成都巽风 发表于 2011-5-14 22:48

btw,上边的结构只是为了方便说明,而直接调用的DEMO库,结构并非典型,也并非铁定的成立。

对于是否有这个问题,可以参看astrophotography类对于系统成像相关的书籍以及论文。

任何光学系统中,只要通过厚玻璃板,必然会造成比薄板更严重的色散,这个在设计中都是需要考虑的问题。

苏鲁锭 发表于 2011-5-14 22:49

跟施密特比较,马修正板的色散是很明显的,这点在《星野摄影》中的也有叙述的。
因为色散基本趋向于同步 ...
成都巽风 发表于 2011-5-14 22:42 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif


马克苏托夫系统和共心系统是二回事。
马克苏托夫系统是不共心的。
共心系统也叫同心球壳系统。
一般书上是将这二个系统分开讲的。

xujun 发表于 2011-5-14 22:54

马式这种设计比较适合用在小望远镜上,口径大点的话,高阶球差和色散就大到不能容忍的地步了,这种方式就没有优点了。

成都巽风 发表于 2011-5-14 22:54

马克苏托夫系统和共心系统是二回事。
马克苏托夫系统是不共心的。
共心系统也叫同心球壳系统。
一般书上 ...
苏鲁锭 发表于 2011-5-14 22:49 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif

早期的Maksutov曾将整个系统的曲率中心放在同一位置,可以改变弯月板厚度来控制球面像差,是这个系统最大的优势。【注意黑体字标示的时间段】

因为弯月板越厚,色散越严重,后期的镜子为了控制产生的色差,又要控制成本,都将弯月板都控制在一定厚度内了,结构就改进到我们目前使用的这种方式。

不过因为在共心时候,这个系统的效果是很理想的,于是又衍生出复杂弯月版的结构(控制色差,同时又不能让球差显著增大,系统不一定要共心),目前还在作为台镜在使用的Maksutov类型的镜子,基本上都是复杂改正板,而不是单一厚玻璃了。

jiayuwqy 发表于 2011-5-14 23:09

成为科普帖了,学习学习,基本没看懂~~~

苏鲁锭 发表于 2011-5-15 11:02

本帖最后由 苏鲁锭 于 2011-5-15 11:04 编辑

早期的Maksutov曾将整个系统的曲率中心放在同一位置,可以改变弯月板厚度来控制球面像差,是这个系统最大的优势。【注意黑体字标示的时间段】

因为弯月板越厚,色散越严重,后期的镜子为了控制产生的色差,又要控制成本,都将弯月板都控制在一定厚度内了,结构就改进到我们目前使用的这种方式。

不过因为在共心时候,这个系统的效果是很理想的,于是又衍生出复杂弯月版的结构(控制色差,同时又不能让球差显著增大,系统不一定要共心),目前还在作为台镜在使用的Maksutov类型的镜子,基本上都是复杂改正板,而不是单一厚玻璃了。
成都巽风 发表于 2011-5-14 22:54 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif
同心球壳系统和马克苏托夫系统是不同的二回事。
马克苏托夫系统最大的特点是:用最简单的球面系统消除球差,可以比非球面磨制得更精确。
马克苏托夫系统可以完全消除色差(二级光谱也非常小)。
马克苏托夫系统消除色差的办法是:用弯月镜的二个球面的曲率差异来消除色差。
马克苏托夫系统消除球差的办法是:用弯月镜的整体弯曲来消除球差。
弯曲弯月镜消除了球差,保持弯月镜二个面的曲率差就同时消除色差。
改变弯月镜和反射镜的距离消除彗差。
所以马克苏托夫系统和成都巽风说的“同心球壳系统”是二回事。

苏鲁锭 发表于 2011-5-15 11:08

马克苏托夫系统的优点是:球面好磨制。
缺点是:
一)只消除初级球差,高阶球差没有消除。当口径很大,焦距很小时,高阶球差会很严重。
二)弯月镜很厚,比施密特校正板厚很多。重量大。又大又厚的好玻璃更难生产,成本更高。

Celestron 发表于 2011-5-15 11:16

太专业了 学习中~~::070821_01.jpg::

成都巽风 发表于 2011-5-15 11:28

同心球壳系统和马克苏托夫系统是不同的二回事。
马克苏托夫系统最大的特点是:用最简单的球面系统消除球差 ...
苏鲁锭 发表于 2011-5-15 11:02 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif

你有注意到我说的早期类型么?早期的确有这么一个设计类型,你不能视一个结构永远不变。Maksutov早期是作为Camera设计的,这个跟施密特是一样的。现在还有纯Maksutov么?

