Как нам обустроить флип-зеркало или Цифрозеркалка из телескопа

[vlafakor]

Наконец созрел, чтобы опубликовать свои потуги по изготовлению фотосетапа, обеспечивающего (ИМХО) достаточный комфорт и качество как при наблюдениях, так и при фото на небольших скопах.
Результат здесь:



Смысл девайса: обеспечить парфокальность (единство настройки фокуса) при наблюдениях и съемке, чтобы подстройка визуального фокуса одновременно обеспечивала и подстройку фотографического, и наоборот. При этом должна обеспечиваться работа с разными типами окуляров, цифрозеркалок, астрономических и веб-камер, а также удобство наблюдений, фокусировки и кадрировки (последнее только у зеркалок).

Главной частью устройства является флип-зеркало фирмы Виксен (6), обеспечивающей переключение светового потока либо на фотоприемник (в данном случае зеркальный фотоаппарат 9), либо на окуляр (1). В первом случае поток идет непосредственно, во втором - через 90-градусное угловое зеркало. Переключение осуществляется вручную ручкой флип-зеркала (в принципе, может быть моторизовано).

Устройство устанавливается в духдюймовый окулярный приемник (5) любого телескопа, обеспечивающего достаточный вынос фокуса (не менее 127 мм от торца приемной трубки окулярного узла), в данном случае - SW 80 ED.

Равенство рабочих отрезков в обеих режимах (парфокальность) настраивается вспомогательным резьбовым фокусером (3), изготовленным из объектива Гелиос 44М, который обеспечивает достаточно плавную и безлюфтовую подстройку рабочего отрезка окуляра в пределах чуть более 9 мм.

Для установки окуляров служит 1,25 дюймовый переходник (2), ввернутый в резьбу М52х0,75 корпуса объектива, а для крепления вспомогательного фокусера на корпусе флип-зеркала - переходник (4) с резьбы М42х0,75 флип-зеркала на резьбу М42х1 корпуса объектива.

Длина переходника подобрана так, чтобы посадка корпуса объектива происходила не на переходник, а на торец Т-адаптера флип-зеркала. При этом кроме их параллельности обеспечивается и возможность подстройки углового положения корпуса объектива, необходимой для удобства расположения шкалы расстояний. В данном случае эта шкала предназначается для выбора точки компенсации длины рабочего отрезка у разных типов окуляров.

К сожалению, корпус Гелиоса имеет несколько большую длину, чем необходимо для выравнивания рабочих отрезков с цифрозеркалками стандарта 45,5 мм. Поэтому пришлось применить самодельный удлинитель Т-адаптера (7). Точный выбор его длины определяется набором окуляров, для которых возможна компенсация рабочих отрезков.

Вообще говоря, регулировки в 9 мм, обеспечиваемых оправой Гелиоса, недостаточно для парирования разброса положений фокальной плоскости у ВСЕХ типов окуляров. К сожалению, изготовители астрономической продукции весьма скупы на описание технических параметров своих изделий вообще, и присоединительных - в частности. Проведенные прямые измерения показали (речь идет только об однодюймовых окулярах), что у систем Эрфле фокальная плоскость вынесена в сторону объектива относительно опорной плоскости окуляра (границы между его юбкой и корпусом), у окуляров со встроенной линзой Барлоу (например, SW LET и DS ED) достаточно точно расположена на этой плоскости, а у плесслов - наоборот, задвинута внутрь корпуса окуляра (тем больше, чем меньше его фокусное расстояние). Из имевшихся в распоряжении окуляров (от Эрфле Wide Scan Seventy 20мм до Celestron Omni 4мм) разница в положении фокальной плоскости составила более 10 мм, и для других типов, возможно, будет еще больше.

Тем не менее, для данного устройства была выбрана оправа от Гелиоса 44 по следующим соображениям:

- большая длина перестройки фокуса ухудшает точность и плавность настройки рабочего отрезка и способствует люфтам;

- оправы с большим ходом имеют и большую длину, увеличивания требования к выносу фокуса телескопа и могут вызвать виньетирование флип-зеркалом;

- при весьма приличном качестве механики Гелиос 44 дешев и доступен на вторичном рынке.

При выбранных параметрах устройство обеспечивает применение окуляров от 20мм Эрфле до 6мм Плессла, перекрывая (ИМХО) практически все распространенные сейчас семейства окуляров, кроме достаточно экзотических.

Чертежи элементов, подлежащих изготовлению, выложены в верхней теме данного раздела.

