地面天文望远镜的分辨率极限仅1''的说法靠谱吗？

看到一些有关视宁度的资料(如百度百科)中提到，受视宁度的影响，地面望远镜不论什么口径能达到的分辨率极限只有1''左右，大家觉得这个分辨率极限会不会有点低？估算了一下，论坛中发的一些月球图片的有效分辨率似乎都已经达到甚至超过了该值。
再者，正常人裸眼分辨能力为1'，视力超常者还可以更高，若望远镜的最佳分辨率只能到1'那岂不是还不到裸眼视力的60倍？

不可能

如果只有这么点的话

造那么大的望远镜干啥呢

同样疑惑中。。。感觉只是一个平均值。同样疑惑的还有望远镜的分辨率，比如土星的卡缝只有0.5角秒，但很多同好的1.74角秒分辨率的80口径镜子都拍到了。恩缝0.05角秒，同样很多10寸以上的镜子拍到了。等高人解惑。

optical 发表于 2015-5-7 15:54
同样疑惑中。。。感觉只是一个平均值。同样疑惑的还有望远镜的分辨率，比如土星的卡缝只有0.5角秒，但很多 ...

观测到点状或单条线状的物体不需要太高的分辨率吧，比如恒星的视角都远小于1'，但肉眼就可以看见不少；看视力表要分辨E的开口比较难，但如果只要分辨和E的笔画等粗细的一条直线是否存在则要简单得多。不过能看清恩缝还是非常不错的。

optical 发表于 2015-5-7 15:54
同样疑惑中。。。感觉只是一个平均值。同样疑惑的还有望远镜的分辨率，比如土星的卡缝只有0.5角秒，但很多 ...

后来我又思考了一下，单个点状和线状辨别能力主要和对比度(亮度差)有关。就土星卡缝而言，其对比度不是很大，可能还是得达到1角秒左右精度才能看到。
你提到的望远镜的标称分辨率应只是根据口径用简单公式算出，我估计其实际分辨率可以超过标称分辨率。至于恩缝，即使是疑似看到所需的精度也远高于1角秒。由此看来，视宁度造成的所谓1秒地面分辨率极限应该是不存在的。

njzz 发表于 2015-5-8 12:49
后来我又思考了一下，单个点状和线状辨别能力主要和对比度(亮度差)有关。就土星卡缝而言，其对比度不是很 ...

不准备只思考了，改天有空打印一个测试分辨率的图像，贴到100米外后者1公里外的墙上用望远镜看看就知道了。

optical 发表于 2015-5-8 12:59
不准备只思考了，改天有空打印一个测试分辨率的图像，贴到100米外后者1公里外的墙上用望远镜看看就知道了 ...

期待测试结果。
搜了一下，论坛中有人做过类似的测试，用天狼画师90DL在132米外观测1mm间距的线条，结果感到还有余力，也就是实际分辨率可以超过标称分辨率。供参考。
http://www.astronomy.com.cn/bbs/thread-293314-1-1.html

视宁度是有办法克服的，要不然全世界不会有那么多大天文台了。
我们业余爱好者能接触到的，主要应该是Adaptive Optics（AO）和Lucky imaging两种方法了。
AO比较贵，土豪们玩的。
后面一种很常见，大家用摄像头拍行星和月面，用的就都是lucky imaging。但是要求就是，lucky imaging必须短曝，捕捉视宁度好的瞬间，挑选出来叠加。所以lucky imaging的曝光效率不高，时间换分辨率。还有一个缺点就是，lucky imaging曝光时间短，如果不是月亮行星这种特别亮的目标的话，单张信号很弱，所以要求读取噪声相当低。想要用这种方法玩深空的话，恐怕需要EMCCD这种基本无读取噪声的黑科技了。

lowsfer 发表于 2015-5-8 14:17
视宁度是有办法克服的，要不然全世界不会有那么多大天文台了。
我们业余爱好者能接触到的，主要应该是Adapt ...

明白了，由此看来地面观测的极限虽然不是1''，但是也在这个量级上。
查了一下紫金山天文台的百度百科资料，其中提到该台观测基地的视宁度是“好于1角秒”，估计极限也在这附近。这么看一些业余爱好者的片子分辨率已经接近专业天文台的水准了。

njzz 发表于 2015-5-8 16:40
明白了，由此看来地面观测的极限虽然不是1''，但是也在这个量级上。
查了一下紫金山天文台的百度百科资料 ...

那你太低估专业天文台的水平了，或者你太高估业余爱好者的水平了……
那个只是天文台当地的视宁度，并不是说一定只能达到这个分辨率。ESO天文台公开发布了很多照片，你可以看看。很多图片光靠数星点的像素数目都能看出来分辨率到了0.2角秒这个水平。我不知道有没有业余大师能拍出那个水平来……我觉得没戏。
要是真如你所说的话，还花那么多钱造VLT做什么……搞几十万的业余设备不就好了……

lowsfer 发表于 2015-5-8 18:28
那你太低估专业天文台的水平了，或者你太高估业余爱好者的水平了……
那个只是天文台当地的视宁度，并不 ...

