времени, ни денег не хватит. Нам надо что попроще - звезду, прокладочки, баллончик с "футболистом", спирт и тряпочку для протирки. И будет всем щастье .

[CombaSoft]

И наконец дочитав до сокровенного:.....
....настроение резко повысилось.

А теперь давай попробуем представить, как ты будешь добиваться необходимой толщины прокладки...скажем в 1.0321 мм