Dobsoniani

Corretto dimensionamento del secondario

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view post Posted on 6/12/2010, 10:55
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Spiral galaxy

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Si legge sempre più spesso nei forum di secondari non correttamente dimensionati a proposito di newton/ dobson commerciali. Inoltre poichè la dimensione del secondario determina in pratica l'ostruzione ecco che troppo spesso si finisce per scegliere secondari troppo piccoli o addirittura sottodimensionati . Facciamo un po' di chiarezza (spero...) . Cosa significa "secondario sottodimensionato" ? Significa che non intercetta tutto il cono ottico proveniente dal primario: il risultato è che lo strumento in questione lavorerà come se fosse diaframmato (ad es. un 30cm lavorerà, nel senso di quanta luce arriva nel piano focale, come se fosse un 28 ) . Quali sono i motivi per cui un secondario è sottodimensionato ? Essenzialmente due: si è scelto un secondario più piccolo del minimo necessario per ragioni commerciali ( una bassa ostruzione fa molta presa sugli acquirenti) o per mascherare difetti al bordo (prevalentemente il famigerato bordo ribattuto) ; oppure si è esagerato con l'estrazione del fuoco (ricordo che l'estrazione è la distanza tra il centro del secondario e il piano focale). Detto questo per sapere se il proprio secondario è ok basta dividere l'estrazione per il rapporto focale : quello che si ottiene è il valore dell'asse minore del secondario minimo , ossia quello che permette un campo di piena luce pari a zero. Es. estrazione = 300 , rapporto focale = 4 , il secondario minimo è 300/4 = 75 mm per cui se abbiamo un secondario più piccolo di questo valore allora sarà sottodimensionato; se invece abbiamo un secondario più grande allora avremo un campo di piena luce non nullo : ad es. se il secondario è 85mm avremo un campo di piena luce pari a circa 85-75 = 10 mm (per il calcolo esatto bisognerebbe usare altre formule ) .
Nel caso di uno strumento autocostruito si può ottimizzare il secondario e l'estrazione in base alle proprie esigenze. Ad es. se uno ha intenzione di usare solo oculari , un backfocus (distanza tra la battuta del fuocheggiatore tutto dentro e il piano focale ) di 10mm è più che sufficiente ; se invece uno ha intenzione di usare torrette binoculari oppure slitte porta-filtri allora il backfocus dovrà essere maggiore e di conseguenza maggiore dovrà essere sia l'estrazione che il diametro del secondario per avere un determinato campo di piena luce .
Es. Dobson da 570mm f/4,5 ; fuocheggiatore di altezza minima pari a 45mm; si prevede di usare una slitta porta-filtri con spessore 50mm . In questo caso è necessario un backfocus di almeno 55mm per cui supponendo una distanza di 40mm tra il fascio ottico e il piano in cui si fissa il fuocheggiatore avremo una estrazione di 570/2 + 40 + 45 + 55 = 425 mm . Il secondario minimo sarà 425 / 4,5 = 95 mm per cui se scelgo un secondario di 110 mm ( con ostruzione quindi di 110/570 = 0,19 ) avrò circa 15mm ( 110- 95) di campo di piena luce perfettamente sufficienti per un uso visuale . Con questo dimensionamento si potrà anche andare a fuoco con torrette binoculari tipo la Baader che, con un correttore di tiraggio di 2,6 x, ha bisogno di almeno 45mm di backfocus .
 
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view post Posted on 6/12/2010, 19:48
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Dwarf galaxy

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Ottimo, aggiungo solo un appunto: il secondario sottodimensionato NON risolve il problema del bordo ribattuto perché fa un diaframma solo parziale per volta (ogni punto del piano focale non vede tutto lo specchio ma sempre almeno una parte di bordo sì!), quindi se uno usa questa soluzione, oltre al danno ha anche la beffa!
 
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view post Posted on 7/12/2010, 12:56
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Mammifero Bipede

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@Mars
La cosa può funzionare nell'osservazione/fotografia di pianeti, che hanno dimensioni angolari molto ridotte.
 
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view post Posted on 7/12/2010, 13:04
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Non capisco cosa intendi, se ho detto che il secondario piccolo non risolve il bordo ribattuto, è chiaro che i pianeti li vedrai sempre male!
 
