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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。 -ud!j  
    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”。 tCtR(mG=A  
    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. E^#|1Kpq  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起，当成目镜使用。 r/:s2 oQ  
    cd*y{Wt  
    XC0G5rtB  
    -5kq9Dy\,  
    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。 "op1xto  
    =5I1[p;  
    )Qb1$%r.  
    Fov/?:f$  
    冉斯登原理目镜。 DV*8Mkzg  
    9%kY8#%SV  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm，下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm tNmH*"wR<  
    经过计算，目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm aW4tJN%!  
    w*#TS8 \  
    (fm\kV  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 1S0Hc5vw  
    ^7F!>!9Ca  
    v#YO3nD  
    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。 qV9`  
    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？） \*!g0C 8 o  
    dSk\J[D  
    .'5yFBS  
    o9q%=/@,  
    7b:oz3?PI  
    L.l%EcW=,  
    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. ） pk: ruf`)  
    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。） >xJt&jW-  
    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。 a%*W^R9Ls  
    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。 @\u)k  
    T!(I\wz;Bo  
    >OZ+k(saL  
    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。 ,^:Zf|V  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. `k^ i#Nc>  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
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    离线megapirateng
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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。 ZKAIG=l&!  
    YAC=V?U-#  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 yr[iAi"  
    az F"tke  
    =QRLKo#_  
    $-5iwZ  
    }P-9\*hlm  
    k,X` }AJ6  
    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。 e_\4(4x  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证，误差是 3%. g#9KG  
    lv&<kYWY  
    Ij@YOt  
    |+cyb<(V J  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C -t:y y:4  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮，当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' TcO@q ]+S  
    "MZVwl"E#  
    %mtW-drv>  
    ^0~?3t5  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 UMx>n18;f9  
    用 PS 测了一下，月亮的直径是 1510 个像素。 p,]Hs{R  
    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。 e,`+6qP{  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) !_l W#feR  
    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。 <`H:Am`  
    JgYaA*1X  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 hb_YdnG  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮，当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' 3AX/A+2  
    @~QW~{y  
    DE."XSni  
    S7E:&E&  
    焦距大约 360mm. #x':qBv#  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 ~iEH?J%i1r  
    用 PS 测了一下，月亮的直径是 2606 个像素。 _2}i8q:  
    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。 .OXvv _?<  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 C1)TEkc"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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    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”。 xx)egy_  
    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. [;7&E{,C  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起，当成目镜使用。 7i`@`0   
    l`:M/z6"  
    &y[Od{=  
    u%Bk"noCa  
    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。 ~gNa<tg"1  
    HpiP"Sl  
    m*6C *M  
    c_s=>z  
    冉斯登原理目镜。 V2W)%c'  
    u}W R1u [  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm，下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm vj]-p=  
    经过计算，目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm uLD%M av  
    :rnn`/L  
    ~c%H3e>Jcq  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 $z"3_4a  
    @/@#,+  
    B<SuNbR  
    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。 [8EzyB>fH  
    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？） Wsyq  
    x6d+`4  
     )`!i"  
    K9\`Wu_qL  
    .S>:-j'u  
    c |  
    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. ） &> tmzlww  
    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。） ijOUv6=-  
    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。 -/*-e /+b  
    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。 7E*d>:5I  
    Xp"ZK=r  
    v_3r8My-  
    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。 ;HtHN K(o  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. PJA%aRP,:  
    [ 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
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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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