forum.optyczne.pl

[RoboBat]

Już dawno temu odkryłem pewną zależność, ktorej nie potrafię sam wystarczajaco dokladnie rozgryźć. Otóż nurtuje mnie pytanie dlaczego wraz ze wzrostem aperatury obiektywu, przy stalym powiększeniu, pola widzenia lornetek maleją? Dlaczego lornetka 10x32 ma większe pole niż 10x70? Tak na chłopski rozum wydedukowałem, że może to mieć związek z dlugością tubusów, bo przecież przez krótką rurkę o małej średnicy widać wiecej niż przez długą o wiekszej średnicy, ale mogę się mylić. Wiem, że dużo też zależy od konstrukcji okularów, ale to raczej ma znaczenie przy porównywaniu dwóch lornetek o tych samych wartościach powiększenia i aperatury. Czy jest chętny by podjąć się tego tematu co by go trochę rozjaśnić?

[toomkoo7474]

Pewnie tak, dlugosc tubusu czyli ogniskowa obiektywu ma na to wplyw,ale mysle ze konstrukcja okularow tez ma na to wplyw,

[ryszardo]

Proste uzasadnienie: im większa apertura, tym trudniej skorygować wady pozaosiowe. Podobnie z polem widzenia - im większe jest, tym trudniej otrzymać dobrą jakość na jego brzegu. Te dwa parametry słabo idą w parze.

Jeśli weźmiesz lornetkę 10x32 i 10x70 tej samej klasy i zamontujesz na obiektywach tej drugiej przysłony o średnicy 32 mm, to dostaniesz tak naprawdę dwie lornetki 10x32. Obstawiam, że w większości przypadków pierwsza będzie miała większe pole widzenia, ale druga będzie dawała obraz lepszej jakości (pod względem aberracji chromatycznej, nieostrości brzegowej, winietowania).

Podobnie jest z obiektywami foto - przeważnie najlepsze właściwości optyczne osiąga się po lekkim przymknięciu przysłony, ponieważ powoduje ono odcięcie skrajnych promieni pozaosiowych. Jest to dokładnie zmniejszenie apertury.

Drugą kwestią jest wspomniana długość tubusów. Sama w sobie większego znaczenia nie ma, ale wiąże się z ogniskową obiektywu. Ta przeważnie jest większa dla większych średnic, żeby obiektywy nie były zbyt jasne (ponownie - łatwiej kontrolować wady optyczne). Większa ogniskowa obiektywu wymusza większą ogniskową okularu, aby osiągnąć to samo powiększenie. Za tym dalej idą pozostałe wymiary okularu i one mogą być kolejnym ograniczeniem dla pola widzenia.

[RoboBat]

A witaj ryszardo. Dzięki za objaśnienia. Ja to wszystko o czym piszesz doskonale ,,czuję'' i w swoich przemyśleniach juz dawno doszedłem do identycznych wniosków. Ale poruszyłeś niechcący temat jasności obiektywu, która to w astronomii i fotografii ma podstawowe znaczenie a w przpadku lornetek nijak się ma do jasmości względnej lornetki, która to zależy od źrenicy wyjściowej i wedle definicji jest to doklanie jej wartość podniesiona do kwadratu :
http://www.optyczne.pl/14...a_lornetki.html
Według mnie ten parametr jest bez sensu. Weżmy dla pprownania dwie lornetki o pdobnych parametrach typu 7x50. Niech to będzie np steiner commander i rosyjskie bpc. Pomijając jakość wybrałem akurat te dwie ze względu na ich długość. Steiner jest bardzo krótką i zwartą lornetką z czego się domyslam jej obiektywy mają krótsze ogniskowe więc są jaśniejsze niż we wspomnianej bpc. Wedle definicji mają tę samą jasność a jak będzie w praktyce, pomijając oczywiście jakość optyki i transmisję?

[anatol1]

Ogniskowa nie ma żadnego wpływu na jasność obrazu - jeśli obiektyw ma średnicę np. 50 mm, to niezależnie czy ma F5 czy F10 zbiera dokładnie tyle samo światła. Część światła może oczywiście ginąć po drodze na pryzmatach, okularach czy innych elementach jak np. lusterka wsteczne w teleskopach (moje doświadczenia obejmują bardziej teleskopy niż obiektywy lustrzanek). Zakładamy jednak identyczną transmisję na obiektywach, pryzmatach i okularach - wówczas ogniskowa nie robi różnicy, światło nie ginie po drodze dlatego, ze musi przejść dłuższą drogę od obiektywu, zamiast powiedzmy 25 cm w przypadku wspomnianego obiektywu 50 mm i F5 a 50 cm dla F10. Fotony nie uciekają ze stożka światła gdzieś na boki bo nie chce im się przebiec ten dodatkowy dystans.

