🚀 go-pugleaf

RetroBBS NetNews Server

Inspired by RockSolid Light RIP Retro Guy

73 total messages Page 1 of 2 Started by mk Sat, 09 May 2020 22:03
Page 1 of 2 • 73 total messages
Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812865
Author: mk
Date: Sat, 09 May 2020 22:03
46 lines
3431 bytes
W świecie fotografii (ale i wśród miłośników obserwacji kosmosu), co 
jakiś czas powraca temat jasnych obiektywów i pytanie, czy istnieje 
limit światłosiły. W wielu miejscach można przeczytać, że nie ma takiego 
limitu, są ewentualnie ograniczenia kosztowe, konstrukcyjne, materiałowe 
(np. konieczność użycia diamentu) itp… np. tu:
https://en.wikipedia.org/wiki/Lens_speed#Maximum_possible_speed
W powyższym artykule jest zamieszczona również lista obiektywów o bardzo 
dużej światłosile... O ile obiektywy o światłosile do f/0.7 nie 
wzbudzają wątpliwości, o tyle taki jak ten Zeiss f/0.33:
https://petapixel.com/2013/08/06/carl-zeiss-super-q-gigantar-40mm-f0-33-the-fastest-lens-ever-made/
...wiele wskazuje, że były po prostu żartem Zeissa.
Inne, jak American Optical 81mm f/0.38, to obiektyw do zdjęć lotniczych, 
wszystko wskazuje na to, że wielkoformatowym, a f/0.38 jest ekwiwalentem 
pełnej klatki, a nie rzeczywistą światłosiłą tego obiektywu.

Spotkałem się ze stwierdzeniami, że limitem jest f/0.5, ale nigdzie nie 
natrafiłem na przekonujące uzasadnienie. Raczej były to dość mgliste 
stwierdzenia, że nie da się zrobić większej okrągłości niż kulka lub coś 
w tym stylu...

Oto więc moje:
Uzasadnienie, że nie da się zbudować układu optycznego o światłosile 
przekraczającej f/0.5, bazuje na tym, że w pasywnym układzie optycznym 
nie da się zwiększyć luminancji (jaskrawości) obrazu*, co wiąże się z 
drugą zasadą termodynamiki.
Mamy scenę o luminancji B, oraz bezstratny obiektyw o światłosile S 
(apertura / ogniskowa). Z moich obliczeń wychodzi mi, że obiektyw 
utworzy obraz o natężeniu oświetlenia:
E = (pi/4) * B * S^2
Jeśli obiektyw będzie rzutował obraz o natężeniu E na idealnie białą 
kartkę papieru (powierzchnia lambertowska), to kartka będzie źródłem 
światła o luminancji B’ = E/pi.
Składając te dwa wzory do kupy:
B’= (1/4) * B * S^2
Skoro B’ nie może być większe niż B, to S nie może być większe niż 2, 
tj. f/0.5.

Jestem co najwyżej amatorem optyki, więc proszę o sprawdzenie 
poprawności powyższego rozumowania. Jeśli jest poprawne, to wspomniany 
artykuł w Wikipedii wymaga poprawy.

* również trzeba tu dodać, że nie przekształcamy widma obrazu np. 
luminoforem.

pzdr
mk
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812866
Author: J.F.
Date: Sun, 10 May 2020 01:40
57 lines
3165 bytes
Dnia Sun, 10 May 2020 00:03:58 +0200, mk napisał(a):
> W świecie fotografii (ale i wśród miłośników obserwacji kosmosu), co 
> jakiś czas powraca temat jasnych obiektywów i pytanie, czy istnieje 
> limit światłosiły. 

A propos - gdzies mi mignely informacje z NASA o "solar concentrator"
z jakims duzym wspolczynnikiem .. 

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20588573

https://www.spiedigitallibrary.org/journals/Journal-of-Photonics-for-Energy/volume-2/issue-1/025501/Thermodynamically-efficient-solar-concentrators/10.1117/1.JPE.2.025501.short?SSO=1

http://solideas.com/papers/GPS_ThermCon_SEMSC.pdf

> Inne, jak American Optical 81mm f/0.38, to obiektyw do zdjęć lotniczych, 
> wszystko wskazuje na to, że wielkoformatowym, a f/0.38 jest ekwiwalentem 
> pełnej klatki, a nie rzeczywistą światłosiłą tego obiektywu.

A ten ekwiwalent to juz rzeczywisty ?

> Oto więc moje:
> Uzasadnienie, że nie da się zbudować układu optycznego o światłosile 
> przekraczającej f/0.5, bazuje na tym, że w pasywnym układzie optycznym 
> nie da się zwiększyć luminancji (jaskrawości) obrazu*, co wiąże się z 
> drugą zasadą termodynamiki.

Tez bym od tego zaczal

> Mamy scenę o luminancji B, oraz bezstratny obiektyw o światłosile S 
> (apertura / ogniskowa). Z moich obliczeń wychodzi mi, że obiektyw 
> utworzy obraz o natężeniu oświetlenia:
> E = (pi/4) * B * S^2
> Jeśli obiektyw będzie rzutował obraz o natężeniu E na idealnie białą 
> kartkę papieru (powierzchnia lambertowska), to kartka będzie źródłem 
> światła o luminancji B’ = E/pi.

Tylko ze na moj gust, to na obrazie nie mozemy uzyskac gestosci mocy
(oswietlenia) wiekszej niz u zrodla . Co nas przenosi z kartki
lambertowskiej na ch-ke przestrzenna promiennika/ciala doskonale
czarnego.

Dla swiecacej kuli o promieniu R w odleglosci D i obiektywu o srednicy
d byloby

(E*4*pi*R^2 * (pi/4*d^2)/(4*pi*D^2))/ (pi*(R*f/D)^2) <=E

(d^2)/(4*f^2) <=1
 
(d/f)^2 < 4

d/f <2 


Ale ... czy dla srodkowego fragmentu tej kuli lub  plaskiej
powierzchni bedzie tak samo ? Mozna zalozyc lambertowski rozklad ?

J.
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812867
Author: mk
Date: Sun, 10 May 2020 13:46
117 lines
6685 bytes
W dniu 10.05.2020 o 03:40, J.F. pisze:
> Dnia Sun, 10 May 2020 00:03:58 +0200, mk napisał(a):
>> W świecie fotografii (ale i wśród miłośników obserwacji kosmosu), co
>> jakiś czas powraca temat jasnych obiektywów i pytanie, czy istnieje
>> limit światłosiły.
> 
> A propos - gdzies mi mignely informacje z NASA o "solar concentrator"
> z jakims duzym wspolczynnikiem ..
> 
> https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20588573
> 
> https://www.spiedigitallibrary.org/journals/Journal-of-Photonics-for-Energy/volume-2/issue-1/025501/Thermodynamically-efficient-solar-concentrators/10.1117/1.JPE.2.025501.short?SSO=1
> 
> http://solideas.com/papers/GPS_ThermCon_SEMSC.pdf

Dzięki za materiały, w wolnej chwili poczytam... zakładam, że ów duży 
współczynnik nie będzie tak duży, by złamać II zasadę termodynamiki. :-)

>> Inne, jak American Optical 81mm f/0.38, to obiektyw do zdjęć lotniczych,
>> wszystko wskazuje na to, że wielkoformatowym, a f/0.38 jest ekwiwalentem
>> pełnej klatki, a nie rzeczywistą światłosiłą tego obiektywu.
> 
> A ten ekwiwalent to juz rzeczywisty ?

Zakładam, że nie rzeczywisty...
Tu są raptem dwie strony dokumentacji tego potwora:
https://archive.org/stream/USAF_lens_datasheets/01-Section-1#page/n24/mode/1up

Jest napisane: "relative aperture f/0.384" oraz też jest podane 
"equivalent focal length", no właśnie... "equivalent". Biorąc podany kąt 
połowiczny i przekątną "pełnej klatki" (tj. 24 mm x 36 mm) to się nawet 
zgadza. IMHO nie ma tu wystarczająco danych by policzyć rzeczywistą 
ogniskową i rzeczywistą światłosiłę, ale może coś przeoczyłem... IMHO to 
obiektyw średnioformatowy, o ile nie wielkoformatowy (choćby z racji 
zastosowania), a podane dane to przeliczniki dla formatu 24x36.

Czasami można się pogubić, co jest ekwiwalentem, a co nie. Producenci 
sprawy nie ułatwiają. Jeśli na telefonie komórkowym masz ogniskową 24 
mm, to biorąc pod uwagę grubość telefonu i brak rozwiązania 
peryskopowego, to z daleka śmierdzi, że coś tu nie tak. 24 mm jest 
odpowiednikiem pola widzenia pełnej klatki (bo rzeczywista ogniskowa 
wynosi gdzieś ok. 4 mm). Ale już dla odmiany producent telefonu chce się 
pochwalić, jaki to jasny dali obiektyw i podaje f/1.6 -- i jest to 
faktyczna światłosiła układu optycznego. Oczywiście ze sceny światło 
zbiera apertura, i owe "jaśniuteńkie" f/1.6 zbiera tyle światła co 
"ciemne" powiedzmy f/12 w aparacie fotograficznym z pełną klatką.

>> Oto więc moje:
>> Uzasadnienie, że nie da się zbudować układu optycznego o światłosile
>> przekraczającej f/0.5, bazuje na tym, że w pasywnym układzie optycznym
>> nie da się zwiększyć luminancji (jaskrawości) obrazu*, co wiąże się z
>> drugą zasadą termodynamiki.
> 
> Tez bym od tego zaczal

Tylko, że ja od tego nie zacząłem... zacząłem geometrycznie, bo w sumie 
intuicyjnie wydawało się: "co za problem nakładać na siebie obrazy z 
wielu układów optycznych i do woli go sobie rozjaśniać". Były soczewki 
różnej maści w tym bezogniskowe, kulki, lustra, lustra 
półprzepuszczalne, matówki, światłowody proste i w kształcie lejka :-)
... ale zawsze coś stało na przeszkodzie do praktycznej realizacji.
... aż prawie wymyśliłem, gdy doszedłem do demonów Maxwella. :-)
Wtedy dopiero zapaliła mi się w łepetynie żarówka: termodynamika! :-)

>> Mamy scenę o luminancji B, oraz bezstratny obiektyw o światłosile S
>> (apertura / ogniskowa). Z moich obliczeń wychodzi mi, że obiektyw
>> utworzy obraz o natężeniu oświetlenia:
>> E = (pi/4) * B * S^2
>> Jeśli obiektyw będzie rzutował obraz o natężeniu E na idealnie białą
>> kartkę papieru (powierzchnia lambertowska), to kartka będzie źródłem
>> światła o luminancji B’ = E/pi.
> 
> Tylko ze na moj gust, to na obrazie nie mozemy uzyskac gestosci mocy
> (oswietlenia) wiekszej niz u zrodla .

Na tym właśnie opiera się moje wyjaśnienie!
Gęstość mocy, to w optyce luminancja. Czyli B' (kartka) nie może być 
większe niż B (źródło).

> Co nas przenosi z kartki
> lambertowskiej na ch-ke przestrzenna promiennika/ciala doskonale
> czarnego.
> 
> Dla swiecacej kuli o promieniu R w odleglosci D i obiektywu o srednicy
> d byloby
> 
> (E*4*pi*R^2 * (pi/4*d^2)/(4*pi*D^2))/ (pi*(R*f/D)^2) <=E
> 
> (d^2)/(4*f^2) <=1
>   
> (d/f)^2 < 4
> 
> d/f <2
> 
> 
> Ale ... czy dla srodkowego fragmentu tej kuli lub  plaskiej
> powierzchni bedzie tak samo ? Mozna zalozyc lambertowski rozklad ?

Liczy się luminacja emitera jaka kieruje się w kierunku obiektywu.
Bardziej miałem wątpliwości o ową kartkę na której dokonywana jest 
projekcja, ale dla takiego scenariusza II zasada termodynamiki też musi 
być zachowana, więc nie da się zrobić obiektywu szybszego od f/0.5, a 
obiektywy f/0.7 istnieją, zatem limit teoretyczny musi być gdzieś 
pomiędzy tymi wartościami, np. f/0.6.

Jednak wcześniej rozważałem problem od strony geometrycznej np. dla 
przeźroczystej kulki, światłosiła rośnie wraz ze wzrostem współczynnika 
n21 materiałów kulki-otoczenia i osiąga f/0.5 dla n21 = 2, ale wtedy też 
osiąga się ognisko już na powierzchni kulki, a przy dalszym wzroście 
ognisko wypada wewnątrz kulki.

Mamy limit dolny i górny, czyli problem domknięty od dwóch stron i jest 
to f/0.5... :-)
Tak mi się przynajmniej wydaje...

pzdr
mk
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812868
Author: Uncle Pete
Date: Sun, 10 May 2020 14:47
12 lines
1786 bytes
> Jest napisane: "relative aperture f/0.384" oraz też jest podane 
> "equivalent focal length", no właśnie... "equivalent". Biorąc podany kąt 
> połowiczny i przekątną "pełnej klatki" (tj. 24 mm x 36 mm) to się nawet 
> zgadza. IMHO nie ma tu wystarczająco danych by policzyć rzeczywistą 
> ogniskową i rzeczywistą światłosiłę, ale może coś przeoczyłem... IMHO to 
> obiektyw średnioformatowy, o ile nie wielkoformatowy (choćby z racji 
> zastosowania), a podane dane to przeliczniki dla formatu 24x36.

Nie, relative w stosunku do światłosiły to z inneej bajki, niż te 
wszystkie ekwiwalentne ogniskowe. Znaczenie relative aperture, czyli po 
naszemu otwóru względnego to po prostu stosunek średnicy otworu 
obiektywu do jego ogniskowej - nie zależy ono od rozmiarów klatki.
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812869
Author: mk
Date: Sun, 10 May 2020 15:19
20 lines
2237 bytes
W dniu 10.05.2020 o 16:47, Uncle Pete pisze:
>> Jest napisane: "relative aperture f/0.384" oraz też jest podane 
>> "equivalent focal length", no właśnie... "equivalent". Biorąc podany 
>> kąt połowiczny i przekątną "pełnej klatki" (tj. 24 mm x 36 mm) to się 
>> nawet zgadza. IMHO nie ma tu wystarczająco danych by policzyć 
>> rzeczywistą ogniskową i rzeczywistą światłosiłę, ale może coś 
>> przeoczyłem... IMHO to obiektyw średnioformatowy, o ile nie 
>> wielkoformatowy (choćby z racji zastosowania), a podane dane to 
>> przeliczniki dla formatu 24x36.
> 
> Nie, relative w stosunku do światłosiły to z inneej bajki, niż te 
> wszystkie ekwiwalentne ogniskowe. Znaczenie relative aperture, czyli po 
> naszemu otwóru względnego to po prostu stosunek średnicy otworu 
> obiektywu do jego ogniskowej - nie zależy ono od rozmiarów klatki.

Tylko czy do ogniskowej fizycznej, czy może ogniskowej ekwiwalentnej 
(przeliczonej dla formatu 24x36)?!

pzdr
mk
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812870
Author: Uncle Pete
Date: Sun, 10 May 2020 15:45
17 lines
2025 bytes
>> Nie, relative w stosunku do światłosiły to z inneej bajki, niż te 
>> wszystkie ekwiwalentne ogniskowe. Znaczenie relative aperture, czyli 
>> po naszemu otwóru względnego to po prostu stosunek średnicy otworu 
>> obiektywu do jego ogniskowej - nie zależy ono od rozmiarów klatki.
> 
> Tylko czy do ogniskowej fizycznej, czy może ogniskowej ekwiwalentnej 
> (przeliczonej dla formatu 24x36)?!

To co masz napisane na obiektywie i w jego parametrach technicznych - 
zawsze do fizycznej. Zresztą możesz to sprawdzić empiryczne porównując 
obiektywy o tym samym świetle (lub ustawiając tę samą przesłonę) w 
aparatach o różnym formacie klatki - parametry ekspozycji pozostaną 
takie same.

Czasami niektórzy wpadają na pomysł przeliczenia przesłony, m.in. aby 
zgadzała się głębia ostrości przy tym samym kącie patrzenia, ale to tak 
samo wirtualna wartość jak ekwiwalent ogniskowej.
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812871
Author: mk
Date: Sun, 10 May 2020 18:49
46 lines
3569 bytes
W dniu 10.05.2020 o 17:45, Uncle Pete pisze:
>>> Nie, relative w stosunku do światłosiły to z inneej bajki, niż te 
>>> wszystkie ekwiwalentne ogniskowe. Znaczenie relative aperture, czyli 
>>> po naszemu otwóru względnego to po prostu stosunek średnicy otworu 
>>> obiektywu do jego ogniskowej - nie zależy ono od rozmiarów klatki.
>>
>> Tylko czy do ogniskowej fizycznej, czy może ogniskowej ekwiwalentnej 
>> (przeliczonej dla formatu 24x36)?!
> 
> To co masz napisane na obiektywie i w jego parametrach technicznych - 
> zawsze do fizycznej.

Zawsze? A dasz sobie za to stwierdzenie rękę obciąć? ;-)
Przyznaje, że po prostu nie wiem jak zinterpretować dane tego obiektywu, 
ale mam uzasadnione wątpliwości czy np. ktoś się po prostu nie pomylił 
przy wpisywaniu owej światłosiły, albo znaczy ona coś innego.
Nie wiem, dlatego właśnie zgłaszam się do społeczności z prośbą o pomoc.

> Zresztą możesz to sprawdzić empiryczne porównując 
> obiektywy o tym samym świetle (lub ustawiając tę samą przesłonę) w 
> aparatach o różnym formacie klatki - parametry ekspozycji pozostaną 
> takie same.

Z grubsza prawda. T-stop nada się jeszcze lepiej.

> Czasami niektórzy wpadają na pomysł przeliczenia przesłony, m.in. aby 
> zgadzała się głębia ostrości przy tym samym kącie patrzenia, ale to tak 
> samo wirtualna wartość jak ekwiwalent ogniskowej.

Wirtualna, ale użyteczna. Jak mam obiektyw 24 mm eq, to wiem jaki kadr 
nim złapię, a np. jakieś 10 mm rzeczywiste przy nietypowym formacie 
niewiele mi powie.
Oszacowanie głębi ostrości, poziomu rozmycia tła i ich ekwiwalentów 
między formatami jest użyteczne. Ekwiwalent światłosiły jest użyteczny 
do wyznaczenia ile światła zbierasz ze sceny. Jeśli jeszcze 
przeskalujesz sobie ISO, pomiędzy formatami, a sensory są tej samej 
generacji, to nawet szumy uzyskasz mniej więcej zgodne.

Tak. Do oldschoolowego manualnego ustawienia ekspozycji np. z użyciem 
światłomierza potrzebujesz rzeczywistej światłosiły obiektywu (a jeszcze 
lepiej T-stop) i jeszcze pod warunkiem, że rozpracowałeś co tak naprawdę 
znaczy dana czułość ISO w danym aparacie, bo z tym jest też burdel, ale 
to inny temat...

pzdr
mk
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812872
Author: Uncle Pete
Date: Sun, 10 May 2020 21:10
29 lines
2701 bytes
> Zawsze? A dasz sobie za to stwierdzenie rękę obciąć? ;-)
> Przyznaje, że po prostu nie wiem jak zinterpretować dane tego obiektywu, 
> ale mam uzasadnione wątpliwości czy np. ktoś się po prostu nie pomylił 
> przy wpisywaniu owej światłosiły, albo znaczy ona coś innego.
> Nie wiem, dlatego właśnie zgłaszam się do społeczności z prośbą o pomoc.

