픽셀 크기는 천체로 그래프에서 중요합니다?

= 206265 X [카메라 픽셀 크기 / 망원경 초점 길이]

망원경과 센서

이 페이지에서는 망원경과 카메라 센서를 서로 조정할 수있는 방법과 한 손의 깊은 하늘 이미지와 달, 태양 및 행성 이미지 사이에 어떤 차이가 있는지 조사하고 싶습니다.

  • 모든 계산에도 불구하고, 이것들은 모두 거친 “가이드 라인”이며, 실제로는 성공적으로 계속해서 위반됩니다.
  • Dummies 용 DSO 사진 – 망원경 및 센서는이 주제를 더 짧고 단순하며 DSO 사진으로 제한됩니다.

서둘러.

그만큼 적합의 품질 주어진 카메라 센서의 픽셀 크기 주어진 망원경 초점 길이 그것의 기준으로 판단 될 수 있습니다 이미지 스케일 (경험의 규칙) :

  • 이미지 스케일 [ “/픽셀] = 206.265 * 픽셀 크기 [µm] / 초점 길이 [mm] =>200 * 픽셀 크기 [µm] / 초점 길이 [mm]

이미지 척도는 1과 2의 안내 값 사이에 있어야합니다 (종종 1의 값.5 언급). 당신이 고려하고 싶다면 봄, 현지 시청에 대한 fwhm 값 [ “]을 반으로 반으로,이 값 또는이 값을 가이드로 사용하십시오

  • 이자형.g. fwhm = 3 “=> 1,5 또는 범위를 선택하십시오. e.g. fwhm = 2 “-4″=> 1-2

이 페이지에서 제시되고 파생 된 엄지 규칙은 부록에서 찾을 수 있습니다 : 썸 규칙 모음.

소개

질문.

시장에 다른 제조업체의 많은 천문 카메라가 있습니다. 구별되는 기능은 카메라 센서의 셀 크기이며 픽셀 크기. 천문학이나 EAA (전자적으로 증강 된 천문학)에 들어가거나 다른 천문학 카메라를 사고 싶어하는 취미 천문학 자들은 무엇에 직면하게됩니다 픽셀 크기 그러한 카메라의 센서는 초점 거리 망원경이나 망원경의 최적 ( “최적의 적응“). 반대로, 주어진 카메라의 경우, i.이자형. 주어진 픽셀 크기 센서의 문제는 무엇이 발생합니다 초점 거리 망원경은 센서에 최적으로 맞도록해야합니다. 이것은 많은 질문을 제기합니다. 왜 픽셀 크기 문제? 무엇을 하는가 “최적의 적합“이 맥락에서 의미합니다? 그리고 당신은 그것을 어떻게 찾습니까?? 다음과 같은 질문에 답하고 싶습니다!

답변

디지털화.

불행히도 이러한 질문에 대한 답은 쉽지 않으며 다소 “이론적”이어야합니다. 우선, 망원경에서 디지털 카메라를 사용하는 것은 아날로그 신호, 광학 망원경 이미지가 디지털 신호, 즉 카메라 센서에서 생성 된 이미지로 변환되는 프로세스라는 것을 알아야합니다. 이상적으로는이 변환도 호출됩니다 디지털화, 해야한다 무손실, 디지털 버전에서 괜찮거나, 원본의 가장 훌륭한 세부 사항은 보존됩니다. 예를 들어, CD의 음악을 디지털화하면 모든 가청 주파수를 전송하는 것이 목표입니다.이자형. 20 ~ 20,000 Hertz 사이의 모든 주파수. 그러나 가능한 한 (가능한 한) 손실없는 디지털화를 달성하고 디지털 카메라가 부착 된 망원경의 콘크리트 케이스에서 어떻게 생겼습니까??

공간 신호의 디지털화 (이미지)

시간 신호를 디지털화 할 때 아날로그 신호가 빠른 시간 연속으로 측정 (샘플링), 공간 신호는 “나란히 분포되며 종종 일시적으로 병렬로 측정 (샘플링)됩니다. 두 개의 공간 치수를 캡처 해야하는 디지털 사진에서,이 “공간 병치”는 직사각형 센서에 의해 실현되며, 이는 가장 작은 가벼운 민감성 셀의 매트릭스에서 구축된다 픽셀. 여기서도 목표는 세부 사항을 보존하는 것입니다. 망원경의 경우, 이것들입니다 망원경이 보여줄 수있는 가장 작은 별. 이 “가장 작은 별”의 크기는 전력 해결 (결의) 망원경의 구멍 망원경의. 따라서이 “가장 작은 별”은 디지털 카메라로 이미징 할 때 얻어야합니다!

그리고 이제 초기 질문, 픽셀 크기의 문제!

망원경에 연결된 카메라는 망원경에서 생성 된 광학 이미지를 감지기 작은 센서 셀의 사각형으로 구성된 “픽셀”. 그리고 디지털 사진에서 알 수 있듯이 카메라 센서가 가진 픽셀의 수는 중요합니다. 주어진 센서 크기의 경우이 숫자는 픽셀의 크기를 결정합니다. 그러나 이것은 천체로 그래프에서 다릅니다. 여기서 픽셀의 크기는 역할을하며, 가능한 최상의 무손실 디지털화를 달성하는 방법에 대한 문제에서. 망원경과 카메라 센서의 “최적 적응”을 달성하기 위해 픽셀이 어떤 크기를 가져야하는지, 이제 우리의 다소 “부정확 한”초기 질문은 이제 카메라 센서의 픽셀이 어떤 크기로 표시되어야하는지에 따라 광학 신호가 손실 될 수 있도록 텔레스트 코포가 보여줄 수있는 가장 좋은 스타들조차도 손실되지 않아야합니다.

처음에는 이론적, 일반적인 대답입니다.

이 질문은 무엇보다도 일반적으로 대답합니다 나이 퀴 스트 정리: “샘플링 속도”는 전송할 가장 높은 주파수보다 적어도 두 배 이상 높아야합니다. 따라서 CD의 경우 20kHz를 안전하게 전송하기 위해 44kHz가 선택됩니다. 공간 신호의 경우 (우리는 소위 “공간 주파수”에 대해 말하며, 평신도가 상상하기가 더 어렵습니다. ), “r

픽셀 크기는 천체로 그래프에서 중요합니다?

= 206265 X [카메라 픽셀 크기 / 망원경 초점 길이]

망원경과 센서

이 페이지에서는 망원경과 카메라 센서를 서로 조정할 수있는 방법과 한 손의 깊은 하늘 이미지와 달, 태양 및 행성 이미지 사이에 어떤 차이가 있는지 조사하고 싶습니다.

  • 모든 계산에도 불구하고, 이것들은 모두 거친 “가이드 라인”이며, 실제로는 성공적으로 계속해서 위반됩니다.
  • Dummies 용 DSO 사진 – 망원경 및 센서는이 주제를 더 짧고 단순하며 DSO 사진으로 제한됩니다.

서둘러.

그만큼 적합의 품질 주어진 카메라 센서의 픽셀 크기 주어진 망원경 초점 길이 그것의 기준으로 판단 될 수 있습니다 이미지 스케일 (경험의 규칙) :

  • 이미지 스케일 [ “/픽셀] = 206.265 * 픽셀 크기 [µm] / 초점 길이 [mm] = >>200 * 픽셀 크기 [µm] / 초점 길이 [mm]

이미지 척도는 1과 2의 안내 값 사이에 있어야합니다 (종종 1의 값.5 언급). 당신이 고려하고 싶다면 봄, 현지 시청에 대한 fwhm 값 [ “]을 반으로 반으로,이 값 또는이 값을 가이드로 사용하십시오

  • 이자형.g. fwhm = 3 “=> 1,5 또는 범위를 선택합니다.g. FWHM = 2 “-4″=> 1-2

이 페이지에서 제시되고 파생 된 엄지 규칙은 부록에서 찾을 수 있습니다 : 썸 규칙 모음.

소개

질문.

시장에 다른 제조업체의 많은 천문 카메라가 있습니다. 구별되는 기능은 카메라 센서의 셀 크기이며 픽셀 크기. 천문학이나 EAA (전자적으로 증강 된 천문학)에 들어가거나 다른 천문학 카메라를 사고 싶어하는 취미 천문학 자들은 무엇에 직면하게됩니다 픽셀 크기 그러한 카메라의 센서는 초점 거리 망원경이나 망원경의 최적 ( “최적의 적응“). 반대로, 주어진 카메라의 경우, i.이자형. 주어진 픽셀 크기 센서의 문제는 무엇이 발생합니다 초점 거리 망원경은 센서에 최적으로 맞도록해야합니다. 이것은 많은 질문을 제기합니다. 왜 픽셀 크기 문제? 무엇을 하는가 “최적의 적합“이 맥락에서 의미합니다? 그리고 당신은 그것을 어떻게 찾습니까?? 다음과 같은 질문에 답하고 싶습니다!

