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[原创经验] 双筒望远镜分辨率之解

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蚂蚁恶魔Y 发表于 2014-5-24 10:23 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 江苏省无锡市江阴市 电信

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本帖最后由 蚂蚁恶魔Y 于 2014-5-25 09:00 编辑

    最近看到了很有追求的帖子,问“富士能25 150能不能看清冥王星吗?”。我觉得双筒爱好者很多对双筒的分辨率没有基本的认识。

    理论上150口径的极限星等是12.98,分辨率0.93角秒。但普通人眼的分辨率只有50角秒,放大25倍只有2角秒。也就是说普通人用富士能25 150的极限星等还是12.9,但分辨率还只有2角秒。
   冥王星14等,分辨率0.1角秒(近地45亿公里,其直径2300公里),好吧,要看到至少要250口径,和极限星等有关。看清至少1000倍以,才能看到一些细节,民用的基本不用想了。双筒望远镜的实际分辨率基本都是:肉眼分辨率/放大倍数   基本都是达不到物镜极限的。

所以因为肉眼限制,双筒25 150 并不会比25 100感觉强,集光度是高了,可是分辨率还是一样的,能看清的极限也是一样的。但如果能上到40 150就不一样了。这样提升拉近倍数,肉眼可达到的分辨率就高了。
自测肉眼、天狼90DL、天协7 50 、天协2080分辨率


    天文观测和目视观测最重要的无过乎分辨率、色差、形变、平场。天望的分辨率、色差尤为重要。望远镜官方的分辨率都是基于物镜口径的简单计算,实际效果千差万别。至于双筒不论低端还是高端都很少有标注分辨率的,因为大部分目镜都是固定倍数的,所以根本达不到极限的分辨率。本人新手一枚 ,用简单直观的方法粗略的测试望远镜的分辨率素质。本次测试只代表某品牌某型号单件商品的素质,不能代表其品牌的综合或平均素质。
    原理:测量能够分辨一毫米细线的实际距离,然后用公式计算肉眼观测的实际的分辨率。依次测试本人肉眼、天狼画师90DL天协7 50、天协20 80的观测分辨率。(肉眼是观测的基础,不得不测)                 

(这个公式是我自己搞的,不用找出处了。我发现百度和搜搜上都是大概的解答或者基于肉眼像素的统计方法,不太准确。所以我就用观测法计算,原理上应该没什么问题。)
      1毫米视为弧长
分辨率公式=弧长/观测半径圆的周长  再*360=分辨角(单位度) 换算成秒再*3600
    准备:新建WORD文档,划几条细线,紧密排列,粗细设置为3磅,线粗正好一毫米,间隔1毫米。打印后贴在小盒上进行观测,细线边用粗笔写个大字,方便对焦。(较粗的线观测距离会很长,来回跑不方便.太细的线由于观测距离过短影响测试精度,本人设为1毫米)

一、肉眼  本人近视,矫正1.0,1毫米极限分辨距离为4米,后又让几个戴眼镜的同事都试了一下,都是4米左右。
肉眼分辨率=0.001/(2*4*3.1415926 )   *360*3600=51.57角秒
也就是说视力1.0的人眼分辨率基本就在50角秒左右


有的科普贴上说人的眼睛可以至少可以达到30角秒,这种说法还是靠谱的。从实验角度看,那么视力较好的人30角秒应该没什么问题。         

二、天狼画师90DL
    画师80DS宇文大侠已经测过了,可以达到理论极限的。但他是摄像观测,我是肉眼观测,还是有区别的。肉眼分辨率也就51.57角秒,也就是用50X,200米的距离上我应该能够极限分辨1毫米来着。但此时分辨率应该达到1.03角秒。
90口径的极限分辨率=140/90=1.56角秒
按上公式倒推算90口径的1毫米极限距离X
距离X=0.001*360*3600 /2/圆周率/1.56=132.2米