Fotografuję od prawie 50 lat i nigdy nie widziałem oznaczeń jakiegoś 
ekwiwalentnego światła. Zresztą to nie miałoby większego sensu, w 
odróżnieniu od ekwiwalentnej ogniskowej. Chociaż dla tego, kto używał 
przedtem dużej klatki, byłoby to także mało przydatne.

>> Zresztą możesz to sprawdzić empiryczne porównując obiektywy o tym 
>> samym świetle (lub ustawiając tę samą przesłonę) w aparatach o różnym 
>> formacie klatki - parametry ekspozycji pozostaną takie same.
> 
> Z grubsza prawda. T-stop nada się jeszcze lepiej.

W praktyce nie ma większego znaczenia - zwróć uwagę, że w t-stopach 
przesłona jest podawana tylko w obiektywach kinowych.

> Oszacowanie głębi ostrości, poziomu rozmycia tła i ich ekwiwalentów 
> między formatami jest użyteczne. Ekwiwalent światłosiły jest użyteczny 
> do wyznaczenia ile światła zbierasz ze sceny. Jeśli jeszcze 
> przeskalujesz sobie ISO, pomiędzy formatami, a sensory są tej samej 
> generacji, to nawet szumy uzyskasz mniej więcej zgodne.

To prawda. Co więcej, aparaty z matrycami mierzonymi w ułamkach cala 
mają często proporcjonalnie większe światło, więc często w sumie mniej 
więcej na to samo wychodzi.
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812876
Author: J.F.
Date: Mon, 11 May 2020 10:49
29 lines
2765 bytes
Użytkownik "mk"  napisał w wiadomości grup 
dyskusyjnych:5eb81b8d$0$17359$65785112@news.neostrada.pl...
W dniu 10.05.2020 o 16:47, Uncle Pete pisze:
>>> Jest napisane: "relative aperture f/0.384" oraz też jest podane 
>>> "equivalent focal length", no właśnie... "equivalent". Biorąc 
>>> podany kąt połowiczny i przekątną "pełnej klatki" (tj. 24 mm x 36 
>>> mm) to się nawet zgadza. IMHO nie ma tu wystarczająco danych by 
>>> policzyć rzeczywistą ogniskową i rzeczywistą światłosiłę, ale może 
>>> coś przeoczyłem... IMHO to obiektyw średnioformatowy, o ile nie 
>>> wielkoformatowy (choćby z racji zastosowania), a podane dane to 
>>> przeliczniki dla formatu 24x36.
>
>> Nie, relative w stosunku do światłosiły to z inneej bajki, niż te 
>> wszystkie ekwiwalentne ogniskowe. Znaczenie relative aperture, 
>> czyli po naszemu otwóru względnego to po prostu stosunek średnicy 
>> otworu obiektywu do jego ogniskowej - nie zależy ono od rozmiarów 
>> klatki.

>Tylko czy do ogniskowej fizycznej, czy może ogniskowej ekwiwalentnej 
>(przeliczonej dla formatu 24x36)?!

Do rzeczywistej, bo ekwiwalentna nie ma tu nic do rzeczy.

Tylko ... jak sie uprzesz zastosowac to w aparacie gdzie odleglosc do 
matrycy/kliszy bedzie bliska ekwiwalentnej ogniskowej, a nie 
rzeczywistej, to calkiem inaczej ta swiatlosila wyglada.
Bo to juz bedzie obiektyw makro.

J.
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812877
Author: Uncle Pete
Date: Mon, 11 May 2020 11:34
9 lines
1428 bytes
> Do rzeczywistej, bo ekwiwalentna nie ma tu nic do rzeczy.
> 
> Tylko ... jak sie uprzesz zastosowac to w aparacie gdzie odleglosc do 
> matrycy/kliszy bedzie bliska ekwiwalentnej ogniskowej, a nie 
> rzeczywistej, to calkiem inaczej ta swiatlosila wyglada.
> Bo to juz bedzie obiektyw makro.

Nie wprowadzaj zamętu w głowie tego, kto dopiero poznaje podstawowe 
pojęcia :)
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812878
Author: J.F.
Date: Mon, 11 May 2020 11:45
172 lines
7911 bytes
Użytkownik "mk"  napisał w wiadomości grup 
dyskusyjnych:5eb805bc$0$516$65785112@news.neostrada.pl...
W dniu 10.05.2020 o 03:40, J.F. pisze:
> Dnia Sun, 10 May 2020 00:03:58 +0200, mk napisał(a):
>>> W świecie fotografii (ale i wśród miłośników obserwacji kosmosu), 
>>> co
>>> jakiś czas powraca temat jasnych obiektywów i pytanie, czy 
>>> istnieje
>>> limit światłosiły.
>
>> A propos - gdzies mi mignely informacje z NASA o "solar 
>> concentrator"
>> z jakims duzym wspolczynnikiem ..
>
>> https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20588573
>
>> https://www.spiedigitallibrary.org/journals/Journal-of-Photonics-for-Energy/volume-2/issue-1/025501/Thermodynamically-efficient-solar-concentrators/10.1117/1.JPE.2.025501.short?SSO=1
>
>> http://solideas.com/papers/GPS_ThermCon_SEMSC.pdf

>Dzięki za materiały, w wolnej chwili poczytam... zakładam, że ów duży 
>współczynnik nie będzie tak duży, by złamać II zasadę termodynamiki. 
>:-)

No wlasnie podawali jakis wiekszy, ale poniewaz to tylko krotka notka 
byla, to nie bylo jak sie doczytac o co im chodzi.

W linkach powyzej chyba termodynamiki nie podwazaja, ale jak widac - 
rozrozniaja optyke na "imaging" i "non-imaging" ..

>>> Inne, jak American Optical 81mm f/0.38, to obiektyw do zdjęć 
>>> lotniczych,
>>> wszystko wskazuje na to, że wielkoformatowym, a f/0.38 jest 
>>> ekwiwalentem
>>> pełnej klatki, a nie rzeczywistą światłosiłą tego obiektywu.
>
>> A ten ekwiwalent to juz rzeczywisty ?

>Zakładam, że nie rzeczywisty...
>Tu są raptem dwie strony dokumentacji tego potwora:
>https://archive.org/stream/USAF_lens_datasheets/01-Section-1#page/n24/mode/1up

Niewiele :-)

>Jest napisane: "relative aperture f/0.384" oraz też jest podane 
>"equivalent focal length", no właśnie... "equivalent". Biorąc podany 
>kąt połowiczny i przekątną "pełnej klatki" (tj. 24 mm x 36 mm) to się 
>nawet zgadza. IMHO nie ma tu wystarczająco danych by policzyć 
>rzeczywistą ogniskową i rzeczywistą światłosiłę, ale może coś 
>przeoczyłem... IMHO to obiektyw średnioformatowy, o ile nie 
>wielkoformatowy (choćby z racji zastosowania), a podane dane to 
>przeliczniki dla formatu 24x36.

Troche bym sie zdziwil, gdyby przeliczali na 24x36 ... bo po co ?
Nikt tego do aparatu "maloobrazkowego" nie przykreci.

Patrze sobie na strone 20, LUX240, srednica 6 cali ... ale to chyba 
zewnetrzna,
ogniskowa 4.5",  f/0.95 - w miare pasuje.

strona 22 - LUX210 ... czy to nie jest jakis zwierciadlany obiektyw ? 
bo konstrukcja dziwaczna
Srednica 17.4 " (znow zewnetrzna ?) ogniskowa 17", f/1.2
Tylko ... kat widzenia 2.25 stopnia ... czyzby faktycznie jakis 
maloobrazkowy aparat do tego ? :-)

No i wracamy do naszego problemu, strona 24, srednica 14",
Back Focal distance 16.65", schemat jakis dziwaczny,
IMO - cos sie komus pomylilo, albo cost ten "ekwiwalent" innego 
oznacza, a ktos bezmyslnie przepisal.

Wyjasnienie terminow - MIL-STD-150A :-)
http://everyspec.com/MIL-STD/MIL-STD-0100-0299/MIL-STD-150A_16197/

Schmidt to powinien byc objektyw zwierciadalny
https://en.wikipedia.org/wiki/Schmidt_camera

>>> Oto więc moje:
>>> Uzasadnienie, że nie da się zbudować układu optycznego o 
>>> światłosile
>>> przekraczającej f/0.5, bazuje na tym, że w pasywnym układzie 
>>> optycznym
>>> nie da się zwiększyć luminancji (jaskrawości) obrazu*, co wiąże 
>>> się z
>>> drugą zasadą termodynamiki.
>
>> Tez bym od tego zaczal

>Tylko, że ja od tego nie zacząłem... zacząłem geometrycznie, bo w 
>sumie

A ja od tego zaczalem, bo kiedys byl temat taki - zrobic uklad 
optyczny, ktory skupi na fotoogniwie Slonce w czasie jego ruchu po 
niebie.

I szybkie skojarzenie - jakby taki uklad zblizyc do Slonca, tak ze 
tarcza ma widzialny rozmiar 60, 90 czy 120 stopni,
i on by kazdy fragment tarczy rzutowal na panel ... to jaka by tam 
byla gestosc energii :)

>intuicyjnie wydawało się: "co za problem nakładać na siebie obrazy z 
>wielu układów optycznych i do woli go sobie rozjaśniać". Były 
>soczewki różnej maści w tym bezogniskowe, kulki, lustra, lustra 
>półprzepuszczalne, matówki, światłowody proste i w kształcie lejka 
>:-)

No wlasnie - lejek kiepsko dziala :-)

>>> Mamy scenę o luminancji B, oraz bezstratny obiektyw o światłosile 
>>> S
>>> (apertura / ogniskowa). Z moich obliczeń wychodzi mi, że obiektyw
>>> utworzy obraz o natężeniu oświetlenia:
>>> E = (pi/4) * B * S^2
>>> Jeśli obiektyw będzie rzutował obraz o natężeniu E na idealnie 
>>> białą
>>> kartkę papieru (powierzchnia lambertowska), to kartka będzie 
>>> źródłem
>>> światła o luminancji B’ = E/pi.
>
>> Tylko ze na moj gust, to na obrazie nie mozemy uzyskac gestosci 
>> mocy
>> (oswietlenia) wiekszej niz u zrodla .

>Na tym właśnie opiera się moje wyjaśnienie!
>Gęstość mocy, to w optyce luminancja. Czyli B' (kartka) nie może być 
>większe niż B (źródło).

No wlasnie nie do konca tak.
Gestosc mocy to w optyce strumien swietlny/oswietlenie ( 
lux=lumen/m^2) i analogicznie dla powierzchni swiecacych a nie 
oswietlonych.

Luminancja to jednak cd/m^2, wiec mamy problem rozkladu przestrzennego 
promieniowania.

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.

Czyli niby na jedno wychodzi, ale jakies niedopowiedzenie powstaje.

>> Ale ... czy dla srodkowego fragmentu tej kuli lub  plaskiej
>> powierzchni bedzie tak samo ? Mozna zalozyc lambertowski rozklad ?

>Liczy się luminacja emitera jaka kieruje się w kierunku obiektywu.

No wlasnie - a tego sie na szybko nie potrafilem doszukac.
Niby wiadomo, ze powinno byc takie same ... ale czy na pewno.

>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 ?

Tak czy inaczej - obu nam wychodzi, ze 0.5 to granica.

>jednak wcześniej rozważałem problem od strony geometrycznej np. dla 
>przeźroczystej kulki, światłosiła rośnie wraz ze wzrostem 
>współczynnika n21 materiałów kulki-otoczenia i osiąga f/0.5 dla n21 = 
>2, ale wtedy też osiąga się ognisko już na powierzchni kulki, a przy 
>dalszym wzroście ognisko wypada wewnątrz kulki.

Moga byc materialy o wiekszym n, ale wtedy ... duzo sie traci na 
odbiciach przy padaniu.
Tudziez moga byc jakies konstrukcje warstwowe.

Lustra lepsze do analizy :-)

J.
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812879
Author: mk
Date: Mon, 11 May 2020 22:45
183 lines
9248 bytes
W dniu 11.05.2020 o 13:45, J.F. pisze:
>>> A propos - gdzies mi mignely informacje z NASA o "solar concentrator"
>>> z jakims duzym wspolczynnikiem ..
>>
>>> https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20588573
>>
>>> https://www.spiedigitallibrary.org/journals/Journal-of-Photonics-for-Energy/volume-2/issue-1/025501/Thermodynamically-efficient-solar-concentrators/10.1117/1.JPE.2.025501.short?SSO=1 
>>>
>>
>>> http://solideas.com/papers/GPS_ThermCon_SEMSC.pdf
> 
>> Dzięki za materiały, w wolnej chwili poczytam... zakładam, że ów duży 
>> współczynnik nie będzie tak duży, by złamać II zasadę termodynamiki. :-)
> 
> No wlasnie podawali jakis wiekszy, ale poniewaz to tylko krotka notka 
> byla, to nie bylo jak sie doczytac o co im chodzi.

Abstrakt drugiego linku interesujący, ale dokument płatny.
W trzecim linku widzę, pojawiają się aktywne koncentratory...

> W linkach powyzej chyba termodynamiki nie podwazaja, ale jak widac - 
> rozrozniaja optyke na "imaging" i "non-imaging" ..

Ja też rozróżniam. :-)
Za to termodynamika nie rozróżnia, jej jest wszystko jedno. ;-)

>> Jest napisane: "relative aperture f/0.384" oraz też jest podane 
>> "equivalent focal length", no właśnie... "equivalent". Biorąc podany 
>> kąt połowiczny i przekątną "pełnej klatki" (tj. 24 mm x 36 mm) to się 
>> nawet zgadza. IMHO nie ma tu wystarczająco danych by policzyć 
>> rzeczywistą ogniskową i rzeczywistą światłosiłę, ale może coś 
>> przeoczyłem... IMHO to obiektyw średnioformatowy, o ile nie 
>> wielkoformatowy (choćby z racji zastosowania), a podane dane to 
>> przeliczniki dla formatu 24x36.
> 
> Troche bym sie zdziwil, gdyby przeliczali na 24x36 ... bo po co ?

Nie wiem po co... kombinuję na różne sposoby, by dane dały jakiś spójny 
obraz. Gdybym wiedział, to bym nie pytał. :-)

> Patrze sobie na strone 20, LUX240, srednica 6 cali ... ale to chyba 
> zewnetrzna,
> ogniskowa 4.5",  f/0.95 - w miare pasuje.

Pasuje.

> 
> strona 22 - LUX210 ... czy to nie jest jakis zwierciadlany obiektyw ? bo 
> konstrukcja dziwaczna

"LUX 210 Catadioptric"

Catadioptric, czyli zwierciadła & soczewki. :-)


> Srednica 17.4 " (znow zewnetrzna ?) ogniskowa 17", f/1.2
> Tylko ... kat widzenia 2.25 stopnia ... czyzby faktycznie jakis 
> maloobrazkowy aparat do tego ? :-)

Kąt połowiczny 2.25 i ogniskowa 17" dają kółko 34 mm, czyli mniej niż 
pełna klatka... W rubryce format jest "40 mm Tube".

> No i wracamy do naszego problemu, strona 24, srednica 14",
> Back Focal distance 16.65", schemat jakis dziwaczny,
> IMO - cos sie komus pomylilo, albo cost ten "ekwiwalent" innego oznacza, 
> a ktos bezmyslnie przepisal.

I ja się zacząłem przyglądać schematowi...
Podane są wymiary tego obiektywu, więc brakujące wymiary sobie można 
obmierzyć. Jest podany format: fi 1.630", czyli jednak żaden duży 
format, ale bardzo zbliżony do przekątnej full-frame, a nawet odrobinę 
mniejszy, więc nie ma za bardzo co przeliczać. Obraz jest tworzony 
wewnątrz obiektywu, w menisku oznaczonym nr 11.
Back focal distance i Flange focal distance 0 -- czyli wychodzi, że film 
trzeba przytulić do szkła. :-) Na dodatek szkła zakrzywionego...

Czy się ktoś pomylił? Jednak zbyt dużo tu danych do siebie pasuje:
* jeżeli weźmiemy format i kąt, to wychodzi focal length,
* jeżeli weźmiemy focal length i relative aperture, to otrzymujemy 
średnicę apertury i mniej więcej zgadza się to z tym co mierzę z obrazka 
w skali,
* menisk z obrazka też mniej więcej ma rozmiary podanego "format",
* kąt skrajnych promieni na wlocie na rysunku też jest w zgodzie z 
podanymi 14.5 st.,
* za to przebieg promieni wewnątrz nie ugina się na wszystkich 
przejściach ośrodków -- może chodziło, aby nie zdradzać współczynników 
załamania użytych szkieł...
* podana zdolność rozdzielcza 47 L/mm w centrum kadru zdradza, że jest 
to obiektyw przeznaczony do obrazowania.

Jest podany Transmitance: 54% można więc obliczyć T-stop...
T-stop = f-stop / sqrt(0.54) = 0.52
Czyli przynajmniej po uwzględnieniu transmitance obiektyw ten nie łamie 
zasad termodynamiki :-)
54% to coś czego jednak należałoby się spodziewać po takiej konstrukcji, 
obstrukcja apertury w centrum o co najmniej rozmiarach formatu, lustro 
raczej metalizowane niż dielektryczne, promień musi 12 razy przejść 
między różnymi ośrodkami... raczej wynik strat niż jakiejś 
optyczno-geometrycznej magii.

"Status: Development"...

Może chodziło o strollowanie radzieckich szpiegów... ;-)

> Wyjasnienie terminow - MIL-STD-150A :-)
> http://everyspec.com/MIL-STD/MIL-STD-0100-0299/MIL-STD-150A_16197/

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.

> 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.

>> Na tym właśnie opiera się moje wyjaśnienie!
>> Gęstość mocy, to w optyce luminancja. Czyli B' (kartka) nie może być 
>> większe niż B (źródło).
> 
> No wlasnie nie do konca tak.
> Gestosc mocy to w optyce strumien swietlny/oswietlenie ( lux=lumen/m^2) 
> i analogicznie dla powierzchni swiecacych a nie oswietlonych.

Użyłem nieprecyzyjnego skrótu myślowego. Luminancja to "radiance" o 
której dalej piszesz.

> Luminancja to jednak cd/m^2, wiec mamy problem rozkladu przestrzennego 
> promieniowania.

Moim zdaniem do jednego się to sprowadza.

> 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.
Jeżeli powierzchnię ukształtujemy np. w sferę, to trzeba podzielić na 
pełny kąt bryłowy, tj. 4*pi.

> Czyli niby na jedno wychodzi, ale jakies niedopowiedzenie powstaje.
> 
>>> Ale ... czy dla srodkowego fragmentu tej kuli lub  plaskiej
>>> powierzchni bedzie tak samo ? Mozna zalozyc lambertowski rozklad ?
> 
>> Liczy się luminacja emitera jaka kieruje się w kierunku obiektywu.
> 
> No wlasnie - a tego sie na szybko nie potrafilem doszukac.
> Niby wiadomo, ze powinno byc takie same ... ale czy na pewno.

Ja wnioskuję następująco: jest zupełnie bez znaczenia, to czego obiektyw 
nie widzi. Czyli charakterystyka kierunkowa promieniowania źródła nie 
jest ważna. 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.

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

> 
>> 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. Kartka wyznacza jakiś obszar rozwiązań niemożliwych, a kulka 
n=2 pokazuje gdzie zaczynają się rozwiązania możliwe. Skoro oba 
przykłady dają 0.5, to nie widzę potrzeby dalej kombinować :-)

> Tak czy inaczej - obu nam wychodzi, ze 0.5 to granica.

