Author Topic: Medición de Seeing  (Read 28394 times)

Offline Juan Conejero

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Medición de Seeing
« Reply #15 on: 2007 September 21 12:38:08 »
Bueno, pues ya está funcionando una versión preliminar del nuevo módulo para evaluación del seeing con el método propuesto por Vicent Peris. Estamos muy satisfechos con el resultado obtenido.

Pongo una copia de pantalla con la interfaz del módulo, muy sencilla de momento, y el resultado para las 30 mediciones que me ha facilitado Vicent:



La rutina evalúa la distancia entre dos manchas (spots) extrafocales obtenidas con una máscara de Hartmann colocada en la abertura del telescopio. Se trata de registrar una secuencia de estas manchas con una webcam durante un tiempo suficiente. La medida del seeing calculada es la desviación estándar que se muestra en la consola, 0.31 segundos de arco en este ejemplo. Esta medida corresponde a la variación de distancia entre las dos manchas durante el tiempo abarcado por las imágenes medidas; en este caso se trata de 30 frames capturadas a 30 frames por segundo, o sea justo un segundo.

Este sistema es una idea verdaderamente genial de Vicent Peris, cuya implementación en PixInsight va a permitir realizar mediciones de seeing muy fiables sobre el terreno, con una simple webcam, un trozo de cartón, y virtualmente cualquier telescopio.

Nuestra idea es publicar este módulo, junto con un artículo explicando el fundamento del método y el funcionamiento del algoritmo.
Juan Conejero
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Offline caliu

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Medición de Seeing
« Reply #16 on: 2007 September 21 21:55:27 »
Me vais a perdonar la expresión pero es que sois XXXX, sois unos genios y mira que me lo decia mi padre: ¡¡estudiaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa!! y yo fumando XXXX :lol:  :lol:  :lol:
Bromas y cumplidos aparte :wink: , ¿es necesario que sea una webcam? ¿no puedo hacerlo con una CCD a por ejemplo 1/500? ¿la mascara debe tener alguna caracteristica especial? ¿ya se puede descargar el modulo?, otra cosa, el valor obtenido a que criterio pertenece ¿es FWHM? ¿es HFD? lo digo para poder comparar con los valores que vaya obteniendo del enfoque.

Offline vicent_peris

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Medición de Seeing
« Reply #17 on: 2007 September 22 09:32:26 »
Hola,


He descubierto esta tarde que mi idea no es nueva (problemas de la superpoblación de la Tierra...). Aquí tenéis un enlace a un paper, que os podéis bajar en PDF, donde se describe el funcionamiento de la misma idea (aunque la mía es en realidad también una simplificación de esta). Estos hombres lo llaman Hartmann Differential Image Motion Monitor (HDIMM):

http://adsabs.harvard.edu/abs/1996PASA...13...22B


En este paper se utiliza una máscara de Hartmann "de verdad"; o sea, no son sólo  2 agujeros, sino que es una malla de orificios. Con esto se pueden medir más cosas aparte del seeing, como la velocidad del viento en la capa turbulenta, o la altura de esta capa. Sin embargo, yo creo que la clásica máscara que propongo con sólo dos agujeros es una simplificación que, además de simplificar mucho los cálculos, simplifica también el instrumental, y no deja de aportarnos una medida correcta del valor que realmente nos importa a los aficionados: el FWHM.


Vicent.

Offline caliu

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Medición de Seeing
« Reply #18 on: 2007 September 22 09:48:35 »
Okis Vicent, gracias por aclararme que valor debo tomar como referencia

Offline David Serrano

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Medición de Seeing
« Reply #19 on: 2007 September 22 09:58:48 »
Sois unos cr4x0rz ;). Ya me imagino el tamaño de fuente que pondrás cuando lo publiques en la web xDD.

Saludos desde MADRIIIIIIIIIII!!!!!!!!!! :)
--
 David Serrano

Offline vicent_peris

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Medición de Seeing
« Reply #20 on: 2007 September 22 10:13:40 »
Quote from: "caliu"
Bromas y cumplidos aparte :wink: , ¿es necesario que sea una webcam? ¿no puedo hacerlo con una CCD a por ejemplo 1/500?


