[zoth]

Dupa cum au demonstrat opticienii secolului 17 astfel de obiective pot constitui in anumite situatii baza unor instrumente vizuale. Reduse la scara mai sunt folosite si azi de pasionatii de observatii prin instrumente arhaice.
Topicul de fata ar vrea sa delimiteze mai clar ce caracteristici trebuie sa aiba un asemenea obiectiv pentru a fi apt a fi folosit intr-un instrument vizual.

Obiectivele simplet sunt asadar lentile convergente simple care pe langa proprietatea de a putea forma un plan focal (conditie necesara dar nu si suficienta) trebuie sa mai indeplineasca doua conditii esentiale:

- sa "corecteze" aberatia de sfericitate raportata la discul de difractie si ...
- sa "corecteze" aberatia cromatica raportata la acelasi disc de difractie

Daca cel putin una din aceste conditii nu este indeplinita, obiectivul in cauza nu este potrivit a fi folosit ca baza a unui instrument vizual.
Intrebarea care se naste automat este: care sunt parghiile pe care le avem la indemana pentru a rezolva aceste "corectii"?

- pentru o apertura data sfericitatea poate fi controlata prin puterea optica a lentilei, prin factorul de forma sau cu ajutorul unei lentile suplimentare
- in cazul cromatismului avem la indemana doar puterea optica si sortul de sticla din care este construita lentila. Indicat in aceste cazuri o sticla cu putere dispersiva cat mai mica (V cat mai mare).

[zoth]

O sa luam la puricat acum cele doua conditii pe care trebuie sa le indeplineasca un obiectiv simplet si o sa incep cu o analiza comparativa a sfericitatii.
Pentru primul exemplu am ales ca protagonisti lentila biconvexa simetrica 28/1250 slefuita de Tavi F si o lentila de ochelari cu aceeasi deschidere si focala.
Pentru a putea izola aberatia de sfericitate vom face o analiza monocromatica a celor doua lentile in lumina verde (linia d).

In primul grafic avem raspunsul lentilei biconvexe 28/1250 iar in al doilea pe cel al lentilei de ochelari cu parametri identici. Cercul negru reprezinta discul de difractie si va fi pentru noi de acum incolo referinta fata de care judecam raspunsurile tuturor lentilelor analizate.
Tot ce iese din discul de difractie este potential un pericol pentru definitia imaginii date de lentila in discutie.
In cazul de fata chiar daca sfericitatea lentilei de ochelari echivalenta este mult mai mare decat cea a lentilei biconvexe (vedem scala de reprezentare) ambele lentile performeaza OK la capitolul sfericitate, nimic nu iese din discul de difractie si deci nimic nu va fi sesizat de ochi.

[nobody]

Daca-mi permiti, adaug un grafic cu relatia dintre factorul de forma (q), factorul de pozitie (p), aberatia sferica si coma.
Cred ca este interesant de remarcat ca la o distanta infinita (p=-1), la un factor de forma q=0.8, coma este zero, iar aberatia sferica este la minim. Daca se foloseste un alt factor de forma, ar trebui luata in calcul si coma rezultata (care devine comparabila cu aberatia sferica), dar pe de alta parte se poate jongla cu semnul ei. Dar deviem deja la dublet.

P.S. Faptul ca spotul nu iese din cercul de difractie, nu inseamna neaparat ca nu are efecte negative de difractie.

[zoth]

Multumesc pentru interventie, chiar asta vroiam sa subliniez cu exemplul dat, importanta factorului de forma si influenta lui asupra sfericitatii.
In comparatia de mai sus sunt doua lentile cu parametri identici (deschidere si focala) dar cu un comportament sferic mult diferit. Pentru obiectivele simplet forma cea mai adecvata ramane cea plan convexa sau biconvexa (simetrica sau nu). Forma lentilei/lentilelor este una din parghiile cu care putem jongla in cazul obiectivelor non acromatice, vom vedea mai tarziu cum.

Sigur ca exista efecte negative de difractie, ele nu sunt vizibile (sau sesizabile) doar in exemplu dat cand se lucreaza in lumina monocromatica.

Un alt exemplu, un coleg de-al nostru pretindea cu ceva timp in urma ca a construit o luneta cu obiectiv simplet biconvex cu deschiderea de 147mm si un raport focal de 10. In analiza de mai jos vedem raspunsul sferic tot in lumina monocromatica verde (linia d). Spotul focalizat iese atat de mult din discul de difractie incat rezolutia imaginii este distrusa in intregime. Cu alte cuvinte acel obiectiv nu-si poate valorifica deschiderea.