在论坛上看到的一些片子分辨率也是令人叹为观止的，比如下面这个帖子中的土星，分辨率应该也不弱于0.2''吧：

http://www.astronomy.com.cn/bbs/thread-311166-1-1.html

njzz 发表于 2015-5-9 00:48
在论坛上看到的一些片子分辨率也是令人叹为观止的，比如下面这个帖子中的土星，分辨率应该也不弱于0.2'' ...

要是C14就足以媲美专业天文台了，那欧洲还花几百亿做ESO干什么……
14寸的话，刚算了下分辨率极限是0.34，差得远呢。并且0.2也绝非ESO的极限，我只是根据他们发布的深空照片数的星点算的。要知道深空和行星相比，要克服视宁度影响要难很多。用C14去拍个球团星云啥的，肯定无法达到那么好的效果。
不说ESO了，国内的地理位置比较好的专业天文台，花心思拍土星也绝对可以比C14好很多。要不然这些搞天文的还不如业余的，不是吃白饭了，各国政府不傻，更不会一堆国家一起犯傻。

业余的就是业余的，咱们不应该去强行和科研级别的比。消费级产品，都要讲究性价比，很多地方需要妥协。和不计投入烧钱烧出来，只求性能的专业级别设备是没法比的。业余的大师，咱们应该尊敬，他们拿业余级别的设备，拍出来很好的效果很厉害。但是拿他们的作品去和顶尖专业天文台的比，那也太难为他们了。

lowsfer 发表于 2015-5-9 21:12
要是C14就足以媲美专业天文台了，那欧洲还花几百亿做ESO干什么……
14寸的话，刚算了下分辨率极限是0.34， ...

是的，专业天文台设备更强、分辨率更高是毫无疑问的，只是对包括本论坛在内的业余爱好者的片子所达到的高素质感到惊讶。
刚才查了一下，哈勃望远镜上的行星照相机的单个像素解析力为0.043秒，广域照相机分辨率则稍低，这个应该是地面上无法逾越的极限了。

optical 发表于 2015-5-7 15:54
同样疑惑中。。。感觉只是一个平均值。同样疑惑的还有望远镜的分辨率，比如土星的卡缝只有0.5角秒，但很多 ...

关于80口径1.74秒分辨率的镜子能拍摄到0.5秒卡缝的问题，我觉得还有一个主要原因是因为这里的1.74秒是线对分辨率，转换到像素分辨率需要乘2，加上品质好的镜子可以突破一点瑞利极限，以及卡缝表观视角的展宽，综合作用下应该就能拍到了。至于恩缝，从我所见的图片来看扩展都很厉害，表观宽度远不止0.05角秒，估计线对分辨率达到0.4秒差不多就能看到。

视宁度是变化的，所以地面视宁度极限1秒，仅具参考意义。当物镜口径120mm时，分辨率就1秒。物镜分辨率1分，则口径是2.3毫米，等于瞳孔直径。不是所有人的明视距离分辨角都是1分，大约在250mm处可以分辨0.07mm。我就可以看清玻璃透镜表面宽度0.007mm的擦痕。有一次沈阳自动化研究所要刻宽度0.004mm的分划板线条，我用蜡笔圈上，他们用6倍放大镜也能看不到。

optical 发表于 2015-5-8 12:59
不准备只思考了，改天有空打印一个测试分辨率的图像，贴到100米外后者1公里外的墙上用望远镜看看就知道了 ...

这个实验并不能解决这个问题，因为地面水平观测和天文观测是不一样的。因为地表附近的气流扰动远比高空中的厉害，天文观测有上1千多倍的，地面观察上到1百多倍气流影响已经非常大了。

我想1角秒应该是持续的、整个画幅的分辨率全部达到1角秒，而不是由于大气的干扰断续的、局部的分辨率达到1角秒。前者不需要叠加处理即可分辨到1角秒的精度，用于巡天只能这样，不然还要拍N张叠加的话，效率就太差了。

不靠谱，有自适应光学。6.5米的麦哲伦都能借助AO看到衍射极限，已经达到0.02角秒。更大的可以有更高分辨能力

目视和长曝光摄影基本是这样，受限于大气视宁度。

短曝光（毫秒级别）的行星摄影，当口径和视宁度匹配的好，有一定概率获得超越视宁度并达到镜子本身分辨极限的图片。这个概率有公式定量描述，口径越大这个概率越低。500毫米以下的小镜子，综合收益和口径基本是正相关的。