seing e apertura

[Albertus]

saluti

leggo che i piccoli rifrattori APO sono meno sensibili al cattivo seeing
Io ho un mak 150
Nelle giornate ventose, le stelle brillanti scintillano e si deformano sullo schermo del PC
mentre con il guidescope 30/120 non noto nessun scintillio e/o deformazione

Con un APO triplet da 72/80 mm potrei aspettarmi un netto miglioramento ?
le stesse stelle potrebbero addirittura apparire stabili in forma e luminosità ?

[Huniseth]

A dire il vero nelle giornate ventose le stelle scintillano anche ad occhio nudo..... dipende da cosa vuoi fare, sul deep non si nota, al massimo saranno leggermente meno puntiformi, ma in genere interessa la galassia o nebulosa, non la stellina.

[faggio79]

Il seeing è fastidioso proporzionalmente agli ingrandimenti a cui si osserva. Del resto stiamo parlando di un volume d'aria (che agli occhi degli osservatore è una superficie bidimensionale attraverso cui si osserva) che compromette il transito della luce che lo attraversa. Il cattivo seeing è nel cielo, non nello strumento che lo osserva.

Il rifrattorino da 8cm a corta focale è un oggetto fatto per osservare a bassi ingrandimenti, quello è il motivo per cui è meno soggetto al seeing.

Personalmente se osservo a 40x, che sia col Mak, col dobson o col rifrattorino, il seeing non è mai un problema. Se osservo a 250x, invece, se il seeing è uno schifo, vedo uno schifo con tutti e tre.

[Albertus]

saluti

in effetti non mi ero spiegato bene
mi riferivo solo alla fotografia e in particolare alla fotografia scientifica amatoriale
gli spettri di stelle "ballerine" sono inutilizzabili anche se le immagini di nebulose e galassie potrebbero essere accettabili in visuale o persino in fotografia
gli apocromatici doublet o triplet 72/80 sono piuttosto popolari per l'astro fotografia
mi chiedevo se qualche possessore di questi piccoli rifrattori possa confermare che effettivamente sono quasi insensibili al cattivo seeing
come dicevo nei giorni scorsi di forte vento le stelle brillanti scintillavano e si deformavano paurosamente col Mak 150 mentre non notavo alcun problema con il guidoscopio 30/120

[Gonariu]

Basandomi sulla mia esperienza particolare sui rifrattori acromatici, su Venere mi dà immagini più calme l'80/400 a 100X-200X che il 120/600 a 150X (senza considerare il maggiore cromatismo di quest'ultimo).

[Zoroastro]

Minor risoluzione angolare.

[faggio79]

Esatto. E' un'impressione dovuta al fatto che un diametro minore risolve meno. E' come prendere una foto a bassa risoluzione e guardarla da lontano: i difetti scompaiono, ma ti perdi anche ogni tipo di dettaglio.

[Albertus]

effettivamente considerazioni tecniche si sovrappongono a valutazioni soggettive
a tal punto che ho letto opinioni diametralmente opposte

in caso di cattivo seeing , i fotoni di luce invece di viaggiare in parallelo subiscono continui zig zag a causa della variazione dell'indice di rifrazione nello spazio e nel tempo dovuti alla turbolenza atmosferica
una grande apertura dovrebbe favorire una certa compensazione statistica secondo alcuni
secondo altri un fronte d'onda ridotto dovrebbe essere meno disturbato
mi chiedo se sono state fatte misure scientifiche al netto delle impressioni soggettive

a sentimento propendo per la seconda ipotesi
mi ricordo alcune simulazione al computer riguardo alla diffusione di gas tra due camere separate da membrane impermeabili
ovviamente ogni parallelismo va preso con le molle, in ogni caso :
più piccoli sono i fori della membrana più regolare è flusso di gas da una camera all'altra , indipendentemente dalla turbolenza del gas nella camera opposta

[Angelo_C]