답변

디지털화.

불행히도 이러한 질문에 대한 답은 쉽지 않으며 다소 “이론적”이어야합니다. 우선, 망원경에서 디지털 카메라를 사용하는 것은 아날로그 신호, 광학 망원경 이미지가 디지털 신호, 즉 카메라 센서에서 생성 된 이미지로 변환되는 프로세스라는 것을 알아야합니다. 이상적으로는이 변환도 호출됩니다 디지털화, 해야한다 무손실, 디지털 버전에서 괜찮거나, 원본의 가장 훌륭한 세부 사항은 보존됩니다. 예를 들어, CD의 음악을 디지털화하면 모든 가청 주파수를 전송하는 것이 목표입니다.이자형. 20 ~ 20,000 Hertz 사이의 모든 주파수. 그러나 가능한 한 (가능한 한) 손실없는 디지털화를 달성하고 디지털 카메라가 부착 된 망원경의 콘크리트 케이스에서 어떻게 생겼습니까??

공간 신호의 디지털화 (이미지)

시간 신호를 디지털화 할 때 아날로그 신호가 빠른 시간 연속으로 측정 (샘플링), 공간 신호는 “나란히 분포되며 종종 일시적으로 병렬로 측정 (샘플링)됩니다. 두 개의 공간 치수를 캡처 해야하는 디지털 사진에서,이 “공간 병치”는 직사각형 센서에 의해 실현되며, 이는 가장 작은 가벼운 민감성 셀의 매트릭스에서 구축된다 픽셀. 여기서도 목표는 세부 사항을 보존하는 것입니다. 망원경의 경우, 이것들입니다 망원경이 보여줄 수있는 가장 작은 별. 이 “가장 작은 별”의 크기는 전력 해결 (결의) 망원경의 구멍 망원경의. 따라서이 “가장 작은 별”은 디지털 카메라로 이미징 할 때 얻어야합니다!

그리고 이제 초기 질문, 픽셀 크기의 문제!

망원경에 연결된 카메라는 망원경에서 생성 된 광학 이미지를 감지기 작은 센서 셀의 사각형으로 구성된 “픽셀”. 그리고 디지털 사진에서 알 수 있듯이 카메라 센서가 가진 픽셀의 수는 중요합니다. 주어진 센서 크기의 경우이 숫자는 픽셀의 크기를 결정합니다. 그러나 이것은 천체로 그래프에서 다릅니다. 여기서 픽셀의 크기는 역할을하며, 가능한 최상의 무손실 디지털화를 달성하는 방법에 대한 문제에서. 망원경과 카메라 센서의 “최적 적응”을 달성하기 위해 픽셀이 어떤 크기를 가져야하는지, 이제 우리의 다소 “부정확 한”초기 질문은 이제 카메라 센서의 픽셀이 어떤 크기로 표시되어야하는지에 따라 광학 신호가 손실 될 수 있도록 텔레스트 코포가 보여줄 수있는 가장 좋은 스타들조차도 손실되지 않아야합니다.

처음에는 이론적, 일반적인 대답입니다.

이 질문은 무엇보다도 일반적으로 대답합니다 나이 퀴 스트 정리: “샘플링 속도”는 전송할 가장 높은 주파수보다 적어도 두 배 이상 높아야합니다. 따라서 CD의 경우 20kHz를 안전하게 전송하기 위해 44kHz가 선택됩니다. 공간 신호의 경우 (우리는 소위 “공간 주파수”에 대해 말하며, 평신도가 상상하기가 더 어렵습니다. ), 센서 셀의 “그리드 수신”은 원본 이미지의 가장 훌륭한 세부 사항보다 적어도 두 배 이상 미세해야합니다.

그리고 지금 실용적입니다!

천문학 카메라의 경우,이를 의미합니다 가장 작은 이미지가 가능한 별은 최적으로 이미지를 만들기 위해 최소 2 개의 픽셀에 떨어져야합니다“(세 픽셀에 떨어지면 별이 더 둥글게됩니다. )). 망원경이 크기가 크기로 나타날 수있는 최고의 별 힘을 해결합니다, 그래서 a 픽셀 해야합니다 망원경의 해결 전력보다 크기의 절반 이상 사용된. 그래서 우리는 기본적으로 처음에 질문에 대한 답을 얻었습니다! 여전히 누락 된 것은 다음을 계산하는 공식입니다 최적의 픽셀 크기, 분해능 전력은 아크 초, 픽셀 크기로 마이크로 미터로 제공되기 때문입니다. 인터넷에서 그런 공식과 다른 공식을 찾았으며 아래에서 짧은 형태로 제시하고 싶습니다. 특정 요인 및 값에 대한 이유뿐만 아니라 더 자세한 공식 및 파생물 및 페이지 망원경 및 센서에서 찾을 수 있습니다.

더 실용적 : 공기 난기류 (보기)!

천문학적 관행에서는 불행히도 여전히 합병증이 있습니다! 공기는 불안하고 난류가되는 경향이 있으며, 우리가 말하는 영어로 “봄“(나는 다음 에이 용어를 사용할 것입니다), 이것은 별 이미지를 어느 정도 확대합니다. 실제로 이것은 영향을 미치지 않습니다 짧은 시간 노출 (달, 태양, 행성)이지만 영향을 미칩니다 노출 시간이 긴 사진, 깊은 하늘 사진처럼. 이 사진의 경우 망원경 해상도는 중요하지 않지만 더 큰 값보기 (FWHM 가치), 원칙적으로 “Bloated Star”의 크기의 척도입니다. 이 경우는 해상도 대신 원하는 FWHM 값을 공식에 ​​입력하여 위에서 언급 한 공식으로 처리 할 수 ​​있습니다 (아래 참조).

왜 “최적의 픽셀 크기”? 샘플링 유형

인터넷의 픽셀 크기에 대한 공식은 일반적으로 “최적의 픽셀 크기”를 나타냅니다.이 용어도 사용했습니다. 실제로, Nyquist 정리는 단지 만 있습니다 상한 픽셀 크기로 픽셀은 원하는만큼 작을 수 있습니다. 따라서 상한이 최적 따라서 또한 하한, 아래에 나열된 이미지 척도 공식과 같은 경우에도 최적의 범위.

로 상한 첫 번째! 별이 두 픽셀 미만으로 떨어지면 디지털화 된 이미지가 원본보다 거칠게됩니다. “기술 전문 용어”에서 이것은 “언더 샘플링“. Nyquist 정리는 이것을 피하는 데 도움이됩니다! 이제 하한! 기본적으로 센서의 픽셀이 클수록 밝은 느낌이 더 많습니다 (픽셀 자체도). 따라서 작은 픽셀은 감도가 낮아 지므로 픽셀은 노출 시간을 짧게 유지하기 위해 가능한 한 커야합니다. 우리가 위에서 배운 것처럼 별이 정확히 두 픽셀에 떨어질 때 그들은. 이 최적 주변의 범위는 또한 “라고도합니다좋은 샘플링“. 그러나 작은 픽셀은 빛에 덜 민감 할뿐만 아니라 우리가 다루고있는 천문학의 경우 약한 신호, 픽셀이 작을수록 신호가 많을수록 나는.이자형. 별, 점점 더 많은 픽셀에 퍼져 있습니다. 이것은 이미 약한 신호가 더 약해집니다. 반면에, 물체가 더 많이 배포 될수록 더 많은 세부 사항이 나타납니다 (이러한 세부 사항을 재현 할 수있는 경우). 따라서 음력, 태양 및 행성 사진과 같이 충분한 조명이있는 응용 분야 에서이 접근법은 불렀습니다. “오버 샘플링“실제로 사용됩니다. 이를 위해 세부 사항과 노출 시간 사이의 최적 타협을 계산하는 공식이 개발되었습니다 (아래 참조).

시야

다음에서 나는 망원경과 센서의 최적의 적응을위한 간단한 공식을 제시하며, 종종 계산을 단순화하는 “엄지 규칙”도 종종 있습니다. 공식 픽셀 크기 그리고 망원경 초점 거리 방금 설명한 접근법의 직접적인 적용입니다. 다른 공식 I의 경우, 도출물을 찾지 못했지만 여기에 설명 된 원리에 기초합니다.

