

-----------------------------------

dmtr69

02 Mai 2012 16:25


Nelamurire cu privire la F-stop

-----------------------------------

Am o nelamurire in privinta diferentei de luminozitate(si deci si timpului de expunere pentru astrofoto) data de factorul F-stop al unui telescop. In multe forumuri am citit ca un F/5 este mai luminos decat un F/8 la aceeasi apertura. Ar trebui ca primul sa fie de peste 2 ori mai luminos decat al doilea. In scala pentru 1/2 F-number ar fi ordinea: ---F/4--F/4.8--F/5.6--F/6.7--F/8 --etc. Deci o diferenta de 3x1/2 sau 1+1/2 F-stop. Iar un F-stop pe scala full-number reprezinta injumatatirea intensitatii luminoase fata de cel precedent sau reprezinta micsorarea diametrului aperturii(suna cam pleonastic dar asta este expresia in Wikipedia) cu un factor de 1,414(radical de ordinul 2 din 2). 
 Dar toate astea sunt valabile numai pentru obiectivele foto. Citez din Wikipedia :"  In photography the focal ratio varies the focal-plane illuminance (or optical power per unit area in the image) and is used to control variables such as depth of field. When using an optical telescope in astronomy, there is no depth of field issue, and the brightness of stellar point sources in terms of total optical power (not divided by area) is a function of absolute aperture area only, independent of focal length. The focal length controls the field of view of the instrument and the scale of the image that is presented at the focal plane to an eyepiece, film plate, or CCD."
 Deci potrivit celor de mai sus intre un telescop de 8" F/5 si unul de 8" F/8 diferenta nu este de luminozitate(cere este data strict de apertura-de capacitatea de a aduna lumina), ci de FOV ,asadar nu afecteaza timpul de expunere pentru astrofoto. In domeniul aparatelor foto diferenta de luminozitate intre un obiectiv foto de 50mm F/2.8 si unul de 50mm F/4 este data de micsorarea diametrului obiectivului cu 1,414.(la acestea este data lungimea focalei si F-ul iar la telescoape de regula apertura si lungimea focalei sau F-ul )
 Asta este teoria. Intrebarea care ramane este : a incercat cineva sa faca fotografii ale aceluiasi obiect(un DSO) cu acelasi timp de expunere, cu doua telescoape de aceeasi apertura dar cu F diferit? Este vreo diferenta inafara FOV? Adica mai multe stele in FOV-ul comun sau nebuloase mai luminoase


-----------------------------------

dragos.n

02 Mai 2012 16:32



-----------------------------------

Nu. Si in astrofoto, se pastreaza aceeasi regula ca si in foto, chiar daca aici e vorba de focale diferite la aceeasi apertura. Deci un telescop F5,6 este mai rapid decat unul F8, in aceeasi proportie ca in foto.


-----------------------------------

dmtr69

02 Mai 2012 18:58



-----------------------------------

Multumesc. Problema mi-am pus-o deoarece vreau sa achizitionez in curand un nou telescop(acum am un dob 6"F/8) si inca nu m-am hotarat ce tub optic sa iau:
1.un newton 8" F/5(200/1000)
2. newt. astrograph 8" F/4
Nu stiu daca se merita difernta de 1100RON pt F/4(colimarea trebuie sa fie precisa-si mai greu de realizat-; are numai 1/2 F-stop diferenta; coma este mai evidenta si nu stiu daca un corector obisnuit poate rezolva situatia, dar ca plus este mai scurt). As investi mai curand in GoTo(pe o montura EQ6).


-----------------------------------

jimao22

02 Mai 2012 19:36



-----------------------------------

Mai bine iti iei un F/4 si nu dai bani pe GOTO si comanzi telescopul direct din computer cu EQMOD. Diferenta care-ti ramane intr-o parte o dai dincolo. Rezultatele sunt net superioare - luminozitate marita, buna pt foto deep-sky si un goto cu milioane de stele si obiecte accesibile plus avantajul de a le vedea pe ecran unde sunt si cum arata. Este un pas mare inainte pe care-l faci direct, fara sa mai pierzi bani si timp prin incercari intermediare.
Cat despre coma-corector, acesta iti trebuie daca ai un senzor mare. Daca nu, poti incepe fara.


-----------------------------------

dragos.n

02 Mai 2012 19:39



-----------------------------------

Pai socoteala e simpla. 5x5/4x4=1,56. Deci cam cu atat reduci timpul de expunere. Si mai e un avantaj, ca la acelasi senzor obtii un camp mai larg. Dezavantajele le-ai enumerat tu foarte bine. 