Tylko ten obiektyw f/0.384...

pzdr
mk
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812873
Author: mk
Date: Mon, 11 May 2020 22:48
42 lines
3565 bytes
W dniu 10.05.2020 o 23:10, Uncle Pete pisze:
>> Zawsze? A dasz sobie za to stwierdzenie rękę obciąć? ;-)
>> Przyznaje, że po prostu nie wiem jak zinterpretować dane tego 
>> obiektywu, ale mam uzasadnione wątpliwości czy np. ktoś się po prostu 
>> nie pomylił przy wpisywaniu owej światłosiły, albo znaczy ona coś innego.
>> Nie wiem, dlatego właśnie zgłaszam się do społeczności z prośbą o pomoc.
> 
> Fotografuję od prawie 50 lat i nigdy nie widziałem oznaczeń jakiegoś 
> ekwiwalentnego światła. Zresztą to nie miałoby większego sensu, w 
> odróżnieniu od ekwiwalentnej ogniskowej. Chociaż dla tego, kto używał 
> przedtem dużej klatki, byłoby to także mało przydatne.

Pojęcie światłosiły ekwiwalentnej dla innego formatu istnieje i ma jakąś 
użyteczność, więc wziąłem ją pod uwagę w nadziei, że może jest to klucz 
do rozwiązania zagwozdki obiektywu AO f/0.384. Mamy jakieś szczątkowe 
dane tego obiektywu. Może mało udolnie, ale próbuję poskładać w logiczną 
całość zamieszczone w dokumentacji dane, bo IMHO coś tu się nie zgadza. 
Jak wygląda sprawa przekraczania granicy f/0.5?

>>> Zresztą możesz to sprawdzić empiryczne porównując obiektywy o tym 
>>> samym świetle (lub ustawiając tę samą przesłonę) w aparatach o różnym 
>>> formacie klatki - parametry ekspozycji pozostaną takie same.
>>
>> Z grubsza prawda. T-stop nada się jeszcze lepiej.
> 
> W praktyce nie ma większego znaczenia - zwróć uwagę, że w t-stopach 
> przesłona jest podawana tylko w obiektywach kinowych.

W czyjejś praktyce może nie ma większego znaczenia.
Widać, że w praktyce kinematografów ma znaczenie. W wielu innych 
zastosowaniach też może mieć znaczenie i w dobrej dokumentacji taki 
parametr się znajdzie.

I dla przykładu:
Obiektyw Olympus M.ZUIKO DIGITAL ED 25mm F1.2 PRO
Światłosiła F1.2, a zmierzono T1.8, czyli mniej niż połowa światła 
przechodzi przez ten obiektyw... przepaść.

https://www.dxomark.com/Lenses/Olympus/Olympus-MZUIKO-DIGITAL-ED-25mm-F12-PRO-mounted-on-Olympus-OM-D-E-M1-Mark-II__1136

pzdr
mk
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812874
Author: J.F.
Date: Tue, 12 May 2020 07:53
21 lines
2441 bytes
Użytkownik "mk"  napisał w wiadomości grup 
dyskusyjnych:5eb9d657$0$17352$65785112@news.neostrada.pl...
W dniu 10.05.2020 o 23:10, Uncle Pete pisze:
>> Fotografuję od prawie 50 lat i nigdy nie widziałem oznaczeń 
>> jakiegoś ekwiwalentnego światła. Zresztą to nie miałoby większego 
>> sensu, w odróżnieniu od ekwiwalentnej ogniskowej. Chociaż dla tego, 
>> kto używał przedtem dużej klatki, byłoby to także mało przydatne.

>Pojęcie światłosiły ekwiwalentnej dla innego formatu istnieje i ma 
>jakąś użyteczność, więc wziąłem ją pod uwagę w nadziei, że może jest 
>to klucz do rozwiązania zagwozdki obiektywu AO f/0.384.

Eee - jakie to pojecie ?
obiektyw ma jakas ogniskową rzeczywista fr, i dla obiektow daleko 
polozonych obrazy sa w odleglosci bliskiej ogniskowej.
Wtedy pojecie swiatlosily ma sens.

To jak wyglada to pojecie swiatlosily ekwiwalentnej, dla innego 
formatu ?

J.
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812880
Author: J.F.
Date: Tue, 12 May 2020 08:23
178 lines
8883 bytes
Użytkownik "mk"  napisał w wiadomości grup 
dyskusyjnych:5eb9d598$0$524$65785112@news.neostrada.pl...
W dniu 11.05.2020 o 13:45, J.F. pisze:
>> Jest napisane: "relative aperture f/0.384" oraz też jest podane
>>> "equivalent focal length", no właśnie... "equivalent". Biorąc 
>>> podany kąt połowiczny i przekątną "pełnej klatki" (tj. 24 mm x 36 
>>> mm) to się nawet zgadza. IMHO nie ma tu wystarczająco danych by 
>>> policzyć rzeczywistą ogniskową i rzeczywistą światłosiłę, ale może 
>>> coś przeoczyłem... IMHO to obiektyw średnioformatowy, o ile nie 
>>> wielkoformatowy (choćby z racji zastosowania), a podane dane to 
>>> przeliczniki dla formatu 24x36.
>
> Troche bym sie zdziwil, gdyby przeliczali na 24x36 ... bo po co ?

>Nie wiem po co... kombinuję na różne sposoby, by dane dały jakiś 
>spójny obraz. Gdybym wiedział, to bym nie pytał. :-)

>> No i wracamy do naszego problemu, strona 24, srednica 14",
>> Back Focal distance 16.65", schemat jakis dziwaczny,
>> IMO - cos sie komus pomylilo, albo cost ten "ekwiwalent" innego 
>> oznacza, a ktos bezmyslnie przepisal.

>I ja się zacząłem przyglądać schematowi...
>Podane są wymiary tego obiektywu, więc brakujące wymiary sobie można 
>obmierzyć. Jest podany format: fi 1.630", czyli jednak żaden duży 
>format, ale bardzo zbliżony do przekątnej full-frame, a nawet 
>odrobinę mniejszy, więc nie ma za bardzo co przeliczać. Obraz jest 
>tworzony wewnątrz obiektywu, w menisku oznaczonym nr 11.
>Back focal distance i Flange focal distance 0 -- czyli wychodzi, że 
>film trzeba przytulić do szkła. :-) Na dodatek szkła zakrzywionego...

>Czy się ktoś pomylił? Jednak zbyt dużo tu danych do siebie pasuje:
>* jeżeli weźmiemy format i kąt, to wychodzi focal length,
>* jeżeli weźmiemy focal length i relative aperture, to otrzymujemy 
>średnicę apertury i mniej więcej zgadza się to z tym co mierzę z 
>obrazka w skali,
>* menisk z obrazka też mniej więcej ma rozmiary podanego "format",
>* kąt skrajnych promieni na wlocie na rysunku też jest w zgodzie z 
>podanymi 14.5 st.,
>* za to przebieg promieni wewnątrz nie ugina się na wszystkich 
>przejściach ośrodków -- może chodziło, aby nie zdradzać 
>współczynników załamania użytych szkieł...
>* podana zdolność rozdzielcza 47 L/mm w centrum kadru zdradza, że 
>jest to obiektyw przeznaczony do obrazowania.

>"Status: Development"...
>Może chodziło o strollowanie radzieckich szpiegów... ;-)

Moze

>> Wyjasnienie terminow - MIL-STD-150A :-)
>> http://everyspec.com/MIL-STD/MIL-STD-0100-0299/MIL-STD-150A_16197/

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

>> 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 ...

>>> Na tym właśnie opiera się moje wyjaśnienie!
>>> Gęstość mocy, to w optyce luminancja. Czyli B' (kartka) nie może 
>>> być większe niż B (źródło).
>
>> No wlasnie nie do konca tak.
>> Gestosc mocy to w optyce strumien swietlny/oswietlenie ( 
>> lux=lumen/m^2) i analogicznie dla powierzchni swiecacych a nie 
>> oswietlonych.

>Użyłem nieprecyzyjnego skrótu myślowego. Luminancja to "radiance" o 
>której dalej piszesz.

I tego wlasnie wolalem uniknac ...

>> 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.

>> 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 ...

>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.

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 ...

>>>> Ale ... czy dla srodkowego fragmentu tej kuli lub  plaskiej
>>>> powierzchni bedzie tak samo ? Mozna zalozyc lambertowski rozklad 
>>>> ?
>
>>> Liczy się luminacja emitera jaka kieruje się w kierunku obiektywu.
>
>> No wlasnie - a tego sie na szybko nie potrafilem doszukac.
>> Niby wiadomo, ze powinno byc takie same ... ale czy na pewno.

>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.

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

> 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 ...

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

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

>>> 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 czy inaczej - obu nam wychodzi, ze 0.5 to granica.
>Tylko ten obiektyw f/0.384...

No wlasnie.
Ale nikt go nie widzial :-)

J.
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812881
Author: Paweł Pawłowicz
Date: Tue, 12 May 2020 08:57
9 lines
1682 bytes
W dniu 12.05.2020 o 10:23, J.F. pisze:
[...]
> Jest jeszcze sprawa implementacyjna - zrodlo typu CDCz czesto jest 
> robione w postaci wneki z otworkiem.

Wewnątrz wnęki jest równowaga między promieniowaniem a powierzchnią. 
Mały otworek tylko nieznacznie ją narusza, proces jest kwazistatyczny.

P.P.
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812882
Author: J.F.
Date: Tue, 12 May 2020 09:46
17 lines
2063 bytes
Użytkownik "Paweł Pawłowicz"  napisał w wiadomości grup 
dyskusyjnych:5eba64f7$0$505$65785112@news.neostrada.pl...
W dniu 12.05.2020 o 10:23, J.F. pisze:
[...]
>> Jest jeszcze sprawa implementacyjna - zrodlo typu CDCz czesto jest 
>> robione w postaci wneki z otworkiem.

>Wewnątrz wnęki jest równowaga między promieniowaniem a powierzchnią. 
>Mały otworek tylko nieznacznie ją narusza, proces jest 
>kwazistatyczny.

Nie o to chodzi, tylko jakie natezenie wydobywa sie z tego otworka pod 
roznymi katami ?

Lambertowskie ?

J.
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812883
Author: Paweł Pawłowicz
Date: Tue, 12 May 2020 11:19
22 lines
2224 bytes
W dniu 12.05.2020 o 11:46, J.F. pisze:
> Użytkownik "Paweł Pawłowicz"  napisał w wiadomości grup 
> dyskusyjnych:5eba64f7$0$505$65785112@news.neostrada.pl...
> W dniu 12.05.2020 o 10:23, J.F. pisze:
> [...]
>>> Jest jeszcze sprawa implementacyjna - zrodlo typu CDCz czesto jest 
>>> robione w postaci wneki z otworkiem.
> 
>> Wewnątrz wnęki jest równowaga między promieniowaniem a powierzchnią. 
>> Mały otworek tylko nieznacznie ją narusza, proces jest kwazistatyczny.
> 
> Nie o to chodzi, tylko jakie natezenie wydobywa sie z tego otworka pod 
> roznymi katami ?
> 
> Lambertowskie ?

Jakim cudem? Z konstrukcji ciała doskonale czarnego wynika, że w osi 
otworka.

I had a dream... J.F. zajął się czymś pożytecznym i przestał trollować.

P.P.
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812884
Author: J.F.
Date: Tue, 12 May 2020 11:57
37 lines
2895 bytes
Użytkownik "Paweł Pawłowicz"  napisał w wiadomości grup 
dyskusyjnych:5eba8640$0$17345$65785112@news.neostrada.pl...
W dniu 12.05.2020 o 11:46, J.F. pisze:
> [...]
>>>> Jest jeszcze sprawa implementacyjna - zrodlo typu CDCz czesto 
>>>> jest robione w postaci wneki z otworkiem.
>
>>> Wewnątrz wnęki jest równowaga między promieniowaniem a 
>>> powierzchnią. Mały otworek tylko nieznacznie ją narusza, proces 
>>> jest kwazistatyczny.
>
>> Nie o to chodzi, tylko jakie natezenie wydobywa sie z tego otworka 
>> pod roznymi katami ?
>> Lambertowskie ?

>Jakim cudem? Z konstrukcji ciała doskonale czarnego wynika, że w osi 
>otworka.

No wlasnie o to chodzi - w osi otworka, a na boki ile sie promieniuje 
?

Bo znamy wzor na calkowita moc/strumien z ciala/otworka, jesli na boki 
jest promieniowane jakos istotnie mniej, to na osi musi byc istotnie 
wiecej.
I jesli wtedy na osi otworka umiescimy nasz jasny obiektyw, to w jego 
ognisku bedzie gestosc mocy, a wiec i temperatura, wyzsza niz u zrodla 
:-)

Wzorki podawalem - o ile strumien mocy jest podany powszechnie znanym 
wzorem S-B, to "radiance" w W/(m^2 * sr) jest pi razy mniejszy, na 
osi.
Ale skad ten wzorek ?

Otworek promieniuje w kat brylowy 2 pi, wiec widac, ze na osi jakos 
mocniej promieniuje i pasuje to do modelu Lamberta ...

J.
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812885
Author: Paweł Pawłowicz
Date: Tue, 12 May 2020 13:04
29 lines
2725 bytes
W dniu 12.05.2020 o 13:57, J.F. pisze:
> Użytkownik "Paweł Pawłowicz"  napisał w wiadomości grup 
> dyskusyjnych:5eba8640$0$17345$65785112@news.neostrada.pl...
> W dniu 12.05.2020 o 11:46, J.F. pisze:
>> [...]
>>>>> Jest jeszcze sprawa implementacyjna - zrodlo typu CDCz czesto jest 
>>>>> robione w postaci wneki z otworkiem.
>>
>>>> Wewnątrz wnęki jest równowaga między promieniowaniem a powierzchnią. 
>>>> Mały otworek tylko nieznacznie ją narusza, proces jest kwazistatyczny.
>>
>>> Nie o to chodzi, tylko jakie natezenie wydobywa sie z tego otworka 
>>> pod roznymi katami ?
>>> Lambertowskie ?
> 
>> Jakim cudem? Z konstrukcji ciała doskonale czarnego wynika, że w osi 
>> otworka.
> 
> No wlasnie o to chodzi - w osi otworka, a na boki ile sie promieniuje ?
> 
> Bo znamy wzor na calkowita moc/strumien z ciala/otworka, jesli na boki 
> jest promieniowane jakos istotnie mniej, to na osi musi byc istotnie 
> wiecej.
> I jesli wtedy na osi otworka umiescimy nasz jasny obiektyw, to w jego 
> ognisku bedzie gestosc mocy, a wiec i temperatura, wyzsza niz u zrodla :-)

I ujemna entropia procesu.

P.P.
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812886
Author: J.F.
Date: Tue, 12 May 2020 13:25
31 lines
2853 bytes
Użytkownik "Paweł Pawłowicz"  napisał w wiadomości grup 
dyskusyjnych:5eba9ed0$0$31099$65785112@news.neostrada.pl...
W dniu 12.05.2020 o 13:57, J.F. pisze:
> Użytkownik "Paweł Pawłowicz"  napisał w wiadomości grup
[...]
>>>>> Wewnątrz wnęki jest równowaga między promieniowaniem a 
>>>>> powierzchnią. Mały otworek tylko nieznacznie ją narusza, proces 
>>>>> jest kwazistatyczny.
>>>> Nie o to chodzi, tylko jakie natezenie wydobywa sie z tego 
>>>> otworka pod roznymi katami ?
>>>> Lambertowskie ?
>
>>> Jakim cudem? Z konstrukcji ciała doskonale czarnego wynika, że w 
>>> osi otworka.
>
>> No wlasnie o to chodzi - w osi otworka, a na boki ile sie 
>> promieniuje ?
>
>> Bo znamy wzor na calkowita moc/strumien z ciala/otworka, jesli na 
>> boki jest promieniowane jakos istotnie mniej, to na osi musi byc 
>> istotnie wiecej.
>> I jesli wtedy na osi otworka umiescimy nasz jasny obiektyw, to w 
>> jego ognisku bedzie gestosc mocy, a wiec i temperatura, wyzsza niz 
>> u zrodla :-)

>I ujemna entropia procesu.

I o to chodzi - obiektyw nie moze byc zbyt jasny, a promiennik musi 
promieniowac troche na boki - nie za malo ...

J.
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812875
Author: mk
Date: Wed, 13 May 2020 09:14
38 lines
3293 bytes
W dniu 12.05.2020 o 09:53, J.F. pisze:
> Użytkownik "mk"  napisał w wiadomości grup 
> dyskusyjnych:5eb9d657$0$17352$65785112@news.neostrada.pl...
> W dniu 10.05.2020 o 23:10, Uncle Pete pisze:
>>> Fotografuję od prawie 50 lat i nigdy nie widziałem oznaczeń jakiegoś 
>>> ekwiwalentnego światła. Zresztą to nie miałoby większego sensu, w 
>>> odróżnieniu od ekwiwalentnej ogniskowej. Chociaż dla tego, kto używał 
>>> przedtem dużej klatki, byłoby to także mało przydatne.
> 
>> Pojęcie światłosiły ekwiwalentnej dla innego formatu istnieje i ma 
>> jakąś użyteczność, więc wziąłem ją pod uwagę w nadziei, że może jest 
>> to klucz do rozwiązania zagwozdki obiektywu AO f/0.384.
> 
> Eee - jakie to pojecie ?
> obiektyw ma jakas ogniskową rzeczywista fr, i dla obiektow daleko 
> polozonych obrazy sa w odleglosci bliskiej ogniskowej.
> Wtedy pojecie swiatlosily ma sens.
> 
> To jak wyglada to pojecie swiatlosily ekwiwalentnej, dla innego formatu ?

Jaki jest sens podawać rzeczywiste wartości, jeśli czasami nie sposób 
się dokopać, z jakim formatem mamy do czynienia, a jak się już 
dokopiemy, to jest on wyrażony jako "zewnętrzna średnica lampy 
widikonowej obejmującej dany format wyrażona jako odwrócona wartość 
podana w calach"! :-O

Już się rozgrzewałem, by się rozpisać, ale widzę, że Tony Northrup 
właśnie opublikował w tym temacie filmik:
https://www.youtube.com/watch?v=OxOZoWtNJuo&t=2s

Powyższe, to propozycja zunifikowanego niezależnego od formatu systemu 
(i nie jest to pierwszy głos w tej sprawie).
Oczywiście propozycje Tony'ego, to bardziej "I have a dream"...
Nie ze wszystkim się z Tonym zgadzam, kilka detali bym zmienił, ja bym 
np. jednak wolał skale logarytmiczne, ale co do zasady, to jestem na tak!

pzdr
mk
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812904
Author: mk
Date: Wed, 13 May 2020 11:54
209 lines
10893 bytes
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
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812894
Author: mk
Date: Wed, 13 May 2020 11:54
26 lines
2497 bytes
W dniu 12.05.2020 o 13:19, Paweł Pawłowicz pisze:
> W dniu 12.05.2020 o 11:46, J.F. pisze:
>> Użytkownik "Paweł Pawłowicz"  napisał w wiadomości grup 
>> dyskusyjnych:5eba64f7$0$505$65785112@news.neostrada.pl...
>> W dniu 12.05.2020 o 10:23, J.F. pisze:
>> [...]
>>>> Jest jeszcze sprawa implementacyjna - zrodlo typu CDCz czesto jest 
>>>> robione w postaci wneki z otworkiem.
>>
>>> Wewnątrz wnęki jest równowaga między promieniowaniem a powierzchnią. 
>>> Mały otworek tylko nieznacznie ją narusza, proces jest kwazistatyczny.
>>
>> Nie o to chodzi, tylko jakie natezenie wydobywa sie z tego otworka pod 
>> roznymi katami ?
>>
>> Lambertowskie ?
> 
> Jakim cudem? Z konstrukcji ciała doskonale czarnego wynika, że w osi 
> otworka.