작성된 내용 때문에 봄, 나는 다음 사이를 구별합니다 깊은 스카이 사진 (긴 노출) 그리고 문, 태양 및 행성 사진 (짧은 노출), “기본 공식”이 동일한 기준을 가지고 있지만.

깊은 하늘 사진

다음에서 나는 깊은 하늘 사진에 사용되는 공식을 제시한다. 그들에게는 “경험의 규칙”이 있으며, 실제로는 일을 쉽게 만들고 여기에 제공하는 것입니다 (정확한 공식은 부록에 나와 있습니다)

  1. 심한 스카이 사진을위한 적절한 카메라를 찾고 있다면 공식을 사용하게됩니다 픽셀 크기 그리고 망원경 초점 길이 (공식 1A-D는 “이론적”값을 전달합니다) 봄 (공식 2A/B).
  2. 카메라가 이미 손에 든 경우 이미지 스케일 자신의 장비 (포뮬러 4)의 다른 망원경의 경우, 시청을 고려할 수있는 가능성이 있습니다 (공식 5A/B).
  3. 그리고 마지막으로 권장됩니다 초점 길이 범위 망원경은 이미지 척도를 사용하여 센서를 위해 결정할 수 있습니다 (영향을 받거나 영향을 미치지 않거나 공식 6A-C).

(1) 픽셀 크기

해상도에 따라

최적의 경우 픽셀 크기 또는 망원경 초점 길이, 다음과 같은 “규칙 규칙”공식이 개발되었습니다 힘을 해결합니다 Rayleigh 이후 망원경의 결정은 결정적인 요인입니다 (공식의 파생 및보다 정확한 공식은 부록을 참조하십시오)

  • 픽셀 크기 [µm] = 초점 비율 [mm] * 0.3355 (포뮬러 1A)
  • 초점 길이 [mm] = 픽셀 크기 [µm] * 조리개 [mm] / 0.3355 (포뮬러 1B)

이 공식은 일반적으로 깊은 하늘 사진에 사용되지 않으며 여기에 참조를 위해 제시됩니다 (테이블에 더 아래로 사용됩니다).

보는 것에 따라

DSO 이미지의 경우 보는 것의 영향 카메라 센서를 망원경에 장착 할 때 일반적으로 고려됩니다. 대신 해결, 그만큼 현지 보는 것 픽셀 크기 또는 망원경 초점 길이에 대한 공식에서 FWHM 값 (ArcSeconds)의 형태로 사용됩니다. 여기에는 해당 “엄지 규칙”이 있습니다 (공식 및 정확한 공식은 부록을 참조하십시오)

  • 픽셀 크기 [µm] = 초점 길이 [mm] * fwhm [ “] / 412.5 (포뮬러 2A)
  • 초점 길이 [mm] = 픽셀 크기 [µm] / fwhm [ “] * 412.5 (포뮬러 2B)

예제 (tlapo1027)

  • 초점 길이 714 mm; 보기 = 3 “(h에 따르면.제이. Strauch, 중부 유럽의 평균값) >> 픽셀 크기 = 5,2 [µm].
    >> 이것은 6으로 Atik Infinity에 아주 잘 어울립니다.45 µm 픽셀 크기!
  • 초점 길이 714 mm; 픽셀 크기 Atik Infinity = 6.45 [µm]; 보기 = 3 “(h에 따르면.제이. 중부 유럽의 평균 가치) >> 망원경 초점 거리 = 887 [mm]
    >> 초점 길이 차이는 너무 크지 않습니다. Atik Infinity는 tlapo1027에 상당히 잘 어울립니다!

통풍이 잘되는 디스크의 크기에 따라

의 직경 통풍이 잘되는 디스크, 광학 시스템의 효과적인 조리개 직경 인 해결 전력을 결정합니다. 이미지의 최대 값이 적어도 통풍이 잘되는 디스크의 반경. 지름은 또한 망원경에서 별이 이미지화되는 최소 크기를 나타냅니다.

직경 D (길이, 각도 크기)의 통풍이 잘되는 디스크 다음 “엄지 규칙”에 따라 계산됩니다 (정확한 공식은 부록 참조) :

  • 길이:
    • d [µm] = 2.44 * 0.55 * 초점 비율
    • d [µm] = 1.344 * 초점 비율 (포뮬러 3A)
    • d [ “] = 276.73 / 조리개 [MM] (포뮬러 3B)

    종종 둥근 값 “277”만 사용됩니다. 각도 측정에서 통풍이 잘되는 디스크는입니다 두 배 방출 전력이 반지름, 통풍이 잘되는 디스크는 일반적으로 다음과 함께 사용됩니다 지름.

    DSO를 관찰 할 때 통풍이 잘되는 디스크는 FWHM 값 (초)으로 측정 된 현재 보는 값보다 클 수 있습니다. 그러한 경우, 더 큰 가치, 나는.이자형. 통풍이 잘되는 디스크의 크기는 사용해야합니다. 와 비교를 위해 fwhm 값, 몇 초 만에 통풍이 잘되는 디스크의 크기가 필요합니다 픽셀 크기, 크기는 µm입니다. 후자는 있어야합니다 절반 통풍이 잘되는 디스크 크기가 두 픽셀을 나타 내기 때문에 센서의 픽셀 크기에 도착하기 위해.

    예 (Vaonis Vespera)

    • f/4의 초점과 0의 파장 비율.55 µm (550 nm)의 직경 5로 연결됩니다.37 µm >> “이상적인”센서 픽셀 크기는 2입니다.68 µm.
    • 50mm의 조리개 및 0의 파장.00055 mm (550 nm)는 직경 5로 연결됩니다.54 “>>는 5의 FWHM 이상입니다”.

    (2) 이미지 스케일

    그만큼 이미지 스케일 (픽셀 당 Arcseconds; 공식의 도출은 부록을 참조하십시오) 적합의 품질 센서가 이미 주어진 경우 망원경 및 센서. 이미지 척도의 값에 따라 구별이 이루어집니다오버 샘플링“,”언더 샘플링” 그리고 “좋은 샘플링“*. “좋은 샘플링”은 An에 해당합니다 최적의 적합, 거기에 있습니다 이미지 척도에 대한 안내 값 깊은 하늘 사진과 달, 태양 및 행성 사진에 대해서는 다릅니다. 후자의 경우 “Adverampling”( “이상적인”값보다 작음)도 종종 사용됩니다. 어쨌든 언더 샘플링 ( “이상적인”값보다 큰)은 피해야합니다.
    *) Baader Planetarium 용어집, 기사를 참조하십시오 der begriff 샘플링, 오버- und und good 샘플링 (www.SBIG.DE/Universitaet/Glossar-HTM/샘플링.이러한 샘플링 변이체에 대한 샘플 이미지와 함께 HTM).

    “좋은 샘플링

    그만큼 이미지 스케일 (픽셀 당 아크스 초)에 따라 계산됩니다

    • 이미지 스케일 [ “/픽셀] = 206.265 * 픽셀 크기 [µm] / 초점 길이 [mm] (포뮬러 4; 경험 규칙)

    종종 “206”의 둥근 값 만 사용됩니다.

    이 값은 판단하는 데 사용됩니다 적합의 품질 카메라 센서/망원경 조합. 을 위한 깊은 스카이 사진, “좋은 샘플링”의 경험 법칙은 이미지 척도를 목표로하는 것입니다 픽셀 당 약 1 ~ 2 초 (내가 찾은 다른 사양은 다음과 같습니다. 1.25, 1.5, 1.5-2, 1-2.5와 0.7-3)*. 2 위의 이미지 스케일의 값은 “언더 샘플링”이라고하며 1 미만의 값은 “오버 샘플링”이라고합니다.

    *) 이러한 지침 값에 대한 이유는 일반적으로 주어지지 않지만 분명히 (중부 유럽에서) SeeS (중앙 유럽)의 일반적인 값을 기반으로합니다. 아래에 더 자세히 설명하십시오!

    예제 (tlapo1027)

    • 초점 길이 714 mm, 조리개 102 mm, 조리개 비율 1/7; 픽셀 크기 Atik Infinity 6.45 [µm] >> 이미지 스케일 = 1.86 [ “/픽셀]
      >> 그것은 여전히 ​​깊은 하늘 사진에 허용됩니다.

    보는 것에 따라

    h에 따르면.제이. Strauch, 하나는 단순히 절반입니다 봄 실제로 값 (FWHM)을 원하는 이미지 스케일 값. 이것은 원칙적으로 샘플링 속도가 샘플링 된 아날로그 신호의 빈도의 두 배 여야한다고 말하는 Nyquist 정리의 적용입니다. 따라서 포뮬러 4에 따라 계산 된 이미지 척도는 “이상적인”값 1과 2 사이에 있는지 여부에 따라 확인되지 않고 오히려 FWHM 값에 의해 결정된 이미지 스케일 값에 가까운 지 여부. 아래에 더 자세히 설명하십시오!