至少至今我没有找到一个Maksutov镜(不包括改进的结构),可以完全消除色差(二级光谱在摄影中是必须考虑的问题,你是将二级光谱排除在外了)。施密特跟马克苏托夫最大的区别就在于不改变原始设计的情况下,没有明显的二级光谱。一个摄星镜不考虑二级光谱的校正,这不是个笑话么?

在现阶段,你仅改变第二曲率,是没有办法良好修正色差的,否则为什么要拆分成两片材质一样,却要提供四个曲率的Houghton类板?

苏鲁锭 发表于 2011-5-15 11:34

。。。。施密特跟马克苏托夫最大的区别就在于不改变原始设计的情况下,没有二级光谱。

...
成都巽风 发表于 2011-5-15 11:28 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif
施密特和马克苏托夫系统,都是有二级光谱的。
但是它们的二级光谱都很小。一般情况下不需要修正。

苏鲁锭 发表于 2011-5-15 11:41

。。。。。在现阶段,你仅改变第二曲率,是没有办法良好修正色差的,否则为什么要拆分成两片材质一样,却要提供四个曲率的Houghton类板? ...
成都巽风 发表于 2011-5-15 11:28 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif
随手做一个马克苏托夫设计。
口径400mm,焦距535mm,所以可以说是“口径大焦距小了”。
二级光谱小于1/8mm只有,只有焦距的1/4000
但是高阶球差很大,达到1mm左右
马克苏托夫不存在色差,二级光谱也非常小。就是在“很强的光力时也是这样”

fanruolei 发表于 2011-5-15 11:53

xujun 发表于 2011-5-15 12:21

31楼的设计似乎还没优化过吧? 像差好象还是比较大的.
马式的弯月改正镜还是有一点点光焦度的,即使象 Houghton改正镜这种完全无光焦度的改正镜,当焦比大到1/3的时候就要考虑二级光谱了,相信马式的弯月镜在同等条件下就更要考虑这些因素了。
个人感觉马式的弯月改正镜残留色差和二级光谱还是有一点点的。只要口径不大,焦比不太快的情况下是小到可以忽略掉的。但是随着口径的增加,焦比的加快,色差和高阶球差就会变得明显。

成都巽风 发表于 2011-5-15 12:33

随手做一个马克苏托夫设计。
口径400mm,焦距535mm,所以可以说是“口径大焦距小了”。
二级光谱小于1/8mm ...
苏鲁锭 发表于 2011-5-15 11:41 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif

当M跟S想对比(口径,焦比)的时候,M的明显大于S的,作为设计者你不考虑残留么?球差以及彗差呢?

对于严肃的天文摄影包括测光而言,要提高空间分辨率,这些都是要考虑的因素。这个就是为什么小口径马镜一直也受到使用限制的原因。基本上作为摄影镜出现的马镜(包括衍生品)是非常稀少的。M镜如果没有苏联以及中国的低廉价格产品的话,本身还不可能达到现在的市场占有量。当作为爱好者觉得可以接受的,未必作为严谨的科研用途的镜子就会觉得可以接受了,而且就加工而言,高质量的厚玻璃本来就难取得,但是在小口径镜上,也没有大光圈的马镜出现(就现在市场而言,貌似只有AP、OfficinaStellare等少数几家提供大口径大光圈有全透过改正板衍生类摄星镜子,注意结构是Riccardi-Honders,是honders牛顿式布局改成了卡式布局(严格说,这个不是马类衍生镜子,因为主镜本身也是修正镜的一部分,镀膜在最后一个光学面,主镜本身参与修正。来这个已经超出目前我们讨论的范围,仅提出来),全球面,5片9个光学面,最短可以做到F3。而作为慢镜F6级、F7级、F14级的马类镜,AP倒是陆续生产过一些,产量都很低。优良的马类镜子,市场上的确比较稀少)。

btw,我不是科班出身,有些描述并不严谨,不要误会我的意思。

为什么我提出早期的是共心的,因为那个时候没有考虑色差的因素,系统本身是球面系统(轴对称),可以较好的控制彗差,改变弯月厚度以后,可以非常方便的控制球差。这个系统是最简单和方便的,但是到后来发现弯月不能无限增厚,否者厚玻璃带来的色差会越来越严重。于是结构上就做出了新的演变。即便是现在的结构,你要控制球差到非常理想的状态,你看色差是否会增加。你只考虑色差的时候,另外两者呢?现在改良结构,让色差跟球差都可以获得比较理想的控制,但是彗差却不如早期那么优良了。初级像差三者之间都是互相制约和影响的。本来谈单一像差的优化,就比较片面了。