[ Dodano: Sro 03 Maj, 2017 11:25 ]
No właśnie a propos jasności lornetek. Lornetki 8x40 i 14x70 mają identyczną źrenicę, ale przecież ta druga z racji większego obiektywu przekaże do oka więcej światła. Zasięg gwiazdowy będzie zdecydowanie większy. Zatem nie tylko źrenica decyduje o jasności lornetki.

[kot Sylvester]

[RoboBat]

Anatol 1 no własnie niekoniecznie. Ta większa lornetka z racji dużej aperatury pozwala na większe powiększenia dla uzyskania takiej samej źrenicy wyjściowej a tym samym jasności względnej, ale z racji zapewne mniejszego pola ogarnia mniejszy fragment nieba, czyli tak naprawdę skupia fotony z mniejszej powierzchni, gdzie na logikę można spokojnie stwierdzić, że skupia ich i wpuszcza do oka mniej. Ja rozumuję tak: ta jasność względna lornetki jest to intensywność/natężenie światla jakie opuszcza okular, ale ile światła wpada do oka to już zależy od pola lornetki. Ponieważ lubię przyklady bo one dobrze obrazują teoretyczne rozważania to mogę przytoczyć coś takiego. Wyobraź sobie ciemny pokój i z malym oknem przez które wpada do niego światło o stałej intensywności. Ty stoisz daleko od okna z czujnikiem swiatła. Stojąc daleko od okna i mając mocno ograniczone pole widzenia czujnik swiatła pokazuje zapewne jakieś niewielkie wartości. Ale wystarczy podejść dwa kroki bliżej, zwiększając tym samym sobie pole widzenia przez to okno a więc ilość wpadającego światła, i na pewno będzie można zaobserwować wzrost warości na czujniku światła. Jak to się stało? Przecież nie wzrosła intensywność światła przechodzacego przez otwór, ani okno też się nie powiększyło, a czujnik zareagował. Podobny efekt uzyskuje się odsuwając i przysuwając lornetkę od i do oka. Niby obraz ma caly czas taką samą intensywność ale do oka dociera więcej światła gdy pole jest większe. Czujnik raczej to potwierdza. Kto nie wierzy niech sprawdzi. Dziś każdy smartfon ma wbudowany czujnik światła. Wystarczy tylko zainstalować aplikację o takiej nazwie.

[toomkoo7474]

[anatol1]

Przykład z pokojem chyba niezbyt dobrze odzwierciedla problem, bo po drodze światło się rozprasza (podobnie to światło biegnące od Saturna) soczewka natomiast skupia wiązkę światła - dlatego korzystamy z teleskopów.
Co do większego zasięgu gwiazdowego większej lornetki w porównaniu do mniejszej o tej samej źrenicy wyjściowej to ta większa skupia po prostu więcej światła/fotonów na tym małym 5-milimetrowym krążku stąd jaśniejszy obraz.

[ Dodano: Sro 03 Maj, 2017 14:21 ]
Powiększenie raczej nie ma wpływu na zasięg gwiazdowy tylko apertura sprzętu - nie zobaczę więcej gwiazd zwiększając powiększenie tylko zwiększając obiektyw lornetki /teleskopu - większy obiektyw zbiera więcej światła, po prostu.

[toomkoo7474]

Ok to akurat zly przyklad z tymi planetami,ok ale zazwyczaj dluzsze ogniskowe maja mniejszy kat widzenia wiec mniejszy tez kat zbierania swiatla, np, w fotografi czym dluzszy obiektyw tym ciemniejszy,wieksze F mimo ze maja wieksze obiektywy niz te krotkie obiektywy o np. ogniskowej 18mm i F1.4

[ Dodano: Sro 03 Maj, 2017 14:31 ]
Ja mysle ze jezeli swiatlo zorprasza sie po prostej lini wiec tez musi sie rozprzaszac ze skupionej wiazki tylko ze nie jest to tak zauwazalne,

[ Dodano: Sro 03 Maj, 2017 14:33 ]
Jesli mam racje to znaczy ze czym krotsza wiazka swiatla tym mniej go zgine po drodze do celu.