    결정합니다 픽셀 크기 주어진 망원경 초점 길이의 센서의 경우 이미지 스케일의 공식을 변환해야합니다. 주어진 픽셀 크기에서 망원경 초점 길이에 동일하게 적용됩니다

    • 픽셀 크기 [µm] = 초점 길이 [mm] * (fwhm [ “] / 2) / 206.265 (포뮬러 5A; 경험의 규칙)
    • 초점 길이 [mm] = 206.265 * 픽셀 크기 [µm] / (fwhm [ “] / 2) (포뮬러 5b; 경험 규칙)

    예제 (tlapo1027)

    • “절단의 규칙”에 따르면 평균적으로 4 인의 현지 시청은 2의 이미지 척도가 목표를 목표로해야한다는 것을 의미합니다.
      이로 인해 픽셀 크기가 6입니다.714 mm 초점 길이를 갖는 tlapo1027의 경우 9 [µm]; 6 인 Atik Infinity.45 [µm] 픽셀 크기가 맞습니다.
      6 인 Atik Infinity.45 [µm] 픽셀 크기는 665의 초점 길이를 가져옵니다.2mm, 초점 길이가 714mm 인 Tlapo1027의 초점 길이에 가깝습니다.

    천문학.도구 “조정”

    천문학.도구는 샘플링 속도에 대해 다음과 같이 씁니다. “Square 픽셀을 사용하기 때문에 현대 CCD 센서에 이것을 사용하는 것에 대한 논쟁이 있습니다. Nyquist의 공식은 4 “FWHM에서 전형적인 시청을 사용하여 각 픽셀에 2″해상도가있어 별이 단 하나의 픽셀에 떨어질 수 있거나 2 x 2 어레이를 비추는 것이며 정사각형으로 캡처 할 수 있음을 의미합니다.”라운드”스타를 달성하기 위해 웹 사이트의 저자는 아날로그 신호의 3 배 주파수로 샘플링 할 것을 제안하지만 부분적으로 만 수행합니다.

    우선, 저자는 FWHM 값 범위를 다른 시청 조건에 할당하며,이 값을 3 또는 2로 나누면 이미지 스케일의 “권장”값 범위 ( “픽셀 크기”라고합니다. ) FWHM 값을 하한에서 2가 아니라 3으로 나눕니다.이 표는 다음 표로 이어지고, 여기에는 “절단”의 “표준 절차”도 포함되었습니다

    이미지 스케일

    *) “절반 규칙”에 따르면 (H에서.제이. Strauch), 천문학에 의해 정의 된 See Seat Ranges를 사용하는 경우.도구

    천문학에서 온라인 계산기 사용.도구 웹 사이트에서는 구성의 이미지 척도를 계산할 수 있으며 (위의 경험 규칙에 따라 계산) 로컬 시청의 값과 관련시킬 수 있습니다. 그래서 당신은이 값이 1과 2 사이에 있는지 확인하지 않습니다 (또는 주어진 것. ), 그러나 그것이 현지 시청 조건에 의해 주어진 한계 내에 있는지 여부.

    • “OK SeeS”(2 “와 4″사이의 로컬 보는 경우)의 경우는 0 사이의 이미지 척도로 이어집니다.67 및 2 (또는 1 ~ 2의 “절반 규칙”에 따라).
      이로 인해 Tlapo1027의 픽셀 크기가 2.3/3.46 [µm] 및 6.9 [µm]; 6 인 Atik Infinity.45 [µm] 픽셀 크기는 거의 맞습니다.

    이미지 스케일의 값에 대한 권장 사항은 어디에서?

    이미 언급했듯이 인터넷 소스는 일반적으로 주어진 “이상적인”이미지 척도 값에 대한 정당성을 제공하지 않습니다. 중부 유럽에서 볼 수있는 전형적인 값을 기반으로한다는 의심은 위의 표에 의해 확인 된 것 같습니다.

    재생산 척도에 대해 자주 언급 된 값 범위는 “OK Seee”에 해당하며, 종종 언급 된 값은 1입니다.5는 3의 “평균보기”에 해당합니다.제이. 중부 유럽의 Strauch 주. 다른 값 또는 값 범위는 단순히 “변형”인 것 같습니다. 이와 관련하여 자체 또는 의도 된 구성의 이미지 척도를 계산하는 것이 가장 좋으며 위의 표와보고 비교하는 것이 예상되는 것입니다. 그런 다음 천문학의 해석을 따르는 지 여부.도구 또는 h의 도구.제이. Strauch와 다른 사람들은 개인에게 달려 있습니다.

    (3) 권장 초점 길이 범위

    이미지 척도가 1에서 2 사이 여야한다는 경험 규칙의 도움으로 초점 길이 범위 센서에 권장되므로 자신의 망원경이 적절한 초점 거리 범위인지 확인하십시오. 단순성을 위해, 나는 여기에서 이미지 척도에 대한 경험 법칙을 사용합니다

    • 초점 길이 [mm] = 206.265 * 픽셀 크기 [µm] / 이미지 스케일 [ ” / 픽셀] (포뮬러 6A; 경험 규칙)

    초점 길이 범위를 결정하기 위해 이제 “2”및 “1”값을 다른 사람의 공식 1에 삽입합니다

    • 초점 길이 [mm] = 206.265 * 픽셀 크기 [µm] / 2 에게 206.265 * 픽셀 크기 [µm] (포뮬러 6b/c; 경험 규칙)

    보고 싶다면 (천문학 참조.도구), 이미지 스케일의 해당 값을 입력합니다 (상한 및 하한, E.g. 0.”확인보기”의 경우 67 및 2)) 공식으로.

    • tlapo1027: 초점 길이 714 mm; PS 72/432: 초점 길이 432 mm; Skymax-127: 초점 길이 1500 mm; C8: 초점 길이 2032 mm; C8R: 초점 길이 : 1280 mm; 픽셀 크기 Atik Infinity 6.45 [µm]
      망원경 초점 길이 [mm] = 206.265 * 6.45 / 2 ~ 206.265 * 6.45 = 665.2 ~ 1330.4
      >> 따라서 tlapo와 c8 f/6.3 REDICER가 권장 초점 거리 범위에 맞습니다. 0으로.5 배 감소기, C8 및 Skymax-127도 적합해야합니다.
    • “OK Seeing”, 2 “와 4″사이의 현지 시청의 경우 0 사이의 이미지 스케일.67 및 2 (또는 1에서 2까지의 “절반 규칙에 따라)는.
      6 인 Atik Infinity.45 [µm] 픽셀 크기는 665 사이의 초점 길이를 가져옵니다.2mm 및 1330.4/1986 mm tlapo1027 초점 길이 714 mm.
      아마도 작은 픽셀이있는 카메라 (e.g. 3이있는 ASI 224.75 [µm])이 망원경에 더 적합합니다. 여기서 초점 길이 범위는 387 mm에서 773/1154 mm 사이입니다.

    달, 태양 및 행성 사진

    다음은 달, 태양 및 행성 사진에 대한 공식을 제시하며, 종종 “엄지 규칙”이 있습니다

    • Deep Sky Photography에 적합한 카메라를 찾고 있다면 공식을 사용합니다 픽셀 크기 그리고 망원경 초점 거리 (공식 1A/B). 이미 카메라가 있으면 이미지 스케일 자신의 망원경 공원의 다른 망원경 (포뮬러 4)
    • 또한, 나는 그 사건에 대한 공식을 제시합니다 오버 샘플링 사용되어야합니다. i.이자형. 많은 세부 표시됩니다 (공식 7A/B, 8).