E' un esperimento che può fare chiunque abbia almeno due telescopi di diametro differente.
Prendete una serata di seeing fetente, apparecchiate i due strumenti (che siano collimati, acclimatati e su montatura consona, visto che in hi-res, le vibrazioni sono IL male), ora puntate un target a piacere sulla Luna con lo strumento piccolo e settatelo a un ingrandimento tale, per cui l'immagine si veda abbastanza "disturbata" (se l'ingrandimento è troppo basso, ovviamente il "disturbo" si fa fatica a percepire).
Poi prendete lo strumento più grande, puntate lo stesso target e settate l'ingrandimento in modo che sia il medesimo usato sullo strumento più piccolo e poi ditemi cosa vedete e se al netto del "disturbo" sull'immagine, vedete di più, di meno o i medesimi dettagli. :biggrin:

Io lo feci in una sera, poche ore dopo il passaggio di una perturbazione e con jetstream sostenuto (Antoniadi V stabile, una vera fetenzia), contendenti rifrattore acromatico 76 mm f/18,4 (teoricamente dovrebbe essere insensibile al seeing) e SCT 8" (la sua sensibilità al seeing è proverbiale).
Target, cratere Eratostene (pareti scoscese e cucuzzolo centrale) perfetto per i test hi-res, l'acro munito di plössl 9 mm (156x) e C8 con zoom baader settato a 13 mm (156 x), l'agitazione dell'immagine era simile in entrambi (mi concentravo soprattutto sul cucuzzolo centrale del cratere per vedere quante volte appariva e spariva), forse sembrava avere maggior frequenza nel C8 (sensazione di maggiore agitazione), ma c'è anche una immagine enormemente più luminosa, infatti il picco centrale di Eratostene nello SCT e "sparito" ben poche volte rispetto all'acro, le pareti del cratere sempre ben più visibili e contrastate (il targhet era in prossimità del terminatore).
In entrambi sembrava di osservare dal fondo di una piscina, ma nell'acro l'immagine era abbstanza buia e il cratere sembrava "annebbiato", nello SCT di luce ve n'era in abbondanza e bene o male il cratere rimaneva contrastato e più facilmente riconoscibile.
Per puro sfizio misi sull'acro l'abbe 6 mm (233x - ingrandimento pari a 3D) e sul C8 il plössl 9 mm (226x), sul primo si spense la luce, faticavo a mettere a fuoco, sul secondo si ruppe definitivamente l'immagine, la messa a fuoco era relativamente semplice per via della ancora buona luminosità dell'immagine, ma di Eratostene, vedevo un'ameba agitata, solo a tratti riconoscevo la classica foggia del cratere.

[Huniseth]

Bel test, visivo, sarebbe da fare anche fotografico, come si dice, carta canta. La tua opinione rispetto al test quale sarebbe?

[Albertus]

si il test è interessante ma credo che sarebbe più significativo inquadrare un soggetto semplice quale appunto una stella e osservarne le variazioni di luminosità e di forma ,meglio se sullo schermo di un PC
in una gara sct 8 vs apo 76 chi vincerebbe ?
nel mio caso il guidoscopio 30/120 ha vinto a mani basse contro il Mak 150
nel primo la stella era stabile nel secondo ballava paurosamente
ovviamente un'apertura 30 mm è ben poco significativa
molti astrofili posseggono un riflettore da 20-25 cm e un rifrattore da 72/80 mm e a molti sarà capitato di osservare una stella, in una giornata di cattivi seeing
chi ha vinto ?

[robj]

Diciamo che il mak 150 è un boiler...ne so qualcosa...se non è in temperatura non ci si fa nulla o poco...il rifrattorino è un piccolo termos ma ha meno superfice sensibile...non si puo' fare un raffronto!

[Albertus]

d'accordo ma si potranno pure stabilire delle condizioni di prova
non si può buttarla sul generico
i confronti tecnici si fanno per tutti i prodotti industriali perchè non in astronomia ?
la riposta potrebbe anche essere del tipo :
"tutti i telescopi si comportano più o meno nello stesso modo in condizioni di seeing cattivo , si tratta di impressioni soggettive "
ma ci sarà pure una risposta o per lo meno un'opinione

[Huniseth]

Certo che si può, basta riprendere un filmato con i due telescopi di test, io direi almeno sui pianeti e Luna che almeno si vede di più che una singola stella. Poi basta guardare i filmati - perchè una cosa così semplice non si fa? Secondo me perchè non vince nessuno dei due, il grande ribolle ma qualcosa si vede, il piccolo è più calmo ma non si vede una cippa, in confronto s'intende.