Hola,

lo mejor es que sea una webcam. La razçon es que tienes que tomar imágenes de por lo menos 1/20 - 1/30, se trata de congelar los spots. Pero, además, hay que medir su recorrido a lo largo del tiempo. Es decir: si tomamos 30 imágenes por segundo, necesitaremos 30 imágenes para cubrir el recorrido de los spots durante un segundo. Pero, además, puede que hayas pillado un segundo de muy poca turbulencia; por lo tanto, estaría bien hacer por ejemplo un vídeo de 30 segundo. Esto resultaría en 900 imágenes, y ya tendrías un resultado un poco más fiable. Siempre puedes tirar imágenes con la CCD, pero tendrás que hacer muchísimas, y te puede llevar un buen rato porque tienes que leer cada vez el CCD.

Por lo tanto, lo que yo te recomiendo es que utilices una webcam. Y realmente no cuesta tanto: no hay que hacer autoguiado, no hay que enfocar bien (justamente queremos desenfocar!) y se utiliza siempre una estrella brillante. Una de las grandes ventajas que tiene este método es que independiza el valor de turbulencia atmosférica de los errores instrumentales. Es decir: si hay un seeing de 2" y al hacer la foto obtienes estrellas de 6", algo le pasa a tu montura.  :lol:

Quote from: "caliu"
¿la mascara debe tener alguna caracteristica especial?


Es la típica máscara de Hartmann con dos pequeños agujeros en los extremos de la abertura del telescopio. Habría que investigar cómo afecta el poner los agujeros más o menos grandes... Pero en principio, lo mejor es que sean pequeños, para que la relación focal resultante de cada cono de luz sea muy elevada. La razón es que, cuanta más diferencia hay entre la abertura total del telescopio y la abertura de los agujeros, más separados estarán estos y más podrás desenfocar la imagen sin que los dos discos de Airy se engrosen. Para saber cuánto puedes desenfocar, basta aplicar esta fórmula:

Z = (aL * (f/D)^2) / 2

donde:

Z es la distancia máxima a la que te puedes alejar del foco sin que los discos de Airy engorden.

a = 1,22

L es la longitud de onda a la que trabajas.

f es la distancia focal del telescopio.

D es el diámetro de cada uno de los agujeros de la máscara.


Pongamos por ejemplo un sistema como el que utilicé el jueves: un C11 con dos aperturas de 25 mm:

L = 0,00055 mm

f = 2800 mm

D = 25 mm

La distancia máxima sería:

Z = (1,22 * 0,00055 * (2800/25)^2) / 2  = 4,209 mm


A una distancia de 4,2 mm del foco, como los dos spots se localizan en los extremos de un cono a f/10, estarán situados el uno del otro a 0,38 mm.

Si hacemos los agujeros más grandes, podremos desenfocar menos, por lo que los spots estarán más cercanos, y además también recogerán mayor luz de la estrella, por lo que nuestras medidas serán más exactas. Es decir: tendremos que encontrar la medida de los orificios de la máscara que mejor se ajuste a nuestro instrumental, pensando además que la distancia entre los spots tiene que ser suficiente para no hacer equivocarse al módulo de PI.

Quote from: "caliu"
ya se puede descargar el modulo?


Paciencia, hombre.  :lol:

Quote from: "caliu"
otra cosa, el valor obtenido a que criterio pertenece ¿es FWHM? ¿es HFD? lo digo para poder comparar con los valores que vaya obteniendo del enfoque.