    (1) 좋은 샘플링

    픽셀 크기, 망원경 초점 길이

    위에 쓴 바와 같이, 이들 물체를 1 초 분수의 노출 시간으로 촬영할 때, 대기의 난기류는 실제로 “냉동”됩니다. 이것은 망원경의 이론적 해상도로 계산할 수있게한다. 여기서는 경험 규칙 만 다음과 같습니다

    픽셀 크기 [µm] (포뮬러 1A); 초점 길이 [mm] (포뮬러 1b)

    예제 (Tlapo1027, Rayleigh/Dawes/Nyquist)

    • 초점 길이 714 mm, f/7, 해상도 1.15 “>>픽셀 크기 = 2,35 / 1,96 / 1,9 [µm]
      >> 이것은 6으로 Atik Infinity에 적합하지 않습니다.45 µm 픽셀 크기! Binning과 함께 작동해야합니다.
    • 힘 해결 1.15, 조리개 102 mm; 픽셀 크기 Atik Infinity 6.45 [µm] >>망원경 초점 길이 = 1960.95 [MM]
      >> 이것은 3 배 텔레 익자가 필요합니다

    이미지 스케일

    다음 공식에서 이미지 스케일 망원경 초점 길이와 센서 (픽셀 크기)가 주어지면 결정할 수 있습니다

    • 이미지 스케일 [ “/픽셀] = 206.265 * 픽셀 크기 [µm] / 초점 길이 [mm] (포뮬러 4; 경험 규칙)

    예제 (tlapo1027)

    • 초점 길이 714 mm; 픽셀 크기 Atik Infinity 6.45 [µm] >>이미지 스케일 = 1, 86 [ “/pixel] (경험 규칙)

    특정 소스가 존재한다고 쓴하지만이 객체 (달, 태양, 행성)의 이미지 척도에 대한 다른 표준 값을 찾을 수 없었습니다.

    (2) 오버 샘플링, 최적 조리개 비율, 최적의 초점 거리

    을 위한 달, 태양 및 행성 사진 웹캠 또는 CCD/CMOS 카메라로 촬영하면 자세한 내용을 캡처하기 위해 이미지를 “오버 샘플링”하는 데 유용 할 수 있습니다. 그렇게 할 때, 조명은 감도의 손실이 주요 요인이 아니기 때문에 이미지 해상도를 달성하기 위해 Nyquist 기준에 의해 요구되는 것보다 더 많은 픽셀에 분산됩니다 (SeeS가 세부 사항을 보여줄 수있는 경우). 그러나 초점 길이의 임의적 인 증가는 합리적이지 않습니다. 대신, 초점 길이와 이미지 밝기 (및 노출 시간) 사이의 타협이. 이를 위해 최적 조리개 비율 “FO”는 Stefan SEIP (부록 참조)가 제공 한 공식에 따라 또는 다음과 같은 경험에 따라 계산됩니다

    • fo (sw) = 픽셀 크기 [μm] * 삼.57 (포뮬러 7A; 경험의 규칙)
    • fo (color) = 픽셀 크기 [μm] * 5.00 (포뮬러 7B; 경험 규칙) (Gerd Düring의 게시에 따르면 3,57의 B & W 값도 색상에 유효합니다)

    결정하는 가장 쉬운 방법입니다 최적의 초점 길이 이다:

    • 최적의 초점 거리 = fo* 조리개 (포뮬러 8; 경험 규칙)

    (1) Atik Infinity 컬러 카메라, 픽셀 너비 6.45 μm. 이를 위해 요인 5가있는 공식은 최적의 조리개가 32입니다.25 (i.이자형. 32) 따라서 약 f/32의 최적 조리개 비율 (1:32).

    망원경에 대한 응용 프로그램 :

    • tlapo1027: 초점 길이 714 mm, 조리개 102 mm, f/7 비율.
      최적의 초점 길이 = 32 x 102 mm = 3264 mm. 망원경 초점 길이는 714에서 3264 mm로 연장되어야합니다 (요인 4에 의해.57 = 5).
    • PS 72/432: 초점 길이 432 mm, 조리개 72 mm, 초점 비율 1/6.
      최적 초점 거리 = 32 x 72 mm = 2304 mm. 망원경 초점 길이는 432 ~ 2304 밀리미터로 연장되어야합니다 (5 배).33 = 5).
    • C8: 초점 길이 2032 mm, 조리개 203 mm (203.2), 초점 비율 1/10.
      최적의 초점 길이 = 32 x 203.2 mm = 6502 mm. 망원경 초점 길이는 2032에서 6502 mm로 연장되어야합니다 (3 배.2 = 3).

    (2) 카메라 ASI 224 MV 색상, 픽셀 너비 3.75 μm. 이를 위해 요인 5가있는 공식은 최적의 조리개가 18입니다.75 (i.이자형. 대략 16) 따라서 약 f/16의 최적 조리개 비율 (1:16).

    망원경에 대한 응용 프로그램 :

    • tlapo1027: 초점 길이 714 mm, 조리개 102 mm, f/16 (1:16).
      최적의 초점 길이 = 18.75 x 102 mm = 1912.5 mm. 망원경 초점 길이는 714 ~ 1900mm (2 배)로 연장되어야합니다.68, i.이자형. 약 2.5 또는 3).
    • PS 72/432: 초점 길이 432 mm, 조리개 72 mm, 초점 비율 1/6.
      최적의 초점 길이 = 18.75 x 72 mm = 1350 mm. 망원경 초점 길이는 432에서 1350 mm로 연장되어야합니다 (3 배.125 = 3).
    • C8: 초점 길이 2032 mm, 조리개 203 mm (203.2), 조리개 비율 1/10.
      최적의 초점 길이 = 18.75 x 203.2 mm = 3810 mm. 망원경 초점 길이는 2032에서 3810 mm로 연장되어야합니다 (1 계수 1.875 = 2).

    응용 프로그램

    다음에서, 나는 내 및 다른 망원경 및 나와 관련된 카메라 센서에 대한 위의 공식을 기반으로 계산 결과를 제공합니다. 이 섹션의 끝에서, 나는 감소 된 테이블을 사용하여 망원경의 세 가지 센서 크기의 적합성을 확인하려고합니다.

    내 및 기타 망원경 및 일부 센서 크기 계산

    여기에 제시된 공식을 기반으로 Excel 스프레드 시트를 사용하여 다음 표를 계산했습니다.

    최적의 픽셀 크기

    최적의 픽셀 크기는 Rayleigh를 사용하여 계산됩니다 해결 아니면 그 봄 절반 규칙에 따르면 (경우에 따라, 통풍이 잘되는 디스크의 크기는이 값이 더 크기 때문에이 값을 무시할 수 있습니다).

    픽셀 크기는 천체로 그래프에서 중요합니다?

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    픽셀 크기 및 이미지 해상도

    사용자 광선

    나는 정기적으로 내 사본을 공부합니다 천문 이미지 처리 핸드북 Richard Berry와 James Burnell. 이것은 깊은 하늘 이미지를 가져 가고 처리하는 것과 관련된 모든 것에 대한 훌륭한 참조 작업입니다. 장비의 해상도를 결정하는 방법에 대해 논의하는 센서 및 광학에 관한 섹션을 연구하고있었습니다. 나는 많은 것을 배웠고 여기에서 요약하고 공유하려고 노력할 것이라고 생각했습니다. 섹션 4 에서이 정보를 자세히 찾을 수 있습니다.책에서 1.

    우리는 모두 장비의 시야가 무엇이든 상관없이 우리가 촬영할 수있는 이미지에서 가능한 한 많은 세부 사항을 얻으려고 노력합니다. 이것은 이미지 센서 (CCD 또는 CMOS 카메라)의 픽셀 어레이 크기에 따라 결정되며 센서가 볼 수있는 가장 작은 세부 사항의 각도 크기로 변환됩니다. 이것에 대한 기본 측정 값은 일반적으로 픽셀 당 아크 초로 제공됩니다. 해상도를 극대화하기 위해, 당신은 당신입니다’카메라의 픽셀 크기는 2 개의 링크 된 픽셀 이상으로 볼 수있는 가장 작은 세부 사항을 선택할 수있을 정도로 작아야합니다. 고해상도는 또한 시야가 당신에게 얼마나 중요한지에 달려 있습니다. 넓은 FOV를 원한다면 원하는 전체 이미지를 얻으려면 약간의 해상도를 희생해야 할 수도 있습니다.

    픽셀의 각도 크기를 계산하려면 다음 방정식을 사용하십시오

    = 206265 X [카메라 픽셀 크기 / 망원경 초점 길이]

    픽셀 크기와 초점 길이에 동일한 단위를 사용해야합니다. 예를 들어, 내 QHY 268C 카메라’S 픽셀 크기는 3입니다.76 미크론 또는 .00376mm. 내 Astro Tech at102ed는 초점 길이가 709mm입니다. 이 설정의 수학과 각도 픽셀 크기는 1입니다.093 픽셀 당 호 초. 다시 말해,이 설정의 주어진 시야 필드에 대해, 각 픽셀은 이미지에서 약 1 아크 두 번째 세부 사항을 다룹니다.

