Выходной зрачок оптики

В литературе встречаются указания на то, что для использования всех возможностей глаза при ночных наблюдениях необходимо, чтобы выходной зрачок оптического прибора был по размерам равен диаметру зрачка глаза, т.е. около 5-7 мм. Утверждается, что при меньших размерах выходного зрачка не полностью будет использована разрешающая способность глаза.

По-моему тут имеется некоторое заблуждение. Глаз - это простейший однолинзовый оптический прибор с огромными аберрациями (сферической, хроматической). Чем больше размер зрачка, тем больше и величина аберраций. Мы этого не замечаем, так как мозг "отсеивает" аберрации. Однако известно, что разрешающая способность глаза выше при хорошем освещении, когда размер зрачка минимален и аберрации тоже минимальны. А тогда зачем увеличивать размеры выходного зрачка ночных приборов до максимальных значений зрачка глаза? Возрастание разрешающей способности телескопа от увеличения размера объектива может быть "съедено" возрастающими аберрациями глаза и эффект от всего этого может быть даже отрицательным. Должен быть некоторый максимум разрешающей способности системы: диаметр объектива-увеличение-глаз, при котором разрешающая сила максимальна.

Занимался ли кто исследованием этой проблемы? Ведь разумный подход может повысить эффективность существующих приборов без увеличения диаметра объектива, а, следовательно, и стоимости оптики.

[Jaws]

Помоему речь идет не о разрешении а о яркости протяженных объектов???!!!

А про разрешениие - вы правы, я уже читал, что как раз для исключения дефектов хрусталика можно уменьшить выходной зрачок.

[Это сообщение редактировал Jaws (14.03.2001).]

Честно говоря, меня тоже всегда удивлял тезис, приведенный Анатолием в начале темы, особенно если учесть, что на сетчатке только маленький участок отвечает за резкость изображения, а вся картина строится мозгом как результат сканирования.
Понятно, что выходной зрачок прибора не должен ПРЕВЫШАТЬ зрачок наблюдателя - тут вопросов нет.
Jaws: Относительно протяженных объектов - да, но для НЕВООРУЖЕННОГО глаза.

Ситуация с протяженными объектами тоже неясна. При малом выходном зрачке вся энергия, собранная объективом, попадает на сетчатку, только работает лишь центральная часть хрусталика. Естественно, что в этом случае даже можно получить некоторый выигрыш в проницающей силе, так как при "задиафрагмированном" зрачке влияние сферической и хроматической аберраций глаза должно быть меньше, следовательно большая часть энергии участвует в построении изображения на сетчатке. Вообще, малый выходной зрачок выгоднее во всех отношениях. Хорошая, освобожденная (насколько возможно) от аберраций оптика строит изображение и проектирует лишь через центральную часть поганой оптики глаза. Это лучше, чем использовать всю апертуру глаза.

Или в этих рассуждениях есть логическая ошибка? Оптики, засветите!

[Jaws]

Вообще, исходя только из геометрической оптики и физики, не затрагивая физиологию, яркость протяженных объектов при визуальных наблюдениях повысить нельзя. Например зрачок глаза 6мм. Смотрим в 60мм телескоп, сохраняя велечину зрачка применяем увеличение 10х. Площадь протяженного объекта на сетчатке возрастает в 100 раз как и площадь приемника (60/6)^2 >> яркость неизменна. Почему же становится видна М33? Физиология однако.

[Это сообщение редактировал Jaws (15.03.2001).]

[Igor Nesterenko]

Этот кусочек из книги Д.Д.Максутова "Астрономическая оптика".

[Jaws]

Одно дело разрешать яркие, точечные двойные, другое дело наблюдение дипскай. И "для использования всех возможностей глаза при ночных наблюдениях необходимо, чтобы выходной зрачок оптического прибора был по размерам равен диаметру зрачка глаза, т.е. около 5-7 мм" - вырвано из контекста.

Почему??? Вся собранная объективом энергия полностью попадет на сетчатку и при 2 мм!

[Pavel Bahtinov]

Потому что сетчатка не интегральный приемник, а матрица. Энергия размажется по многим элементам, чувствительность каждого из которых ограничена.

[Pavel Bahtinov]

Еще замечание вдогонку...

Вообще, как верно подметил Jaws, требование 6 мм зрачка относится только к deep-sky объектам, где видимость деталей ограничена физиологией глаза при малых освещенностях. Для более-менее ярких объектов максимальное разрешение получается как раз при зрачке около 1 мм (для телескопов любительского размера, где разрешение ограничено дифракцией, а не турбуленцией). Забавно, что это соответствует минимуму на графике Максутова, как будто природа создавала глаз специально для астрономов-любителей!


[Это сообщение редактировал Pavel Bahtinov (15.03.2001).]