Sıcaklıktaki bir düşüş odağı ne kadar etkiler?

Sorusuna cevap olarak "objektif özellikleri astrophotography önemlidir nedir?" Orada sözü edilen "sıcaklık ölçüde değişirse lens farklı malzemeler genişletmek ve farklı oranlarda sözleşme gibi, sen yönlendirmesi gerekebilir." Ama kabul edilen cevap "Kişi çok karanlık koşullarda nasıl odaklanır?" mercek üzerinde bir bant işareti önerir ve gece sıcaklık düştüğünde bu işe yaramaz olmaz mı?

Odak kaymasını önceden tahmin etmek mümkün, odak ilk olarak akşam 5 Santigrat derecede bulunduğunda ve geceleri sıcaklık -10 Santigrat dereceye düştüğünde? Bu sıcaklıklar arasındaki odak kaymasını nasıl hesaplayabilir veya tahmin edebilirim?

Öte yandan, sıcaklıktaki 15 santigrat derece (27 F) değişimin gerçekten odağı o kadar fazla değiştirmesi olasıdır, yeniden odaklanmam gerekecek mi? Sıcaklıktaki sert değişim, yeniden odaklamayı tipik olarak nasıl gerekli kılar?

Benim durumumda, biraz büyük ön elemanı olan 14 mm lensli küçük boyutlu bir dslr benzeri kamera ve lens kamera gövdesinden daha ağır. Ve odak yıldızlar için sonsuz olacaktı.

Okuduğum kadarıyla, bir "el tipi" lens içindeki miktar malzemeleri, örneğin 15C üzerinde genişler / daralır, düşünmeye değmeyecek kadar azdır.

Ancak bu, hem kırılma hem de yansıtma (hatta daha fazlası) gibi büyük teleskoplarda bir sorun haline gelir.

Neden?

(Kaba) bir örnek olarak, vücut uzunluğu 3m olan ve boru şeklindeki alüminyumdan yapılmış büyük bir yansıtıcı teleskop düşünelim. Saf alüminyum saf, 0.0000222m / m / K'lik bir doğrusal termal genleşme oranına sahiptir, bu da, uzunluğunun metre başına Kelvin (veya C) derecesi başına 0.0222 mm kadar daha uzun / daha kısa olduğu anlamına gelir.

Bu nedenle, sıcaklık 15C düştükçe teleskop 0,0222mm × 3m × 15C = 0,999 mm kısalır. Bu, ikincil aynadaki büyütme ile birleştiğinde dramatik bir odak kaymasına yol açar.

Kendi başınıza biraz deney yapabileceğinizi düşünüyorum. Ben (aynı değerlere bloke kamera, ayarlar, odak ve hafif birlikte) ve farklı sıcaklıklarda birkaç enstantane alacağını eğimli kenar standardı ile MTF ölçmek ImageJ ve MTF eklentisi veya Imatest . Ardından MTF grafiğini farklı sıcaklıklarla çizebilir ve sonucu görebilirsiniz.

Bence bu değişikliğin tek nedeni farklı genleşme katsayıları değil, malzemelerin farklı sıcaklıklarda farklı kırılma indisi var ve bence lensiniz optikte çok soğuk yoğuşma meydana gelirse kameranızın içinde oluşabileceğini dikkate almalısınız. dışarıdan daha sıcaktır.

Odak uzaklığı -10 ila 20C sıcaklık aralığında yaklaşık 0.7 promille artar ve Hubble'daki gündüz / gece odak konumu dikkatli bir şekilde modellenmiştir (ve bunlar basit bir ilişki değil "odak vs Temp") ve 5- aralığındadır 7 mikron. Ancak yine de bu modellerin sapması oldukça büyük. Bir şey sıcaklık, diğeri sıcaklık değişiklikleri ve bu değişimin zaman içinde bileşenlere yayılması ve daha sonra bu sıcaklıklara uzun süre maruz kalması.

şuna ve şuna ve şuna bir bak

Her lens tasarımı sıcaklık değişikliklerine farklı tepki verir. Bir astrofotografi seansı sırasında genellikle başka bir nedenden ötürü odağı yanlışlıkla değiştirmediğimden emin olmak için odağı birkaç kez kontrol ederim.

Bant işareti, işlemi başlatmak için yeterince yakın olmanızı sağlar. Yıldızlar gibi loş ışık kaynaklarına odaklanırken, odak neredeyse elde edilene kadar vizörde ve hatta Canlı Görünümde hiçbir şey görünmez, çünkü lens çok uzak olduğunda algılanamayacak kadar çok ışık yayılır. odaklanır. Sonsuz odağa oldukça yakın olana kadar tüm gece gökyüzünü pan yapabilir ve odaklanacak hiçbir şey göremezsiniz (ay görünür değilse). Bir kez yaklaştığınızda, sıcaklıktaki bir değişiklikten önce düzgün bir şekilde odaklandığınız gibi, LV'yi açmak, orta bir yıldızı yakınlaştırmak, odağı kontrol etmek ve gerekirse biraz düzeltmek nispeten kolaydır. Çoğu, yıldızlarınızın ne kadar odakta olmasını istediğinize bağlıdır. Bazen daha parlak yıldızlar gözlerimize daha büyük göründükçe biraz odak dışı daha gerçekçi görünür.

Soru aralığınızdaki sıcaklık değişimlerinden dolayı mercekteki fiziksel daralma / genişleme miktarları çok azdır. Ancak bu miktarların etkisi önemli olabilir. Bir kameranın montaj flanşı bir taraftan diğerine 50µm (50 mikron veya 0.05mm) kadar az bir mesafeden bile kapanırsa, büyük diyafram açıklıklarında her türlü kritik odaklama için kamerayı kullanılamaz hale getirir. Ve etkileri 20µm kadar küçük bir hata ile görülebilir. Tüm görüş alanında çok küçük nokta ışık kaynaklarına sahip olduğunuz astrofotografi, çoğu fotoğrafçının yaptığı en odak kritik çalışmadır.