    이것은 무엇을 의미 하는가? 마운트 추적 오류 및 이미징 시스템을 사용한 광학 튜브 진전은 이미징을 2 초 이상으로 저하시킬 수 있습니다. 그것’내가 주로 가벼운 오염 된 위치에서 이미지가 있었기 때문에 아마도 더 나빠질 것입니다. 보는 사람이 있다면’아주 좋아요’S가 말합니다’s 2 또는 3 초, 그럼에도 불구하고 이미지화에 대해서는 여전히 다소 괜찮을 수 있습니다. 그러나 보는 것이 약 1 아크 초에 매우 좋으면 나는’D FOV를 가정하여 더 긴 초점 길이 망원경을 사용하면 이점이 있습니다’D 좋아요는 여전히 다소 가능합니다. 깊은 하늘 이미징의 경우 필요한 FOV는 일반적으로 작업 해야하는 광학 시스템의 초점 길이를 지시합니다.

    자신의 사본을 얻는 것에 관해서 천문 이미지 처리 핸드북, 하나를 찾으려면 많은 것을 검색해야 할 수도 있습니다. Sky and Telescope는 오래된 Willamen-Bell 웹 사이트와 리소스를 구입했지만 여전히 훌륭한 자료를 많이 찾을 수 있지만이 책의 사본은 없었습니다. 내 유일한 권장 사항은 중고 서점을 검색하는 것입니다.

    안전을 유지하고,이 목표를 따라 가기로 결정한 경우, 이웃이 밤에 조명을 끄고 재미에 참여하도록 설득하도록합니다.

    이미지 크레딧    :

    M79; 망원경 라이브 1- 클릭 다발 데이터 – pixinsight로 처리
    NGC 3310; 망원경 라이브 고급 요청; SPA-2를 사용한 LRGB; pixinsight로 처리되었습니다

    8 x 600” – 휘도
    6 x 600” – 빨간색
    6 x 600” – 녹색
    6 x 600” – 파란색

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    인형을위한 DSO 사진 – 망원경 및 센서

    이 페이지에서는 망원경과 카메라 센서를 깊은 하늘 이미지 “쉬운 방법”에 대해 서로 조정할 수있는 방법을 조사하고 싶습니다.

    • 모든 계산에도 불구하고, 이것들은 모두 거친 “가이드 라인”이며, 실제로는 성공적으로 계속해서 위반됩니다.
    • 페이지 망원경과 센서는이 주제에 대해 더 철저하게 논의합니다.

    서둘러.

    그만큼 적합의 품질 주어진 카메라 센서의 픽셀 크기 주어진 망원경 초점 길이 그것의 기준으로 판단 될 수 있습니다 이미지 스케일 (경험의 규칙) :

    • 이미지 스케일 [ “/픽셀] = 206.265 * 픽셀 크기 [µm] / 초점 길이 [mm] = >>200 * 픽셀 크기 [µm] / 초점 길이 [mm]

    이미지 척도는 1과 2의 안내 값 사이에 있어야합니다 (종종 1의 값.5 언급). 당신이 고려하고 싶다면 봄, 현지 시청에 대한 fwhm 값 [ “]을 반으로 반으로,이 값 또는이 값을 가이드로 사용하십시오

    • 이자형.g. fwhm = 3 “=> 1,5 또는 범위를 선택합니다.g. FWHM = 2 “-4″=> 1-2

    이 페이지에서 제시되고 파생 된 엄지 규칙은 부록에서 찾을 수 있습니다 : 썸 규칙 모음.

    소개

    질문.

    시장에 다른 제조업체의 많은 천문 카메라가 있습니다. 구별되는 기능은 카메라 센서의 셀 크기이며 픽셀 크기. 천문학이나 EAA (전자적으로 증강 된 천문학)에 들어가거나 다른 천문학 카메라를 사고 싶어하는 취미 천문학 자들은 무엇에 직면하게됩니다 픽셀 크기 그러한 카메라의 센서는 초점 거리 망원경이나 망원경의 최적 ( “최적의 적응“). 반대로, 주어진 카메라의 경우, i.이자형. 주어진 픽셀 크기 센서의 문제는 무엇이 발생합니다 초점 거리 망원경은 최적으로 맞도록해야합니다. 이것은 많은 질문을 제기합니다. 왜 픽셀 크기 문제? 무엇을 하는가 “최적의 적합“이 맥락에서 의미합니다? 그리고 당신은 그것을 어떻게 찾습니까?? 다음과 같은 질문에 답하고 싶습니다!

    답변

    디지털화.

    불행히도 이러한 질문에 대한 답은 쉽지 않으며 다소 “이론적”이어야합니다. 우선, 망원경에서 디지털 카메라를 사용하는 것은 아날로그 신호, 광학 망원경 이미지가 디지털 신호, 즉 카메라 센서에서 생성 된 이미지로 변환되는 프로세스라는 것을 알아야합니다. 이상적으로는이 변환도 호출됩니다 디지털화, 해야한다 무손실, 디지털 버전에서 괜찮거나, 원본의 가장 훌륭한 세부 사항은 보존됩니다. 예를 들어, CD의 음악을 디지털화하면 모든 가청 주파수를 전송하는 것이 목표입니다.이자형. 20 ~ 20,000 Hertz 사이의 모든 주파수. 그러나 가능한 한 (가능한 한) 손실없는 디지털화를 달성하고 디지털 카메라가 부착 된 망원경의 콘크리트 케이스에서 어떻게 생겼습니까??

    공간 신호의 디지털화 (이미지)

    시간 신호를 디지털화 할 때 아날로그 신호가 빠른 시간 연속으로 측정 (샘플링), 공간 신호는 “나란히 분포되며 종종 일시적으로 병렬로 측정 (샘플링)됩니다. 두 개의 공간 치수를 캡처 해야하는 디지털 사진에서,이 “공간 병치”는 직사각형 센서에 의해 실현되며, 이는 가장 작은 가벼운 민감성 셀의 매트릭스에서 구축된다 픽셀. 여기서도 목표는 세부 사항을 보존하는 것입니다. 망원경의 경우, 이것들입니다 망원경이 보여줄 수있는 가장 작은 별. 이 “가장 작은 별”의 크기는 전력 해결 (결의) 망원경의 구멍 망원경의. 따라서이 “가장 작은 별”은 디지털 카메라로 이미징 할 때 얻어야합니다!

    그리고 이제 초기 질문, 픽셀 크기의 문제!

    망원경에 연결된 카메라는 망원경에서 생성 된 광학 이미지를 감지기 작은 센서 셀의 사각형으로 구성된 “픽셀”. 그리고 디지털 사진에서 알 수 있듯이 카메라 센서가 가진 픽셀의 수는 중요합니다. 주어진 센서 크기의 경우이 숫자는 픽셀의 크기를 결정합니다. 그러나 이것은 천체로 그래프에서 다릅니다. 여기서 픽셀의 크기는 역할을하며, 가능한 최상의 무손실 디지털화를 달성하는 방법에 대한 문제에서. 망원경과 카메라 센서의 “최적 적응”을 달성하기 위해 픽셀이 어떤 크기를 가져야하는지, 이제 우리의 다소 “부정확 한”초기 질문은 이제 카메라 센서의 픽셀이 어떤 크기로 표시되어야하는지에 따라 광학 신호가 손실 될 수 있도록 텔레스트 코포가 보여줄 수있는 가장 좋은 스타들조차도 손실되지 않아야합니다.

    처음에는 이론적, 일반적인 대답입니다.

    이 질문은 무엇보다도 일반적으로 대답합니다 나이 퀴 스트 정리: “샘플링 속도”는 전송할 가장 높은 주파수보다 적어도 두 배 이상 높아야합니다. 따라서 CD의 경우 20kHz를 안전하게 전송하기 위해 44kHz가 선택됩니다. 공간 신호의 경우 (우리는 소위 “공간 주파수”에 대해 말하며, 평신도가 상상하기가 더 어렵습니다. ), 센서 셀의 “그리드 수신”은 원본 이미지의 가장 훌륭한 세부 사항보다 적어도 두 배 이상 미세해야합니다.

    그리고 지금 실용적입니다!

    천문학 카메라의 경우,이를 의미합니다 가장 작은 이미지가 가능한 별은 최적으로 이미지를 만들기 위해 최소 2 개의 픽셀에 떨어져야합니다“(세 픽셀에 떨어지면 별이 더 둥글게됩니다. )). 망원경이 크기가 크기로 나타날 수있는 최고의 별 힘을 해결합니다, 그래서 a 픽셀 해야합니다 망원경의 해결 전력보다 크기의 절반 이상 사용된. 그래서 우리는 기본적으로 처음에 질문에 대한 답을 얻었습니다! 여전히 누락 된 것은 다음을 계산하는 공식입니다 최적의 픽셀 크기, 분해능 전력은 아크 초, 픽셀 크기로 마이크로 미터로 제공되기 때문입니다. 인터넷에서 그런 공식과 다른 공식을 찾았으며 아래에서 짧은 형태로 제시하고 싶습니다. 특정 요인 및 값에 대한 이유뿐만 아니라 더 자세한 공식 및 파생물 및 페이지 망원경 및 센서에서 찾을 수 있습니다.

