显微镜下的月亮

在左侧,您可以看到用DigiMicro Mobile数字显微镜拍摄的月亮照片。这是真实月亮的图片,而不是重新拍摄的胶片或幻灯片。我使用了一种非常不寻常的解决方案-将显微镜连接到望远镜。 《显微镜+望远镜=》一文中详细描述了如何以及为什么这样做

如果您尚未阅读该文章,建议您至少以对角线的方式查看,以了解切割后的情况。在其中,我谈到了望远镜,显微镜的工作原理以及将其光学方案结合起来的理论可能性。他描述了使用3D打印的望远镜显微镜适配器的制造。该结构的第一次测试是在下午在偏远的地面设施上进行的。由于不利的天气条件,前往天文观测失败。从调查结果来看,许多人的想法很有趣(406票赞成,92票反对),因此,我在显微镜镜头下发布了带有真实月亮的延续。

可以将其视为光学和照相设备的有趣实验,例如通过一滴水进行微距摄影而不是认真的天文摄影指南。为了通过望远镜高质量地拍摄月球,最好使用特殊的astro相机或带有T型适配器的SLR进行直接对焦。



关于用显微镜拍摄的过程


在开始拍摄月球之前,我将详细介绍上一篇文章中未提及的一些重要点。从按下快门释放到实际拍摄(我通过跑步秒表发现)之间大约经过0.3-0.4秒,这使我们避免了在将显微镜用于预定用途时“搅动”。与望远镜一起拍摄时,这样的延迟显然是不够的。我的廉价安装架CG3安装架从一点点触摸都像白杨木一样颤抖,即使没有将腿伸到全长,振动也会消失几秒钟。

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最初,我想到了将磁簧开关与快门按钮平行焊接并卸下磁铁的想法,但是后来我在显微镜设置中找到了“延时拍摄”模式。



不可以,在这种模式下,显微镜不会记录加速的视频,它只会以指定的间隔(从一秒钟或更长时间)自动获取指定数量的帧。然后必须从计算机上的各个帧中收集视频。我通过以每分钟1帧的速度对溶液中氯化钠的结晶进行成膜来尝试这种模式。溶液在平板底部缓慢生长,最小增加,最大立方体的大小略小于一毫米。



另一个实验是用苏打水。与氯化钠的立方晶体不同,碳酸氢钠沉淀在美丽的针状雪花中。在这里,我取了一个干燥的小液滴,这就是为什么晶体生长快且非常小的原因。因此,增加最大,拍摄速度为每秒1帧。



使用望远镜时,“定时拍摄”模式非常有用,可以避免在拍摄时晃动。我以第二个间隔开始连拍,与此同时,我瞄准目标,改变放大倍率,调整焦点,用显微镜定期从望远镜上移开我的手,以便保留涂满油脂的镜架。

用显微镜+望远镜拍摄年轻的月亮


新月之后的几天(顺便说一下,伴随着日全食),终于确定了晴朗的天气。月亮的相位接近第一季度,这意味着晚上进行观测的有利条件。我将显微镜连接到望远镜,等待黑暗。



还有一个激动的理由。事实是在显微镜腔中不可能进行手动曝光控制。对于显微镜,这没有关系,因为有可调节的背光。在月亮的情况下,背光是没有用的。 “机器”的逻辑将集中在帧的平均亮度上,并尝试拉伸黑色背景不存在的细节。结果,月球表面将不可避免地过度曝光。因此,我决定不等待完全黑暗,而是在日落之后不久开始拍摄。我指望这样的事实,通常会干扰白天的观测的明亮的天空背景会进入我的手中。这是第一个测试镜头:



事实证明,有必要更早地开始拍摄,因为天空还不够亮。当它变得更暗,并且帧中的天空背景几乎变成黑色时,月球上的细节变得更少,一切都照亮了。 然后我想起了可调背光。当然,这不会帮助天空更明亮。但是我可以看到一些可以照亮的东西!这将影响帧的平均亮度,进而会导致快门速度“自动”降低。我用一块烘烤箔纸和一条胶带封住了我,然后很快就制成了这种膜片。 中心的孔由办公室打孔机打孔。我们将产品插入适配器中,使铝箔表面位于望远镜的焦平面内:











全部放回去。现在,您可以使用滚轮调整背光的快门速度,从而牺牲了框架有用区域的一部分。结果是一个有趣的镜头。显微镜透镜下方是一块铝箔,其开口直径约为6毫米。在这个洞中,“悬浮在空中”是由望远镜镜形成的月球影像,其宽度约为三千五百公里。一切都在重点!好吧,不是全部,箔片都被弄皱了一点:-) 月亮仍然没有从打孔器中爬到孔中。到目前为止,我决定不要把孔弄得乱七八糟,而是尝试以更大的幅度拍摄。在这种情况下,月亮将不再适合框架,但是黑色天空的区域将减少,并且无需其他技巧即可获得正确的快门速度。







唯一的问题是,您必须粘贴全景图才能获得整个月球的图片。文章的标题照片由这三个框架粘贴,然后旋转以使北方位于顶部: 不好的是显微镜没有自动对焦。为了不遗漏焦点,您可以制作面具Bakhtinov









增加了多少?


这个问题很有趣,但并不完全正确。当我们在视觉观察中谈论光学望远镜或显微镜的放大倍数时,我们将用肉眼和肉眼比较物体可见的角度。例如,我的望远镜的焦距为650 mm,使用10 mm目镜可将其放大65倍。如果矩阵是光接收器,那么如何比较大小?角放大率将取决于图像输出设备和观看距离。

另一方面,您可以解决这个问题,并比较月球表面细节的尺寸-肉眼可见(或通过具有已知放大倍率的光学设备),并且在我的照片中可以区分。月球浮雕最典型的细节是陨石坑。是的,它们是肉眼看不到的(至少是我的)。在伽利略·伽利莱(Galileo Galilei)用他的第一台具有三倍放大率的望远镜发现它们(并创造了“陨石坑”一词)之前,它们一点都不为人所知。伽利略观测并绘制的月球可见侧的陨石坑直径为100-200公里: 在显微镜下的月球照片中可以看到直径达10-20公里的陨石坑(例如,斯威夫特皮尔斯)。

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事实证明,在我的照片中可见的细节比伽利略在他的三重管中看到的小10倍。因此,该增加可以大致估计为三十倍。在65倍放大倍率的视觉观察中,通过同一望远镜可以看到更多细节,这与估计值一致。

看起来,没有什么比这更好的了,结果只比伽利略好一个数量级。但是,正如银河系在附近的哨所中所暗示的那样由于大气影响,使用任何地面望远镜都无法分辨出小于1公里的表面细节。因此,从某种意义上讲,结果是最平均的-比17世纪的第一架望远镜好10倍,比现代望远镜的理论极限差10倍。

堆叠呢?


在上一篇文章中,我答应过这个话题,但是以上所有框架都是单一的。天文学爱好者在拍摄天体时,大多数情况下都使用堆叠技术-他们拍摄一系列许多帧(或视频剪辑),然后将它们组合成一个。这使您可以消除矩阵噪声,大气失真,并显着提高结果的质量。这个技巧不适用于显微镜-我的望远镜没有用于追踪月球的马达;它的镜框速度过快。当以第二个间隔拍摄时,月球设法在帧之间显着移动,并且系列的对齐存在问题。但是当通过目镜拍摄iPhone时它是有效的(我拍摄了这样的日食您可以以每秒30帧的速度录制高清视频,而不必进行连拍拍摄,月球在帧之间的移动很小,Registax在对齐方面做得很好。此外,手机具有自动对焦功能,可纠正对焦错误。

原始视频 (我仍然这样做,我从iPhone 拍摄并发布了垂直视频



堆叠后:



为了进行比较,我在框架旁边放了一个显微镜,iPhone放了一个框架,iPhone放了100帧。



技术数据


显微镜下所有月亮的照片都是可以点击的,您可以放大查看。请注意,Habrastorage会自动将所有上传的图像的宽度减小到1920像素。可以在这里下载分辨率为2560x1920的显微镜的未经处理的原始图像和电话1080x1920的视频:https://goo.gl/Q5czXj 当然,一些读者会得到更好的处理结果。图像的分辨率接近枯萎的5兆像素,并且显然对应于显微镜矩阵的原始分辨率。设置中还有更多选项,但是已经可以升级了。数码变焦尚未在任何地方使用。

如果有人对显微镜的填充感兴趣,请在下面查看板的照片。






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结论


作为所描述的光学实验的结果,显微镜根本没有被损坏,并且可以继续用于其预期目的。您可以在在线商店Dadget中购买同一显微镜

那些希望在本文标题下看到月球矿物的人的破坏者。
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Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN390655/


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