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view post Posted on 22/2/2011, 16:37
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Mammifero Bipede

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Oops, non ti avevo più risposto. :rolleyes:

Un secondario sottodimensionato nasconde il bordo ribattuto, a patto di non allontanarsi troppo dall'asse ottico. Per questo ti citavo il caso dell'imaging planetario, dato che lì il campo ripreso è di pochi millimetri.
Se ti discosti maggiormente dall'asse allora torni a vedere almeno una parte del bordo ribattuto e l'immagine peggiora di nuovo.
 
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view post Posted on 26/11/2020, 19:41

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CITAZIONE (Dob45 @ 6/12/2010, 10:55) 
Si legge sempre più spesso nei forum di secondari non correttamente dimensionati a proposito di newton/ dobson commerciali. Inoltre poichè la dimensione del secondario determina in pratica l'ostruzione ecco che troppo spesso si finisce per scegliere secondari troppo piccoli o addirittura sottodimensionati . Facciamo un po' di chiarezza (spero...) . Cosa significa "secondario sottodimensionato" ? Significa che non intercetta tutto il cono ottico proveniente dal primario: il risultato è che lo strumento in questione lavorerà come se fosse diaframmato (ad es. un 30cm lavorerà, nel senso di quanta luce arriva nel piano focale, come se fosse un 28 ) . Quali sono i motivi per cui un secondario è sottodimensionato ? Essenzialmente due: si è scelto un secondario più piccolo del minimo necessario per ragioni commerciali ( una bassa ostruzione fa molta presa sugli acquirenti) o per mascherare difetti al bordo (prevalentemente il famigerato bordo ribattuto) ; oppure si è esagerato con l'estrazione del fuoco (ricordo che l'estrazione è la distanza tra il centro del secondario e il piano focale). Detto questo per sapere se il proprio secondario è ok basta dividere l'estrazione per il rapporto focale : quello che si ottiene è il valore dell'asse minore del secondario minimo , ossia quello che permette un campo di piena luce pari a zero. Es. estrazione = 300 , rapporto focale = 4 , il secondario minimo è 300/4 = 75 mm per cui se abbiamo un secondario più piccolo di questo valore allora sarà sottodimensionato; se invece abbiamo un secondario più grande allora avremo un campo di piena luce non nullo : ad es. se il secondario è 85mm avremo un campo di piena luce pari a circa 85-75 = 10 mm (per il calcolo esatto bisognerebbe usare altre formule ) .
Nel caso di uno strumento autocostruito si può ottimizzare il secondario e l'estrazione in base alle proprie esigenze. Ad es. se uno ha intenzione di usare solo oculari , un backfocus (distanza tra la battuta del fuocheggiatore tutto dentro e il piano focale ) di 10mm è più che sufficiente ; se invece uno ha intenzione di usare torrette binoculari oppure slitte porta-filtri allora il backfocus dovrà essere maggiore e di conseguenza maggiore dovrà essere sia l'estrazione che il diametro del secondario per avere un determinato campo di piena luce .
Es. Dobson da 570mm f/4,5 ; fuocheggiatore di altezza minima pari a 45mm; si prevede di usare una slitta porta-filtri con spessore 50mm . In questo caso è necessario un backfocus di almeno 55mm per cui supponendo una distanza di 40mm tra il fascio ottico e il piano in cui si fissa il fuocheggiatore avremo una estrazione di 570/2 + 40 + 45 + 55 = 425 mm . Il secondario minimo sarà 425 / 4,5 = 95 mm per cui se scelgo un secondario di 110 mm ( con ostruzione quindi di 110/570 = 0,19 ) avrò circa 15mm ( 110- 95) di campo di piena luce perfettamente sufficienti per un uso visuale . Con questo dimensionamento si potrà anche andare a fuoco con torrette binoculari tipo la Baader che, con un correttore di tiraggio di 2,6 x, ha bisogno di almeno 45mm di backfocus .

