🚀 go-pugleaf

W dniu 12.05.2020 o 10:23, J.F. pisze:
>> Przydało się, Equivalent Focal Length, to po prostu długość dźwigni 
>> optycznej do przekształcania konta na odległość, czyli to co w tym 
>> wątku nazywamy rzeczywistą ogniskową.
> 
> Czy nalezy to tak rozumiec, ze obiekt o rozmiarze 1 stopien bedzie mial 
> na kliszy rozmiar adekwatny do tej ekwiwalentnej ogniskowej ?

Tak.

> No to niestety - obraz bedzie maly, wiec gestosc mocy duza.

Tak. Ale ja nie ufam tym danym. Papier, niestety, nie ma tej 
właściwości, że zaczyna płonąć, gdy ktoś napisze na nim kłamstwo lub 
głupotę.

> Chyba ze sa inne straty w obiektywie ... i taka geometryczna swiatlosila 
> 0.34, rzeczywista 0.54, i termodynamika w zasadzie jest usytysfakcjonowana.
> Pod warunkiem, ze sie nie da tych innych strat uniknac :-)

Nie ma teoretycznych przeszkód by straty te zredukować np. w praktyce, 
dużym ułatwieniem byłoby skupienie się tylko na świetle 
monochromatycznym: można by zoptymalizować lustro, powłoki 
antyrefleksyjne, prawdopodobnie odejdą jakieś kombinacje zwalczające 
aberracje chromatyczną. W tym obiektywie mamy ok. 4% strat ze względu na 
obstrukcję w centrum, ale nie ma przeszkód by dowolnie ją zmniejszyć.
Straty w tym obiektywie są takie, jakich można by się spodziewać w takim 
układzie optycznym. IMHO nie są one kluczem do rozwiązania zagadki tego 
obiektywu.

Myślę jeszcze o możliwości realizacji układu optycznego w którym 
średnica apertury mogłaby przekraczać dwukrotnie ogniskową, ale przy 
przekraczaniu f/0.5, źrenica przestaje być kółkiem, a staje się np. 
obwarzankiem. Ale wtedy należy skorzystać z definicji światłosiły 
podanej przez Tornada na pl.sci.fizyka, tj. porównywać powierzchnię źrenic.
Widzę możliwość realizacji układu optycznego w którym apertura będzie 
przekraczać dwukrotnie ogniskową np. z użyciem pośrednich projekcji na 
matówki, ale światło takiego układu będzie się odpowiednio zmniejszać. 
Stosunek apertura przez ogniskowa w takim układzie na pewno nie 
zasługuje na nazwę "światłosiła".
Chyba, że będziemy w stanie zbudować matówkę o magicznych 
właściwościach, ale tu już za rogiem czają się demony Maxwella... :-)

>>> Schmidt to powinien byc objektyw zwierciadalny
>>> https://en.wikipedia.org/wiki/Schmidt_camera
> 
>> Mniej-więcej tak. Po prostu katadioptryk, raczej troszkę inny niż 
>> klasyczna kamera Schmidta.
> 
> Ale na schemacie jakby czegos brakuje ...

Budzi wątpliwości choćby wykreślony przebieg promieni.

>>> Luminancja to jednak cd/m^2, wiec mamy problem rozkladu 
>>> przestrzennego promieniowania.
> 
>> Moim zdaniem do jednego się to sprowadza.
> 
> Pod warunkiem, ze mamy u zrodla taki lambertowski rozklad.

Nie. :-)
Ważne jest tylko to, co "obiektyw" widzi. A widzi tylko luminancję w 
swoim kierunku.

>>> https://en.wikipedia.org/wiki/Stefan%E2%80%93Boltzmann_law
>>> tu rozrozniaja i ten "flux" i "radiance", przy czym to radiance 
>>> (W/(m^2 *sr) ) jest pi razy mniejsze, a kat polpelny to 2 pi.
> 
>> Jest pi razy mniejsze, ze względu na niedopowiedziane założenie 
>> lambertowskiej charakterystyki promieniowania płaskiej powierzchni.
> 
> No wlasnie - czy ono jest niedopowiedziane, czy wynika z wlasciwosci 
> ciala czarnego ...

