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    [求助]菜鸟一枚,业余想设计天文望远镜。 [复制链接]

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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2020-02-14
    — 本帖被 cyqdesign 设置为精华(2020-02-20) —
    关键词: 天文望远镜
    我是一个业余爱好者,想买一些镜片回来自己设计天文望远镜。 b}HwvS:  
    制作的过程中遇到了好多问题,有些问题在网上也查不到资料,以后还请大家多多指导。
    共2条评分 ,光币+11
    chuidaxia 光币 +1 原创内容,奖励! 2021-09-15
    hhxxgg00 光币 +10 - 2020-02-28
     
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    离线megapirateng
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    只看该作者 置顶 (来自1楼) 发表于: 2020-02-15
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:03) —
    这2天的进展,了解了目镜的“视场角”、“出瞳距离”、“视场光阑”。 -=VGXd  
    现在我的知识还无法设计镜片,只能买现成的平凸透镜回来 DIY 了,平凸透镜镜片的直径是 25mm,焦距大约 30mm. R^=[D#*]>  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 RJ~I?{yR0[  
    kdp- |9  
    xy Pz_9  
     HV\l86}  
    从左向右的零件分别用来固定接目镜镜片、镜筒、固定场镜镜片、十字丝与光阑。 65AG# O5R  
    D>m!R[!o  
    {/K_NSg+h  
    y)D7!s  
    冉斯登原理目镜。 ^gd[UC-"w  
    Yxd&hr  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm /><+[\q4LM  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm @ !m+s~~]h  
    p}9bZKyf  
    \%$z!]S>  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 HRF;qR9v  
    /d-d8n  
    h+d3JM  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 * v W#XDx  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) %2z] 2@  
    :vRUb>z  
    ;=F]{w]$+  
    yVl?gGgh  
    JsyLWv@6xa  
    3e7P w`gLl  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. ) 6y}|IhX?z  
    可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) %VmHw~xyF:  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm,可以计算出目镜视场角是 53.5 度,这个有点偏大,需要限制一下。 zpM%L:S  
    如果希望目镜视场角是 45 度,可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 3|9 U`@  
    K6nGC  
    1:VbbOu->V  
    出瞳距离,我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 P/;d|M(  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. 4Y:[YlfD.  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
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    只看该作者 置顶 (来自22楼) 发表于: 2020-02-17
    通过拍月亮估算相机传感器尺寸的方法
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:02) —
    找了一个小蚁运动相机一代,把镜头的镜片拆了,保留红外截止片。 >4@/x{{  
    #I] ^Wo  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 FEzjP$  
    AHl1{* [  
    y1@*)| r  
    i>}aQ:&^0  
    -xk.wWpV  
    6-oy%OnN  
    网上查不到这一款相机的传感器尺寸数据,所以想到了使用拍月亮的方法估算。 M1 5_  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. *~>} *  
    dr~6}S#  
    ~aZy52H_#.  
    W3.(s~ )o  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C ZD(VH6<g%  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' _hz}I>G@B  
    XHER[8l  
    yJRqX]MLA  
    + <4gJoI  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 iS]4F_|vd  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 =}1)/gcM  
    焦距 * 月亮视直径 = 714 * ((32 * 60 + 8.8) / 3600  * 3.14159265358979 / 180) = 6.677(mm), 这是 1510 个像素对应的传感器尺寸。 ^ b`wf"A  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) Vhi4_~W3j]  
    估算传感器尺寸: 22.9mm * 15.3mm,网上查的数据: 22.3mm * 14.9mm 误差约 3%,还算比较准了。 "AcC\iq  
    Q%*987i  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 )oU%++cdo  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' I)YUGA5  
    E'ay @YAp  
    ^S%xaA9  
    %p t^?  
    焦距大约 360mm. r\."=l  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 uGW!~qAr*  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 ;.'\8!j  
    主镜焦距 * 月亮视直径 = 360 * (33 * 60 + 40.3) / 3600 * 3.14159265358979 / 180 = 3.526(mm),这是 2606 个像素对应的传感器尺寸。 :Q-QY)hH  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 :I !}ZD+Z  
    估算传感器尺寸: 6.235mm * 4.676mm,网上查的数据: 6.16mm * 4.62mm 误差约 1.2%。
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    离线megapirateng
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    只看该作者 1楼 发表于: 2020-02-15
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:03) —
    这2天的进展,了解了目镜的“视场角”、“出瞳距离”、“视场光阑”。 vs2xx`Y<Lq  
    现在我的知识还无法设计镜片,只能买现成的平凸透镜回来 DIY 了,平凸透镜镜片的直径是 25mm,焦距大约 30mm. MZ%S3'  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 f3SAK!V+s  
    R,+"^:}  
    S9E<)L  
    4hWFgk  
    从左向右的零件分别用来固定接目镜镜片、镜筒、固定场镜镜片、十字丝与光阑。 c?}{>ig/)  
    7b*9 Th*a  
    p?#xd!tc2N  
    1[]V @P^  
    冉斯登原理目镜。 Mi<}q@]e  
    S #C;"se  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm ')Qb,#/,%  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm 5|g#>sx>`q  
    asJt 6C  
    (G 9Ku 8Y  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 q9B5>Ye)  
    |k<5yj4?  
    ch)#NHZ9F  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 b4CXif  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) <ahcE1h  
    LDbo=w  
    P,bis7X.  
    q) !G5j3  
    )AXa.y  
    ,A9{x\1!  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. ) Tl S 904'  
    可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) l-q.VY2  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm,可以计算出目镜视场角是 53.5 度,这个有点偏大,需要限制一下。 mU;\,96#  
    如果希望目镜视场角是 45 度,可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 $*;ke5Dm4  
    Q@- h  
    R QCKH]&!  
    出瞳距离,我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 Za'}26  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. "FXT8Qxg  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
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    离线bairuizheng
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    只看该作者 2楼 发表于: 2020-02-16
    兴趣是创新的动力
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    只看该作者 3楼 发表于: 2020-02-16
    天文望远镜!
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    只看该作者 4楼 发表于: 2020-02-16
    佩服楼主!!!!
    离线tassy
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    只看该作者 5楼 发表于: 2020-02-16
    业余兴趣是创新的动力
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    只看该作者 6楼 发表于: 2020-02-16
    祝楼主早日成功
    离线likaihit
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    只看该作者 7楼 发表于: 2020-02-16
    很好的创新