Raczej nie. Powierzchnia otworku będzie świecić raczej lambertowsko, 
choć trzeba by się precyzyjniej dogadać odnośnie "implementacji".
Niemniej, bez problemu da się zbudować promiennik kierunkowy.

pzdr
mk
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812887
Author: mk
Date: Wed, 13 May 2020 12:15
36 lines
2783 bytes
W dniu 12.05.2020 o 13:57, J.F. pisze:

> I jesli wtedy na osi otworka umiescimy nasz jasny obiektyw, to w jego 
> ognisku bedzie gestosc mocy, a wiec i temperatura, wyzsza niz u zrodla :-)

Nie. Temperatura nie będzie wyższa niż u źródła.

Rozważmy dwa przypadki:

Przypadek 1.

Do źródła o powierzchni S_src dostarczasz stałej mocy P.
Źródło rozgrzewa się do temperatury T_1 wynikającej z bilansu mocy P, a 
mocy wypromieniowanej z powierzchni S_src.

Teraz otaczasz źródło "wnęką", czyli powiedzmy idealnie odbłyskową 
sferą. W tej sferze jest małe ujście światła w postaci otworku S_out, 
gdzie S_out < S_src.
W takiej sytuacji powierzchnia promieniująca zmniejszy się, więc przy 
stałej mocy dostarczanej P, źródło zacznie się rozgrzewać, aż do 
osiągnięcia bilansu pomiędzy P, a mocy wypromieniowywanej z powierzchni 
S_out.

Temperatura otworku wzrośnie, ale dlatego, że temperatura źródła wzrosła.


Przypadek 2.

Regulowany jest dopływ mocy do źródła, tak aby temperatura źródła miała 
stałą wartość... itd. Resztę sobie proszę dopowiedzieć.


W obu przypadkach powierzchnia ujściowa ma taką samą temperaturę jak źródło.

pzdr
mk
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812889
Author: J.F.
Date: Wed, 13 May 2020 12:37
58 lines
3782 bytes
Użytkownik "mk"  napisał w wiadomości grup 
dyskusyjnych:5ebbe4e7$0$17353$65785112@news.neostrada.pl...
W dniu 12.05.2020 o 13:57, J.F. pisze:
>> I jesli wtedy na osi otworka umiescimy nasz jasny obiektyw, to w 
>> jego ognisku bedzie gestosc mocy, a wiec i temperatura, wyzsza niz 
>> u zrodla :-)

>Nie. Temperatura nie będzie wyższa niż u źródła.

Zauwaz, ze opisalem przypadek, ktory zalezy o rozkladu kątowego tego 
promieniowania.

>Rozważmy dwa przypadki:
>Przypadek 1.
>Do źródła o powierzchni S_src dostarczasz stałej mocy P.

Czy mozemy dla utrudnienia zalozyc, ze jest to maly, cienki kwadrat, o 
jednej sciance czarnej, a drugiej lustrzanej ?
Ewentualnie dwie strony czarne.

>Źródło rozgrzewa się do temperatury T_1 wynikającej z bilansu mocy P, 
>a mocy wypromieniowanej z powierzchni S_src.

>Teraz otaczasz źródło "wnęką", czyli powiedzmy idealnie odbłyskową 
>sferą. W tej sferze jest małe ujście światła w postaci otworku S_out, 
>gdzie S_out < S_src.
>W takiej sytuacji powierzchnia promieniująca zmniejszy się, więc przy 
>stałej mocy dostarczanej P, źródło zacznie się rozgrzewać, aż do 
>osiągnięcia bilansu pomiędzy P, a mocy wypromieniowywanej z 
>powierzchni S_out.

OK.

>Temperatura otworku wzrośnie, ale dlatego, że temperatura źródła 
>wzrosła.

Przypadek 2.
>Regulowany jest dopływ mocy do źródła, tak aby temperatura źródła 
>miała stałą wartość... itd. Resztę sobie proszę dopowiedzieć.

>W obu przypadkach powierzchnia ujściowa ma taką samą temperaturę jak 
>źródło.

wiec skoncentrujmy sie na przypadku 2, ale ... nasz kwadrat jest 
ustawiony bokiem do otworka.
Albo pod katem 60 stopni (do normalnej).

A jeszcze przypadek, gdy kwadrat maly, wneka duza, a otworek ... 
wiekszy niz kwadrat.
Nie, chyba nie musi byc wiekszy - zrodlo ma powiedzmy 1m*1m*1mm,
wneka to sfera o promieniu 100m, a otworek srednice 0.1m ...

Ja tam juz widze, ze ten rozkład kątowy promieniowania staje sie 
istotny.
Swietnie sie usrednia dla sfer, ale to niekoniecznie jest uzasadnione 
dla innych ksztaltow.

J.
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812895
Author: J.F.
Date: Wed, 13 May 2020 12:41
33 lines
2811 bytes
Użytkownik "mk"  napisał w wiadomości grup 
dyskusyjnych:5ebbe00c$0$540$65785112@news.neostrada.pl...
W dniu 12.05.2020 o 13:19, Paweł Pawłowicz pisze:
> W dniu 12.05.2020 o 11:46, J.F. pisze:
>> [...]
>>>>> Jest jeszcze sprawa implementacyjna - zrodlo typu CDCz czesto 
>>>>> jest robione w postaci wneki z otworkiem.
>>
>>>> Wewnątrz wnęki jest równowaga między promieniowaniem a 
>>>> powierzchnią. Mały otworek tylko nieznacznie ją narusza, proces 
>>>> jest kwazistatyczny.
>>
>>> Nie o to chodzi, tylko jakie natezenie wydobywa sie z tego otworka 
>>> pod roznymi katami ?
>>
>>> Lambertowskie ?
>
>> Jakim cudem? Z konstrukcji ciała doskonale czarnego wynika, że w 
>> osi otworka.

>Raczej nie. Powierzchnia otworku będzie świecić raczej lambertowsko, 
>choć trzeba by się precyzyjniej dogadać odnośnie "implementacji".

No wlasnie - ta lambertowskosc bedzie wynikala z tego, ze otworek pod 
kątem ma mniejsza powierzchnie.
Tylko ... czy to wystarczy ?

>Niemniej, bez problemu da się zbudować promiennik kierunkowy.

Ale tylko obcinajac wiazke, bo mi wychodzi, ze skupic ponad miare to 
sie nie da ...

J.
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812898
Author: J.F.
Date: Wed, 13 May 2020 13:22
261 lines
12250 bytes
Użytkownik "mk"  napisał w wiadomości grup 
dyskusyjnych:5ebbdfde$0$540$65785112@news.neostrada.pl...
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.

to jest nas dwoch.

>> 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,

No wlasnie moga byc. Termodynamika musi byc spelniona - przynajmniej 
tak sie dzis wydaje :-)

>dużym ułatwieniem byłoby skupienie się tylko na świetle 
>monochromatycznym:

Termodynamika obowiazuje dla rozkladow promieniowania typu cialo 
niedoskonale czarne ..

> 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.

A wlasnie moga byc przeszkody.

>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.

Nie wiem czy myslimy o tym samym - dla zwierciadla parabolicznego 
promienie blisko osi po odbiciu docieraja do ogniska "od dołu".
Ale przy odpowiednio duzej srednicy mamy juz "z boku".
Termodynamice to bardzo nie przeszkadza, poza odlegloscia od 
powierzchni zwierciadla (czyli obraz rosnie),
ale trudno z tego uzyskac dobry obraz optyczny.

Ale gdyby przekroczyc te srednice ... to znow mamy promienie, ktore 
docieraja tylko z jednej strony, "od gory".
Tylko jak je zebrac w jeden obraz ...

>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.

Narysuj, bo coz mi sie wydaje, ze sie mylisz.

>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... :-)

>>>> 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.

No i o tym pisze - ta luminacja musi byc odpowiednia, zeby sie 
termodynamika zgadzala :-)

>>>> 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".

Cos w tym jest, ale jakos mnie nie przekonuje.
Czarne pochlania. A promieniuje ... znow jakies niedopowiedzenie :-)

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

No wlasnie ... wiec czy moze byc ta selektywna kierunkowosc ?

>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.

ale tez moc promieniowaną u zrodla, czy jak kto woli - powierzchnie 
promiennika.

To raczej pomyslmy o goracej kulce umieszczonej w ognisku duzej 
soczewki.
lub zwierciadla wkleslego/parabolicznego.

Zmienila sie ... no wlasnie co - luminancja/radiance ?

>>> 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. :-)

tylko tak wprost mi wychodzi przejscie z kulki na jaskrawosci dla 
dowolnych ksztaltow.

>> 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.

takie zalozenie.

Ale .. niech wneka bedzie szescianem z malym okraglym otworkiem na 
srodku sciany.
Patrzymy sie pod katem 30 stopni do normalnej, widziana powierzchnia 
otworka zmniejszona jak cos 30,
ale patrzymy sie na sciane ustawiona pod katem 60 stopni.
I powierzchnia widzianego fragmentu sciany jest wiekszy niz widziany 
otworek ... ja juz wysiadam :-)

Coraz bardziej wydaje mi sie, ze ta lambertowskosc jest tam 
nieunikniona ...

>>> 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. :-)

Ja tez nie mam ochoty obalac ... wiec wychodzi na to, ze rozklad 
katowy jest okreslony ...

>>> 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.

Raczej wynika z dlugosci fali. Patrz na BlueRay - co to wymaga 
niebieskiego lasera.

>>> 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? :-)

No, po trochu ma, bo to gaz, ktory im dalej od srodka, tym zimniejszy.
Ale to chyba nie takie srednice.

>Gdyby była lambertowska, obserwowana tarcza Słońca na całej miałaby 
>jednakową jaskrawość.

No wlasnie - to teraz skupmy optyke na tej srodkowej czesci tarczy ... 
o ile jasniej wyjdzie, niz srednio dla calego Slonca

>> 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? :-)

Mnie satysfakcjonuje gestosc mocy padajacej i promieniowanej.

Jak sie doliczylem - przy swiatlosile 0.5 gestosc mocy padajacej na 
obraz bedzie rowna tej promieniowanej.
Ale to bylo usrednienie dla calego Slonca i jego obrazu.

A jesli srodek obrazu jest jasniejszy niz boki ...

>>>> 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??? ;-)

A kto go widzial, kto go ma ? :-)

J.
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812896
Author: J.F.
Date: Fri, 15 May 2020 12:49
87 lines
4265 bytes
Użytkownik "mk"  napisał w wiadomości grup 
dyskusyjnych:5ebbdfde$0$540$65785112@news.neostrada.pl...
W dniu 12.05.2020 o 10:23, J.F. pisze:

>>> 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.

Wiki jakos podobnie pisze.
https://en.wikipedia.org/wiki/Lambert%27s_cosine_law

"The fact that the sun exhibits limb darkening in the visible region 
illustrates that it is not a Lambertian radiator. A black body is an 
example of a Lambertian radiator. "

No to zglupialem.

Powtorzmy obliczenia

Gestosc mocy promieniowania CDCz

A=sigma*T^4

Mniejsza o to ile to A wynosi, wazne ze iles tam.

I teraz:

Rs - promien Slonca,
D - odleglosc obiektywu od Slonca,
Ri - promien wejsciowy obiektywu,
f - ogniskowa obiektywu.

Ps = 4*pi*Rs^2*A      calkowita moc promieniowania Slonca

Po = Ps * pi * Ri^2 / (4 *pi * D^2) = A * pi * Ri^2 * (Rs^2/D^2)  - 
moc wpadajaca w obiektyw

Ro = Rs * f/D   - promien obrazu słonca, prawie w ognisku obiektywu

B = Po / (pi*Ro^2)  - gestosc mocy padajacacej na ekran

B=A * pi * Ri^2 * (Rs^2/D^2) /  (pi*Ro^2)  =  A * Ri^2 * (Rs^2/D^2) * 
D^2 / (Rs^2 * f^2) = A * (Ri / f) ^2

I teraz  jesli B<=A, to Ri/f <=1

Ale ... to jest rachunek sredniej wartosci dla calego obrazu. Skoro 
brzegi obrazy Slonca sa ciemniejsze, to srodek jest jasniejszy.
I grozi przekroczenie A  na ekranie.

Czy wiec:
a) nawet obiektywy f/0.5 sa termodynamicznie zakazane ?

b) naukowcy cos klamia/niedopowiadaja z ta temperatura Slonca, albo 
wspolczynnikiem emisyjnosci ?

c) powierzchnia Slonca jest dziwna, i chetniej promieniuje w kierunku 
prostopadlym do powierzchni niz na boki, nawet chetniej niz Lambert 
przewiduje.

Ta ostatnia hipoteza jest chyba najlatwiejsza do przyjecia, mimo ze w 
przypadku gazu nawet trudno mowic o powierzchni.
Wewnetrzne warstwy slonca maja wysoka temperature, promieniuja 
intensywnie przez te "rozpraszajaca bańke" zewnetrznych warstw, ktora 
widac niedostatecznie rozprasza, stad dominacja promieniowani 
"normalnych".

Tym niemniej ktos tu chyba klamie - co do modelu dzialania slonca, a 
moze i tych temperatur.
Czy jednak wcale nie, i tak po prostu wyglada promieniowanie gazowej 
kuli, ktorej otoczka ma lekkie wlasciwosci pochlaniajace i reemitujace 
?

Bo chyba nie emisja wymuszona, ktora jednak zachowuje kierunek ?

J.
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812906
Author: mk
Date: Fri, 15 May 2020 16:25
348 lines
17830 bytes
W dniu 13.05.2020 o 15:22, J.F. pisze:

>>> 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,
> 
> No wlasnie moga byc. Termodynamika musi byc spelniona - przynajmniej tak 
> sie dzis wydaje :-)
> 
>> dużym ułatwieniem byłoby skupienie się tylko na świetle 
>> monochromatycznym:
> 
> Termodynamika obowiazuje dla rozkladow promieniowania typu cialo 
> niedoskonale czarne ..

Piszę o redukowaniu strat w układzie. Podejście będzie działać dla 
światła quasi-monochromatycznego, a takie już nie ma zerowej temperatury.

>> 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.
> 
> A wlasnie moga byc przeszkody.

Moim zdaniem nie, ale nie zamierzam w to brnąć... odliczamy 4% 
obstrukcji i nadal limit f/0.5 jest przekroczony.

>> 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.
> 
> Nie wiem czy myslimy o tym samym -

Myślę, na zasadzie teoretycznego konceptu, który nie łamie II zasady 
termodynamiki. Wszelkie nieco bardziej wykrystalizowane wizje czegoś 
takiego, w mojej głowie, napotykają na problemy... Przynajmniej dla 
optyki geometrycznej. Być może też się nie da...

> dla zwierciadla parabolicznego 
> promienie blisko osi po odbiciu docieraja do ogniska "od dołu".
> Ale przy odpowiednio duzej srednicy mamy juz "z boku".
> Termodynamice to bardzo nie przeszkadza, poza odlegloscia od powierzchni 
> zwierciadla (czyli obraz rosnie),
> ale trudno z tego uzyskac dobry obraz optyczny.
> 
> Ale gdyby przekroczyc te srednice ... to znow mamy promienie, ktore 
> docieraja tylko z jednej strony, "od gory".
> Tylko jak je zebrac w jeden obraz ...

Na błonie negatywowej można zrobić projekcję obustronną.
Ustawiamy dwa obiektywy "pleckami do siebie", a pomiędzy nimi błonę 
negatywową. Przy f/0.5 wszystko będzie ściśle do siebie przylegać. Teraz 
wystarczą dwa lustra żeby zawrócić bieg promieni do obiektywu, który 
patrzy w złą stronę. Dla nieskończoności to wystarczy, dla scen 
bliższych trzeba dostroić ogniskowe obiektywów, aby skompensować różnice 
odległości. Przy takim układzie mamy projekcję z pełnego kąta bryłowego.

Tylko, że... to kwestia spojrzenia, czy to zwiększenie światłosiły, czy 
jednak zwiększenie powierzchni formatu. Moim zdaniem bardziej to drugie, 
gdyż...

Jeśli teraz zastąpimy błonę krążkiem z materiału doskonale czarnego, to 
przy projekcji obustronnej trzeba liczyć powierzchnię górną i dolną. 
Przy projekcji jednostronnej od strony obiektywu powierzchnia pozostaje 
zaczerniona, a z drugiej strony robimy powierzchnię lustrzaną (dociskamy 
do niej lustro). Więc światło mniejsze, ale powierzchnia czarna też 
mniejsza. Czyli w obu przypadkach krążek rozgrzewa się tak samo.
W przypadku błony negatywowej i projekcji tylko z jednej strony, też 
można z drugiej docisnąć lustro. Zupełnie jak błona odblaskowa za 
siatkówką w kocim oku. :-)
https://pl.wikipedia.org/wiki/B%C5%82ona_odblaskowa

>> 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.
> 
> Narysuj, bo coz mi sie wydaje, ze sie mylisz.

Narysuj sobie w wyobraźni, oto opis słowny:
Obiektyw f/1.0, ogniskowa 24 mm montujemy na aparacie na kliszę 35 mm. W 
miejscu kliszy montujemy matówkę 24 mm x 36 mm, aparatu nie zamykamy. 
Teraz bierzemy telefon komórkowy z matrycą 4 mm x 6 mm i ustawiamy tak, 
by kadr pokrywał się z matówką. Gotowe. :-)

Ogniskowa takiego układu to 4 mm.

Uzyskana, mimo maleńkiej matrycy, głębia ostrości, rozmycie, bokeh będą 
takie jak w full-frame, czyli operujemy fizyczną aperturą o średnicy 24 
mm (i taka będzie faktycznie źrenica wejściowa tego układu). Czyli z 
tego punktu widzenia mamy f/0.167.

Ale uzyskane światło... no właśnie... :-)

Mając powyższe, pójdźmy kroczek dalej... Usuwamy matówkę (zakładam 
zerową jej grubość). Co się dzieje?
Nadal ten sam kadr, ta sama ogniskowa, ale pozostałe parametry inne.
Jak się nie obrócisz, dupa zawsze z tyłu. :-)

>>> Pod warunkiem, ze mamy u zrodla taki lambertowski rozklad.
> 
>> Nie. :-)
>> Ważne jest tylko to, co "obiektyw" widzi. A widzi tylko luminancję w 
>> swoim kierunku.
> 
> No i o tym pisze - ta luminacja musi byc odpowiednia, zeby sie 
> termodynamika zgadzala :-)

Czyli, jeśli dobrze Cię rozumiem, obstajesz przy tym, że istotne jest 
również to, czego obiektyw nie widzi, aby termodynamika się zgadzała.
Nie zgadzam się z tym. Moje wnioskowanie nie zakłada konkretnego 
rozkładu źródła promieniowania.
Podaj przykład takiej sytuacji, w której jest coś, czego obiektyw nie 
widzi i przez to, uzyskana w ognisku temperatura będzie wyższa niż w 
źródle. Moim zdaniem istotne jest tylko to, co obiektyw obserwuje.