    더 실용적 : 공기 난기류 (보기)!

    천문학적 관행에서는 불행히도 여전히 합병증이 있습니다! 공기는 불안하고 난류가되는 경향이 있으며, 우리가 말하는 영어로 “봄“(나는 다음 에이 용어를 사용할 것입니다), 이것은 별 이미지를 어느 정도 확대합니다. 실제로 이것은 영향을 미치지 않습니다 짧은 시간 노출 (달, 태양, 행성)이지만 영향을 미칩니다 노출 시간이 긴 사진, 깊은 하늘 사진처럼. 이 사진의 경우 망원경 해상도는 중요하지 않지만 더 큰 값보기 (FWHM 가치), 원칙적으로 “Bloated Star”의 크기의 척도입니다. 이 경우는 해상도 대신 원하는 FWHM 값을 공식에 ​​입력하여 위에서 언급 한 공식으로 처리 할 수 ​​있습니다 (아래 참조).

    왜 “최적의 픽셀 크기”? 샘플링 유형

    인터넷의 픽셀 크기에 대한 공식은 일반적으로 “최적의 픽셀 크기”를 나타냅니다.이 용어도 사용했습니다. 실제로, Nyquist 정리는 단지 만 있습니다 상한 픽셀 크기로 픽셀은 원하는만큼 작을 수 있습니다. 따라서 상한이 최적 따라서 또한 하한, 아래에 나열된 이미지 척도 공식과 같은 경우에도 최적의 범위.

    로 상한 첫 번째! 별이 두 픽셀 미만으로 떨어지면 디지털화 된 이미지가 원본보다 거칠게됩니다. “기술 전문 용어”에서 이것은 “언더 샘플링“. Nyquist 정리는 이것을 피하는 데 도움이됩니다! 이제 하한! 기본적으로 센서의 픽셀이 클수록 밝은 느낌이 더 많습니다 (픽셀 자체도). 따라서 작은 픽셀은 감도가 낮아 지므로 픽셀은 노출 시간을 짧게 유지하기 위해 가능한 한 커야합니다. 우리가 위에서 배운 것처럼 별이 정확히 두 픽셀에 떨어질 때 그들은. 이 최적 주변의 범위는 또한 “라고도합니다좋은 샘플링“. 그러나 작은 픽셀은 빛에 덜 민감 할뿐만 아니라 우리가 다루고있는 천문학의 경우 약한 신호, 픽셀이 작을수록 신호가 많을수록 나는.이자형. 별, 점점 더 많은 픽셀에 퍼져 있습니다. 이것은 이미 약한 신호가 더 약해집니다. 반면에, 물체가 더 많이 배포 될수록 더 많은 세부 사항이 나타납니다 (이러한 세부 사항을 재현 할 수있는 경우). 따라서 음력, 태양 및 행성 사진과 같이 충분한 조명이있는 응용 분야 에서이 접근법은 불렀습니다. “오버 샘플링“실제로 사용됩니다. 이를 위해 세부 사항과 노출 시간 사이의 최적 타협을 계산하는 공식이 개발되었습니다 (망원경 및 센서 페이지 참조).

    메모:이 페이지에서는 깊은 하늘 사진의 경우 만 고려할 것입니다. 음력, 태양 및 행성 사진의 경우는 망원경 및 센서 페이지에도 다루어집니다.

    시야

    다음에서는 깊은 스카이 사진을위한 간단한 공식을 소개 할 것입니다. 여기에는 종종 “엄지 규칙”이있는 경우 계산을 단순화합니다. 공식 픽셀 크기 그리고 망원경 초점 거리 방금 설명한 접근법의 직접적인 적용입니다. 다른 공식에 대해서는 파생물을 찾지 못했지만 여기에 설명 된 기본 원리에 기초합니다. 보다 자세한 공식 및 파생물뿐만 아니라 특정 요인 및 값에 대한 이유는이 페이지에서 찾을 수 없지만 페이지 망원경 및 센서에 있습니다.

    깊은 하늘 사진

    다음에서는 깊은 하늘 사진을위한 간단한 공식을 제시 할 것입니다. 종종 그들에게 “경험의 규칙”이있어 실제로는 일을 더 쉽게 할 수 있습니다

    1. 심한 스카이 사진을위한 적절한 카메라를 찾고 있다면 공식을 사용하게됩니다 픽셀 크기 그리고 망원경 초점 길이 당신이 또한의 영향을 고려할 수있는 곳 봄.
    2. 카메라가 이미 손에 든 경우 이미지 스케일 자신의 장비의 다른 망원경의 경우, 볼 수있는 것을 고려할 수 있습니다.
    3. 그리고 마지막으로 권장됩니다 초점 길이 범위 망원경은 이미지 척도를 사용하여 센서를 위해 결정할 수 있습니다 (영향을받지 않거나 영향을 미치지 않음).

    (1) 픽셀 크기

    보기에 따라

    DSO 이미지의 경우 보는 것의 영향 카메라 센서를 망원경에 장착 할 때 일반적으로 고려됩니다. 대신 해결, 그만큼 현지 보는 것 픽셀 크기 (또는 망원경 초점 길이)에 대한 공식 (경험 규칙)에서 FWHM 값 (ArcSeconds)으로 입력됩니다

    • 픽셀 크기 [µm] = 초점 길이 [mm] * fwhm [ “] / 412.5 (포뮬러 2A)
    • 초점 길이 [mm] = 픽셀 크기 [µm] / fwhm [ “] * 412.5 (포뮬러 2B)
    • tlapo1027: 초점 길이 714 mm; 보기 = 3 “(중부 유럽의 평균 값) >> 픽셀 크기 = 5,2 [µm].
      >> 이것은 6으로 Atik Infinity에 아주 잘 어울립니다.45 µm 픽셀 크기!
    • tlapo1027: 초점 길이 714 mm; 픽셀 크기 Atik Infinity = 6.45 [µm]; 보기 = 3 “(중부 유럽의 평균 값) >> 망원경 초점 거리 = 887 [MM]
      >> 초점 길이 차이는 너무 크지 않습니다. Atik Infinity는 tlapo1027에 상당히 잘 어울립니다!

    통풍이 잘되는 디스크의 크기에 따라

    의 직경 통풍이 잘되는 디스크, 광학 시스템의 효과적인 조리개 직경 인 해결 전력을 결정합니다. 이미지의 최대 값이 통풍이 잘되는 디스크의 반경으로 분리되면 Rayleigh 기준에 따라 두 가지 점을 안정적으로 분리 할 수 ​​있습니다. 지름은 또한 망원경에서 별이 이미지화되는 최소 크기를 나타냅니다.

    직경 D (길이, 각도 크기)의 통풍이 잘되는 디스크 다음 “엄지 규칙”에 따라 계산됩니다 (정확한 공식은 부록 참조) :

    • d [µm] = 1.344 * 초점 비율 (포뮬러 3A)
    • d [ “] = 276.73 / 조리개 [MM] (포뮬러 3B)

    종종 둥근 값 “277”만 사용됩니다.

    DSO를 관찰 할 때 통풍이 잘되는 디스크는 FWHM 값 (초)으로 측정 된 현재 보는 값보다 클 수 있습니다. 그러한 경우, 더 큰 가치, 나는.이자형. 통풍이 잘되는 디스크의 크기는 사용해야합니다. 와 비교를 위해 fwhm 값, 몇 초 만에 통풍이 잘되는 디스크의 크기가 필요합니다 픽셀 크기, 크기는 µm입니다. 후자는 있어야합니다 절반 통풍이 잘되는 디스크 크기가 두 픽셀을 의미하기 때문에 센서의 픽셀 크기에 도착하기 위해.

    예 (Vaonis Vespera)

    • f/4의 초점과 0의 파장 비율.55 µm (550 nm)의 직경 5로 연결됩니다.37 µm >> “이상적인”센서 픽셀 크기는 2입니다.68 µm.
    • 50mm의 조리개 및 0의 파장.00055 mm (550 nm)는 직경 5로 연결됩니다.54 “>>는 5의 FWHM 이상입니다”.

