آموزشگاه آنلاین ستاره‌شناسی: آموزش ببینید، تلسکوپ جایزه بگیرید! نام‌نویسی

سوالی که همیشه ذهن بیننده از یک تصویر را مشغول می‎کند این است، بزرگنمایی این عکس چقدر است؟ برای شروع، من واقعاً فکر نمی‌کنم که این سوال منطقی باشد. درست مثل اینکه بگوییم چند گالن آب در سوپ وجود دارد؟ به نظر می‌رسد که پاسخ آن آسان باشد، اما این سوال ناقص است. با این حال مردم می‌خواهند برخی از انواع ارتباط با بزرگنمایی را بدانند و ما تلاش می‌کنیم که در این مقاله آن را بیان کنیم.

موضوع اصلی در اینجا این است که چگونه بر مفهوم بزرگنمایی پافشاری کنم و از دید من وقتی بحث از دوربین باشد، چیزی به عنوان بزرگنمایی وجود ندارد. من بزرگنمایی را به عنوان میزان بزرگ شدن تصویر جسمی نسبت به آن میزان بزرگی که با چشم غیر مسلح در همان فاصله تعیین شده دیده می شود، معنا میکنم. اگر یک جسم اینطور به نظر برسد که دو برابر بزرگ شده است، یعنی بزرگنمایی آن 2× است. شما همچنین می‌توانید یک جسم را تنها با نزدیک شدن به آن به اندازه دقیقاً نصف فاصله آن، دو برابر بزرگتر کنید. وقتی این مورد برای عکس‌های زمینی مطرح می‌شود، شما می توانید بازوی خود را به جلو و عقب حرکت دهید و این کار میزان تغییر تصویر نسبت به دید غیر مسلح را نشان می دهد. شما همچنین می‌توانید تنها با زوم کردن تصویر جسم بر روی صفحه کامپیوتر خود تغییر دهید. آیا می توانیم این کار را به بزرگنمایی مرتبط کنیم؟ جواب، بله اما باید سوال را در حالی که اطلاعات و زمینه بیشتری فراهم کردیم مجدداً مطرح کنیم .

دو برابر نزدیک شدن، دو برابر شدن بزرگنمایی
Richard S. Wright Jr

فاصله کانونی تلسکوپ، فاصله‌ای است که نور از عدسی یا آینه اولیه حرکت می کند تا به جایی در صفحه تصویر برسد و فوکوس کند ، اندازه تصویر گرفته شده مستقیماً متناسب با فاصله کانونی اپتیکال است.  هر چی فاصله کانونی اپتیکی بلندتر باشد، تصویر بزرگتر ایجاد می‌شود. این یک رابطه خطی بسیار جالب است: دو برابر شدن فاصله کانونی، دو برابر شدن مقیاس تصویر را نتیجه می‌دهد. این همان تأثیری است که دو برابر نزدیک شدن به جسم را در مثال عکس کوهستان بالا ، نشان داده است.

دو برابر کردن فاصله کانونی، مقیاس تصویر را دو برابر می کند. اما از چه چیزی 2× بزرگتر شده است؟

بنابراین یک تصویر که توسط یک تلسکوپ با فاصله کانونی 1000 میلی متر به دست آمده، روی سنسور دوربین شما دو برابر بزرگتر از تصویر تلسکوپ با فاصله کانونی 500 میلی متر است. بزرگنمایی 2× .... اما این هیچ ارتباطی با آن اندازه که تصویر در نهایت نمایش داده می‌شود ندارد! برای ستاره‌شناسی رصدی این قضیه بیشتر احساس می‌شود، چرا که ما مستقیماً به تصویر نگاه می‌کنیم.
بیشتر ما می‌دانیم که چطور می‌توان بزرگنمایی رصدی را برای تلسکوپ‌های خود در مواقعی که از یک لنز چشمی استفاده می‌کنیم به دست آوریم: فاصله کانونی تلسکوپ را بر فاصله کانونی لنز چشمی تقسیم می‌کنیم. به عنوان مثال، یک تلسکوپ 1000 میلی متری با یک چشمی 20 میلی متر برای چشم ما، زمانی که از میان چشمی نگاه می‌کنیم بزرگنمایی نسبی  50 برابر می‌دهد.
پس بزرگنمایی تصویری که توسط تلسکوپ بدون هیچ چشمی گرفته شده است، چقدر است؟ اگر شما چشم خود را در صفحه ی کانونی قرار دهید، یک پاسخ آسان برای این مسئله به دست می آید. چشم شما یک فاصله کانونی در حدود 22 میلی متر دارد (چندین میلی متر را پردازش می‌کند). بنابراین چشم شما می تواند به عنوان یک عدسی چشمی عمل کند. برای یک فاصله کانونی اپتیکی 1000 میلی متری بدون هیچ چشمی، دید شما حدود 45× است.اینو امتحان کنید!
تلسکوپ خود را به سمت ماه نشانه روی کنید و ببینید که آیا می‌توانید بدون چشمی آن را ببینید؟ قطعاً می‌توانید. اما ممکن است نیاز به مهارت بیشتری داشته باشید که چشم خود را تنها در فاصله مناسب برای دیدن فوکوس آن قرار دهید. من این را سال‌ها پیش تصادفاً کشف کردم. در زمانی که داشتم چشمی‌ها را تغییر می‌دادم متوجه شدم یک تصویر بسیار زیبا از ماه در تی شرت سفید من در حال تغییر است.
توجه کنید که این کار برای دیدن ماه بیشتر از تربیع کمی چشم شما را اذیت می‌کند و بهتر است آن را برای هلال ماه امتحان کنید.