[Zoroastro]

Le misure oggettive empiriche del seeing si possono fare utilizzando un sensore fotografico, ad esempio la popolare "Full Width at Half Maximum" (FWHM) ovvero la "larghezza a metà altezza" di una stella. È il diametro angolare della stella a metà della sua luminosità massima nel picco centrale.

Con seeing perfetto la stella è puntiforme e quindi la FWHM è minima. In realtà quello che ottieni è una misura oggettiva strumentale, valida per la fotografia ossia per gli ingrandimenti e la risoluzione dati dal sensore utilizzato ma inutile ai fini del confronto tra due ottiche diverse.

Gli osservatori astronomici usano il DIMM e il MASS-DIMM che si basano sul modello di turbolenza di Kologorov e sul parametro ɛ0 o r, integrale della turbolenza. Anche qui è una misura oggettiva e non dà nessuna indicazione sull'effetto visivo in strumenti diversi.

Per il visuale a mia conoscenza l'unico approccio è quello descritto da Angelo_C. Anche i filmati purtroppo dicono poco perché la frequenza dell'occhio è 1/30, inferiore a quella dei video, e la dimensione, passo e sensibilità dei fotositi di una videocamera è ben diversa dall'occhio umano.

[Angelo_C]

Per le riprese sono abbastanza ignorante, penso che conti (come sempre) il campionamento, il test che feci era proprio per capire in visuale cosa si riesce a percepire con strumentazioni diverse (uno che in "letteratura" dovrebbe essere abbastanza insensibile al seeing, contro uno che sempre in "letteratura", dovrebbe invece essere molto sensibile).

Inoltre non ho scelto una stella, ma un target da hi-res, perché la stella secondo me è fuorviante, usandola, con l'acro già vedi il pattern di diffrazione, con lo SCT sei ancora ben lontano, col primo a parte gli anelli rotti, vedo effettivamente poco tremolio, ma parliamo di un dico di airy quasi tre volte più grande rispetto al secondo, quindi è facile intuire che le dimensioni del disco "coprono" meglio i pattern di diffrazione della stella, facendola sembrare più calma.

Con la Luna, ho potuto scegliere dettagli angolarmente estesi, oltre che delle giuste dimensioni e con i giusti contrasti, per avere delle conclusioni (in visuale) abbstanza probanti e i risultati sono semplicemente, che per quanto lo strumento maggiore sia più "nervoso" (maggior numero di celle convettive intercettate), a parità di ingrandimento e di seeing, si vede sempre qualcosa di più nel grande rispetto al piccolo e non a causa della risoluzione maggiore (con seeing fetente, le prestazioni si plafonano sul basso) di uno rispetto all'altro, ma per la maggior luminosità e contrasto che riesce a veicolare il diametro maggiore.
Si tratta dello stesso effetto che dà il provare a leggere un articolo di quotidiano, prima con luce appena sufficiente e poi con la pagina ben illuminata, l'articolo ovviamente risulta meglio leggibile nel secondo caso.

Ho anche un apetto da 80 mm e spesso l'ho confrontato col 76 mm (ovviamente agli stessi ingrandimenti vista la differenza di soli 4 mm) dovreste trovare i report qui sul forum e posso dire di non aver notato particolari differenze relative alla risoluzione, solo una leggera maggior luminosità dell'apo (dovuta sicuramente ai trattamenti moderni, visto che l'acro essendo un "vecio", non ne ha) e la tendenza a sistemare più spesso il fuoco, ma anche lì mi sono accorto che era più una necessità psicologica che effettiva (sulle stelle l'apetto sembrava un po più nervoso del vintage).
Quindi per proprietà transitiva (pur non avendo fatto confronti specifici tra loro), molto probabilmente se avessi confrontato l'apetto f/6 con il C8, avrei avuto risultati molto simili a quelli avuti nel confronto acro vs SCT.



nel mio caso il guidoscopio 30/120 ha vinto a mani basse contro il Mak 150 nel primo la stella era stabile nel secondo ballava paurosamente
Come scrivevo sopra, col 30 mm parliamo di un disco di airy ben cinque volte più esteso rispetto al mak, quindi la differenza di tremolio penso sia normale, questo se hai usato gli stessi ingrandimenti, se invece sul mak hai usato ingrandimenti maggiori rispetto al 30 mm, la differenza dovrebbe risultare ancora maggiore.