FWHM. Ten en cuenta que este método independiza también el valor de seeing de la calidad de tu sistema óptico. Es decir, podemos coger un LX200 y nos dará un seeing de 0,5", aunque después hagamos una exposición de 1 segundo a plena abertura y la estrella tenga 6" de diámetro.  :lol:

El valor del seeing que obtendrás será siempre menor al que obtendrás en la fotografía de larga exposición. Por lo tanto, este método es también muy válido para llevarnos por el camino de la amargura, puesto que en nuestras fotos vamos a obtener siempre menos nitidez de la esperada; aquí es cuando empezarán nuestros calentamientos de cabeza, y cuando nos pondremos a pensar en nuestro eterno dilema: "qué está fallando?".  :lol:

Offline caliu

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« Reply #21 on: 2007 September 22 14:23:13 »
jejejejejeje, gracias otra vez campeon :D

Offline ogry

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Medición de Seeing
« Reply #22 on: 2007 September 23 14:40:10 »
Hola a todos.

Vicent, no estoy muy seguro de que el seeing sea directamente proporcional a la distancia entre los dos centroides. Me suena que esto es el titileo, pero no la medida del seeing en sí. Imagina el caso de que la luz atraviesa dos Frieds diferentes, uno desenfoca la imagen (introduce un retardo en el frente de onda por medio de una variación del indice de refracción del medio) y el otro no, pero los caminos siguen siendo paralelos (sin diferencia geométrica). En tu monitor saldría 0.0", cuando en realidad no es así...

Debería considerarse la diferencia entre la distancia de los centroides de un binaria medida en ambas subaperturas, o la diferencia entre la extensión o el brillo superficial de las imagenes obtenidas. Esto sí es proporcional al tamaño del Fried, y te vale cualquier estrella que salga en la imagen.

Pero para acabar de determinarlo es necesario conocer además la distancia a la que estan hecho los agujeros del máscara. Mírate las fórmulas del paper de Roddier de 1990. Y lo suyo sería que hubiera 3 o 4 aberturas, no sólo 2, para aprovechar toda la apertura y tener múltiples parejas de datos, no una sóla, seguro que ya te has dado cuenta del detalle.

Salía MM entusiasmado con el dato del 0.4, pero sin creérselo (a ellos les dió 0.85, ya lo sabes).



Saludos,       OSCAR.

Offline vicent_peris

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Medición de Seeing
« Reply #23 on: 2007 September 23 15:35:46 »
Si, no se lo creia.  :lol:

En efecto, he medido 500 imagenes. Al medirlas todas, el resultado es 0,87". Sin embargo, si separo las mediciones de segundo en segundo, da valores mucho mas pequeños, con una media de unos 0,45". De todas formas, cuando empezamos a medir, los cirros eran bastante más espesos que cuando llegamos al lugar, y las estrellas temblaban bastante más, yo creo que cuando llegamos el seeing debería haber sido bastante bueno.

Respecto a la medición... lo que he leído por ahí se refiere a medir simplemente la variación de la distancia entre los centroides... De todas formas, lo investigaré más.


Gracias,
Vicent.

Offline ogry

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Medición de Seeing
« Reply #24 on: 2007 September 25 00:10:02 »
0.87" es muuucho mas congruente.

Muy interesante el dato de 0.45" en intervalos cortos. Significa que los Frieds son enormes y/o que el viento era escaso.

Lo que has leído se refiere a sensores tipo Shack-Hartmann en los que la máscara esta formada por varios agujeros cercanos (menos de 4cm de distancia). Sería otra forma de medirlo, pero tendrías que poner tres conjuntos de agujeros, no tres agujeros... eso sí.



Saludos,        OSCAR.

Offline vicent_peris

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Medición de Seeing
« Reply #25 on: 2007 September 26 05:56:10 »
Quote from: "ogry"
0.87" es muuucho mas congruente.

Muy interesante el dato de 0.45" en intervalos cortos. Significa que los Frieds son enormes y/o que el viento era escaso.




Hola,


pues viento sí que hacía, y no poco! Porque yo llevaba una camisa de verano y me quedé congelado!

Como tú dices, parece que los frieds son más bien grandes. Si no me equivoco, eso sería la panacea para un guiado con un tip/tilt mirrar, no???  :wink:  E incluso para una cosa que tú llevas en la cabeza...  :roll:  Creo que tenemos que hablar seriamente de estos temas....

Vicent.