所以我的观测距离就定在132.2米和200米两处,有必要的话加点观测。具体观测数据如下表

数据证明双筒的
实际观测分辨率=肉眼分辨率/放大倍数
                观测距离就=1毫米肉眼观测距离*放大倍数

    大双小双的分辨率都合格,天狼的表现比较让人满意,25倍时看不到一毫米线是因为拉近倍数不够,就相当于6.5米看一毫米线,看不到正常。40倍时终于上到了物镜理论分辨率,能够区分3跟1毫米细线。但上到50倍反而无法分清,再上到150倍,又能分清了,而且感觉还有余力,只是我在太阳底下晒了将近2小时受不了了,不想再移窝观测了。我只能说天狼画师90DL的分辨角应该略小于1.56角秒。对了那个PL40的目镜不是天狼的是星特朗的。从此看天狼原配的目镜还是不错的。
   今天风很大,视宁度不佳,地面很热,能明显看到一层层的热气流。能用肉眼测试到天望的物镜分辨率极限我很欣慰。   


    目测的分辨率都是对于一般视力的人而言的,对于视力很好或者有远视眼的人来说,分辨角肯定能更小。有一次我用画师90DL打木星,我妈的老花眼就能比我看到更多的细节,这点不服不行啊。
   
   接下来说说色调画质的问题,天狼90的色调“清丽”略冷一点点,锐度较好。天协750色彩比较丰富,饱和度较好。天协2080就不行了,蓝紫光偏多,色调偏冷。相比较天协7 50的画面比较通透,比较具有性价比。
   这是一个简单有效的测试,全过程2小时左右。有兴趣的朋友可以自己试一下,看看效果。











QQ图片20140524102451.jpg
自强不息
shinningsun 发表于 2014-5-24 11:04 | 显示全部楼层 来自: 四川省成都市 电信
营养贴,受教了!

这对于以后镜友选镜,有较大帮助。

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相互学习,共同进步。  详情 回复 发表于 2014-5-24 11:28
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slion1980 发表于 2014-5-24 11:17 | 显示全部楼层 来自: 广东省深圳市 电信
用事实说话,顶一个,楼主辛苦

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工欲善其事必先利其器,了解工具还是必要的  详情 回复 发表于 2014-5-24 11:23
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 楼主| 蚂蚁恶魔Y 发表于 2014-5-24 11:23 | 显示全部楼层 来自: 江苏省无锡市江阴市 电信
slion1980 发表于 2014-5-24 11:17
用事实说话,顶一个,楼主辛苦

工欲善其事必先利其器,了解工具还是必要的
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 楼主| 蚂蚁恶魔Y 发表于 2014-5-24 11:28 | 显示全部楼层 来自: 江苏省无锡市江阴市 电信
shinningsun 发表于 2014-5-24 11:04
营养贴,受教了!

这对于以后镜友选镜,有较大帮助。

相互学习,共同进步。
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钱欧阳 发表于 2014-5-24 12:07 | 显示全部楼层 来自: 江苏省南京市 电信
我觉得lz的分析也是有点点问题的,分辨率应该是解析的参数,是看不看的清。肉眼能看清好多恒星,恒星的视夹角也没有达到肉眼视角吧!!看点光源,还是要看亮度吧

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同意这个说法,看到点光源和分辨两个点光源是两回事,楼主用分辨率公式推测看不到冥王星是有问题的(尽管真看不到,也和分辨率公式没有什么关系) 我们用望远镜能看到的星星的视角很多都是小于口径分辨率极限的。  详情 回复 发表于 2014-5-24 13:18
是的,极限星等和分辨率还是不一样的,所以观星用星等,观景用分辨率。但如果两颗星之间的距离小于2角秒的话,你还是看不清的,认为那只是一个星  详情 回复 发表于 2014-5-24 12:40
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文质斌斌 发表于 2014-5-24 12:17 | 显示全部楼层 来自: 浙江省金华市 电信
楼主在我心里的形象立马变得牛逼闪闪,请问这些理论你都是从哪里学到的,我也要去补充下营养。