Ar mai fi si alte calcule, legate de marimea spotului, care e mai mic la F4 decat la F 5, si de potrivirea lor cu marirea pixelilor de pe camera. Dar aici sa-ti raspunda specialistii in astrofoto.


-----------------------------------

nobody

02 Mai 2012 20:53



-----------------------------------

Problema e mai complexa si nu chiar asa de intuitiva.
In astrofoto nu sunt asa mari diferente la rapoarte focale diferite (contrar cu fototgrafia normala, de zi).


The &#8220;f-ratio Myth&#8221;

There is a common misconception that the &#8220;depth&#8221; of astronomical images is primarily determined by f-ratio, regardless of aperture.  This misunderstanding is often expressed by claims such as:
&#8220;Reducing an f/10 SCT to f/5 will allow you to take images of equal depth in 1/4th the time.&#8221;
&#8220;Binning 2x will produce the same quality (depth) in 1/4th the time.&#8220;
These assertions are incorrect and represent a profound misunderstanding of physics and information theory.  These erroneous notions constitute the &#8220;f-ratio myth&#8221; (also &#8220;pixel size myth&#8221;).

The historical origins of this notion are doubtlessly located in the photographic experience of varying lens f-ratio, which varies aperture and thus really does vary photon statistics of objects.  Further misunderstanding arises from evaluating images based on the cosmetic appearance of the image as a whole as seen at a particular display size rather than analyzing the accuracy of imaged objects. 

Shrinking the image scale via &#8220;faster f-ratio&#8221; (keeping aperture constant) or larger pixels will convolve (blur) apparent graininess even though it produces no improvement of information quality (shrinking can actually impair information quality if the resulting display is significantly undersampled).
There is a potential f-ratio effect but it is complicated and does not follow the geometric function of f-ratio or pixel size. 

Vedeti comparatie: 
The images are obviously very similar and if the &#8220;f-ratio myth&#8221; was true then the f/3.9 exposure should be 10 times &#8220;better&#8221;!


-----------------------------------

dmtr69

03 Mai 2012 11:15



-----------------------------------

Multumesc tuturor pentru postreply.
@jimao22 
Pentru foto vreau sa folosesc DSLR-ul(Canon1100D) pe care l-am luat special pentru aceasta.(Camera CCD dedicata este doar un vis-alt imprumut la banca cu cativa ani de plata). Senzorul unui DSLR este mare si cred ca ar fi necesar coma corector.
@nobody
Raspunsul tau este bine detaliat, sustinut teoretic si practic prin cele doua poze.Multumesc. A lamurit ce-am citit undeva prin Wikipedia: un telescop sa zicem de 6"F/5 este mai putin luminos decat unul de 10"F/5 si chiar decat unul de 10"F/8.( e vorba de "light gathering power"). Cred ca confuzia cu F-stop-ul mai luminos vine si de la scala acestuia, care in domeniul fotografic corespunde cu scala EV(exposure value).


-----------------------------------

auriga

03 Mai 2012 12:37



-----------------------------------

@nobody ai deschis cutia Pandorei :)

dau si eu niste linkuri de Craig Stark: Signal to Noise ce merita parcurse:

Part 1 - Understanding it, Measuring it, and Improving it 
http://www.cloudynights.com/item.php?item_id=1966

Part 2 - Understanding One Pixel
http://www.cloudynights.com/item.php?item_id=1973

Part 3 - Measuring your Camera
http://www.cloudynights.com/item.php?item_id=2001

Part 4 - Image Sampling
http://www.cloudynights.com/item.php?item_id=2042

Part 5 - Image Sampling Myths
http://www.cloudynights.com/item.php?item_id=2394


In cazul real-life, intervin mai multe variabile decat f-ratio:
skyglow-ul ce limiteaza durata utila a unei expuneri;
seeing-ul ce afecteaza mai mult aperturile mai mari;
factori ce tin de natura telescoapelor (reflectivitate, contrast, colimare, flexura, etc,etc);
tracking - de obicei mai dificil cu aperturi mai mari;

O sa va dau un exemplu real, 5 min din Cluj la M51 cu ED100 f/9 si newton 200mm f/4.5 practic pastram f constant variem doar apertura. Intensitatile in stele si in nucleul galaxiei M51 sunt aproape de 4 ori mai  mari in reflector decat in refractor, ca in teorie... , deci f-ratio nu este un mit. totusi ... in cazul meu refractorul bate reflectorul.

edit: am redenumit F in f...


-----------------------------------

nobody

04 Mai 2012 00:34



-----------------------------------

O usoara corectie: f-ratio este raportul focal, nu lungimea focala ...