Buonasera,
vorrei gentilmente chiedere una delucidazione riguardo l'asserzione evidenziata.
Ossia, dato un primario con una certa lunghezza focale e un secondario che indirizza il fascio luminoso all'oculare, come si fa a calcolare il valore dell'estrazione del fuoco risultante?
E come si fa a variarla? So che esistono gli OCS, ma mi chiedevo se è possibile intervenire in tal senso accorciando il cammino ottico primario-secondario, utile ad esempio per l'utilizzo delle torrette senza estrattore di fuoco, come da video seguente (min. 4:20):
www.eanweb.com/2011/telescopio-dobson-rp-astro-ngc-16/

Grazie
 
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view post Posted on 27/11/2020, 17:14
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estrazione = focale - distanza tra primario e secondario

come si fa a variarla ?

un metodo è quello di accorciare i tralicci (o avere un secondo set di tralicci più corti quando si vuole usare la torretta binoculare) però bisogna stare attenti che con questa nuova configurazione ci sia sufficiente campo di piena luce.

in alternativa, per andare a fuoco con la torretta quando il bacfocus è insufficiente ( e quindi l'estrazione è insufficiente) si può, tramite anelli distanziatori, allontanare il correttore dall'imboccatura della torretta a prezzo però di aumentare il fattore di ingrandimento (ad es. nel mio caso ,che uso questo sistema, il correttore da 2,6x diventa circa 3,5x )

p.s. il motivo della frase in grassetto era che tempo fa (non so se è ancora così) molti newton commerciali avevano un backfocus esagerato , dell'ordine di circa 50mm, per poter andare a fuoco con la macchina fotografica ma il secondario non era sufficientemente grande col risultato che alcuni lavoravano diaframmati
 
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view post Posted on 27/11/2020, 18:33

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Grazie Dob,
il calcolo dell'estrazione era evidente... >_<

Mi sto informando sui pro e i contro nell' utilizzo delle torrette perchè dopo una vita da binocolaro, e oramai assuefatto alla visione con due occhi, ho in progetto di prendere un dobson da 16" o 18" (più 16") da utilizzare, però, quasi esclusivamente con torretta.
L'idea di base era di un utilizzo esclusivo a dire il vero, ma varie letture (leggevo ad esempio di un quintetto di Stephan spento in torretta) e un confronto verbale con un dobsoniano doc mi hanno fatto comprendere che alcune tipologie di oggetti a bassa luminosità superficiale vanno osservati necessariamente in monoculare. Del resto, prendo il dobson anche per portarlo in montagna e osservare le galassie.

E tuttavia, è mio desiderio (ove possibile) ottimizzare il dob per l'osservazione con torretta e con campi non "castrati" da una focale maggiorata e ingrandimenti esagerati.
Ti chiederei, gentilmente, di aiutarmi a capire se i ragionamenti che farò sono corretti, e se c'è qualcosa che mi sfugge.
In realtà sono ragionamenti che farò con chi dovesse realizzarmi la struttura, ma preferirei farmi un'idea.

Credo che un OCS sarebbe da evitare, a causa dell'allungamento della focale.
Meglio agire a monte, con un set di tralicci più corti (opportunamente dimensionati), oppure con il castello del secondario regolabile.

I pro di questa soluzione sono che potrei godere di campi più ampi in ragione di una focale nativa del dob e di ingrandimenti lineari con la focale degli oculari.

Andiamo ai contro:
- nel caso di secondario regolabile dovrei stare a collimare ogni volta;
- rischio di sottodimensionamento del secondario (come hai sottolineato). Presumo allora che si debba utilizzare un secondario "più grande" che intercetti il campo di piena luce. Con l'ovvia conseguenza di una maggiore ostruzione. In realtà si tratterebbe di capire in che misura varierebbe tale ostruzione. Non saprei quantificare, ma una cosa è un secondario "assimilabile", altro discorso se va fatto di dimensione doppia!
- utilizzo di una torretta top e con una generosa apertura dei prismi. Un utente scriveva di un significativo miglioramento nel passaggio da una denk a una mark V.
- Leggevo, inoltre, che nell'utilizzo di torrette senza OCS vi è introduzione di cromatismo laterale. E' verosimile? Forse il senso è che un OCS corregge cromatismo e coma.

Stante cosi le cose, l'utilizzo della focale nativa del dob con tralicci più corti mi parrebbe un compromesso accettabile per l'uso che ne farei, soprattutto per il discorso campo e ingrandimenti.
Mi è stata anche segnalata la possibilità di utilizzo della torretta Horizon (che non modificherebbe la focale). Ma ho letto pareri contrastanti.