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我发现百度和搜搜上都是大概的解答或者基于肉眼像素的统计方法,不太准确。所以我就用观测法计算,原理上应该没什么问题。  详情 回复 发表于 2014-5-24 13:01
分辨率的公式是我自己搞出来的,思量下觉得没有问题就用了,观测下来也是没有问题的,和公式相符。  详情 回复 发表于 2014-5-24 12:43
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 楼主| 蚂蚁恶魔Y 发表于 2014-5-24 12:40 | 显示全部楼层 来自: 江苏省无锡市江阴市 电信
本帖最后由 蚂蚁恶魔Y 于 2014-5-24 12:50 编辑
钱欧阳 发表于 2014-5-24 12:07
我觉得lz的分析也是有点点问题的,分辨率应该是解析的参数,是看不看的清。肉眼能看清好多恒星,恒星的视夹 ...

是的,极限星等和分辨率还是不一样的,所以观星用星等,观景用分辨率。但如果两颗星之间的距离小于2角秒的话,你还是看不清的,认为那只是一个星。就像一些双星系统,低倍看是一颗星,高倍才能看清。
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 楼主| 蚂蚁恶魔Y 发表于 2014-5-24 12:43 | 显示全部楼层 来自: 江苏省无锡市江阴市 电信
文质斌斌 发表于 2014-5-24 12:17
楼主在我心里的形象立马变得牛逼闪闪,请问这些理论你都是从哪里学到的,我也要去补充下营养。 ...

分辨率的公式是我自己搞出来的,思量下觉得没有问题就用了,观测下来也是没有问题的,和公式相符。
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 楼主| 蚂蚁恶魔Y 发表于 2014-5-24 13:01 | 显示全部楼层 来自: 江苏省无锡市江阴市 电信
文质斌斌 发表于 2014-5-24 12:17
楼主在我心里的形象立马变得牛逼闪闪,请问这些理论你都是从哪里学到的,我也要去补充下营养。 ...

我发现百度和搜搜上都是大概的解答或者基于肉眼像素的统计方法,不太准确。所以我就用观测法计算,原理上应该没什么问题。
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ytwiger 发表于 2014-5-24 13:18 | 显示全部楼层 来自: 江西省上饶市 电信
钱欧阳 发表于 2014-5-24 12:07
我觉得lz的分析也是有点点问题的,分辨率应该是解析的参数,是看不看的清。肉眼能看清好多恒星,恒星的视夹 ...

同意这个说法,看到点光源和分辨两个点光源是两回事,楼主用分辨率公式推测看不到冥王星是有问题的(尽管真看不到,也和分辨率公式没有什么关系)
我们用望远镜能看到的星星的视角很多都是小于口径分辨率极限的。

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时有问题,看到和看清是2个概念。看到只和极限星等有关,看细节才和分辨率有关,相关内容已改正  详情 回复 发表于 2014-5-24 13:53
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 楼主| 蚂蚁恶魔Y 发表于 2014-5-24 13:53 | 显示全部楼层 来自: 江苏省无锡市江阴市 电信
ytwiger 发表于 2014-5-24 13:18
同意这个说法,看到点光源和分辨两个点光源是两回事,楼主用分辨率公式推测看不到冥王星是有问题的(尽管 ...