[Arek]

To łatwo objaśnić na przykładzie. Weźmy lornetkę 7x35, w której obiektyw ma ogniskową 140 mm. A więc f/4.
Żeby uzyskać powiększenie 7x okular musi mieć ogniskową 20 mm. Tutaj łatwo więc uzyskać spore pole widzenia
rzędu 60-70 stopni i odstęp źrenicy na poziomie 15 mm (3/4 ogniskowej nie jest problemem dla większości konstrukcji) oraz wciąż mały rozmiar okularu.

No ale spróbujmy teraz z 7x50. Żeby zachować ogniskową obiektywu 140 mm obiektyw musiałby mieć światło aż f/2.8, a to powodowałoby problemy ze skorygowaniem wad optycznych. Zwiększenie ogniskowej do 200 mm powoduje, że mamy lepsze do skorygowania światło f/4. Tyle, że okular musi mieć teraz ogniskową 28.5 mm.
Spróbuj teraz znaleźć na rynku astro okular o ogniskowej 28-30 mm, z polem większym niż 60 stopni i taki,
który jest jednocześnie mały. Będziesz miał problemy ze znalezieniem takich konstrukcji w oprawie 1.25", która
sama w sobie na lornetkę jest duża. Większość modeli to oprawa 2", która jest za duża do wykorzystania w lornetce.

[anatol1]

Mój świat to astronomia, więc co do obiektywów fotograficznych nie mogę za dużo powiedzieć. Może to kwestia rzutowania obrazu na matrycy. Z długiej ogniskowej pada na matrycę mniejszy wycinek obrazu więc i mniej światła, z krótkiej ogniskowej większy (większy kąt jak pisał toomkoo) wycinek obrazu to i więcej światła pada na matrycę. Inaczej : jeśli skierujemy krótki obiektyw na np. ścianę to z danej odległości "zobaczy" on większą powierzchnię tej ściany i zbierze więcej światła, dłuższy natomiast "zobaczy" mniejszy fragment tej ściany i zbierze mniej światła.

[RoboBat]

Czyli wracamy do kwestii pola widzenia. Czyli to pole widzenia decyduje o jasności.

[ryszardo]

Nie, pole widzenia nie ma nic wspólnego z jasnością. Tak samo w fotografii - wielkość matrycy nie ma żadnego wpływu na jasność mimo, że zmienia całkowitą ilość zbieranego światła. Jeśli podepniemy ten sam obiektyw do aparatów z matrycą małoobrazkową oraz APS-C i wykonamy zdjęcia na identycznych parametrach ekspozycji tak samo oświetlonej powierzchni, to jasność zdjęcia w obu przypadkach będzie identyczna mimo, że większa matryca "złapie" więcej światła.

Jasność lornetki (rozumiana jako jasność obrazu widzianego w lornetce, bo inna moim zdaniem nie ma sensu) jest zależna wyłącznie od średnicy (a w praktyce powierzchni) źrenicy wyjściowej i transmisji.
Jasność obiektywu to zupełnie inny parametr i od niego zależą przede wszystkim wymiary lornetki oraz konstrukcja optyczna niezbędna do osiągnięcia pożądanej jakości obrazu.
Więcej chyba nie ma sensu pisać, bo powtarzałbym tylko wypowiedź Arka.

[RoboBat]

Ryszardo czyżby mòj przyklad z pokojem, oknem i czujnikiem światla cię nie przekonał? Założę się, że nie wykonałeś tego testu . Większe pole powoduje, że czujnik łapie więcej światla chociaż intensywność światla w otworze sie nie zmienia. Czyli obraz w oknie nie jaśnieje tylko z punktu widzenia czujnika powiększa się obszar jasności, na co czujnik natychmiast reaguje zwiększeniem wskazań. Źrenica wyjściowa tego układu jest stała bo jest to otworek w smartfonie, w którym osadzony jest czujnik światla. Zwiększa się tylko pole a wraz z nim ilość światła padającego na czujnik, matrycę aparatu, okular lornetki czy cokolwiek innego co akurat znajduje się w tym miejscu. No nie wiem jakbyś kombinował nie chce być inaczej.