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venerdì 8 marzo 2019

Il "mio" sistema di guida


Il sistema di guida utilizzato fino ad ora si è dimostrato inefficiente in abbinamento al Celestron C8, anche utilizzando il riduttore di focale (f/6.3).
Il motivo è la focale del telescopio guida di 240 mm, nonostante il rapporto focale pari ad f/4.
Da tempo penso ad una soluzione alternativa, "economica" ed utilizzabile anche su altri setup.
Non sono ne un "matematico" ne uno "scienziato" ma un semplice appassionato che negli anni ha accumulato un pochino di esperienza pratica e teorica ed alla fine ho scelto il setup seguente.
Credo sia un buon compromesso tra costo, peso, ingombro e flessibilità di utilizzo.
Trattare l'argomento in maniera discorsiva non'è facile perchè comprende temi ed argomenti specifici.


E' giusto dire che per tutta la serie Celestron Smith Cassegrain non provvista del sistema di blocco dello specchio primario (XLT etc.) è spesso consigliato utilizzare guide fuori asse a causa della presenza del "temuto" Mirror Shift e Mirror Flop.
La soluzione scelta è stata diversa, ho preferito abbinare un telescopio guida di opportuna apertura e lunghezza focale perchè lo spostamento di immagine dovuto al Mirror Shift e Mirror Flop è quasi sempre "accompagnato" da un fenomeno di defocus (fuori fuoco) che costringe ad intervenire in tal senso.
Oltre tutto il FOV del C8 non'è "generoso" e trovare una stella da utilizzare per guidare il sistema può diventare un'operazione "ostica".


Ho affiancato al C8 un rifrattore acromatico 80/600 di tipo economico con sistema di messa a fuoco in metallo.
Il peso aggiuntivo è di circa 1,5 Kg e ben distribuito e facile da equilibrare.
Questo setup è utilizzabile anche su altri schemi ottici come ad esempio il Newton 200 f/4 od f/5.
L'esperienza dice che la lunghezza focale di un telescopio guida dovrebbe essere minimo 1/3 o 1/2 della lunghezza focale del telescopio principale.
Quando si fanno queste considerazioni si deve tenere conto di alcuni fattori importanti come la luminosità dell'ottica che aiuta la camera guida nel suo compito ed il fattore di "crop" o FOV equivalente che è strettamente legato alla dimensione del sensore CMOS o CCD utilizzato.
Oltre questi due aspetti si deve tenere conto anche del "campionamento" dell'immagine, cioè la precisione di inseguimento che è intrinsecamente legata alle dimensioni del pixel del sensore utilizzato per la guida.


La grandezza del pixel del sensore di guida deve essere più piccola di quella del sensore utilizzato per il sistema di ripresa principale (CCD, CMOS o reflex che sia).
Più in generale basti sapere che per impedire che gli errori di guida provochino l'allungamento delle immagini stellari è necessario guidare ad alto ingrandimento.
Svariati anni fa, quando si utilizzava la pellicola fotografica, si conosceva la grandezza approssimativa dei grani di sale d'argento che variava a seconda della pellicola usata (dai 40 micron ai 5 micron circa).
Concettualmente oggi le cose non sono cambiate molto anche se l'introduzione di sensori molto efficienti aiutano gli astrofili in maniera non indifferente.

ZWO ASI 120 MM Mini - rifrattore 80/600 mm

ZWO ASI294 MC Pro - Celestron C8 XLT f/6.3

Osservando le foto soprastanti potete trarre da soli le vostre considerazioni.
L'abbinamento della ZWO ASI 120 MM Mini con il rifrattore acromatico 80/600 restituisce un immagine con FOV minore ed un "ingrandimento" maggiore di quello ottenuto con il C8 ad f/6.3 abbinato alla ZWO ASI 294 MC Pro.

Le caratteristiche delle due camere ZWO ASI sono diverse.

ZWO ASI 120 MM Mini

Notate come la grandezza del pixel della 120MM Mini sia inferiore a quella della 294MC Pro e la dimensione del sensore dell'ASI 120 MM Mini minore di quella della 294 MC Pro.
Il pixel più piccolo aiuta ad aumentare la precisione di guida (in rapporto alle dimensioni del pixel della camera di ripresa) mentre la dimensione del sensore, rapportata alla focale del telescopio guida, contribuisce ad un "fattore di crop naturale" (ingrandimento).

ZWO ASI 294 MC Pro


Questo breve articolo non vuole descrivere nel dettaglio tutti gli aspetti legati a questa scelta ma solo illustrare un sistema che sulla carta sembra efficiente ed "equilibrato", utilizzabile su più setup e sicuramente più performante di altre soluzioni.