[Albertus]

saluti

ho l'impressione che si stia complicando le cose oppure sono io che la faccio troppo semplice
considerate questo sito :

Seeing : valutazione e scale di riferimento

http://www.astrofototecnica.it/Tecniche/seeing.html

Osservate la stessa stella ,sullo schermo del PC con una apertura 200 e un apertura 72
gli attribuireste lo stesso punteggio ?
da parte mia la differenza era enorme a prescindere da ogni opinione soggettiva
se al Mak 150 davo 5/10 , il piccolo 32/120 si prendeva 9/10
credo che moltissimi abbiano fatto la stessa esperienza con aperture diverse
non mi sembra un test esoterico

[Zoroastro]

Fotocamera non è occhio umano.

[robj]

Grazie Albertus per aver postato quel sito di riferimento...per il resto mi esento da dire la mia perché io sono più pratico e alcune discussioni prettamente quasi accademiche fatico a seguirle....purtroppo sono limitato!
..resta il fatto che sicuramente il tuo post può essere interessante.

[Huniseth]

Quindi se una foto è fortemente influenzata da cattivo seeing l'occhio umano può vedere lo stesso oggetto meglio? E quindi se è una buona foto con seeing buono l'occhio umano la può vedere peggio? Interessante, perchè quando vedevo la Luna ribollente le foto venivano uno schifo e quando la vedevo calma le foto venivano bene. Giustamente, una fotocamera non è l'occhio umano, sarànno state delle casualità.

[Albertus]

saluti

mi sembra che siamo andati fuori tema
secondo la mia limitata esperienza il piccolo rifrattore 32/120 è molto meno sensibile al cattivo seeing rispetto al Mak 150
vuol forse dire che i crateri della luna si vedono meglio con un 30 mm che con un 300 mm, in caso di di turbolenza atmosferica ?
per una valutazione complessiva bisogna tener conto di altri parametri quali appunto la risoluzione
tuttalpiù potremmo affermare che la differenza si riduce

quindi mi permetto di chiedere a tutti i possessori di piccoli rifrattori e grandi riflettori oltre a camere CCD/CMOS
credo siano tanti
con riferimento alla sola scala Pickering che misura la qualità del seeing
rende meglio il piccolo rifrattore o il grande riflettore o sono più o meno uguali ?

[Huniseth]

Come dicono i maneskin... siamo fuori di test.. cioè.. un 32/120 .. :wtf:

[Zoroastro]

Cn la mia camera 224C sul C11 ho un ingrandimento di circa 500x e un campo di pochi primi, ma di che parliamo.

[mazzolatore]

Di test su vari diametri e telescopi non posso parlare perché non ne so nulla.

Teoricamente però bisogna dire per seeing che cosa si intende. Da quello che ho capito informandomi e leggendo qua e là, la parola seeing viene utilizzata per mettere insieme un pò tutti gli effetti che deteriorano l'immagine vista nel telescopio.

Se vogliamo concentrarci solo sui 3 effetti principali abbiamo:
il peggioramento della risoluzione angolare
agitazione, tremolio della sorgente
scintillio, brillamenti della sorgente

Per quanto riguarda il peggioramento della risoluzione angolare abbiamo che si passa da
1.22\frac{\lambda}{D} \Rightarrow 1.22\frac{\lambda}{r_0}
Dove r_0 è l'ampiezza del fronte d'onda perturbato dall'atmosfera

Agitazione termica
\sigma_x^2 = \sigma_y^2 = 0.18D^{-\frac{1}{3}}r_0^{-\frac{5}{3}}

scintillio
\frac{\sigma_I^2}{I^2} = 19.12 \lambda^{-\frac{7}{6}} cos(z)^{-\frac{11}{6}} \biggl(\int C_{n}^2(h) h^{\frac{5}{6}}dh \biggr)^{-\frac{3}{5}}


Dove \lambda è la lunghezza d'onda della luce della sorgente, D è il diametro del telescopio, z è l'angolo zenitale, C_n parametro dell'indice di rifrazione dipendente da pressione e temperatura.


Di questi 3 effetti solo l'agitazione è legata all'apertura del telescopio, e tanto più è grande tanto più l'agitazione si manifesta.

