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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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    离线megapirateng
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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。 a>{b'X^LV  
    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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    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”。 $5jQm,V$K  
    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. JQj?+PI  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起，当成目镜使用。 3'}(:X(  
    d`5xd@p  
    g'ha7~w(p  
    "-88bF~  
    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。 ;!q _+P  
    oDogM`T`  
    RZ-=UIf  
    P$ZIKkf  
    冉斯登原理目镜。 47 xyS%X  
    [nZf4KN  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm，下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm ;gLHSHEA  
    经过计算，目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm k&wCa<Rs~R  
    Tw *:Vw  
    OC34@YUj[  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 xl8=y  
    y.PWh<dI  
    _uwM%M;  
    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。 tIn dve  
    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？） m}ZkNWH  
    2[!#Xf  
    4efIw<1_  
    p}H:t24Cr5  
    omz%:'m`~  
    g~E N3~  
    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. ） O&BNhuW2  
    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。） ]nPfIBoS  
    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。 >=Bl/0YH  
    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。 WXHvUiFf  
    dpAj9CX(  
    UU\wP(f  
    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。 |Y|6`9;  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. D)shWJRlvW  
    [ 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。 !sVW0JSh  
    ET0^_yk  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 jPIOBEIG  
    frRO?  
    GdVrl[  
    2TccIv  
    jZgCDA8Mr!  
    bH}?DMq]O  
    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。 dZkj|Ua~  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证，误差是 3%. K3^2;j1F Q  
    DQ.;2W  
    LI9 Uc\  
    8 3Tv-X  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C /_mU%fl  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮，当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' E?(:9#02  
    PTH'-G  
    =X3Rk)2r  
    CwaW>(`v  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 &PUn,9 Rm  
    用 PS 测了一下，月亮的直径是 1510 个像素。 l.uW>AoLh  
    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。 (mgv:<c;BA  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) ,CIsZ1[VS  
    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。 !bBx'  
    ~\OZEEI  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 AGV+Y 6  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮，当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' Qe;R3D=T;  
    !'(QF9%Q  
    h3Y|0-D  
    F.iJz4ya_  
    焦距大约 360mm. %I#[k4,N  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 +:&|]$8<  
    用 PS 测了一下，月亮的直径是 2606 个像素。 fl+2 '~  
    主镜焦距 * 月亮视直径 = 360 * (33 * 60 + 40.3) / 3600 * 3.14159265358979 / 180 = 3.526(mm)，这是 2606 个像素对应的传感器尺寸。 -'uz%2 {  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 ^]TYS]C  
    估算传感器尺寸: 6.235mm * 4.676mm，网上查的数据: 6.16mm * 4.62mm 误差约 1.2%。
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    离线megapirateng
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    只看该作者 1楼 发表于: 2020-02-15
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:03) —
    这2天的进展，了解了目镜的“视场角”、“出瞳距离”、“视场光阑”。 sp6A* mwl  
    现在我的知识还无法设计镜片，只能买现成的平凸透镜回来 DIY 了，平凸透镜镜片的直径是 25mm，焦距大约 30mm. )yUSuK(Vu  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起，当成目镜使用。 v+C%t!dx  
    7M<co,"  
    O% 8>siU  
    %xdyG Al:  
    从左向右的零件分别用来固定接目镜镜片、镜筒、固定场镜镜片、十字丝与光阑。 10CRgrZ  
    q +!i6!6r  
    !M}ZK(  
    IHv>V9yiG  
    冉斯登原理目镜。 KM/c^ a4V  
    V^< Zs//7  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm，下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm DDe`Lb%%  
    经过计算，目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm |%uy{  
    U% OlYP$g  
    |y4j:`@.  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 as"@E>a  
    ~0rvrDDg  
    |a=7P  
    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。 4P?@NJp  
    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？） .9q`Tf  
    VBz G`&NG  
    =g?k`v p  
    >3&9Wbv>  
    lQpl8>  
    vw :&c.zd  
    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. ） 4jW <*jM  
    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。） aVp-Ps|r  
    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。 :A5h<=[  
    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。 NtkZ\3  
    0~e6\7={  
    |OIU)53A-  
    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。 av~kF  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. ?;ZnD(4?  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
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    在线bairuizheng
    科学家
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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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    离线dushunli
    技术专家
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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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    离线lufan
    助理工程师
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    只看该作者 4楼 发表于: 2020-02-16
    佩服楼主！！！！
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    在线tassy
    科学家
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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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    离线刘明欢聪慧
    技术专家
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    只看该作者 6楼 发表于: 2020-02-16
    祝楼主早日成功
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    离线likaihit
    科学家
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    只看该作者 7楼 发表于: 2020-02-16
    很好的创新
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