    (2) 이미지 스케일

    “좋은 샘플링

    그만큼 이미지 스케일 주어진 망원경 초점 길이에서 주어진 픽셀 크기의 카메라 센서의 적합의 품질 카메라 센서/망원경 조합. (경험의 규칙)로 계산됩니다

    • 이미지 스케일 [ “/픽셀] = 206.265 * 픽셀 크기 [µm] / 초점 길이 [mm] (포뮬러 4; 경험 규칙)

    종종 “206”의 둥근 값 만 사용됩니다.

    For the 깊은 스카이 사진, “좋은 샘플링”의 경험 법칙은 픽셀 당 약 1 ~ 2 초의 이미지 스케일을 목표로하는 것입니다*. 2 위의 이미지 스케일의 값은 “언더 샘플링”이라고하며 1 미만의 값은 “오버 샘플링”이라고합니다.

    예제 (tlapo1027)

    • 초점 길이 714 mm, 조리개 102 mm, 조리개 비율 1/7; 픽셀 크기 Atik Infinity 6.45 [µm] >> 이미지 스케일 = 1.86 [ “/픽셀] (정확한 공식/엄지 공식)
      >> 그것은 여전히 ​​깊은 하늘 사진에 허용됩니다.

    *) 내가 찾은 다른 사양은 다음과 같습니다. 1.25, 1.5, 1.5-2, 1-2.5와 0.7-3. 이 값에 대한 이유는 일반적으로 주어지지 않지만 분명히 (중부 유럽에서) 보는 것에 대한 일반적인 값을 기반으로합니다. 아래에 더 자세히 설명하십시오!

    보는 것에 따라

    가져 가기 위해 봄 고려하여, 실제로는 Seeing 값 (FWHM)을 반으로 반으로, 이것을 다음으로 사용합니다 원하는 이미지 스케일 값. 따라서 포뮬러 3에 따라 계산 된 이미지 척도는 1과 2의 “이상적인”값 사이에 있는지 여부에 따라 확인되지 않고 오히려 FWHM 값에 의해 결정된 이미지 척도 값에 가까운 지 여부. 아래에 더 자세히 설명하십시오!

    결정합니다 픽셀 크기 주어진 망원경 초점 길이의 센서의 경우 이미지 스케일의 공식을 변환해야합니다. 주어진 픽셀 크기에서 망원경 초점 길이에 동일하게 적용됩니다

    • 픽셀 크기 [µm] = 초점 길이 [mm] * (fwhm [ “] / 2) / 206.265 (포뮬러 5A; 경험 규칙)
    • 초점 길이 [mm] = 206.265 * 픽셀 크기 [µm] / (fwhm [ “] / 2) (포뮬러 5b; 경험 규칙)

    예제 (tlapo1027)

    • “절단의 규칙”에 따르면 평균적으로 4 인의 현지 시청은 2의 이미지 척도가 목표를 목표로해야한다는 것을 의미합니다.
      이로 인해 픽셀 크기가 6입니다.714 mm 초점 길이를 갖는 tlapo1027의 경우 9 [µm]; 6 인 Atik Infinity.45 [µm] 픽셀 크기가 맞습니다.
      6 인 Atik Infinity.45 [µm] 픽셀 크기는 665의 초점 길이를 가져옵니다.2mm, 초점 길이가 714mm 인 Tlapo1027의 초점 길이에 가깝습니다.

    천문학.도구 “조정”

    “둥근”별을 달성하기 위해 천문학의 저자는.도구 웹 사이트는 아날로그 신호의 3 배 주파수로 샘플링 할 것을 제안합니다. 우선, FWHM 값 범위를 다른 시청 조건에 할당하고, 값을 3 (낮은 값의 경우) 또는 2 (높은 값의 경우)로 나누면 이미지 스케일 ( “픽셀 크기”라고하는 이미지 스케일의 값 범위에 도달합니다. )). 이것은 다음 테이블로 이어지고, “절단”의 표준 절차도 포함시켰다

    이미지 스케일

    천문학에서 온라인 계산기 사용.도구 웹 사이트에서는 구성의 이미지 척도를 계산할 수 있으며 (위의 경험 규칙에 따라 계산) 로컬 시청의 값과 관련시킬 수 있습니다. 따라서이 값이 1과 2 사이에 있는지 확인하지 않지만 그것이 현지 시청 조건에 의해 주어진 한계 내에 있는지 여부는 확인하지 않습니다.

    • “OK SeeS”(2 “와 4″사이의 로컬 보는 경우)의 경우는 0 사이의 이미지 척도로 이어집니다.67 및 2 (또는 1 ~ 2의 “절반 규칙”에 따라).
      이로 인해 Tlapo1027의 픽셀 크기가 2.3/3.46 [µm] 및 6.9 [µm]; 6 인 Atik Infinity.45 [µm] 픽셀 크기는 거의 맞습니다.

    이미지 스케일의 값에 대한 권장 사항은 어디에서?

    이미 언급했듯이 인터넷 소스는 일반적으로 주어진 “이상적인”이미지 척도 값에 대한 정당성을 제공하지 않습니다. 중부 유럽에서 볼 수있는 전형적인 값을 기반으로한다는 의심은 위의 표에 의해 확인 된 것 같습니다.

    재생산 척도에 대해 자주 언급 된 값 범위는 “OK Seee”에 해당하며, 종종 언급 된 값은 1입니다.5는 3의 “평균보기”에 해당합니다.제이. 중부 유럽의 Strauch 주. 다른 값 또는 값 범위는 단순히 “변형”인 것 같습니다.

    (3) 권장 초점 길이 범위

    이미지 척도가 1에서 2 사이 여야한다는 권장 사항의 도움으로 초점 길이 범위 센서에 권장되므로 자신의 망원경이 적절한 초점 거리 범위인지 확인하십시오. 단순성을 위해, 나는 여기에서 이미지 척도에 대한 경험 법칙을 사용합니다

    • 망원경 초점 길이 [mm] = 206.265 * 픽셀 크기 [µm] / 이미지 스케일 [ ” / Pixel] (경험 규칙; 포뮬러 5A)

    초점 길이 범위를 결정하기 위해 이제 “2”및 “1”값을 다른 사람의 공식 1에 삽입합니다

    • 망원경 초점 길이 [mm] = 206.265 * 픽셀 크기 [µm] / 2 ~ 206.265 * 픽셀 크기 [µm] (경험 규칙; 포뮬러 5b/c)

    보고 싶다면 (천문학 참조.도구), 이미지 스케일의 해당 값을 입력합니다 (상한 및 하한, E.g. 0.”확인보기”의 경우 67 및 2)) 공식으로.

    • tlapo1027: 초점 길이 714 mm; PS 72/432: 초점 길이 432 mm; Skymax-127: 초점 길이 1500 mm; C8: 초점 길이 2032 mm; C8R: 초점 길이 : 1280 mm; 픽셀 크기 Atik Infinity 6.45 [µm]
      망원경 초점 길이 [mm] = 206.265 * 6.45 / 2 ~ 206.265 * 6.45 = 665.2 ~ 1330.4
      >> 따라서 tlapo와 c8 f/6.3 REDICER가 권장 초점 거리 범위에 맞습니다. 0으로.5 배 감소기, C8 및 Skymax-127도 적합해야합니다.
    • “OK Seeing”, 2 “와 4″사이의 현지 시청의 경우 0 사이의 이미지 스케일.67 및 2 (또는 1에서 2까지의 “절반 규칙에 따라)는.
      6 인 Atik Infinity.45 [µm] 픽셀 크기는 665 사이의 초점 길이를 가져옵니다.2mm 및 1330.4/1986 mm tlapo1027 초점 길이 714 mm.
      아마도 작은 픽셀이있는 카메라 (e.g. 3이있는 ASI 224.75 [µm])이 망원경에 더 적합합니다. 여기서 초점 길이 범위는 387 mm에서 773/1154 mm 사이입니다.

    응용 프로그램

    다음에서, 나는 내 및 다른 망원경 및 나와 관련된 카메라 센서에 대한 위의 공식을 기반으로 계산 결과를 제공합니다. 이 섹션의 끝에서, 나는 감소 된 테이블을 사용하여 망원경의 세 가지 센서 크기의 적합성을 확인하려고합니다.

    내 및 기타 망원경 및 일부 센서 크기 계산

    여기에 제시된 공식을 기반으로 Excel 스프레드 시트를 사용하여 다음 표를 계산했습니다.

    최적의 픽셀 크기

    최적의 픽셀 크기는 Rayleigh를 사용하여 계산됩니다 결의 또는 그만큼 봄 절반 규칙에 따라.