最早我回复楼主的时候,只是描述了这个系统的发展和衍变,并没有说现在的系统是个共心系统。关于Maksutov的衍变历程,至于这个过程以及每种类型的优劣在网上非常容易搜索到。

修订一下,刚才我说的S没有二级光谱是不正确的,可以说不用过分关注(小口径施密特),所以在设计中基本是不需要特别关注考虑这个量的。
对于马类结构,个人认为最优良的是第二代改良版,就是利用折射率相同,色散不同的材料做组合弯月板,不过成本高,装调等等都麻烦。我们现在采用的Maksutov是最终的改良版,由于破坏了共心,你不得不去考虑对彗差的修正。大口径的弯月板因此受到了多种因素的制约,12寸以上的,成本依然高昂。

苏鲁锭 发表于 2011-5-15 13:17

本帖最后由 苏鲁锭 于 2011-5-15 13:21 编辑

当M跟S想对比(口径,焦比)的时候,M的明显大于S的,作为设计者你不考虑残留么?球差以及彗差呢?

对于 ...
成都巽风 发表于 2011-5-15 12:33 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif


据我对“同心球壳”的了解。
同心球壳系统是利用同心球面的对称性解决彗差等问题。
利用同心球壳透镜的球差抵消球面反射镜的球差。
这一点和施密特系统的理念相同。
施密特也是利用球心的对称性解决彗差等问题,不同的是施密特在反射镜的球心处放置校正板,校正球差,又不破坏“球”的对称性。
马克苏托夫在设计上不是从“对称性”出发。而是利用参数的安排达到消除:球差,色差,彗差
马克苏托夫系统的理念和施密特和同心球壳的设计理念都不同。所以马克苏托夫系统和同心球壳(共心)系统不是一回事。是二种不同的系统。不要因为它们的外形相似,就认为它们相同。
光学设计中的像差都是同时考虑。但是这不影响用不同的参数消除不同的像差。

成都巽风 发表于 2011-5-15 13:19

据我对“同心球壳”的了解。
同心球壳系统是利用同心球面的对称性解决彗差等问题。
利用同心球壳透镜的 ...
苏鲁锭 发表于 2011-5-15 13:17 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif

你一直没有想查询一下Maksutov的发展么?那我截图给你吧!


我一直以来都是叙述了这种结构的发展,而从未说过现在的马克苏托夫是共心系统吧!而是强调为什么从最初的共心,变成现在的结构!

成都巽风 发表于 2011-5-15 13:22

据我对“同心球壳”的了解。
同心球壳系统是利用同心球面的对称性解决彗差等问题。
利用同心球壳透镜的 ...
苏鲁锭 发表于 2011-5-15 13:17 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif

在同样结构下,一个光学参数的改变,必然带来初级像差三者都会产生改变,光学设计的目标是在使用目标确定的条件下,尽可能让三者都达到比较理想的修正。
你的最后一句话,我的确不赞同。当结构跟材料固定的时候,你保证色差完美的同时,未必能做到保证做到彗差跟球差达到需求值。这个是在设计中最基本的经验,没有任何结构可以改变一个结构参数,来保证至少两个像差结果不变的情况下,修正第三种像差。

苏鲁锭 发表于 2011-5-15 13:27

你看的“书”和我看的“书”不同!

成都巽风 发表于 2011-5-15 13:29

你看的“书”和我看的“书”不同!
苏鲁锭 发表于 2011-5-15 13:27 http://www.astronomy.com.cn/bbs/images/common/back.gif

那你也可以查阅Astronomia Telescope Optics,这些内容都有涉及

苏鲁锭 发表于 2011-5-15 13:30

本帖最后由 苏鲁锭 于 2011-5-15 13:32 编辑

其它的我不好讲。
“没有共心。。。。有明显的彗差”这一点我可以肯定是错误的。
不信你也可以用软件演算。
马克苏托夫是可以同时消除:色差球差彗差的!!
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查看完整版本: 原来还有这样的马卡望远镜!!!