Infine, mi piacerebbe sapere se sarebbe possibile farsi realizzare ad hoc (ad esempio da Lolli) una sorta di "prolunga" per l'osservazione in monoculare. Ciò per colmare l'enorme back focus una volta tolta la torretta. Mi chiedo se ci sia qualche ragione di natura ottica che mi sfugge e precluda questa soluzione.

Sono consapevole che osservare con una torretta non è come osservare in binoculare su due canali ottici distinti. Eppure questo fattore per me è determinate.
E sono consapevole che la teoria non può sostituire un'analisi sul campo. Ciò che intendo fare nelle prossime uscite con qualche anima buona di mia conoscenza. :D

Grazie

Edited by fulvio_ - 27/11/2020, 18:50
 
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view post Posted on 28/11/2020, 09:46
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Lorenzo Burti

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Può interessarti un esauriente articolo di Alan Adler apparso anni fa su Sky & Telescope (S&T) che puoi scaricare da qui:
https://skyandtelescope.org/wp-content/upl...r-Secondary.pdf
Nell'articolo viene citato un programmino che calcola il diametro del secondario a seconda delle variabili che ti interessano. Si chiama SEC e lo puoi scaricare dalla sezione di S&T "Freeware from Sky & Telescope":
https://skyandtelescope.org/astronomy-reso...-sky-telescope/
Se lo lanci scopri che il tuo moderno computer non è in grado di farlo girare. Se sei ardimentoso allora scarichi dosbox, un emulatore DOS su Windows:
www.dosbox.com/
sul sito e nel pacchetto da scaricare trovi tutte le istruzioni e una volta installato e seguite le semplici istruzioni, funziona a meraviglia per far girare i vecchi programmi. Buon divertimento! lorenzo
 
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view post Posted on 28/11/2020, 09:52
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CITAZIONE
L'idea di base era di un utilizzo esclusivo a dire il vero, ma varie letture (leggevo ad esempio di un quintetto di Stephan spento in torretta) e un confronto verbale con un dobsoniano doc mi hanno fatto comprendere che alcune tipologie di oggetti a bassa luminosità superficiale vanno osservati necessariamente in monoculare.

assolutamente d'accordo: le galassie vanno osservate in monoculare e in generale tutti gli oggetti molto deboli e/o a bassa luminosità superficiale come le nebulose. Ovvio però che gli oggetti più luminosi di queste categorie tipo M51 o M42 rendono bene anche con la torretta

CITAZIONE
Meglio agire a monte, con un set di tralicci più corti, oppure con il castello del secondario regolabile....I pro di questa soluzione sono che potrei godere di campi più ampi .......

si, ma non credere che i campi siano tanto larghi, ad es. con una coppia di Pan 24 su un 40cm f=1800 hai 75x e 0,9° di campo reale che non sono molti per chi è abituato con un binocolo

CITAZIONE
rischio di sottodimensionamento del secondario (come hai sottolineato). Presumo allora che si debba utilizzare un secondario "più grande" che intercetti il campo di piena luce. Con l'ovvia conseguenza di una maggiore ostruzione. In realtà si tratterebbe di capire in che misura varierebbe tale ostruzione. Non saprei quantificare, ma una cosa è un secondario "assimilabile", altro discorso se va fatto di dimensione doppia!

quantificare è facile usando la formula riportata nel primo messaggio di questa discussione ossia diametro secondario minimo=estrazione/rapporto focale. Facciamo l'esempio di un 40cm f=1800: un valore di estrazione "normale" potrebbe essere sui 300mm, ne consegue un secondario minimo di 300/4,5=67 aggiungiamoci un 20mm di campo di piena luce e otteniamo 87 che approssimiamo a 90mm con una ostruzione del 22,5%.
Se però vogliamo usare una torretta binoculare senza correttori di tiraggio, abbiamo bisogno di un backfocus di almeno 120mmm per cui lo sommiamo ai 300 di prima e otteniamo un'estrazione di 420mm con un secondario minimo di 420/4,5=93,3 mm aggiungiamoci i soliti 20mm di CPL e otteniamo 113,3 che possiamo approssimare a 110mm (vabbè invece di 20mm avrai 17mm di CPL non cambia praticamente nulla) e una ostruzione del 27,5%: neanche tanto e assolutamente accettabile per osservazioni deep-sky.