 


یک چشمی20میلی متر در واقع نزدیک به همان چشم انسان در انتهای اپتیک آمده که تنها یک مکان مناسب را نشان می دهد که بتوان نگاه کنید و چشمان خود را متمرکز کنید.

 

پبنابراین یک تصویر گرفته شده در صفحه کانونی این تلسکوپ درست به اندازه 45× بزرگنمایی شده است، درست است؟ نه خیلی سریع– شما چشمان خود را در آن قرار نمی دهید بلکه سنسور دوربین را درآن قرار می‌دهیم. این سنسور در حالت خوب کلاً ممکن است 20 میلی متر باشد. بنابراین تصویر گرفته شده از هدف شما برای  شروع کلاً 20 میلی متر است. اما وقتی که شما آن را روی صفحه کامپیوتر خود قرار می دهید ممکن است چندین اینچ باشد. درست است؛ تصویر خام زمانی که مجدداً روی صفحه نمایش نشان داده می شود، بزرگ میشود. روی تلفن شما نقشه هدف کلاً به دو اینچ می رسد و روی صفحه نمایش بزرگ تلویزیون همان تصویر به اندازه دو پا ظاهر می شود! در این شرایط در مقایسه با زمانی که با چشم غیر مسلح دیده می شود چقدر بزرگنمایی دارد؟ به نظر این یک مسئله ریاضی سخت باشد، اما در واقع باید با دو مورد حل شود: زمینه دید هدف (اینکه چه بخش وسیعی از آسمان گرفته شده) و زمینه دید تصویر گرفته شده همانطور که نمایش داده شده است. بیایید یک تصویر از ماه کامل را به عنوان مثال استفاده کنیم. زمانی که ما به ماه در آسمان نگاه می کنیم، ما نمی گوییم که کلاً نصف اینچ به نظر می رسد. ما می گوییم چه زاویه گسترده ای از جسم را شامل می شود. ماه کامل〖0.5〗^° است.
 بنابراین بزرگنمایی این تصویر از ماه دقیقاً چقدر است؟ در نهایت فاصله کانونی تلسکوپ و اندازه تراشه دوربین، زمینه مشاهده تصویر گرفته شده را اندازه می گیرد. این را همه باید بدانیم زاویه دید واقعی چشم غیر مسلح (〖0.5〗^°) در مقایسه با زاویه دید تصویر روی صفحه نمایش ارائه شده است.
زاویه دید جسم، یعنی ماه در آسمان، یا عکس روی صفحه کامپیوتر در فاصله داده شده با این فرمول به دست می آید:

چقدر این تصویر در مقایسه با اندازه انگشت اشاره شما در طول بازویتان بزرگ است؟

VisualAngle

اندازه و فاصله باید یک واحد داشته باشند. آن‌ها می توانند اینچ یا مایل باشند، چرا که یک رابطه خطی جالب بین اندازه و فاصله وجود دارد. دو برابر نزدیک شدن، همیشه دو برابر بزرگنمایی دارد. مهم نیست که اینچ، مایل یا پارسک باشد.
روی مانیتورکامپیوتر که من این را تایپ می کنم، تصویر کلاً دو اینچ و 15 اینچ فاصله دارد. این مقادیر را درون این فرمول قرار می دهم ، زایه دید تصویر ماه را به اندازه 〖7.6〗^° به دست آوردم.(ماشین حساب خود را در حالت درجه قرار دهید مگر اینکه شما بخواهید از رادیان برای محاسبه میدان دید تصویر خود استفاده کنید).
تصویر ماه روی صفحه من 〖7.6〗^° است و من آن را به〖0.5〗^° که ماه برای چشم غیر مسلح در آسمان ظاهر می شود، تقسیم میکنم. تصویر روی صفحه نمایش من حدود 15× اندازه معمولی با بزرگنمایی است.

 

منبع : https://www.skyandtelescope.com/astronomy-blogs/imaging-foundations-richard-wright/what-magnification-is-that/

کارشناس ارشد اختر فیزیک، همکار تحریریه آسمان شب ایران

نویسنده: فاطمه خداداد

کارشناس ارشد اختر فیزیک، همکار تحریریه آسمان شب ایران

banner eyepeacc

celestron banner 02

iranoptic 03

iranoptic 05

تالار گفتگو

23 آذر 1397

رویدادهای آسمان شب را در ایمیل خود دریافت کنید.


Receive HTML?

Joomla Extensions powered by Joobi

فروشگاه

برای پشتیبانی از سایت آسمان شب ایران ابزارهای ستاره‌شناسی خود را از فروشگاه ایران اپتیک خریداری فرمایید، با سپاس از شما دوستان و همراهان گرامی.