Wynika z definicji ciała doskonale czarnego, bo powierzchnia ciała 
doskonale czarnego ma pochłaniać każdy foton, który w nią trafi, 
niezależnie od kierunku z którego przyleci. Z tego, że z punktu widzenia 
nadlatującego fotonu aktywna powierzchnia pochłaniająca nie jest 
jednakowa lecz jest proporcjonalna do cosinusa kąta między kierunkiem 
fotonu, a powierzchnią, wynika rozkład lambertowski. Teraz, z optycznego 
prawa Kirchoffa wynika, że charakterystyka promieniowania ma być taka 
sama jak pochłaniania.
Powyższe to "ciało doskonale czarne wszechkierunkowe".

Ale można sobie wyobrazić "ciało doskonale czarne o selektywnej 
kierunkowości". Dla takiego przypadku II zasada termodynamiki też 
powinna być spełniona. :-)

Przykład realizacji ciała "ciała doskonale czarnego o selektywnej 
kierunkowości", którego charakterystykę, można dość swobodnie kształtować:
Bierzemy aparat z obiektywem rybie oko. Wyrzucamy matrycę światłoczułą 
aparatu, a w jej miejsce wstawiamy miniaturową matrycę typu "flip-dot" 
(tj. pomniejszoną wersję "wyświetlacza autobusowego"). Jedna strona 
piksela "flip-dot": biała, druga doskonale czarna. "Zapalając" 
odpowiednio piksele, można dość swobodnie kształtować, czy dla danego 
kierunku powierzchnia źrenicy obiektywu będzie widziana jako ciało 
doskonale czarne, czy nie. :-)
A z prawa Kirchoffa to przekłada się na rozkład promieniowania.

>> Jeżeli powierzchnię ukształtujemy np. w sferę, to trzeba podzielić na 
>> pełny kąt bryłowy, tj. 4*pi.
> 
> Tylko wtedy tak jak liczylem - powierzchnia zrodla tez jest 4 pi, i sie 
> nam ladnie skraca.

Ty byłeś skupiony na koncentrowaniu watów na metrze kwadratowym, ja na 
jaskrawości. Ważne, że dochodzimy do spójnych wyników. :-)

> Jest jeszcze sprawa implementacyjna - zrodlo typu CDCz czesto jest 
> robione w postaci wneki z otworkiem.
> To wtedy ta lambertowska charakterystyka .. wynika z kąta patrzenia na 
> powierzchnie otworku, czy raczej od kata patrzenia na scianke wneki ?
> Ale wtedy to by byly dwa katy i czasem rozne ...

Wszystko zależy od implementacji takiej realizacji. Jeżeli 
zagwarantujemy, że promień który wpada do wnęki, niezależnie od 
kierunku, choćby po pierdylionie odbić od ścianek wnęki, dociera zawsze 
do powierzchni czarnej, to powierzchnia otworku będzie mieć lambertowską 
charakterystykę.
Jeśli jednak, znajdziemy taki punkt na powierzchni otworku i kierunek, z 
którego wpada promień do wnęki, odbija się wewnątrz niej, ale nim trafi 
na powierzchnię czarną, trafi ponownie na otworek i wyleci z wnęki, to 
mamy gwarancję, że również ten punkt powierzchni w danym kierunku nie 
będzie promieniować. :-) Zatem taka realizacja nie będzie mieć już 
idealnie lambertowskiej charakterystyki. :-)

>> Ja wnioskuję następująco: jest zupełnie bez znaczenia, to czego 
>> obiektyw nie widzi. Czyli charakterystyka kierunkowa promieniowania 
>> źródła nie jest ważna.
> 
> Jest o tyle wazne, ze o ile wzor na moc/strumien mocy znamy, i jest ona 
> okreslona, to nie wiemy ile z tego dotrze do obiektywu.
> Jesli w jakas strone leci wiecej niz w inne ... to nam termodynamika w 
> tym kierunku cierpi.