CITAZIONE
utilizzo di una torretta top e con una generosa apertura dei prismi. Un utente scriveva di un significativo miglioramento nel passaggio da una denk a una mark V

assolutamente d'accordo: ci vuole la MarkV per il deep-sky

CITAZIONE
Leggevo, inoltre, che nell'utilizzo di torrette senza OCS vi è introduzione di cromatismo laterale. E' verosimile? Forse il senso è che un OCS corregge cromatismo e coma.

nel deep-sky l'eventuale cromatismo introdotto non avrebbe effetti pratici...

CITAZIONE
Mi è stata anche segnalata la possibilità di utilizzo della torretta Horizon (che non modificherebbe la focale). Ma ho letto pareri contrastanti

qua non posso aiutarti in quanto non ho mai provato la Horizon che effettivamente risolverebbe le tue necessità senza tante complicazioni.

CITAZIONE
Infine, mi piacerebbe sapere se sarebbe possibile farsi realizzare ad hoc (ad esempio da Lolli) una sorta di "prolunga" per l'osservazione in monoculare. Ciò per colmare l'enorme back focus una volta tolta la torretta. Mi chiedo se ci sia qualche ragione di natura ottica che mi sfugge e precluda questa soluzione.

è possibile farsi fare una prolunga di 120mm ma sarebbe meglio, per evitare possibili flessioni, che si potesse avvitare al tubo del fuocheggiatore. L'unico problema di natura ottica potrebbe essere una leggera diaframmatura del cpl dovuta all'interno del tubo del fuocheggiatore (con f/4,5 non ci sono problemi ma con rapporti più veloci tipo f/3,5 potresti anche diaframmare il cono ottico e quindi avresti bisogno di un drawtube più grande)
 
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view post Posted on 17/4/2021, 13:37

Dark nebula

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Scusatemi se riprendo questa "vecchia" discussione,

C'è qualche cosa che non mi quadra su tutto quello che avete scritto nei post

Io vorrei partire da una semplice osservazione che forse a molti sfugge:

il cono di luce riflesso da uno specchio primario
viene intercettato dal secondario che lo convoglia (tralasciando il discorso dell'aberrazione sferica) in un punto sul piano focale.

Dunque a mio avviso è più che sufficiente un secondario di dimensioni minime tali
da riuscire ad "intercettare" tutto il cono di luce riflesso dallo specchio primario

se ora indichiamo con

D = Diametro specchio primario
S = Freccia (o sagitta) specchio primario
F= Focale specchio primario
E = Estrazione focale ovvero distanza del piano focale dal secondario misurata lungo l'asse del focheggiatore

Il secondario di dimensioni corrette e sufficienti
dovrà avere:

Asse minore = E / ( ( F-S )/D ) = ( E x D ) / ( F - S)
Asse maggiore = Asse minore x √(2)

Detto tutto questo il Campo di piena luce in breve CPL che fine fa?

La risposta è semplicissima, dipende dal diametro interno del tubo focheggiatore che dovrà essere maggiore o al più uguale all'asse minore del secondario, insomma per avere il CPL voluto sul piano focale, bisogna aumentare il diametro interno del tubo focheggiatore che comunque dovrà essere non minore dell'asse minore del secondario.

Due note finali riguardanti tutto ciò che ho scritto:

sagitta primario = S = D^2 / ( 4 x F )

inoltre la formula che ho scritto per il dimensionamento dell'asse minore secondario è la formula esatta deducibile da semplici relazioni trigonometriche

la vostra formula invece si approssima sempre più alla formula esatta trascurando la sagitta S per specchi primari con grandi distanze focali e quindi telescopi newtoniani poco luminosi e tutto questo dipende appunto dalla formula della Sagitta ...
 
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view post Posted on 17/4/2021, 21:16

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Io so che il cono di luce che si chiude sul fuoco (la cui distanza focale parte sempre dalla profondità della freccia al centro del primario, che nel disegno non viene trascurata) deve aprirsi leggermente a fino al diametro del CPL, altrimenti il CPL rimane puntiforme con il centro bene illuminato, e il bordo meno.

Cosa che per i "San Tommaso" come me si capisce e soprattutto si vede bene, compreso se è ok il diametro passante nel focheggiatore da 31,7 o da 52mm, non usando le formule ma facendone un disegno, se serve anche in scala 1:1

Edited by GiulioTi - 17/4/2021, 23:33
 
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