>>>> 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".
> 
> Cos w tym jest, ale jakos mnie nie przekonuje.
> Czarne pochlania. A promieniuje ... znow jakies niedopowiedzenie :-)

Masz wątpliwości do prawa Kirchoffa?
Jeśli by je złamać, to mamy otwartą drogę do złamania zasad termodynamiki.
Czy jest w tym niedopowiedzenie?
Cóż... Jeśli przyjąć, że są one fundamentalnymi prawami fizyki, to za 
Andrzejem Draganem, jeśli stwierdzam, że jakaś zasada jest 
fundamentalna, to tylko dlatego, że w danym momencie nie mam pie@#!$%#&^ 
pojęcia dlaczego tak jest... Nie są one dogmatem, lecz podlegają one 
ciągłej próbie weryfikacji, obalenia...

>> Ale można sobie wyobrazić "ciało doskonale czarne o selektywnej 
>> kierunkowości". Dla takiego przypadku II zasada termodynamiki też 
>> powinna być spełniona. :-)
> 
> No wlasnie ... wiec czy moze byc ta selektywna kierunkowosc ?

Może, przykład podałem. Pisząc powyższe miałeś dostęp do niego. Jeśli 
masz wątpliwości do niego, to proszę o bardziej konstruktywne 
sformułowanie uwag.

>> 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.
> 
> ale tez moc promieniowaną u zrodla, czy jak kto woli - powierzchnie 
> promiennika.

II zasada termodynamiki mówi o temperaturze, a nie o mocach. O związkach 
mocy i temperatury napisałem już w innym poście, tj. przykład z wnęką.

> To raczej pomyslmy o goracej kulce umieszczonej w ognisku duzej soczewki.
> lub zwierciadla wkleslego/parabolicznego.
> 
> Zmienila sie ... no wlasnie co - luminancja/radiance ?

Nie zmienia się o ile temperatura kulki pozostaje stała.

>> 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.
> 
> takie zalozenie.

No to zakładamy, że promień nie wypadnie z wnęki i zawsze dotrze do 
powierzchni czarnej. :-)

> 
> Ale .. niech wneka bedzie szescianem z malym okraglym otworkiem na 
> srodku sciany.
> Patrzymy sie pod katem 30 stopni do normalnej, widziana powierzchnia 
> otworka zmniejszona jak cos 30,
> ale patrzymy sie na sciane ustawiona pod katem 60 stopni.
> I powierzchnia widzianego fragmentu sciany jest wiekszy niz widziany 
> otworek ... ja juz wysiadam :-)
> 
> Coraz bardziej wydaje mi sie, ze ta lambertowskosc jest tam nieunikniona 

Tak. Przyjąwszy wcześniejsze założenie, lambertowskość jest w tym 
przypadku nieunikniona. Tak, wynika ona z tego, w jaki sposób widzimy 
płaską powierzchnię ustawiwszy się pod jakimś kątem do niej.
W tym przypadku, nie znaczy, we wszystkich przypadkach.

>>>> 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. :-)
> 
> Ja tez nie mam ochoty obalac ... wiec wychodzi na to, ze rozklad katowy 
> jest okreslony ...

Nie zgadzam się z tym stwierdzeniem, choć jestem w pełni otwarty by 
zmienić zdanie, jeśli jestem w błędzie. Albo się nie rozumiemy, albo 
ktoś z nas jest w błędzie. Proponuję sformułuj problem i załóż nowy 
wątek np. na pl.sci.fizyka albo kosmos, bo kręcimy się w miejscu.

>> 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.
> 
> Raczej wynika z dlugosci fali. Patrz na BlueRay - co to wymaga 
> niebieskiego lasera.

Tak. Limit skupienia światła lasera zależy od dyfrakcji, interferencji...
Ale również od jaskrawości promienia. Promień lasera nie jest wiązką 
równoległą i nie da się, pasywnymi środkami, zwiększyć jego jaskrawości.
Na dokładnie tej samej zasadzie o której cały wątek.

Patrzenie na Słońce przez lunetkę, z punktu widzenia danej jednostki 
siatkówki jest tak samo złym pomysłem jak patrzenie bezpośrednio. 
Lunetka może powiększyć obraz i sprawić, że większa połać siatkówki 
będzie zniszczona, ale lunetka nie sprawia, że zobaczymy Słońce jaśniej. 
Nie namawiam do patrzenia przez lunetę na Słońca, bo z punktu widzenia 
innych elementów oka może nie być wszystko jedno... ale gdy Słońce jest 
już na tyle nisko, że można je komfortowo obserwować gołym okiem, to 
możemy również na nie patrzeć przez lornetkę, lunetkę... przy spełnieniu 
odpowiednich warunków obraz w lunetce będzie nawet ciemniejszy.

Również z punktu widzenia mrówki smażonej w ognisku soczewki Słońce nie 
robi się jaśniejsze. Z punktu widzenia mrówki rozmiary kątowe tarczy 
"tylko" rosną.

>>>> 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? 
>> :-)
> 
> No, po trochu ma, bo to gaz, ktory im dalej od srodka, tym zimniejszy.
> Ale to chyba nie takie srednice.

No nie takie średnice. :-)
Chyba, że Słońce spiskuje (nimczym jak w modelu płaskiej Ziemi), i 
dobiera sobie zawsze tak temperaturę swojej powierzchni, by ludzie ją 
widzieli, tak jak ją widzą. Od jakiegoś czasu Słońce obserwujemy z 
różnych perspektyw jednocześnie, ale nie można temu przecież ufać. 
Wiadomo, że sat-elity też spiskują... Się może okazać, że Słońce to też 
płaski naleśnik... ;-)

>> Gdyby była lambertowska, obserwowana tarcza Słońca na całej miałaby 
>> jednakową jaskrawość.
> 
> No wlasnie - to teraz skupmy optyke na tej srodkowej czesci tarczy ... o 
> ile jasniej wyjdzie, niz srednio dla calego Slonca
> 
>>> 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? :-)
> 
> Mnie satysfakcjonuje gestosc mocy padajacej i promieniowanej.
> 
> Jak sie doliczylem - przy swiatlosile 0.5 gestosc mocy padajacej na 
> obraz bedzie rowna tej promieniowanej.
> Ale to bylo usrednienie dla calego Slonca i jego obrazu.
> 
> A jesli srodek obrazu jest jasniejszy niz boki ...

Obserwowana temperatura brzegu tarczy Słońca jest niższa niż w centrum. 
Przy zaćmieniu obrączkowym możliwa do uzyskania temperatura w ognisku 
układu optycznego będzie niższa (niż bez zaćmienia).
Obserwowana temperatura w centrum jest wyższa niż na brzegach, ale nie 
wyższa niż temperatura samej powierzchni Słońca.
W powyższym słowo temperatura, można zastąpić luminancją/radiancją.

Mam wrażenie, że trzymasz się jedynie zasady zachowania energii, przez 
co uzyskujesz rozwiązanie mniej ogólne i musisz robić dodatkowe założenia.
Sięgnij do II zasady termodynamiki. :-)

Przy okazji, troszkę przytrolluję:
Mamy zimną gwiazdę o temperaturze powierzchni 2000 K. W jakiejś 
odległości od niej umieszczamy spory panel fotowoltaiczny, dostatecznie 
duży, by dysponować mocą rzędu ok. 1 W.
Z panelu fotowoltaicznego zasilamy miniaturową żaróweczkę, włókno 
żaróweczki rozgrzewa się do temperatury wyższej niż 2700 K... 
powierzchnia włókna ma jaskrawość wyższą niż temperatura gwiazdy...
Zatem, czy da się, czy się nie da? ;-)
Co jest w tym przykładzie nie tak?... :-P

>>>>> 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??? ;-)
> 
> A kto go widzial, kto go ma ? :-)

Ależ to jest błąd myślowy zwany argumentum ad ignorantiam!!!
Brak dowodu istnienia, nie jest dowodem braku istnienia.
Przypuszczam, że ten filmik SciFuna widziałeś, ale może to znak, że już 
czas, by sobie go odświeżyć... :-P
https://youtu.be/T1vW8YDDCSc?t=929

pzdr
mk
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812900
Author: mk
Date: Fri, 15 May 2020 16:30
18 lines
2078 bytes
W dniu 13.05.2020 o 14:41, J.F. pisze:
> No wlasnie - ta lambertowskosc bedzie wynikala z tego, ze otworek pod 
> kątem ma mniejsza powierzchnie.
> Tylko ... czy to wystarczy ?

Tak! Plus ewentualnie prawo Kirchoffa, co by odwrócić sytuację z 
pochłaniania na promieniowanie.

>> Niemniej, bez problemu da się zbudować promiennik kierunkowy.
> 
> Ale tylko obcinajac wiazke, bo mi wychodzi, ze skupic ponad miare to sie 
> nie da ...

Kwestia definicji, co nazwiemy obcinaniem wiązki. Zmieniać jej kierunek 
da się.

pzdr
mk
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812888
Author: mk
Date: Fri, 15 May 2020 16:32
10 lines
1871 bytes
W dniu 13.05.2020 o 14:37, J.F. pisze:

> wiec skoncentrujmy sie na przypadku 2, ale ... nasz kwadrat jest 
> ustawiony bokiem do otworka.

Nim zacznę odpowiadać, proszę o doprecyzowanie: czy kwadrat czarny z obu 
stron, czy tylko z jednej (druga lustrzana, doskonale biała).

pzdr
mk
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812890
Author: J.F.
Date: Fri, 15 May 2020 16:35
12 lines
2179 bytes
Użytkownik "mk"  napisał w wiadomości grup 
dyskusyjnych:5ebec417$0$515$65785112@news.neostrada.pl...
W dniu 13.05.2020 o 14:37, J.F. pisze:
>> wiec skoncentrujmy sie na przypadku 2, ale ... nasz kwadrat jest 
>> ustawiony bokiem do otworka.

>Nim zacznę odpowiadać, proszę o doprecyzowanie: czy kwadrat czarny z 
>obu stron, czy tylko z jednej (druga lustrzana, doskonale biała).

Jak Ci wygodniej.

J.
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812902
Author: mk
Date: Fri, 15 May 2020 16:38
11 lines
1927 bytes
W dniu 15.05.2020 o 18:30, mk pisze:
> Tak! Plus ewentualnie prawo Kirchoffa, co by odwrócić sytuację z 
> pochłaniania na promieniowanie.

Przepraszam, za pisanie z błędem, powinno było być "Kirchhoffa"... 
Oczywiście chodzi o to optyczne, a nie elektryczne. ;-)

https://pl.wikipedia.org/wiki/Prawo_Kirchhoffa_(promieniowanie)

pzdr
mk
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812903
Author: Paweł Pawłowicz
Date: Fri, 15 May 2020 17:08
30 lines
3248 bytes
W dniu 15.05.2020 o 18:25, mk pisze:
[..]> Masz wątpliwości do prawa Kirchoffa?
> Jeśli by je złamać, to mamy otwartą drogę do złamania zasad termodynamiki.
> Czy jest w tym niedopowiedzenie?
> Cóż... Jeśli przyjąć, że są one fundamentalnymi prawami fizyki, to za 
> Andrzejem Draganem, jeśli stwierdzam, że jakaś zasada jest 
> fundamentalna, to tylko dlatego, że w danym momencie nie mam pie@#!$%#&^ 
> pojęcia dlaczego tak jest... Nie są one dogmatem, lecz podlegają one 
> ciągłej próbie weryfikacji, obalenia...

Termodynamika statystyczna wyjaśnia przyczynę drugiej zasady. Można 
nawet policzyć prawdopodobieństwo jej złamania. Nieco przekornie można 
powiedzieć, że druga zasada brzmi: "rzeczy bardziej prawdopodobne 
zdarzają się częściej, niż rzeczy mniej prawdopodobne" Cały dowcip 
polega na ogromnej ilości atomów czy cząsteczek w próbce. Więc trzeba by 
dodać: "przy wielkich liczbach częściej znaczy zawsze, mniej znaczy nigdy".

[...]
> Patrzenie na Słońce przez lunetkę, z punktu widzenia danej jednostki 
> siatkówki jest tak samo złym pomysłem jak patrzenie bezpośrednio. 
> Lunetka może powiększyć obraz i sprawić, że większa połać siatkówki 
> będzie zniszczona, ale lunetka nie sprawia, że zobaczymy Słońce jaśniej.

Ależ zobaczymy! Soczewka zbiera moc ze swojej powierzchni i skupia ją na 
mniejszym obszarze. Gęstość mocy na obrazie Słońca jest większa, niż na 
gruncie obok soczewki (nie może być większa niż gęstość mocy na 
powierzchni Słońca, ale to inna bajka). Gdyby było tak, jak piszesz, nie 
dałoby się podpalić papierka soczewką. A da się :-)

P.P.
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812908
Author: J.F.
Date: Fri, 15 May 2020 17:40
261 lines
12745 bytes
Użytkownik "mk"  napisał w wiadomości grup 
dyskusyjnych:5ebec279$0$17349$65785112@news.neostrada.pl...
W dniu 13.05.2020 o 15:22, J.F. pisze:
>>> 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.
>
>> Narysuj, bo coz mi sie wydaje, ze sie mylisz.

>Narysuj sobie w wyobraźni, oto opis słowny:
>Obiektyw f/1.0, ogniskowa 24 mm montujemy na aparacie na kliszę 35 
>mm. W miejscu kliszy montujemy matówkę 24 mm x 36 mm, aparatu nie 
>zamykamy. Teraz bierzemy telefon komórkowy z matrycą 4 mm x 6 mm i 
>ustawiamy tak, by kadr pokrywał się z matówką. Gotowe. :-)

>Ogniskowa takiego układu to 4 mm.

Tak, tylko swiatlo padajace na matowke bedzie sie rozpraszalo po 
okolicy.
Niewiele trafi do obiektywu komorki.
Czy o to wlasnie w Twojej wypowiedzi chodzilo ?

Ale jakby tak jakas sprytna matowka w rodzaju soczewki Fresnela ?
Nadal jednak kat padania promieni na matowke bedzie dosc szeroki,
to i kat wychodzenia bedzie dosc szeroki ...

>Uzyskana, mimo maleńkiej matrycy, głębia ostrości, rozmycie, bokeh 
>będą takie jak w full-frame, czyli operujemy fizyczną aperturą o 
>średnicy 24 mm (i taka będzie faktycznie źrenica wejściowa tego 
>układu). Czyli z tego punktu widzenia mamy f/0.167.
>Ale uzyskane światło... no właśnie... :-)

>Mając powyższe, pójdźmy kroczek dalej... Usuwamy matówkę (zakładam 
>zerową jej grubość). Co się dzieje?
>Nadal ten sam kadr, ta sama ogniskowa, ale pozostałe parametry inne.

A nie calkiem. Promienie z pierwszego obiektywu skupiaja sie gdzies na 
matowce.
Jesli matowki zabraknie, to rozejda sie stozkiem rozbieznym z tego 
punktu.

zalozyles jasny obiektyw o duzej srednicy, to kat stozka duzy, i czesc 
promieni trafi w drugi obiektyw.
Ale gdyby pierwszy obiektyw mial mala srednice - to promienie dla 
skrajnych punktow obrazu szly by pod bardzo rozbieznymi katami, i nie 
trafily w obiektyw komorki.
I komorka zobaczy tylko cos na srodku sceny

Przeciez nasze oko to taka "komorka", skoro matowka jest uzywana, to 
widac jest potrzebna :-)

>>>> Pod warunkiem, ze mamy u zrodla taki lambertowski rozklad.
>>> Nie. :-)
>>> Ważne jest tylko to, co "obiektyw" widzi. A widzi tylko luminancję 
>>> w swoim kierunku.
>
>> No i o tym pisze - ta luminacja musi byc odpowiednia, zeby sie 
>> termodynamika zgadzala :-)

>Czyli, jeśli dobrze Cię rozumiem, obstajesz przy tym, że istotne jest 
>również to, czego obiektyw nie widzi, aby termodynamika się zgadzała.
>Nie zgadzam się z tym. Moje wnioskowanie nie zakłada konkretnego 
>rozkładu źródła promieniowania.
>Podaj przykład takiej sytuacji, w której jest coś, czego obiektyw nie 
>widzi i przez to, uzyskana w ognisku temperatura będzie wyższa niż w 
>źródle. Moim zdaniem istotne jest tylko to, co obiektyw obserwuje.

Bo tu nie o to chodzi co obiektyw widzi, tylko o bilans calosci.

Mamy tez okresloną moc/gestosc mocy we wszystkich kierunkach - jak 
gdzies poleci za malo, to w inna strone poleci za duzo.

I w tym sensie masz racje - jest ograniczona luminancja zrodla, jesli 
jest to promiennik termiczny.

Nie bardzo widze natomiast przelozenie na luminancje obrazu.


>>>>> 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".
>
>> Cos w tym jest, ale jakos mnie nie przekonuje.
>> Czarne pochlania. A promieniuje ... znow jakies niedopowiedzenie 
>> :-)

>Masz wątpliwości do prawa Kirchoffa?
>Jeśli by je złamać, to mamy otwartą drogę do złamania zasad 
>termodynamiki.
>Czy jest w tym niedopowiedzenie?

ze rozpatrujemy fotony padajace z jednego kierunku, a wychodzace juz w 
roznych/wielu.
I jakby czegos mi tu brakuje ...

>>> 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.
>
>> ale tez moc promieniowaną u zrodla, czy jak kto woli - powierzchnie 
>> promiennika.

>II zasada termodynamiki mówi o temperaturze, a nie o mocach. O 
>związkach mocy i temperatury napisałem już w innym poście, tj. 
>przykład z wnęką.

Ale mamy tez promieniowanie CDCz. Mala powierzchnia -> mala moc.

>> To raczej pomyslmy o goracej kulce umieszczonej w ognisku duzej 
>> soczewki.
>> lub zwierciadla wkleslego/parabolicznego.
>> Zmienila sie ... no wlasnie co - luminancja/radiance ?
>Nie zmienia się o ile temperatura kulki pozostaje stała.

Co by nie mowic, to taka soczewka skupia jednak promieniowanie kulki z 
pewnego kata brylowego w mniej rozbieżną wiazke.
Czyli cos sie zmienia.
Byc moze tylko przywraca oryginalna luminancje zrodla ... ale gdyby 
tej soczewki nie bylo to do jakiegos dalekiego obiektywu docieraloby 
znacznie mniej swiatla.

>>>>> 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. :-)
>
>> Ja tez nie mam ochoty obalac ... wiec wychodzi na to, ze rozklad 
>> katowy jest okreslony ...

>Nie zgadzam się z tym stwierdzeniem, choć jestem w pełni otwarty by 
>zmienić zdanie, jeśli jestem w błędzie. Albo się nie rozumiemy, albo 
>ktoś z nas jest w błędzie.

Patrz na moj post sprzed kilku godzin - kiepski to moze argument
"w wikipedii napisali", ale napisali - promiennik typu Black Body jest 
lambertowski.

>>> 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.
>
>> Raczej wynika z dlugosci fali. Patrz na BlueRay - co to wymaga 
>> niebieskiego lasera.

>Tak. Limit skupienia światła lasera zależy od dyfrakcji, 
>interferencji...
>Ale również od jaskrawości promienia. Promień lasera nie jest wiązką 
>równoległą i nie da się, pasywnymi środkami, zwiększyć jego 
>jaskrawości.
>Na dokładnie tej samej zasadzie o której cały wątek.

Owszem, tylko ze te jaskrawosc ma po ch*.
Jesli wezmiemy taki maly zwykly diodowy wskazniczek o mocy 1mW, 
srednicy wiazki powiedzmy 3mm i rozbieznosci 1mrad.

To ta jaskrawosc w miliardy idzie ...
Wiec limit skupienia jest, ale absurdalnie wysoki.