La risoluzione angolare infatti credo che sia per tutti uguale a qualsiasi telescopio, se il seeing atmosferico impone 2" d'arco di risoluzione, possiamo stare con tutti i telescopi che vogliamo di varie dimensioni, ma al di sotto dei 2" nessuno scenderà.

Ho qualche dubbio sulla scintillazione, perche diametri maggiori raccolgono più luce, quindi la stessa percentuale di luminosità in più e in meno che vediamo durante lo scintillio, potrebbe essere avvertita da diametri differenti in modi differenti.
Ma sempre nel senso che diametri maggiori soffrono di più.

[mazzolatore]

L'argomento comunque è molto complesso, perché tali formule sono state ricavate in modo empirico, ovvero non c'è un modello che spiega per filo e per segno tutto quanto, ma sono state ricavate dall'esperienza comune e dalla pratica.

[Zoroastro]

Grazie Mazzolatore, informazioni preziose che non è facile trovare in forma così sintetica - e una chiusura elegante del tema.

Osservo però che se leggo bene la seconda formula che hai riportato la proporzionalità dell'agitazione sul diametro è inversa. Al crescere del diametro, ceteris paribus, diminuisce il termine D^(-1/3).

[Albertus]

nel sito :

https://www.telescope-optics.net/induced.htm

si fa uso delle formule riportate da mazzolatore
il termine "seeing" sembrerebbe essere in effetti un parametro empirico , difficilmente misurabile in quanto combinazione di effetti differenti

la causa principale , secondo l'autore è comunque il "Tilt"

in assenza di atmosfera i raggi di luce viaggerebbero in parallelo , l'atmosfera fa "inclinare" i raggi e la continua variazione dell'indice di rifrazione, in caso di turbolenza, li fa "saltare" di qui e di la causando lo sparpagliamento dell'immagine e l'effetto "scintillio"

in fondo all'articolo c'è un grafico

"rate of increase of seeing error (w) with aperture diameter (D)"

La relazione tra seeing (w) e apertura del telescopio (D) è

w = D^5/6

se il diametro raddoppia il seeing dovrebbe peggiorare del fattore 1.78

[Zoroastro]

Ottimo sito, grazie Albertus!

L'autore tratta l'errore di seeing in campo fotografico. Conclude che le formule dedotte si possono "probabilmente" applicare anche all'errore di seeing visuale "che è una specie di mix degli errori su lunghe e brevi esposizioni".


"This applies to both, long- and short exposure errors, which would imply that it probably applies to the visual seeing error, which is a sort of the mixture of the two, with the proportion of each varying with the error magnitude."

In visuale l'occhio umano ha tempi di esposizione, accumulo fotoni, risoluzione angolare etc non confrontabili con una camera CMOS o CCD.

[mazzolatore]

Al crescere del diametro, ceteris paribus, diminuisce il termine D^(-1/3).

Mmm oddio effettivamente non ci avevo fatto caso, ho ricontrollato se c'erano errori di battitura, ma effettivamente è D^-1/3 :confused::confused:

[Albertus]

bisognerebbe leggere tutto l'articolo da cui si ricava la formula :

sigma^2 = D^-1/3 ro^-5/3

Una spiegazione potrebbe essere la seguente :

sigma^2 è la varianza della deformazione del fronte d'onda in funzione del diametro
la varianza diminuisce con l'aumentare del diametro
il che significa :
la degradazione del immagine aumenta meno che proporzionalmente all'aumentare dell' area del telescopio
infatti al raddoppio del diametro il seeing peggiora del fattore 1.78 e non del fattore 4

Bisogna però considerare anche il valore medio (RMS) in funzione del diametro

l'articolo che ho citato considera la "variance averaged over the pupil"

phi^2 = (D/r0)^5/3

vale a dire

phi^2 = sigma^2 / D^2

da cui deriva il "RMS wavefront error"

phiL = (D/ro)^5/6

i due articoli dovrebbero quindi giungere alla stessa conclusione
a parità di seeing(r0) un piccolo rifrattore dovrebbe dare una prestazione migliore di un grande riflettore ma non proporzionalmente all'area del telescopio in quanto si verifica una parziale compensazione di tipo statistico dell'agitazione termica