Если будут на то пожелания коллег, могу сделать и выложить подробную иллюстрированную инструкцию по разборке Гелиоса 44 и увеличению его перестройки фокуса до максимальной величины.

Наконец, несколько слов о последнем элементе узла - угловом видоискателе (10) модели RH950 фирмы Optiplex.
Кроме обеспечения удобства при наблюдении через видоискатель, он значительно облегчает ручную фокусировку по матовому стеклу камеры, поскольку может работать в режиме 2,5х увеличения. Это относится, правда, к камерам, имеющим достаточно приличный (в отличие от бюджетных Canon'ов) видоискатель. Имеет собственную настройку диоптрической коррекции (при этом корректор камеры рекомендуетса устанавливать на нуль, чтобы при изменении увеличения искателя не приходилось подстраивать его фокус). Устанавливается на все распространенные типы зеркалок. Доступен для приобретения в России при цене несравнимо меньшей, чем у брендовых марок.
Основной недостаток - переходник крепления к камере может болтаться. Так было у моего Пентакса. Но зато для него прекрасно подошел переходник от Лейки ! В общем, в куче переходников, к нему прилагаемых, можно покопаться, и, может быть, приложить руки.

В заключение считаю необходимым выразить глубочайшую благодарность Saturn'у за изготовление деталей сетапа!

[Сатурн]

Спасибо, тёзка.

[Oleg Chekalin]

А как с виньетированием дела обстоят? Пробы поля есть?
Фокусироваться по этой штуке ( если я правильно понял одно из предназначений) - несерьезное занятие.

[vlafakor]

2 Oleg Chekalin

Уважаемый Олег!

Виньетирование, естественно, в основном зависит от дудки и ее фокусера. Вот данные по SW ED80 (D=80mm F=600mm) в виде максимовских средних значений отсчетов по красному каналу полуформатной цветной матрицы при ИСО=400, выдержка 30 сек, московское ночное облачное небо. Пробы взяты в виде квадратов, примерно в 10% ширины кадра:

ЛВ = 31478, ЛН = 32306, ПВ = 29280, ПН = 30552 Ц = 33880

Насколько помню, результат очень похож на полученный ранее в обычном Т-адаптере на той же дудке, ИМХО это виньетирование микролинзами матрицы на сходящемся пучке.
Но на менее приспособленной для фото дудке это может быть проблемой. Правда, дудки, а не обсуждаемого девайса.

По второй вашей фразе - может, стоит дать более развернутый ответ?
По вашему выходит, что зеркальный принцип фокусировки несерьезен? Боюсь, миллионы обладателей зеркальных камер с Вами не согласятся (шютка).

Искренне ваш Владимир

[Oleg Chekalin]

Я думаю, что тестирование по облачному небу некорректно, но чрезмерного виньетирования действительно нет.

По фокусировке - не понимаю, что здесь разворачивать???? Качественно сфокусировать звезду по такой приспособе не удастся. Миллионы пользователей зеркалок все-таки другие задачи решают.
Подобные приспособления применялись во времена пленочной фотографии, но во-первых серьезные мужики их и тогда не использовали ввиду ненадежности, а во вторых требования к разрешению (и соответственно к фокусировке) при перехоже на цифру возросли в два-три раза.
Если Вы пользуете 350Д, то для этого телескопа и этого сенсора размер сфокусированной звезды должен составлять около 1,6-1,7 пикс. Проверьте, получится ли у Вас достигнуть необходимой точности с визуальной фокусировкой.

[vlafakor]

Спасибо, Олег, за участие в обсуждении! Ваше мнение мне крайне важно.

Понимаю, что снимать флэты по облакам - это отстой, но здесь ставилась задача грубой оценки. Для этого высокая облачность, ИМХО, более-менее катит.

350Д не использую ввиду врожденного отвращения к продукции этой фирмы, но размер ее пиксела знаю. Сразу вопрос - а какие из применяемых любителями телескопов (не телеобъективов) способны дать размер пятна Эри в 13 микрон? Этого, ИМХО, даже ЛЗОС на своих супер-АПО не обещает. Да и физически они этого не могут при их светосилах. Может рефлектор (параболический), но кто их имеет такого качества? Боюсь, этот вопрос Вам достаточно знаком, к моему сожалению и сочувствию.