时有问题,看到和看清是2个概念。看到只和极限星等有关,看细节才和分辨率有关,相关内容已改正
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天狼星666 发表于 2014-5-24 14:52 | 显示全部楼层 来自: 内蒙古赤峰市 电信
由于冥王星是冰质的,虽然体积较小,但反照率达0.15,和火星相当。冥王星的偏心率达到0.25,公转轨道是明显的扁长,远日点时,距离太阳中心74亿公里,过近日点只有44亿公里。但尽管如此,在地球上看,冥王星最亮时,也只有+14.9m。在地球大气层下,业余级的望远镜,分辨只有1''的冥王星视面,是没有意义的。所以,如楼主所言,能否观察到这个“点”光源,才有讨论的必要。

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计算下来视面应该是0.1角秒,看到有人声称用信达小黑150拍到过冥王星,口径也不对啊,严重怀疑他拍到的是几个星的集合体,所以我才说分辨率也很重要 牧友拍到的冥王星,我觉得应该不是  详情 回复 发表于 2014-5-24 15:22
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 楼主| 蚂蚁恶魔Y 发表于 2014-5-24 15:22 | 显示全部楼层 来自: 江苏省无锡市江阴市 电信
天狼星666 发表于 2014-5-24 14:52
由于冥王星是冰质的,虽然体积较小,但反照率达0.15,和火星相当。冥王星的偏心率达到0.25,公转轨道是明显 ...

计算下来视面应该是0.1角秒,看到有人声称用信达小黑150拍到过冥王星,口径也不对啊,严重怀疑他拍到的是几个星的集合体,所以我才说分辨率也很重要
牧友拍到的冥王星,我觉得应该不是

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天狼星666 发表于 2014-5-24 15:31 | 显示全部楼层 来自: 内蒙古赤峰市 电信
通常情况下,冥王星视面不到1'',16。5m应该是照相星等。星像模糊,确实不易辩认。

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刚看了下,冥王星06年就被开除出九大行星了,因为轨道不稳定,影响因素太不确定。好神奇  详情 回复 发表于 2014-5-24 18:07
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 楼主| 蚂蚁恶魔Y 发表于 2014-5-24 18:07 | 显示全部楼层 来自: 江苏省无锡市宜兴市 电信
天狼星666 发表于 2014-5-24 15:31
通常情况下,冥王星视面不到1'',16。5m应该是照相星等。星像模糊,确实不易辩认。 ...

刚看了下,冥王星06年就被开除出九大行星了,因为轨道不稳定,影响因素太不确定。好神奇

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是的,我国天文界投的赞成票。归为矮行星。  详情 回复 发表于 2014-5-24 18:15
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天狼星666 发表于 2014-5-24 18:15 | 显示全部楼层 来自: 内蒙古赤峰市 电信
蚂蚁恶魔Y 发表于 2014-5-24 18:07
刚看了下,冥王星06年就被开除出九大行星了,因为轨道不稳定,影响因素太不确定。好神奇 ...

是的,我国天文界投的赞成票。归为矮行星。
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深空深深深 发表于 2014-7-12 10:59 | 显示全部楼层 来自: 山西省太原市 电信
精彩的评论
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HL_David 发表于 2014-7-23 08:23 | 显示全部楼层 来自: 江苏省南京市 南京大学
蚂蚁恶魔Y 发表于 2014-5-24 15:22
计算下来视面应该是0.1角秒,看到有人声称用信达小黑150拍到过冥王星,口径也不对啊,严重怀疑他拍到的是 ...


楼主的科普很有必要,感觉很多人都存在误区。

另外关于冥王星的问题与楼主探讨:小黑能拍到我认为没有问题,当年发现冥王星的时候还是用的胶片摄影,只要极限星等允许曝光时间足够应该都能拍到一个星点,问题在于冥王星这个东西拍一次是不能证明的,要连续跟踪拍摄才能发现它在星图上的位移

点评

理论上6寸镜是可以拍到冥王星的。  详情 回复 发表于 2014-7-23 09:32
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cosmosEX 发表于 2014-7-23 09:32 | 显示全部楼层 来自: 美国 乔治梅森大学
HL_David 发表于 2014-7-23 08:23
楼主的科普很有必要,感觉很多人都存在误区。

另外关于冥王星的问题与楼主探讨:小黑能拍到我认为没有 ...

理论上6寸镜是可以拍到冥王星的。
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