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[自制DIY] 自制ADC之光轴矫正篇

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optical 发表于 2017-9-13 00:07 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 河南省 移动数据上网公共出口

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本帖最后由 optical 于 2017-9-13 07:15 编辑

如题,上次用自制的ADC拍土星后发现光轴不正,土星一边清楚一边模糊。还是不能完全发挥自制ADC的威力。由于好视宁不常有,老是靠老天来测试猴年马月了。今天决定做个人工星点来矫正光轴。
20_06_57_g4_ap19.jpg
这个图片是拍的500米外正在施工的高层楼顶的钢丝绳,左下的是米德2x+224mc巴洛拍摄,右上是自制的2.2x巴洛兼ADC+224mc拍摄。可见自制的也是光轴歪,导致左上有鬼影。不过左下米德的可见有轻微蓝边色差,右上的没有蓝色色差了。卡镜固有色差某种程度上被抵消了。至于这个蓝色色差是巴洛引进的,还是主镜固有的,我直焦拍过,是主镜的色差,图片找不到了,改日上传。
18_17_54_g4_ap59.jpg
可以看到我是把镜片粘到一个多孔铝板上就这么用的,镜片肯定会有歪斜的情况。然后我矫正的过程中发现,镜片不仅中心位置往一边偏,还存在倾斜。这样也不奇怪,这么随便搞了个铝片如果光轴正,反而还奇怪了呢。如果米德的2x是标准的话,这个ADC兼巴洛的倍率大约在2.2x的样子。
IMG_20170912_222000.jpg
先做人工星点,先找了一个大功率LED。
IMG_20170912_164804.jpg
加小电流点亮,证明它是好的。
IMG_20170912_164848.jpg
然后用铝箔贴上去,并且把铝箔用针扎一个大约0.3mm的小孔。不过这个不是重点。
IMG_20170912_170558.jpg
重点是,我测试距离只有40米。主镜口径12寸,分辨率是0.46角秒。就是在40米距离上可以分辨0.07mm。如果要检验镜子的极限分辨率,就必须让点光源的尺寸远小于0.07mm。至少要0.01mm。用针扎,很考验技术,针尖真的很难扎这么小的孔。恩,那咱就用显微镜镜头把它缩小。在它前面20厘米放一个100x的显微镜物镜。等效于把点光源尺寸缩小了100倍。0.3/100=0.003 mm。恩,这个尺寸可以了,肯定不会在镜子那一边看到孔的形状了。
IMG_20170912_215604.jpg
然后要人为做一个色差,由于人工星点也在大气中,没有大气色差,只好在它的前面放一个棱镜来模拟大气色差了。由于棱镜尺寸太小,距离不能太远,产生的色差很小,不过还是有的。虽然比30度高度的大气色差小一点。
IMG_20170912_215608.jpg
下面就可以看光轴了。这个是调整前的,就是上次拍土星的时候的光轴,衍射环都飞到左上角了,这应该就是导致左上角模糊的原因。摄像头是ASI224MC,主镜是米的12寸施卡。
调整前.jpg
粗调了一下,发现没啥改善。
粗调.jpg
没办法,只好拆下来仔细调整。光轴调整好了之后,看到的星点是这样的,请无视这个稍微倾斜的色差,因为棱镜我放歪了,唉,自己这么粗心。有大气色差的星点,星点拉长,尤其蓝色通道。
有色差.jpg
调整凹镜的垂直位置抵消色差后,可以看到爱里斑复原了。
补偿.jpg
因为使用的是单片的平凹透镜,不免会有各种相差,为了看下良像场的大小我把爱里斑移动到大小大约2倍于土星直径距离中心的地方,可以看到有轻微色差,但是爱里斑基本还是保持着它的形状,这个对分辨率影响远不及大气视宁度的影响。但是会产生一定的倍率色差。中心爱里斑直径大概8个像素,每个像素3.75微米,中西爱里斑大概30微米。与F22的焦比的镜子爱里斑在波长555nm的直径29.8微米大致符合。
补偿边缘.jpg
这回换上米德的2x巴洛,来和我自制的巴洛做个对比。可以看到,米德的巴洛和自制的差别很小。差别是自制的ADC巴洛倍率比米德的2x倍率稍微大一些,爱里斑也就大一些。
米德有色差.jpg
拿走棱镜后的米德2x巴洛的爱里斑。中心爱里斑大概占7个像素,中心爱里斑尺寸是26.25微米,与F20的镜子的中心爱里斑在555nm波长尺寸27微米基本符合。 米德无色差.jpg
不太严谨的结论:用单片凹镜自制ADC巴洛,基本不影响镜子的极限分辨率(暂定基本不影响吧,因为我还没拿出更加有说服力的铁证来证明),但是会有倍率色差和位置色差,不过这个不重要,倍率色差和位置可以后期矫正,但是明显提高的行星细节。我当年用TV的巴洛在更好的视宁下都没有这么好的细节,特别是蓝色通道(这里没有贬低TV顶级器材的意思,TV配合ADC也一样很厉害)。并且单片凹镜的反向色差在某种程度上抵消(不能说完全抵消,但有很明显的改善)了施卡主镜固有的轻微色差(因为单片镜片的色差,它不适合在牛反和APO这些无色差系统上用),对于我这样懒人只用彩色摄像头人来说无疑是个好事儿。同时也说明了没有最好的器材,只有最合适的器材。

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弼马温1984 发表于 2017-9-13 07:36 来自手机 | 显示全部楼层 来自: 广东省广州市 电信
显微镜镜头这个创意很好很强大,会不会引入色差?

点评

这个物镜不是APO,就是普消的100x物镜,的确会引入色差。但是想一下,这个是相当于把小孔的像在物镜前成实相,色差尺寸是在纳米级别的。我的望远镜还分不出这么小的色差。另外那个用来模拟大气色差的60度棱镜,色差  详情 回复 发表于 2017-9-13 07:46
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 楼主| optical 发表于 2017-9-13 07:46 | 显示全部楼层 来自: 河南省 移动数据上网公共出口
本帖最后由 optical 于 2017-9-13 07:47 编辑
弼马温1984 发表于 2017-9-13 07:36
显微镜镜头这个创意很好很强大,会不会引入色差?

这个物镜不是APO,就是普消的100x物镜,的确会引入色差。但是想一下,这个是相当于把小孔的像在物镜前成实相,色差尺寸是在纳米级别的。我的望远镜还分不出这么小的色差。另外那个用来模拟大气色差的60度棱镜,色差可比物镜色差大的多了,故意引入的色差都不还不如30度高度天体通过大气的色差大呢。
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文玩核桃 发表于 2017-9-13 09:10 | 显示全部楼层 来自: 内蒙古呼和浩特市 电信
顶帖学习一下!
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mandii 发表于 2017-9-13 09:35 | 显示全部楼层 来自: 香港 Hknet公司
本帖最后由 mandii 于 2017-9-13 09:37 编辑

威吓一大早那么大个土星 ! 吓死人了
历害历害NND哈哈~
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