Что касается визуальной фокусировки, то при увеличении в 1,5-2Д визуально достичь минимума диаметра диффракционной картины в хорошую погоду ИМХО вполне возможно, а в плохую и снимать нечего.
Другое дело, как флип-зеркало будет стабильно (повторяемо) поддерживать положение в эксплуатации - вот это и хочется проверить.

С другой стороны назначение сего девайса не только (и не столько) фокусировка камеры (для этого есть и другие средства), как возможность развязать фокусировку фотоприемника с фокусировкой окуляра, чтобы обеспечить возможность визуальной оценки объекта съемки не трогая фокусировку камеры - а с этой достаточно важной задачей он (ИМХО) успешно справится.

Кстати, насчет фокусировки - в отличие от Кэнона, в котором для этого нужны пляски с бубном, многие камеры имеют неотключаемый датчик автофокуса при установке любых объективов. Пробовали ли Вы им пользоваться и как оцениваете его точность?

С уважением Владимир

[Oleg Chekalin]

Владимир, может быть я непонятно написал, перевожу:

ЕД80 при хорошей фокусировке рисует звезды по центру поля 10-11мкм.
К этому и нужно быть готовым Думаю, что после первых экспериментов Вы сразу поймете, что удобнее, точнее и быстрее фокусировать телескоп непосредственно по изображениям звезд. Поймать например 30-50 микрон положения фокусера при Вашем методе мне кажется нереально.

Про автофокус ничего сказать не могу, но не думаю, что для наших задач этот датчик может принести какую-либо пользу. Автофокусировка широко применяется, но только на основе опять же непосредственно оценки изображения.

Погоды по прогнозам долго не будет к сожаленю..... Получайте результаты... Оценим, обсудим.

[vlafakor]

Спасибо, Олег, за быстрый ответ. Понимаю, что начинаю Вам надоедать, извините. С фокусировкой по HFWD знаком на практике.

С уважением Владимир

[vlafakor]

Дабы проверить способность главного и вспомогательного фокусеров к малым перемещениям, измерил передаточные отношения крейфорда SW 80 ED и Гелиоса 44. У крейфорда отношение линейного перемещения лимба фокусировочной ручки к вызываемому им перемещению фокусера оказалось округленно 12:1, т.е для перемещения фокусера на 50 мкм надо сдвинуть ручку на 0,6 мм.

У Гелиоса оно равно чуть менее 15:1, или для той же операции шкалу расстояний надо подвинуть на 0,75 мм. Небольшая, но вполне заметная, и, главное, легко воспроизводимая величина. Люфт в обеих случаях незаметен.

Изготовил и установил на Гелиос шкалу для оценки перемещения фокусера с ценой малого деления 100 мкм (расстояние между малыми делениями 1,495 мм), среднего - 500 мкм и большого (оцифрованного) - 1мм. Нуль шкалы установил по окулярам SW LET и DS ED. Теперь при смене окуляров с заранее известным положением фокальной плоскости попадать в фокус можно без подстройки. Повторяемость проверил индикаторной головкой - она не хуже +/- 10 мкм.

Рисунок шкалы и фото доработанного корпуса прилагаю.

[vlafakor]

Сегодня выйдя с работы с удивлением обнаружил ясное небо и по возвращении домой попробовал устроить сабжу первый свет.

Импровизация вышла та еще - нормальная монтировка на даче, дома только полувилочный азимутал от 2000-й серии Мида, на которую и водрузил 80ED. Окно открывать бесполезно, пришлось стрелять через двухкамерный стеклопакет.

Благо, сабж накануне отрегулировал по дальним наземным объектам, фокус окуляров и зеркалки совмещен ИМХО прилично.

Сделал однозвездный алигн по Регулу, перешел на М42, отфокусировался через 5-мм окуляр и начал съемку. Точность ведения никакая (что и ожидалось) - за 10 сек выдержки звезды - колбасы, пришлось поставить ИСО 1600 (чего обычно никогда не делаю - стараюсь снимать на четырехста) и долбить серию на выдержках 2 сек.

Съемка шла из второй линии домов с северной стороны Ленинградского проспекта в его сторону (рядом с метро Сокол), так что уровень засветки практически катастрофический. Снимал, тем не менее, без светофильтров.

Отснял серию 18 кадров, потом начали набегать облака. При обработке в Максиме на нескольких кадрах оказалась дымка, гистограмма размазана, в дело отобрал 12 штук.

Обработку сделал только осреднением, никаких деконволюций и шарпенингов.

Вот что получилось (кроп около центра кадра):



Трапецию, по крайней мере, видно .