>Patrzenie na Słońce przez lunetkę, z punktu widzenia danej jednostki 
>siatkówki jest tak samo złym pomysłem jak patrzenie bezpośrednio. 
>Lunetka może powiększyć obraz i sprawić, że większa połać siatkówki 
>będzie zniszczona, ale lunetka nie sprawia, że zobaczymy Słońce 
>jaśniej.

Hm, bezposrednio to zrenica sie przymknie i ograniczy jasnosc na 
siatkowce.
Czy lunetka na pewno nic nie da ?

Innymi slowy - soczewka oka ma ogniskową stałą w tym przypadku 
(patrzymy bardzo daleko), a srednice zmienna.
Ta srednica ogranicza nam jasnosc na siatkowce.
Czy na pewno lunetka o duzym obiektywie nic nie da ?

Limit przypominam mamy ~6000K, wiec argument, ze i bezposrednio mozna 
siatkowke zniszczyc jest niewystarczajacy ...

>Mam wrażenie, że trzymasz się jedynie zasady zachowania energii, 
>przez co uzyskujesz rozwiązanie mniej ogólne i musisz robić dodatkowe 
>założenia.
>Sięgnij do II zasady termodynamiki. :-)

No wlasnie - zaczales od luminancji obrazu i to mi troche nie 
pasowalo.
Jak te luminancje liczyc, i IMO - do temperatury to sie tylko gestosc 
mocy padajacej liczy.

A z kolei sama gestosc mocy promieniowanej u zrodla to jak widac za 
malo - czyli gdzies mamy ukryte zalozenie o lambertowskim rozkladzie 
dla promienika termicznego.


>Przy okazji, troszkę przytrolluję
>Mamy zimną gwiazdę o temperaturze powierzchni 2000 K. W jakiejś 
>odległości od niej umieszczamy spory panel fotowoltaiczny, 
>dostatecznie duży, by dysponować mocą rzędu ok. 1 W.
>Z panelu fotowoltaicznego zasilamy miniaturową żaróweczkę, włókno 
>żaróweczki rozgrzewa się do temperatury wyższej niż 2700 K... 
>powierzchnia włókna ma jaskrawość wyższą niż temperatura gwiazdy...
>Zatem, czy da się, czy się nie da? ;-)
>Co jest w tym przykładzie nie tak?... :-P

Brak drugiego ciala, zeby moc sie na termodynamike powołac :-)
Albo nadmiar ich - bo co w zasadzie chcemy udowodnic ?

No i straty nieuniknione - ktore powoduja, ze ta goraca zaroweczka nic 
nam nie daje ...

>>>>>> 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??? ;-)
>
>> A kto go widzial, kto go ma ? :-)

>Ależ to jest błąd myślowy zwany argumentum ad ignorantiam!!!
>Brak dowodu istnienia, nie jest dowodem braku istnienia.

Niby tak, ale jakby ktos opisal obiektyw o f/0.1, to znaczy sie sie 
mylimy ? :-)


J.
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812911
Author: J.F.
Date: Mon, 18 May 2020 10:54
104 lines
5874 bytes
Użytkownik "mk"  napisał w wiadomości grup 
dyskusyjnych:5ebbdfde$0$540$65785112@news.neostrada.pl...
W dniu 12.05.2020 o 10:23, J.F. pisze:

>>>> 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".

>>> 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. :-)

I chyba dostrzegam zrodlo problemu.
U zrodla istotna jest luminancja/radiancja. Tzn istotna jak dorzucimy 
dalej obiektyw.

U celu ... tylko gestosc mocy padajacej. Cialu czarnemu wszystko jedno 
z jakiej strony przyleci swiatlo.

Stad slusznie nie podobalo mi sie, ze porownujesz luminancje obrazu.
Ani to istotne ani nie ma jak policzyc.

Natomiast prawidlowo pisales o luminancji zrodla, i tego wlasnie mi 
brakowalo - mamy wzor na gestosc mocy, a potrzebna luminancja.
Jest ciche zalozenie o rozkladzie lambertowskim zrodla - i to chyba 
nawet nie zalozenie, tylko koniecznosc.

Do dalszej dyskusji to i mnie wpadl pomysl na te "kierunkowa 
absorbcje". Wezmy sfere, z otworkiem, a w jej srodku male lusterko, 
odbijajace to, co wpada prostopadle.
Ciekawe co z tego wyjdzie.


Przy okazji takie male spostrzezenie - zwierciadlo paraboliczne o 
ogniskowej 1  ma rownanie  y=x^2/4 lub lepiej y=x^2/4 -1 i ognisko 
wypada wtedy w punkcie (0, 0)

dla swiatlosily 0.5 potrzebujemy miec promien 1, w drugim wzorze 
skrajny promien odbije sie od punktu
(1, -0.75)
co nam powoduje:
a) odleglosc od lustra do ogniska jest 1.25, wiec i rozmiar obrazu 
Slonca jest wiekszy niz dla promienia przyosiowego,
b) kat padania jest dosc duzy, wiec i na plaskim ekranie bedzie dalsze 
powiekszenie welkosci obrazu i mniejsza gestosc mocy padajacej.

Wychodzi na to, ze nie tak latwo zrobic obiektyw o f/0.5, przynajmniej 
nie prostym lustrem.
Ale skoro zrobili, to widac sie da, i jakos sie obrazy nie rozmazuja.
Pozostaje kwestia ile swiatla sie odbija na soczewkach - bo jak sa 
duze katy, to juz nie jest proste "ok 4% na kazda powierzchnie".

A drugi wniosek - nasze Slonce jest dziwne.
Bo faktycznie srodek widocznej tarczy jasniejszy, to cos sie nie 
zgadza.

Srednia stala sloneczna na orbicie Ziemi wynosi 1361W/m^2
6.288e7 W/m2 pwierzchni slonca, przyjmujac jego sredni promien 696 tys 
km, i srednia odleglosc Ziemi 149.6 mln km (polos wielka).

5770K gdyby to bylo cialo doskonale czarne, a podobno jest (odbicie 
zerowe).
Wiki podaje 5778K

Ale to "wypadkowa srednia temperatura", czy jak kto woli "efektywna", 
skoro wiemy, ze srodek tarczy jest jasniejszy.
A przeciez od temperatury zalezy tez widmo swiatla.
To na ile wskazuje widmo srodka tarczy ?

Wytlumaczyc rozbieznosci latwo, wiedzac ze w srodku Slonca sa miliony 
kelwinow.
A tu jeszcze sie doczytuje, ze po drodze jest chromosfera, o zmiennej 
temperaturze.

Ale jak czytam, ze fotosfera, w ktorej powstaje swiatlo,  jest dosc 
cienka, 600km, to prawie nie powinna byc widoczna na obrazie Slonca.
Wiec skad ten jasny srodek tarczy i ciemne brzegi ?

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

J.
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812905
Author: mk
Date: Fri, 22 May 2020 19:43
80 lines
5964 bytes
W dniu 15.05.2020 o 19:08, Paweł Pawłowicz pisze:
> W dniu 15.05.2020 o 18:25, mk pisze:
> [..]> Masz wątpliwości do prawa Kirchoffa?
>> Jeśli by je złamać, to mamy otwartą drogę do złamania zasad 
>> termodynamiki.
>> Czy jest w tym niedopowiedzenie?
>> Cóż... Jeśli przyjąć, że są one fundamentalnymi prawami fizyki, to za 
>> Andrzejem Draganem, jeśli stwierdzam, że jakaś zasada jest 
>> fundamentalna, to tylko dlatego, że w danym momencie nie mam 
>> pie@#!$%#&^ pojęcia dlaczego tak jest... Nie są one dogmatem, lecz 
>> podlegają one ciągłej próbie weryfikacji, obalenia...
> 
> Termodynamika statystyczna wyjaśnia przyczynę drugiej zasady. Można 
> nawet policzyć prawdopodobieństwo jej złamania. Nieco przekornie można 
> powiedzieć, że druga zasada brzmi: "rzeczy bardziej prawdopodobne 
> zdarzają się częściej, niż rzeczy mniej prawdopodobne" Cały dowcip 
> polega na ogromnej ilości atomów czy cząsteczek w próbce. Więc trzeba by 
> dodać: "przy wielkich liczbach częściej znaczy zawsze, mniej znaczy nigdy".

Leżą u mnie na półce dwie książki do fizyki statystycznej i patrzą z 
wyrzutem nieprzeczytane... przerobienie ich obecnie zajęłoby mi zbyt 
dużo czasu. Jeśli znasz jakąś pozycję na poziomie popularnonaukowym, do 
przeczytania w tydzień na wakacjach, gdzie będzie takie wyjaśnienie, to 
poproszę. O probabilistyce jakieś pojęcie mam, a i nawet troszkę o 
teorii informacji (od strony informatyczno-komunikacyjnej), więc nie 
musi być totalnie "for dummies".

Widziałem wiele prób wyjaśnień ii zasady termodynamiki, ale żadna mnie 
nie przekonała.

Małe prawdopodobieństwo nie oznacza niemożliwości. Prawdopodobieństwami 
da się zarządzać i zmieniać znikome w niemal pewne. Koncepcyjnie jak 
najbardziej możliwe. Ale jakbyśmy nie kombinowali w tym kierunku, w 
rzeczywistości coś zawsze (czy raczej do tej pory) staje na przeszkodzie.

Co z zasadą odwracalności? Wydawało mi się, że mechanika kwantowa (o 
której mam bardzo podstawowe pojęcie) będzie jakimś kluczem, ale ci 
którzy się na niej znają, mówią, że zasada odwracalności w mechanice 
kwantowej też powinna działać i nie ma w niej zakazu by odwrócić bieg 
zdarzeń, tak by entropia malała.

Co z demonem Maxwella? Niby Leo Szilard podał w 1929 wyjaśnienie, ale w 
1960 Landauer zakwestionował je. W 1982 pojawiło się nowe... sprawy 
widać nie są proste. Widziałem jakieś popularnonaukowe "wyjaśnienia", 
ale zawsze był w nich jakiś przeskok. Nie rozumiem, np. dlaczego mózg 
demona musi się rozgrzewać. Nie rozumiem, dlaczego zapominanie musi 
oznaczać grzanie (wzrost entropii).

Jak probabilistycznie wyjaśnić powstanie wszechświata, skoro stan 
początkowy wszechświata jest gazylion razy mniej prawdopodobny niż 
spontaniczne powstanie stanu obecnego, i gazylion gazylionów mniej 
prawdopodobny niż spontaniczne powstanie Matrixa, do którego jesteśmy 
podłączeni i który wszystko symuluje. Na te pytania, z tego co wiem, nie 
ma jeszcze dobrych odpowiedzi we współczesnej nauce. Widać, że coś tu 
jeszcze (jako ludzkość) słabo ogarniamy. A ja na pewno!

A może z 2. zasadą termodynamiki się po prostu nie należy kopać i 
wypracować sobie model (nie twierdzę, że jedynie słuszny model; głowa 
może pomieścić wiele modeli... i może nawet powinna) w którym to ona 
jest podstawą i z niej wywodzić np. zasadę zachowania energii lub upływ 
czasu biegnący z definicji od mniejszej entropii ku większej...


> [...]
>> Patrzenie na Słońce przez lunetkę, z punktu widzenia danej jednostki 
>> siatkówki jest tak samo złym pomysłem jak patrzenie bezpośrednio. 
>> Lunetka może powiększyć obraz i sprawić, że większa połać siatkówki 
>> będzie zniszczona, ale lunetka nie sprawia, że zobaczymy Słońce jaśniej.
> 
> Ależ zobaczymy! Soczewka zbiera moc ze swojej powierzchni i skupia ją na 
> mniejszym obszarze. Gęstość mocy na obrazie Słońca jest większa, niż na 
> gruncie obok soczewki (nie może być większa niż gęstość mocy na 
> powierzchni Słońca, ale to inna bajka). Gdyby było tak, jak piszesz, nie 
> dałoby się podpalić papierka soczewką. A da się :-)

Poproszę jaśniej. Nie rozumiem jak to, co napisałem, wyklucza podpalanie 
papierka soczewką.

pzdr
mk
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812910
Author: mk
Date: Fri, 22 May 2020 19:47
129 lines
6274 bytes
W dniu 15.05.2020 o 14:49, J.F. pisze:
> Użytkownik "mk"  napisał w wiadomości grup 
> dyskusyjnych:5ebbdfde$0$540$65785112@news.neostrada.pl...
> W dniu 12.05.2020 o 10:23, J.F. pisze:
> 
>>>> 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.
> 
> Wiki jakos podobnie pisze.
> https://en.wikipedia.org/wiki/Lambert%27s_cosine_law
> 
> "The fact that the sun exhibits limb darkening in the visible region 
> illustrates that it is not a Lambertian radiator. A black body is an 
> example of a Lambertian radiator. "
> 
> No to zglupialem.
> 
> Powtorzmy obliczenia
> 
> Gestosc mocy promieniowania CDCz
> 
> A=sigma*T^4
> 
> Mniejsza o to ile to A wynosi, wazne ze iles tam.
> 
> I teraz:
> 
> Rs - promien Slonca,
> D - odleglosc obiektywu od Slonca,
> Ri - promien wejsciowy obiektywu,
> f - ogniskowa obiektywu.
> 
> Ps = 4*pi*Rs^2*A      calkowita moc promieniowania Slonca
> 
> Po = Ps * pi * Ri^2 / (4 *pi * D^2) = A * pi * Ri^2 * (Rs^2/D^2)  - moc 
> wpadajaca w obiektyw
> 
> Ro = Rs * f/D   - promien obrazu słonca, prawie w ognisku obiektywu
> 
> B = Po / (pi*Ro^2)  - gestosc mocy padajacacej na ekran
> 
> B=A * pi * Ri^2 * (Rs^2/D^2) /  (pi*Ro^2)  =  A * Ri^2 * (Rs^2/D^2) * 
> D^2 / (Rs^2 * f^2) = A * (Ri / f) ^2
> 
> I teraz  jesli B<=A, to Ri/f <=1

Obliczenia przejrzałem, nie mam uwag.

> Ale ... to jest rachunek sredniej wartosci dla calego obrazu.

W pewien sposób, tak.

> Skoro 
> brzegi obrazy Slonca sa ciemniejsze, to srodek jest jasniejszy.
> I grozi przekroczenie A  na ekranie.

Za bardzo kombinujesz. :-)
Nielambertowski rozkład w obliczeniach "zneutralizowałeś" lub raczej 
"zneutralizowany został", gdy powierzchnia promieniująca została 
uformowana w sferę (czyli bryłę jednakową niezależnie od kierunku) i 
dalej posługujesz się bilansami.
Jaśniejsze centrum i ciemniejsze brzegi (będące skutkiem 
nielambertowskiego rozkładu, a nie różnic temperatury powierzchni) już 
zostały zneutralizowane w Twoich obliczeniach!
Nie przywołuj do życia tego, co już ukatrupiłeś, bo wychodzi Ci 
zombie... :-P

Jeśli chcesz zrobić obliczenia dla fragmentów powierzchni Słońca w 
centrum obrazu oraz na brzegu, to weź tylko odpowiedni kawałek i wykonaj 
tylko na nim obliczenia!

> Czy wiec:
> a) nawet obiektywy f/0.5 sa termodynamicznie zakazane ?
> 
> b) naukowcy cos klamia/niedopowiadaja z ta temperatura Slonca, albo 
> wspolczynnikiem emisyjnosci ?
> 
> c) powierzchnia Slonca jest dziwna, i chetniej promieniuje w kierunku 
> prostopadlym do powierzchni niz na boki, nawet chetniej niz Lambert 
> przewiduje.

Zaznaczam odpowiedź "c)". Lambert nie czynił ogólnych przewidywań, ale 
dla pewnego specyficznego przypadku (z resztą nie wiem, czy wnioski 
Lamberta są wynikiem analizy konsekwencji modelu, czy wynikiem badań 
empirycznych na jakimś przypadku; jako że Lambert był matematykiem, to 
obstawiam, że to pierwsze, albo jedno i drugie).

> Ta ostatnia hipoteza jest chyba najlatwiejsza do przyjecia, mimo ze w 
> przypadku gazu nawet trudno mowic o powierzchni.
> Wewnetrzne warstwy slonca maja wysoka temperature, promieniuja 
> intensywnie przez te "rozpraszajaca bańke" zewnetrznych warstw, ktora 
> widac niedostatecznie rozprasza, stad dominacja promieniowani "normalnych".

Nie chcę się wypowiadać co sprawia, że "powierzchnia" Słońca ma taką 
charakterystykę, bo nie wiem. Jednak wyobrażam sobie, że właśnie płynne 
przejście z gazu do próżni może właśnie taki efekt soczewkowania wywołać.

Wyobrażam sobie piłeczkę o matowej powierzchni translucentnej i od 
wewnątrz podświetlonej. Czyli powinna wyjść charakterystyka lambertowska.

Teraz taką piłeczkę powlekamy grubą warstwą szklistego lakieru, tak by 
łamać promienie przy przejściu z lakieru do powietrza. Wydaje mi się, że 
powinno wyjść coś w rodzaju Słońca...

... ale rzeczywisty mechanizm może być inny. Nie wiem (samo pytanie jest 
ciekawe!).

> Tym niemniej ktos tu chyba klamie - co do modelu dzialania slonca, a 
> moze i tych temperatur.

Żeby bronić hipotezy innych temperatur trzeba by sięgnąć do modelu w 
którym Słońce jest płaskim naleśnikiem o powierzchni zawsze zwrócone 
prostopadle ku Ziemi, a sondy badające Słońce to fake...

pzdr
mk
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812907
Author: Paweł Pawłowicz
Date: Fri, 22 May 2020 20:00
13 lines
2228 bytes
W dniu 22.05.2020 o 21:43, mk pisze:
[...]
> Leżą u mnie na półce dwie książki do fizyki statystycznej i patrzą z 
> wyrzutem nieprzeczytane... przerobienie ich obecnie zajęłoby mi zbyt 
> dużo czasu. Jeśli znasz jakąś pozycję na poziomie popularnonaukowym, do 
> przeczytania w tydzień na wakacjach, gdzie będzie takie wyjaśnienie, to 
> poproszę. O probabilistyce jakieś pojęcie mam, a i nawet troszkę o 
> teorii informacji (od strony informatyczno-komunikacyjnej), więc nie 
> musi być totalnie "for dummies".

https://www.amazon.com/Entropy-Demystified-Second-Reduced-Revised/dp/9812832254

P.P.
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812899
Author: mk
Date: Fri, 22 May 2020 21:08
17 lines
2386 bytes
W dniu 22.05.2020 o 22:00, Paweł Pawłowicz pisze:
> W dniu 22.05.2020 o 21:43, mk pisze:
> [...]
>> Leżą u mnie na półce dwie książki do fizyki statystycznej i patrzą z 
>> wyrzutem nieprzeczytane... przerobienie ich obecnie zajęłoby mi zbyt 
>> dużo czasu. Jeśli znasz jakąś pozycję na poziomie popularnonaukowym, 
>> do przeczytania w tydzień na wakacjach, gdzie będzie takie 
>> wyjaśnienie, to poproszę. O probabilistyce jakieś pojęcie mam, a i 
>> nawet troszkę o teorii informacji (od strony 
>> informatyczno-komunikacyjnej), więc nie musi być totalnie "for dummies".
> 
> https://www.amazon.com/Entropy-Demystified-Second-Reduced-Revised/dp/9812832254 

Wstępnie książka wygląda bardzo obiecująco! Dzięki!

pzdr
mk
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812901
Author: mk
Date: Fri, 22 May 2020 22:47
321 lines
17012 bytes
W dniu 15.05.2020 o 19:40, J.F. pisze:
> Użytkownik "mk"  napisał w wiadomości grup 
> dyskusyjnych:5ebec279$0$17349$65785112@news.neostrada.pl...
> W dniu 13.05.2020 o 15:22, J.F. pisze:
>>>> 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.
>>
>>> Narysuj, bo coz mi sie wydaje, ze sie mylisz.
> 
>> Narysuj sobie w wyobraźni, oto opis słowny:
>> Obiektyw f/1.0, ogniskowa 24 mm montujemy na aparacie na kliszę 35 mm. 
>> W miejscu kliszy montujemy matówkę 24 mm x 36 mm, aparatu nie 
>> zamykamy. Teraz bierzemy telefon komórkowy z matrycą 4 mm x 6 mm i 
>> ustawiamy tak, by kadr pokrywał się z matówką. Gotowe. :-)
> 
>> Ogniskowa takiego układu to 4 mm.
> 
> Tak, tylko swiatlo padajace na matowke bedzie sie rozpraszalo po okolicy.
> Niewiele trafi do obiektywu komorki.
> Czy o to wlasnie w Twojej wypowiedzi chodzilo ?