Attendo condizioni meteo che permettano di eseguire i primi test del sistema.
Grazie per avermi seguito.

venerdì 18 gennaio 2019

C8 XLT - Focheggiatore & Riduttore di focale

Per risolvere la scarsa precisione della meccanica di messa a fuoco del Celestron C8 che non utilizza un sistema di tipo micrometrico molti utilizzano un focheggiatore esterno avvitato direttamente alla flangia di uscita del tubo.

TS-Optics 2" Crayford Focuser - Dual Speed

Personalmente ho adottato il focheggiatore TSFOCSCM, anche se non'è "un riferimento", perchè  è meccanicamente più corto rispetto ad altri modelli e tutto sommato si tratta di un prodotto dal costo "accettabile" e dal peso non "esasperato" (valutando i pro ed i contro di tale scelta).
In questa configurazione la lunghezza focale del telescopio aumenta di 100~150 mm (circa) e tali valori sono sufficienti a creare una sorta di "ingrandimento naturale" dell'immagine.
Di seguito degli esempi pratici.

Questo scatto è stato realizzato applicando il sensore di ripresa direttamente al telescopio, senza utilizzare il riduttore di focale (~f/10) e senza utilizzare il focheggiatore esterno.

fuoco diretto ~f/10

Potete notare come il FOV sia ridotto e la vignettatura praticamente assente (FOV inferiore a circa 1°).
Lo scatto seguente, invece, è stato realizzato utilizzando il riduttore di focale (~ f/6.3) senza l'ausilio del focheggiatore esterno :

fuoco diretto con riduttore f/6,3

Di seguito le cose si fanno interessanti.
Potete notare l'effetto "ingrandimento" dovuto alla variazione del FOV causata dall'allungamento della focale del telescopio perchè il focheggiatore esterno sposta il punto di fuoco di 100~150 mm verso l'esterno.
Anche in questo caso è stato impiegato il riduttore di focale (~ f/6.3).

FOC esterno - riduttore f/6.3

Negli scatti di prova realizzati con il riduttore di focale TS, non Celestron, potete notare la comparsa di una leggera vignettatura che è stata evidenziata in post produzione per farvi notare questo aspetto nonostante abbia rispettato la distanza prevista di circa 85mm ∓12%.


Da evidenziare anche il fatto che sono state utilizzate prolunghe M48, formato sufficiente a non creare problemi di vignettatura su sensori di formato superiore a quello utilizzato (micro 4/3), ma questo è un argomento di cui parlerò in un articolo dedicato.
Non appesantisco il discorso e "taglio corto" perchè questo articolo ha solamente il compito di far notare e riflettere su questi aspetti "pratici" e "tecnici".
Quando si decide di intervenire su alcuni aspetti che coinvolgono il percorso ottico meglio sapere a cosa si va in contro, quali sono i "pro" e quali i "contro".

venerdì 11 gennaio 2019

FOV - Field of View - Celestron C8 XLT

Una fugace comparazione della FOV (Field of View) tra un Newton 200 f/4 (800 mm di lunghezza focale) ed il Celestron C8 XLT con riduttore di focale f/6.3 ( ~ 1260mm di lunghezza focale).

La foto scattata con il Newton 8" f/4 è stata realizzata usando una mirrorless in formato micro 4/3 Olympus PEN E-PL1 :

Newton 200 f/4 - Olympus PEN E-PL1

La foto scattata con il Celestron C8 XLT con riduttore di focale f/6.3 è stata realizzata con una ZWO ASI294MC Pro (la vignettatura presente sul lato sinistro è dovuta all'interferenza di una tenda) :

Celestron C8 XLT f/6.3 - ZWO ASI294MC Pro

La differenza di dimensione dei sensori dalle camere utilizzate come "test" sono minime.

Olympus PEN- E-PL1 :
  • Diagonal : 21.64 mm
  • Pixel pitch : 4.28 µm
  • Effective megapixels : 12.30
  • Total megapixels : 13.10
  • Sensor size : Four Thirds (17.3 x 13 mm)
  • Sensor type : CMOS
  • Sensor resolution : 4045 x 3041 
  • Max. image resolution : 4032 x 3024

ZWO ASI294MC Pro :
  • Diagonal : 23.2mm
  • Sensor size : Four Thirds (19.1 x 13 mm)
  • Resolution : 11.7Mega Pixels 4144X2822
  • Pixel Size : 4.63 µm
  • Sensor type : CMOS
La differenza del FOV è palese ed'è dovuta, logicamente, alla differente lunghezza focale delle ottiche ( 800 vs 1260 mm).
Se non erro l'angolo di campo FOV, invece, è inferiore ai 2° (poco più di 1°) per il Celestron C8 XLT e di poco superiore ai 3° per il Newton 200 f/4.

Per finire una simulazione usando la Luna come soggetto di ripresa :