关于望远镜分辨率的实验与思考

一直想搞清楚不同口径的望远镜在理想状态下观察大行星可以看到的细节。因为没法到太空去作实验，只好在Photoshop里模拟一下。

取木星一枚，放入锅中，至八成熟，捞出，撒上葱花，胡椒面，即可食用。。。

言归正传： 对于240mm口径的望远镜理论分辨率为0。5“，木星冲附近的视直径大约为45”，土星光环的视直径也差不多。按采样理论，每个像素应为理论分辨率的1/2即可充份发挥望远镜的分辨能力，这样对木星和土星(包括光环)，直径就大约是180个像素。

取卡西尼飞船去年拍的木星照片一张，缩小到180像素直径作为基准照片，见图1-1。它代表了240mm理想望远镜在理想条件下看到的木星。
再将它缩小为3/4，2/3，5/8，1/2尺寸，见图1-2，1-3，1-4，1-5。
分别代表了口径180mm, 160mm, 150mm, 120mm理想望远镜在理想条件下看到的木星。




图一：

看上去都很清楚。下面就换一种表达方式。把所有照片都resize到180像素直径，如图二。这样它们都一样大了，代表了不同口径的望远镜使用同一放大倍率看到木星的差别。可以看出，随着口径的减小，分辨率的损失，精细的细节在丢失。然而木星上还是很多细节是大尺度的，并不需要很大的口径就能看到。但为什么它们并不容易被看到呢？因为木星表面细节大部份是低反差细节，大气的损耗和望远镜制造和调整的不完美使它们很容易丢失。所以在木星摄影时对光学系统的反差比分辨率要求更高。地球上拍的最好的木星照片和图2-3大致相当。说明分辨率并没有超出一个160mm的小望远镜很多。



图二：

拍出土星的Enke缝是我今年的目标，下面就看看多少分辨力才能拍出它？

把哈勃拍的土星也作同样处理，不过这回Resize到一样尺寸的时候放的更大一点以便更容易看出Enke缝，如图三。 240mm和180mm口径时可以清楚看出Enke，160mm时就勉强许多，150mm时就十分勉强，可以说150mm口径是分辨Enke的下限。120mm时就完全看不出了，只能看出Enke Minium. 当然，这些都是在理想情况下。


以上的实验和分析仅代表我的个人意见，有不正之处还请指出。


图三：请点击看全尺寸图

试试这个 Aberrator 软件,不知对你是否有帮助
http://aberrator.astronomy.net/

（1）我们的牧夫论坛空间是由lamost工程提供的，
中国国家天文台的lamost望远镜分辨率约为只有0.5角秒，口径2.4m，施密特反射式由国内著名院士设计，采用主动光学技术；

（2）用0.5角秒分辨率的折反镜，（Celestron的G9/14，口径234mm，施密特折反射)
还有大气抖动一般不小于0.5角秒，来拍摄只有0.05角秒的恩克环缝，（320km宽)，

呵呵，大家觉得可能吗？
我觉得用200mm镜子拍恩克环缝不可能。

我估计拍摄恩克环缝还是有可能的。
1、大气抖动可以选择抖动小的frame用叠加来减小其影响
2、并非小于瑞利判据的就不能分辨，用叠加也能提高分辨力
3、环缝的分辨不同于两个两点的分辨，瑞利判据在这里不好用
我以前初步的判断，条件要松1倍。后来本论坛的GCR曾经仔细计算过，大概条件还可能更松，可能为3倍或更多。也就是说，234mm的镜子可能有能力直接分辨0.15角秒的暗缝隙。

哈哈，这里并没有可能性的问题，爱好者Renato Tarabella 用7寸的马卡就拍出了ENKE缝：
http://web.tiscali.it/renatotarabella/astronomia4.htm
9。25寸的SCT应该也能。
这是爱好者Paulo de Almeida用10寸Meade拍的木星，副镜遮档比40%：

在这：

呵呵，ENKE缝在那儿？

右下角自己看嘛 ：)

恩克环缝（Encke division）是土星A环中的空隙环缝，它宽约320Km，
因为它距离土星2.21R单位（R是土星半径60000km)
而土星A环距离土星2.03～2.27R， 所以恩克环缝应该很靠近A环的外部。

上面的照片中右下角不是恩克环缝。

不是ENKE是什么？

把它和HST的图放在一起：

请仔细看看，HST拍的照片中

恩克环缝外部还有一不太明显的环缝。

那请问我指着的是什么缝？ ：)

恩克环缝320KM，张角0.05角秒，HST最好分辨率0.01角秒，当然容易的多，

但是7寸Meade马卡镜理论分辨率不好于0.7角秒，

Renato Tarabella 用7寸的马卡就拍出了ENKE缝很怀疑？

根据《中国大百科全书》天文卷478页，恩克环缝的宽度为876km（由先驱者11号测得）。
这样，考虑到地、土之间的距离可能为8.6天文单位，因此恩克环缝的张角可达0.14角秒。

LYMEX兄：

《中国大百科天文》数据是70年代的，不够准确，

《天文学名词》科学出版社2001年出版，97页，Enke缝数据320km

根据我的判断，过马路所指的，正是Enke缝。
我利用这图，放大到适当的尺寸，使得木星的直径在屏幕上正好为10cm，这样，以下尺寸基本对上：
卡西尼：1.96--2.03R
A环：2.03--2.27

HST拍的当然是恩克缝，


7寸的MEADE 马卡大约0.7角秒，恩克缝只有0.05角秒，

我对于Renato Tarabella 用7寸的马卡就拍出了ENKE缝真实性很怀疑？

alexhy友：
我估计存在这样的可能，开始先驱者11号测得的Enke缝偏大，是因为没看清暗部。
而后来通过旅行者2号看的仔细，发现缝隙里还有许多比较暗的物质，因此缝隙变窄。
但从外部看（包括通过HST看），缝隙的可观测部分仍然是很宽的。