Tak. Z punktu widzenia uzyskanej głębi ostrości, rozmycia itd. mamy 
f/0.167. Również jeśli porównać źrenicę z ogniskową tak wychodzi.
Ale światło się rozprasza i limit f/0.5 obowiązuje.

> Ale jakby tak jakas sprytna matowka w rodzaju soczewki Fresnela ?
> Nadal jednak kat padania promieni na matowke bedzie dosc szeroki,
> to i kat wychodzenia bedzie dosc szeroki ...

No i właśnie to jest piękne w dowodzie termodynamicznym, że wszelkie 
takie spekulacje dowód ten ucina. :-)

>> Uzyskana, mimo maleńkiej matrycy, głębia ostrości, rozmycie, bokeh 
>> będą takie jak w full-frame, czyli operujemy fizyczną aperturą o 
>> średnicy 24 mm (i taka będzie faktycznie źrenica wejściowa tego 
>> układu). Czyli z tego punktu widzenia mamy f/0.167.
>> Ale uzyskane światło... no właśnie... :-)
> 
>> Mając powyższe, pójdźmy kroczek dalej... Usuwamy matówkę (zakładam 
>> zerową jej grubość). Co się dzieje?
>> Nadal ten sam kadr, ta sama ogniskowa, ale pozostałe parametry inne.
> 
> A nie calkiem. Promienie z pierwszego obiektywu skupiaja sie gdzies na 
> matowce.
> Jesli matowki zabraknie, to rozejda sie stozkiem rozbieznym z tego punktu.
> 
> zalozyles jasny obiektyw o duzej srednicy, to kat stozka duzy, i czesc 
> promieni trafi w drugi obiektyw.
> Ale gdyby pierwszy obiektyw mial mala srednice - to promienie dla 
> skrajnych punktow obrazu szly by pod bardzo rozbieznymi katami, i nie 
> trafily w obiektyw komorki.
> I komorka zobaczy tylko cos na srodku sceny

Tak, założyłem obiektyw o dużej światłosile (ściślej większej niż 
światłosiła obiektywu telefonu). Jeśli nie, to będzie "winietka" (ale 
ciągle poprawny obraz i nie jaśniejszy).

> Przeciez nasze oko to taka "komorka", skoro matowka jest uzywana, to 
> widac jest potrzebna :-)

W przykładzie z matówką mamy małą głębię ostrości (tak jak w full-frame) 
i duże rozmycie obszaru poza ostrością. Usunąwszy matówkę tracimy to.

Matówka w lustrzance jest potrzebna, np. jako podgląd tego rozmycia 
itd., ale przede wszystkim do precyzyjnego ustawienia ostrości. Oko ma 
pewien zakres adaptacji ostrości i bez matówki oko dostroiłoby się do 
obrazu i widziało już wybrany obszar kadru ostro, ale to nie 
gwarantowałoby, że ten właśnie obszar będzie ostry na matrycy czy filmie.

>>>>> Pod warunkiem, ze mamy u zrodla taki lambertowski rozklad.
>>>> Nie. :-)
>>>> Ważne jest tylko to, co "obiektyw" widzi. A widzi tylko luminancję w 
>>>> swoim kierunku.
>>
>>> No i o tym pisze - ta luminacja musi byc odpowiednia, zeby sie 
>>> termodynamika zgadzala :-)
> 
>> Czyli, jeśli dobrze Cię rozumiem, obstajesz przy tym, że istotne jest 
>> również to, czego obiektyw nie widzi, aby termodynamika się zgadzała.
>> Nie zgadzam się z tym. Moje wnioskowanie nie zakłada konkretnego 
>> rozkładu źródła promieniowania.
>> Podaj przykład takiej sytuacji, w której jest coś, czego obiektyw nie 
>> widzi i przez to, uzyskana w ognisku temperatura będzie wyższa niż w 
>> źródle. Moim zdaniem istotne jest tylko to, co obiektyw obserwuje.
> 
> Bo tu nie o to chodzi co obiektyw widzi, tylko o bilans calosci.
> 
> Mamy tez okresloną moc/gestosc mocy we wszystkich kierunkach - jak 
> gdzies poleci za malo, to w inna strone poleci za duzo.
> 
> I w tym sensie masz racje - jest ograniczona luminancja zrodla, jesli 
> jest to promiennik termiczny.
> 
> Nie bardzo widze natomiast przelozenie na luminancje obrazu.

Luminancja kawałka obszaru obrazu który widzi obiektyw, to jest właśnie 
to, co odpowiadający kawałek obszaru źródła emituje w kierunku 
obiektywu. Czy to wyrazimy w nitach czy w W/sr/m^2 to już kwestia 
drugorzędna. Poddaję się jeśli nie widzisz przełożenia.

>>> Cos w tym jest, ale jakos mnie nie przekonuje.
>>> Czarne pochlania. A promieniuje ... znow jakies niedopowiedzenie :-)
> 
>> Masz wątpliwości do prawa Kirchoffa?
>> Jeśli by je złamać, to mamy otwartą drogę do złamania zasad 
>> termodynamiki.
>> Czy jest w tym niedopowiedzenie?
> 
> ze rozpatrujemy fotony padajace z jednego kierunku, a wychodzace juz w 
> roznych/wielu.
> I jakby czegos mi tu brakuje ...

Zachowanie fotonów padających z jednego kierunku, takie same jak fotonów 
wychodzące w tym samym kierunku (zwrot przeciwny), a nie w wielu.

>>>> 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.
>>
>>> ale tez moc promieniowaną u zrodla, czy jak kto woli - powierzchnie 
>>> promiennika.
> 
>> II zasada termodynamiki mówi o temperaturze, a nie o mocach. O 
>> związkach mocy i temperatury napisałem już w innym poście, tj. 
>> przykład z wnęką.
> 
> Ale mamy tez promieniowanie CDCz. Mala powierzchnia -> mala moc.

Tak. Ta sama temperatura + np. mniejsza powierzchnia daje zmniejszenie moc.

Przy tej samej temperaturze, zachowaniu powierzchni i zwężeniu 
charakterystyki promieniowania też zmniejszymy moc.

> 
>>> To raczej pomyslmy o goracej kulce umieszczonej w ognisku duzej 
>>> soczewki.
>>> lub zwierciadla wkleslego/parabolicznego.
>>> Zmienila sie ... no wlasnie co - luminancja/radiance ?
>> Nie zmienia się o ile temperatura kulki pozostaje stała.
> 
> Co by nie mowic, to taka soczewka skupia jednak promieniowanie kulki z 
> pewnego kata brylowego w mniej rozbieżną wiazke.
> Czyli cos sie zmienia.
> Byc moze tylko przywraca oryginalna luminancje zrodla ... ale gdyby tej 
> soczewki nie bylo to do jakiegos dalekiego obiektywu docieraloby 
> znacznie mniej swiatla.

Przeczytałem teraz jeszcze raz i dopiero zrozumiałem o co pytałeś: nie 
pytałeś czy się zmienia (luminance/radiance), ale *co* się zmienia.
Tak jak napisałem: luminance/radiance się nie zmienia (o ile temperatura 
stała).
Z punktu patrzenia na takie coś (będąc w centrum wiązki światła), 
zmienia się postrzegana powierzchnia (rośnie).

>>>>>> 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. :-)
>>
>>> Ja tez nie mam ochoty obalac ... wiec wychodzi na to, ze rozklad 
>>> katowy jest okreslony ...
> 
>> Nie zgadzam się z tym stwierdzeniem, choć jestem w pełni otwarty by 
>> zmienić zdanie, jeśli jestem w błędzie. Albo się nie rozumiemy, albo 
>> ktoś z nas jest w błędzie.
> 
> Patrz na moj post sprzed kilku godzin - kiepski to moze argument
> "w wikipedii napisali", ale napisali - promiennik typu Black Body jest 
> lambertowski.

Tak. Pure vanilla black body jest lambertowski.

>> Tak. Limit skupienia światła lasera zależy od dyfrakcji, interferencji...
>> Ale również od jaskrawości promienia. Promień lasera nie jest wiązką 
>> równoległą i nie da się, pasywnymi środkami, zwiększyć jego jaskrawości.
>> Na dokładnie tej samej zasadzie o której cały wątek.
> 
> Owszem, tylko ze te jaskrawosc ma po ch*.
> Jesli wezmiemy taki maly zwykly diodowy wskazniczek o mocy 1mW, srednicy 
> wiazki powiedzmy 3mm i rozbieznosci 1mrad.
> 
> To ta jaskrawosc w miliardy idzie ...
> Wiec limit skupienia jest, ale absurdalnie wysoki.

Nie przeliczałem, ale wstępnie uznaję, że dla takich parametrów jak 
podałeś limitem będzie falowa natura światła. Ale dla innych parametrów 
limitem może być (i często jest) limit związany z jaskrawością.

>> Patrzenie na Słońce przez lunetkę, z punktu widzenia danej jednostki 
>> siatkówki jest tak samo złym pomysłem jak patrzenie bezpośrednio. 
>> Lunetka może powiększyć obraz i sprawić, że większa połać siatkówki 
>> będzie zniszczona, ale lunetka nie sprawia, że zobaczymy Słońce jaśniej.
> 
> Hm, bezposrednio to zrenica sie przymknie i ograniczy jasnosc na siatkowce.
> Czy lunetka na pewno nic nie da ?
> 
> Innymi slowy - soczewka oka ma ogniskową stałą w tym przypadku (patrzymy 
> bardzo daleko), a srednice zmienna.
> Ta srednica ogranicza nam jasnosc na siatkowce.
> Czy na pewno lunetka o duzym obiektywie nic nie da ?
> 
> Limit przypominam mamy ~6000K, wiec argument, ze i bezposrednio mozna 
> siatkowke zniszczyc jest niewystarczajacy ...

Źrenica mojego oka przymyka się w słoneczny dzień do 2 mm i dalej już 
nie chce. Skoro 8 mm źrenicy oka daje f/2.1, to 2 mm daje f/8.4.

Słońce już było dość nisko, gdy robiłem eksperyment, ale wcale nie tak 
nisko tj. ok. 25°. Lunetka z soczewką 70 mm, ogniskowa 457 mm, czyli 
f/6.5 (czyli światłosiła większa niż oko). W ognisku zwilżona moja skóra 
(przedramię już dosyć opalone + ciemny "pieprzyk"). Odczucie bardzo 
intensywnego ciepła, ale nie parzenie. Nic nie skwierczy, nic nie dymi. 
Widać ciało to nie skrawek papieru, przepływająca pod skórą krew robi 
swoje i do oparzenia potrzeba większej światłosiły.

Cóż, byli w historii ludzie co się długo gapili w Słońce np. Newton, 
który dodatkowo brał patyk i naciskał nim gałkę oczną, by ją 
zniekształcić, by przekonać się, co się stanie. Miał jakieś zwidy i 
omamy wzrokowe, ale po kilku dniach oko podobno doszło do siebie. W 
Fatimie podobnie, Boguniemił z YT z Lupy Sceptyka też... ogólnie 
porypany pomysł, dostaje się omamów wzrokowych, ale oczy jakoś to, 
przynajmniej w części przypadków, wytrzymują, zwykle po kilku dniach 
dochodzą do siebie (ale czy całkowicie?).

Limit oka f/8.4 wyznacza również limit światłosiły oka uzbrojonego, przy 
założeniu, że źrenica się w takim scenariuszu nie rozszerzy. Być może 
tęczówka dostając skoncentrowane światło (zupełnie nienaturalne) reaguje 
w niekorzystny sposób i się otwiera... wtedy zdecydowanie nie to samo. :-(
W swojej lunetce wybierając np. okular dający powiększenie 60x spowoduje 
zmniejszenie światłosiły do szacuję f/14.5. Czyli dla danej jednostki 
powierzchni siatkówki powinno być lżej niż okiem nieuzbrojonym (i 
faktycznie patrząc na zachód Słońca dwoma oczami, tj. uzbrojone + 
nieuzbrojone, to w lunetce jest ciemniejszy obraz.

Dla tęczówki nie jest wszystko jedno... Tęczówka raczej nieukrwiona, 
słabe odprowadzanie ciepła. Eksperymenty oczywiście odradzam, zwłaszcza 
że można je powtórzyć np. na Księżycu. Księżyc nie robi się jaśniejszy w 
lunetce, robi się większy! (a przy dostatecznie dużym powiększeniu robi 
się ciemniejszy).

Z punktu widzenia przypalanej soczewką mrówki Słońce nie robi się 
jaśniejsze, robi się z jej perspektywy większe z 0.5° rośnie do np. 60°.

>> Mam wrażenie, że trzymasz się jedynie zasady zachowania energii, przez 
>> co uzyskujesz rozwiązanie mniej ogólne i musisz robić dodatkowe 
>> założenia.
>> Sięgnij do II zasady termodynamiki. :-)
> 
> No wlasnie - zaczales od luminancji obrazu i to mi troche nie pasowalo.
> Jak te luminancje liczyc, i IMO - do temperatury to sie tylko gestosc 
> mocy padajacej liczy.
> 
> A z kolei sama gestosc mocy promieniowanej u zrodla to jak widac za malo 
> - czyli gdzies mamy ukryte zalozenie o lambertowskim rozkladzie dla 
> promienika termicznego.

Swoje zdanie możesz zmienić tylko Ty! :-)

>> Przy okazji, troszkę przytrolluję
>> Mamy zimną gwiazdę o temperaturze powierzchni 2000 K. W jakiejś 
>> odległości od niej umieszczamy spory panel fotowoltaiczny, 
>> dostatecznie duży, by dysponować mocą rzędu ok. 1 W.
>> Z panelu fotowoltaicznego zasilamy miniaturową żaróweczkę, włókno 
>> żaróweczki rozgrzewa się do temperatury wyższej niż 2700 K... 
>> powierzchnia włókna ma jaskrawość wyższą niż temperatura gwiazdy...
>> Zatem, czy da się, czy się nie da? ;-)
>> Co jest w tym przykładzie nie tak?... :-P
> 
> Brak drugiego ciala, zeby moc sie na termodynamike powołac :-)
> Albo nadmiar ich - bo co w zasadzie chcemy udowodnic ?
> 
> No i straty nieuniknione - ktore powoduja, ze ta goraca zaroweczka nic 
> nam nie daje ...

Jeszcze raz. Układ zamknięty, w nim brązowy karzeł, panel fv, żarówka. 
Żarówka na razie wyłączona. Zasady termodynamiki powinny w tym układzie 
obowiązywać! Załączamy żarówkę, włókno rozgrzewa się się do temperatury 
wyższej niż cokolwiek w tym układzie wcześniej... :-O

>>>>>>> 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??? ;-)
>>
>>> A kto go widzial, kto go ma ? :-)
> 
>> Ależ to jest błąd myślowy zwany argumentum ad ignorantiam!!!
>> Brak dowodu istnienia, nie jest dowodem braku istnienia.
> 
> Niby tak, ale jakby ktos opisal obiektyw o f/0.1, to znaczy sie sie 
> mylimy ? :-)

W dziejach ludzkości opisywano wiele różnych rzeczy, a papier na którym 
spisano prawdę znacznie częściej płonął, niż papier na którym spisano 
głupoty... ale mogę się mylić. :-)

pzdr
mk
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812897
Author: J.F.
Date: Sat, 23 May 2020 07:00
179 lines
8318 bytes
Dnia Fri, 22 May 2020 21:47:06 +0200, mk napisał(a):
> W dniu 15.05.2020 o 14:49, J.F. pisze:
>> Użytkownik "mk"  napisał w wiadomości grup 

>>>>> 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 

>> Wiki jakos podobnie pisze.
>> https://en.wikipedia.org/wiki/Lambert%27s_cosine_law
>> 
>> "The fact that the sun exhibits limb darkening in the visible region 
>> illustrates that it is not a Lambertian radiator. A black body is an 
>> example of a Lambertian radiator. "
>> 
>> No to zglupialem.
>> 
>> Powtorzmy obliczenia
>> 
>> Gestosc mocy promieniowania CDCz
>> A=sigma*T^4
>> 
>> Mniejsza o to ile to A wynosi, wazne ze iles tam.
>> 
>> I teraz:
>> Rs - promien Slonca,
>> D - odleglosc obiektywu od Slonca,
>> Ri - promien wejsciowy obiektywu,
>> f - ogniskowa obiektywu.
>> 
>> Ps = 4*pi*Rs^2*A      calkowita moc promieniowania Slonca
>> 
>> Po = Ps * pi * Ri^2 / (4 *pi * D^2) = A * pi * Ri^2 * (Rs^2/D^2)  - moc 
>> wpadajaca w obiektyw
>> 
>> Ro = Rs * f/D   - promien obrazu słonca, prawie w ognisku obiektywu
>> 
>> B = Po / (pi*Ro^2)  - gestosc mocy padajacacej na ekran
>> 
>> B=A * pi * Ri^2 * (Rs^2/D^2) /  (pi*Ro^2)  =  A * Ri^2 * (Rs^2/D^2) * 
>> D^2 / (Rs^2 * f^2) = A * (Ri / f) ^2
>> 
>> I teraz  jesli B<=A, to Ri/f <=1
> 
> Obliczenia przejrzałem, nie mam uwag.

>> Ale ... to jest rachunek sredniej wartosci dla calego obrazu.
> W pewien sposób, tak.
> 
>> Skoro 
>> brzegi obrazy Slonca sa ciemniejsze, to srodek jest jasniejszy.
>> I grozi przekroczenie A  na ekranie.
> 
> Za bardzo kombinujesz. :-)
> Nielambertowski rozkład w obliczeniach "zneutralizowałeś" lub raczej 
> "zneutralizowany został", gdy powierzchnia promieniująca została 
> uformowana w sferę (czyli bryłę jednakową niezależnie od kierunku) i 
> dalej posługujesz się bilansami.
> Jaśniejsze centrum i ciemniejsze brzegi (będące skutkiem 
> nielambertowskiego rozkładu, a nie różnic temperatury powierzchni) już 
> zostały zneutralizowane w Twoich obliczeniach!
> Nie przywołuj do życia tego, co już ukatrupiłeś, bo wychodzi Ci 
> zombie... :-P

Ale wlasnie o to chodzi.
Usrednione Slonce i obiektyw f/0.5 praw termodynamiki jeszcze nie
łamią.
Lambertowski promiennik, niekoniecznie kulisty i obiektyw f/0.5 tez
nie łamią.

nieusredniony srodek widocznej tarczy Slonca i obiektyw f/0.5 zlamie
te prawa !