[Mircea Pteancu]

Lentilele de 28 mm F= 1250 mm slefuite de TaviF sunt biconvexe si cu raze diferite de curbura , nu-i asa ?
Din reflexii asa imi rezulta.

Mircea

[Stanescu Octavian]

Si te uiti doar pe verde cu cativa nm banda trecere?
daca privesti fara filtru cam asa e spot si imagine

[zoth]

Mircea, obiectivele simplet slefuite de Tavi F sunt biconvexe simetrice. Uneori reflexiile pot insela.
Forma biconvexa simetrica nu este cea ideala pentru un obiectiv simplet insa induce o sfericitate suplimentara atat de mica raportata la cea indusa de forma ideala incat nu merita a fi luata in considerare. Este si motivul pentru care printre lentilele slefuite de opticienii secolului 17 intalnim multe biconvexe simetrice.

Repet o afirmatie de mai sus: am inceput cu analiza monocromatica a acestui tip de obiective pentru a putea izola eficient si pentru a putea cuantifica in mod corect aberatia de sfericitate. Sfericitatea se manifesta de altfel in toata gama cromatica si este una din aberatiile perfide care distrug definitia si contrastul imaginii fara sa percepem acest lucru in mod direct. Acesta este motivul pentru care am izolat-o in aceste analize si i-am acordat atata atentie.
Sigur vor urma si analize policromatice in care vom cuantifica aberatia cromatica a acestor obiective.

Pana atunci sa mai distrugem niste mituri. Iata un alt exemplu, instrumentul numit Solaris 1 amintit in topicul de observatii prin obiective simplet.
Date de intrare: 115 diametru util, lentila planconvexa, focala 1200. Tot analiza monocromatica pentru evidentierea sfericitatii.
Dupa cum se vede in imagine spotul determinat de sfericitate depaseste de mai mult de 6x diametrul discului de difractie deci nu poate fi vorba de un instrument vizual!
Poate fi fotografic unde exista o sumedenie de artificii (stacare, post procesare ...) pe care ochiul uman nu le poate face.
Inca un obiectiv deci care nu-si valorifica deschiderea!

[Stanescu Octavian]

Sfericitatea asta urata se rezolva rapid cu o conicitate de aprox -0.58 pe fata convexa de intrare a lentilei. pentru soare prin filtru de protuberante e perfect .Daca e slefuita acasa opticianul priceput face test mereu cu oglinda plana si nu e interesat de suprafata sferica a suprafetei ci de rezultatul ronchi vazut in focar asa ca automat slefuieste conicitatea sa dea ronchi frumos paralel.
Daca e facut camanda la fabrica atunci posibil sa faca ei sfera cumva .

[zoth]

Corect, aplicarea unei conicitati pe suprafata convexa a lentilei poate rezolva problema sfericitatii insa materialul publicat nu specifica acest lucru. Asta ma duce cu gandul ca suprafetele lentilelor au ramas sferice. In plus nu e la indemana oricui sa aplice o conicitate pe o suprafata convexa.
Concluzia asta e intarita de al doilea proiect Solaris2 in care sfericitatea e rezolvata la limita in analiza monocromatica dar asa cum spunea nobody mai sus ea va influenta negativ analiza pe spectru mai larg.
Urmeaza asadar inca doua imagini cu proiectul Solaris2 (date intrare: deschidere 180, lentila plan convexa, focala 4000) si cu lentila 40/2400 slefuita de Tavi F. Doar a doua lentila rezolva elegant problema sfericitatii fara urmari negative pe spectru larg.

[Mircea Pteancu]

Silviu

Lunetele Solaris sunt folosite pentru observarea Soarelui printr-o metoda digitala , nu vizuala.
Legenda spune :

''refractor solar para aquisicao de imagem''.

Deci ai dreptate!

Mircea

[zoth]

Cred ca in privinta sfericitatii lucrurile sunt lamurite: pentru un nivel cat mai redus al acestei aberatii importanti sunt doi factori, forma lentilei si focala ei, lucruri pe care opticienii secolului 17 le-au experimentat, le-au inteles si le-au aplicat.
Luand in considerare aperturi cuprinse intre 15mm si 150mm, cele mai uzuale folosite in ziua de azi, o lentila plan convexa sau biconvexa va avea nevoie de o focala cuprinsa intre cativa zeci de centimetri si cativa zeci de metri, cu atat mai mare cu cat deschiderea lentilei creste. Alta cale nu exista!

[valy]

Curiozitate: problemele semnalate nu pot fi rezolvate de ocular(e)?

[catalin dumitru]

[zoth]

[Mircea Pteancu]

Oare asta s-a intamplat din cauza ca foloseste o apertura de 30mm in loc de 23 mm ?

Mircea