Nie zależało mi na obalaniu praw termodynamiki: obiektyw widzi, to co 
widzi, a widzi tylko promieniowanie, które leci w jego kierunku. :-)

> wynika z tego, ze ta lambertowska ch-ka jest obowiazkowa dla 
> promieniowania termicznego ?
> Ciekawe czemu ...

Wyjaśnienie wyżej i jest banalne: prawo Kirchoffa oraz to jak widzimy 
płaską powierzchnię z danego kierunku.

>> Ważne jest to co obiektyw widzi, czyli "radiance" jakie idzie w 
>> kierunku obiektywu. I na tyle, na ile jesteśmy pewni II zasady 
>> termodynamiki, na tyle daje nam ona gwarancję, że w ognisku obiektywu 
>> (i wszelkiego innego pasywnego układu optycznego) światło nie zostanie 
>> skoncentrowane tak mocno, by było w stanie rozgrzać umieszczony w nim 
>> obiekt do temperatury wyższej niż oryginalna powierzchnia.
> 
> Patrz laser. Wiazka prawie rownolegla i swietnie sie skupia ... i 
> gestosc mocy wieksza niz u zrodla.
> No ale laser nie promieniuje termicznie ...

IMHO laser też temu ograniczeniu podlega i istnieje limit skupiana 
promienia lasera i nie da się go rozjaśnić bardziej niż u źródła. Zgubił 
mi się odpowiedni artykuł, ale najbardziej pomocną wiedzę w kwestii 
limitów, znalazłem właśnie w artykułach o laserach, gdzie wyraźnie 
pisano o tym ograniczeniu.

>> I co by nie szukać zbyt daleko(!?), to np. powierzchnia Słońca nie 
>> promieniuje lambertowsko.
> 
> Nie ?

Nie. Oto jedno ze zdjęć Słońca:
https://en.wikipedia.org/wiki/Transit_of_Mercury#/media/File:Mercury_transit_2.jpg

Jaskrawość brzegów wyraźnie niższa niż w centrum. Czy to znaczy, że 
Słońce po brzegach widzianej przez ludzi tarczy ma niższą temperaturę? :-)
Gdyby była lambertowska, obserwowana tarcza Słońca na całej miałaby 
jednakową jaskrawość.


> Bo zauwaz - ja liczylem sumarycznie dla calego Slonca, jesli jakis 
> fragment promieniuje w nasza strone bardziej, to ten fragment na obrazie 
> bedzie "cieplejszy".

"Cieplejszy" niż co? :-)

>>>> Bardziej miałem wątpliwości o ową kartkę na której dokonywana jest
>>
>>> Watpliwosci sluszne, bo przeciez moze by szkielko odblaskowe a nie 
>>> kartka.
>>> Ale odbijanie nam nie przeszkadza, a gorace szkielko odblaskowe 
>>> zacznie swiecic ... po lambertowsku ?
> 
>> No tego właśnie wykazać nie potrafię, dlaczego kartka dobrze domyka 
>> problem.
> 
> Dlatego ja kartke wyeliminowalem. Liczy sie gestosc mocy padajacej na 
> obraz/ekran.

Tak. Mieliśmy po prostu odrobinę inne cele. Mnie interesowała 
jaskrawość, Ciebie moc na powierzchnię.

>>> Tak czy inaczej - obu nam wychodzi, ze 0.5 to granica.
>> Tylko ten obiektyw f/0.384...
> 
> No wlasnie.
> Ale nikt go nie widzial :-)

Epistemologia tego stwierdzenia wzbudza moje wątpliwości.
W jaki sposób nabyłeś takie przekonanie??? ;-)

pzdr
mk