> Jeśli chcesz zrobić obliczenia dla fragmentów powierzchni Słońca w 
> centrum obrazu oraz na brzegu, to weź tylko odpowiedni kawałek i wykonaj 
> tylko na nim obliczenia!

I tu mi brak danych, bo musialbym znac luminancje centrum obrazu.
Jesli jednak taki fragment na boki promieniuje mniej niz z Lamberta
wynika, to "prostopadle" promieniuje za duzo, skoro suma sie zgadza.

>> Czy wiec:
>> a) nawet obiektywy f/0.5 sa termodynamicznie zakazane ?
>> 
>> b) naukowcy cos klamia/niedopowiadaja z ta temperatura Slonca, albo 
>> wspolczynnikiem emisyjnosci ?
>> 
>> c) powierzchnia Slonca jest dziwna, i chetniej promieniuje w kierunku 
>> prostopadlym do powierzchni niz na boki, nawet chetniej niz Lambert 
>> przewiduje.
> 
> Zaznaczam odpowiedź "c)". Lambert nie czynił ogólnych przewidywań, ale 
> dla pewnego specyficznego przypadku (z resztą nie wiem, czy wnioski 
> Lamberta są wynikiem analizy konsekwencji modelu, czy wynikiem badań 
> empirycznych na jakimś przypadku; jako że Lambert był matematykiem, to 
> obstawiam, że to pierwsze, albo jedno i drugie).

Raczej jest to konsekwencja empirycznego stwierdzenia, ze ciala
matowe, przynajmniej wiele z nich,  maja obserwowaną jasnosc 
niezalezna od kata obserwacji (za to zalezna od kata oswietlenia)

A tu jak widac, termodynamika wymaga, aby i promienniki takie byly.


>> Ta ostatnia hipoteza jest chyba najlatwiejsza do przyjecia, mimo ze w 
>> przypadku gazu nawet trudno mowic o powierzchni.
>> Wewnetrzne warstwy slonca maja wysoka temperature, promieniuja 
>> intensywnie przez te "rozpraszajaca bańke" zewnetrznych warstw, ktora 
>> widac niedostatecznie rozprasza, stad dominacja promieniowani "normalnych".
> 
> Nie chcę się wypowiadać co sprawia, że "powierzchnia" Słońca ma taką 
> charakterystykę, bo nie wiem. Jednak wyobrażam sobie, że właśnie płynne 
> przejście z gazu do próżni może właśnie taki efekt soczewkowania wywołać.

Ale naruszaloby prawo termodynamiki ... gdyby nie to, ze w srodku
Slonca jest jednak wyzsza temperatura.

> Wyobrażam sobie piłeczkę o matowej powierzchni translucentnej i od 
> wewnątrz podświetlonej. Czyli powinna wyjść charakterystyka lambertowska.
> 
> Teraz taką piłeczkę powlekamy grubą warstwą szklistego lakieru, tak by 
> łamać promienie przy przejściu z lakieru do powietrza. Wydaje mi się, że 
> powinno wyjść coś w rodzaju Słońca...

Nie powinno termodynamiki naruszac.

> ... ale rzeczywisty mechanizm może być inny. Nie wiem (samo pytanie jest 
> ciekawe!).

Ciekawe, bo IMO - twierdzi sie, ze to nieco glebsze warstwy gazu
emituja fotony swiatla - fotosfera, grubosc ok 600km.

https://pl.wikipedia.org/wiki/Atmosfera_s%C5%82oneczna

Atomy (czy protony i elektrony ?) powinny swiecic na wszystkie strony.
Ale te fotony moga byc przechwytywane przez inne atomy i
repromieniowane znow w losowa strone.
co z tego wyjdzie ?

Nad nia jest chromosfera, ktora znow troche przechwytuje i
repromieniuje, ale widac juz stosunkowo niewiele., skoro mozna
dostrzec (z boku) fotosfere ponizej.
Natomiast moze chyba spektrum swiatla zmienic.

Tak czy inaczej - termodynamiki nie powinno to podwazac.
Tyle, ze pod fotosferą mamy wysoka temperature, wiec moze podwazac
dowolnie :-(

>> Tym niemniej ktos tu chyba klamie - co do modelu dzialania slonca, a 
>> moze i tych temperatur.
> 
> Żeby bronić hipotezy innych temperatur trzeba by sięgnąć do modelu w 
> którym Słońce jest płaskim naleśnikiem o powierzchni zawsze zwrócone 
> prostopadle ku Ziemi, a sondy badające Słońce to fake...

Wychodzi na to, ze mamy dwie temperatury Slonca:
-ekwiwalentna do gestosci mocy promieniowania,
-pasujaca do widma promieniowania.

I one sie w miare pokrywaja, ale chyba niedokladnie.

A przy okazji zobacz na wykres temperatury - mamy 10kK na dnie
fotosfery, 4170K na szczycie fotosfery, w chromosferze teperatura
rosnie, az do 2mln K w koronie.

Ale ze to gaz, to sama temperatura niewiele mowi, bo duzo swiatla po 
prostu przechodzi.

Tak czy inaczej - powinna byc termodynamiczna granica f/0.5 obiektywu.

Nominalnie lepszy moglby istniec, bo beda nieuniknione straty na
odbiciach od soczewek - co spowoduje, ze on rzeczywistej swiatlosily
nie ma wiekszej.

J.
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812912
Author: mk
Date: Sat, 23 May 2020 19:12
169 lines
8854 bytes
W dniu 18.05.2020 o 12:54, J.F. pisze:
> Użytkownik "mk"  napisał w wiadomości grup 
> dyskusyjnych:5ebbdfde$0$540$65785112@news.neostrada.pl...
> W dniu 12.05.2020 o 10:23, J.F. pisze:
> 
>>>>> 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".
> 
>>>> 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. :-)
> 
> I chyba dostrzegam zrodlo problemu.
> U zrodla istotna jest luminancja/radiancja. Tzn istotna jak dorzucimy 
> dalej obiektyw.
> 
> U celu ... tylko gestosc mocy padajacej. Cialu czarnemu wszystko jedno z 
> jakiej strony przyleci swiatlo.
> 
> Stad slusznie nie podobalo mi sie, ze porownujesz luminancje obrazu.
> Ani to istotne ani nie ma jak policzyc.

???

Jeśli producent diody pisze, że dioda LED ma 10 cd, to jest to (prawie 
na pewno) światłość w osi. Jeśli obserwator diody jest odchylony od osi, 
to należy światłość przeliczyć wykorzystując charakterystykę 
promieniowania tej diody. Dokładnie tak samo jest z luminancją.

Przez luminancje obrazu (widzianego przez obserwatora, obiektyw) 
rozumiem luminancję źródła w kierunku obserwatora. Nie wiem jakim 
sposobem sytuacja obserwatora miałaby zależeć od promieni które do niego 
nie docierają.

Co Ty rozumiesz przez luminancję obrazu?

> Natomiast prawidlowo pisales o luminancji zrodla, i tego wlasnie mi 
> brakowalo - mamy wzor na gestosc mocy, a potrzebna luminancja.
> Jest ciche zalozenie o rozkladzie lambertowskim zrodla - i to chyba 
> nawet nie zalozenie, tylko koniecznosc.

Nie ma takiego założenia, nie ma takiej konieczności.
Przykłady źródeł nielambertowskich w tym wątku padły i scenariusze z ich 
użyciem też winny spełniać II zasadę termodynamiki.

> Do dalszej dyskusji to i mnie wpadl pomysl na te "kierunkowa absorbcje". 
> Wezmy sfere, z otworkiem, a w jej srodku male lusterko, odbijajace to, 
> co wpada prostopadle.
> Ciekawe co z tego wyjdzie.

Źródło nielambertowskie?

> Przy okazji takie male spostrzezenie - zwierciadlo paraboliczne o 
> ogniskowej 1  ma rownanie  y=x^2/4 lub lepiej y=x^2/4 -1 i ognisko 
> wypada wtedy w punkcie (0, 0)
> 
> dla swiatlosily 0.5 potrzebujemy miec promien 1, w drugim wzorze skrajny 
> promien odbije sie od punktu
> (1, -0.75)
> co nam powoduje:
> a) odleglosc od lustra do ogniska jest 1.25, wiec i rozmiar obrazu 
> Slonca jest wiekszy niz dla promienia przyosiowego,
> b) kat padania jest dosc duzy, wiec i na plaskim ekranie bedzie dalsze 
> powiekszenie welkosci obrazu i mniejsza gestosc mocy padajacej.

Zgadza się: lustro paraboliczne j.w. ma w osi ogniskową 1, ale poza osią 
już nie...

> Wychodzi na to, ze nie tak latwo zrobic obiektyw o f/0.5, przynajmniej 
> nie prostym lustrem.

Dla lustra parabolicznego mamy zmieniającą się ogniskową i komę, dla 
lustra sferycznego aberrację sferyczną. ZTCW istnieje nawet matematyczny 
dowód, że nawet zestawem luster i soczewek o dowolnych powierzchniach 
nie da się skorygować wszystkich aberracji - pozostają kompromisy.

> Ale skoro zrobili, to widac sie da, i jakos sie obrazy nie rozmazuja.

Zrobili? Kto? Najbardziej światłosilny, znany mi, wiarygodny, przykład 
optyki obrazującej to ok. f/0.7.

> Pozostaje kwestia ile swiatla sie odbija na soczewkach - bo jak sa duze 
> katy, to juz nie jest proste "ok 4% na kazda powierzchnie".

Wydaje mi się, że w modelu można pominąć straty przejść, a i tak nie 
będzie się dało, wewnątrz tego modelu, przekroczyć limitu f/0.5. 
Bardziej mi wychodzi, że limit wiąże się z projekcją z kąta półpełnego.

> A drugi wniosek - nasze Slonce jest dziwne.
> Bo faktycznie srodek widocznej tarczy jasniejszy, to cos sie nie zgadza.

Słońce ma dla mnie wiele tajemnic, ale nie w tym przypadku.

> Srednia stala sloneczna na orbicie Ziemi wynosi 1361W/m^2
> 6.288e7 W/m2 pwierzchni slonca, przyjmujac jego sredni promien 696 tys 
> km, i srednia odleglosc Ziemi 149.6 mln km (polos wielka).
> 
> 5770K gdyby to bylo cialo doskonale czarne, a podobno jest (odbicie 
> zerowe).
> Wiki podaje 5778K

Czyli OK!

> Ale to "wypadkowa srednia temperatura", czy jak kto woli "efektywna", 
> skoro wiemy, ze srodek tarczy jest jasniejszy.

Nie. W obliczeniach posługiwałeś się bilansami i korzystałeś z 
kulistości Słońca, które "zneutralizowały" nielambertowską 
charakterystykę promieniowania. Zneutralizowały, czyli uczyniły 
nieistotną dla poprawności obliczeń.

Średnia temperatura Słońca to ok 5778 K. Obserwowana przez nas (oraz z 
innych perspektyw też!) tarcza jest ciemniejsza na brzegach i jaśniejsza 
w centrum, ale popełniasz błąd wnioskując, że centrum ma wyższą 
temperaturę niż 5778 K. Tak mógłbyś wnioskować przy lambertowskim 
rozkładzie... z tym, że raczej ciężko pogodzić taki model z obserwacją 
Słońca z innej perspektywy.

Model w którym przyjmujemy nielambertowską charakterystykę 
promieniowania powierzchni Słońca jest w zgodzie z tym co obserwujemy.

> A przeciez od temperatury zalezy tez widmo swiatla.
> To na ile wskazuje widmo srodka tarczy ?

Nie wiem. Nie zamierzam wchodzić w kwestię widm, bo to tylko zaciemnia 
obraz. Model koncentracji światła, bez wchodzenia w widma, przewiduje 
takie rzeczy jak rozjaśnienie centrum kuli.

> Wytlumaczyc rozbieznosci latwo, wiedzac ze w srodku Slonca sa miliony 
> kelwinow.
> A tu jeszcze sie doczytuje, ze po drodze jest chromosfera, o zmiennej 
> temperaturze.

Nie kwestionuję tego co napisałeś o Słońcu.
Jednak przyjmując model w którym mamy kulę o jednorodnej temperaturze 
5778 K i następnie wykonując odpowiednie triki przy powierzchni tej kuli 
(np. manipulując refrakcją) można uzyskać rezultaty w których centrum 
tarczy będzie jaśniejszy niż brzegi.

> Ale jak czytam, ze fotosfera, w ktorej powstaje swiatlo,  jest dosc 
> cienka, 600km, to prawie nie powinna byc widoczna na obrazie Slonca.
> Wiec skad ten jasny srodek tarczy i ciemne brzegi ?

Nielambertowskość?

pzdr
mk
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812909
Author: mk
Date: Sat, 23 May 2020 19:56
49 lines
3689 bytes
W dniu 23.05.2020 o 09:00, J.F. pisze:

> Jesli jednak taki fragment na boki promieniuje mniej niz z Lamberta
> wynika, to "prostopadle" promieniuje za duzo, skoro suma sie zgadza.

Tu jest błąd w Twoim rozumowaniu. Nielambertowskość obezwładniłeś w 
innym miejscu, dlatego suma się zgadza.

>> Wyobrażam sobie piłeczkę o matowej powierzchni translucentnej i od
>> wewnątrz podświetlonej. Czyli powinna wyjść charakterystyka lambertowska.
>>
>> Teraz taką piłeczkę powlekamy grubą warstwą szklistego lakieru, tak by
>> łamać promienie przy przejściu z lakieru do powietrza. Wydaje mi się, że
>> powinno wyjść coś w rodzaju Słońca...

Autopoprawka: szklisty lakier powinien mieć współczynnik załamania 
światła (n_1) mniejszy niż otoczenia więc trzeba by sobie wyobrażać ową 
piłeczkę zanurzoną w płynie (n_2), gdzie n_1 lakieru jest mniejsze niż 
n_2 płynu.

> https://pl.wikipedia.org/wiki/Atmosfera_s%C5%82oneczna
> 
> Atomy (czy protony i elektrony ?) powinny swiecic na wszystkie strony.
> Ale te fotony moga byc przechwytywane przez inne atomy i
> repromieniowane znow w losowa strone.
> co z tego wyjdzie ?
> 
> Nad nia jest chromosfera, ktora znow troche przechwytuje i
> repromieniuje, ale widac juz stosunkowo niewiele., skoro mozna
> dostrzec (z boku) fotosfere ponizej.
> Natomiast moze chyba spektrum swiatla zmienic.

W tym momencie nie podejmuję się analizy przyczyn nielambertowskiej 
charakterystyki promieniowania Słońca.

> Nominalnie lepszy moglby istniec, bo beda nieuniknione straty na
> odbiciach od soczewek - co spowoduje, ze on rzeczywistej swiatlosily
> nie ma wiekszej.

Moim zdaniem nie, straty przejść powinny być bez znaczenia. Nie 
podejmuję się przedstawiać dowodu, bo dowód termodynamiczny faktycznie 
nic nie mówi na ten temat (tj. co po drodze stanowi barierę). Jednak 
analizując wybrane przypadki limit f/0.5 wiązał się również z projekcją 
na płaską powierzchnię z kąta półpełnego... Stawiam hipotezę (bez 
dowodu), że tak będzie dla wszelkiego przypadku... dowód chyba nawet 
kreśli mi się już w głowie. :-)

pzdr
mk
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812891
Author: mk
Date: Sun, 24 May 2020 23:38
59 lines
4013 bytes
W dniu 13.05.2020 o 14:37, J.F. pisze:
> Użytkownik "mk"  napisał w wiadomości grup 
> dyskusyjnych:5ebbe4e7$0$17353$65785112@news.neostrada.pl...
> W dniu 12.05.2020 o 13:57, J.F. pisze:
>>> I jesli wtedy na osi otworka umiescimy nasz jasny obiektyw, to w jego 
>>> ognisku bedzie gestosc mocy, a wiec i temperatura, wyzsza niz u 
>>> zrodla :-)
> 
>> Nie. Temperatura nie będzie wyższa niż u źródła.
> 
> Zauwaz, ze opisalem przypadek, ktory zalezy o rozkladu kątowego tego 
> promieniowania.

Zauważyłem i podtrzymuję: temperatura nie będzie wyższa niż u źródła.
Jeśli założyłeś stałą moc, to mamy *Przypadek 1*, tj. wzrost temperatury 
źródła.

>> Rozważmy dwa przypadki:
>> Przypadek 1.
>> Do źródła o powierzchni S_src dostarczasz stałej mocy P.
> 
> Czy mozemy dla utrudnienia zalozyc, ze jest to maly, cienki kwadrat, o 
> jednej sciance czarnej, a drugiej lustrzanej ?
> Ewentualnie dwie strony czarne.

[odpowiedź na końcu]

> Przypadek 2.
>> Regulowany jest dopływ mocy do źródła, tak aby temperatura źródła 
>> miała stałą wartość... itd. Resztę sobie proszę dopowiedzieć.
> 
>> W obu przypadkach powierzchnia ujściowa ma taką samą temperaturę jak 
>> źródło.
> 
> wiec skoncentrujmy sie na przypadku 2, ale ... nasz kwadrat jest 
> ustawiony bokiem do otworka.
> Albo pod katem 60 stopni (do normalnej).
> 
> A jeszcze przypadek, gdy kwadrat maly, wneka duza, a otworek ... wiekszy 
> niz kwadrat.
> Nie, chyba nie musi byc wiekszy - zrodlo ma powiedzmy 1m*1m*1mm,
> wneka to sfera o promieniu 100m, a otworek srednice 0.1m ...

Nie ustaliłeś, gdzie ten kwadrat ma się znajdować.
Jeśli w centrum sfery, to zdecydowana większość wypromieniowanych przez 
kwadrat fotonów wróci do niego oraz zdecydowana większość ścieżek 
promieni wpadających przez otworek nie spotka się z kwadracikiem.

Jeśli umieścimy go na dnie sfery (na przeciwległym końcu w stosunku do 
otworka), to np. ścieżka 30° do normalnej otworka odbije się dwukrotnie 
od ścianek sfery i wyleci z jej wnętrza. Taki promień nie spotyka się z 
kwadracikiem i taką ścieżką również nic nie wyleci. Wniosek, takie coś 
rozkładu lambertowskiego nie ma.

Jeśli teraz jesteśmy przy przypadku 2., to by nie zwiększać temperatury 
źródła, po dodaniu sfery, należy zredukować doprowadzaną do niego moc.

pzdr
mk
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812913
Author: J.F.
Date: Mon, 25 May 2020 00:06
194 lines
8859 bytes
Dnia Sat, 23 May 2020 21:12:01 +0200, mk napisał(a):
> W dniu 18.05.2020 o 12:54, J.F. pisze:
>> Użytkownik "mk"  napisał w wiadomości grup 
>>> Ty byłeś skupiony na koncentrowaniu watów na metrze kwadratowym, ja na 
>>> jaskrawości. Ważne, że dochodzimy do spójnych wyników. :-)
>> 
>> I chyba dostrzegam zrodlo problemu.
>> U zrodla istotna jest luminancja/radiancja. Tzn istotna jak dorzucimy 
>> dalej obiektyw.
>> 
>> U celu ... tylko gestosc mocy padajacej. Cialu czarnemu wszystko jedno z 
>> jakiej strony przyleci swiatlo.
>> 
>> Stad slusznie nie podobalo mi sie, ze porownujesz luminancje obrazu.
>> Ani to istotne ani nie ma jak policzyc.
> 
> ???
> Jeśli producent diody pisze, że dioda LED ma 10 cd, to jest to (prawie 
> na pewno) światłość w osi. 

Tak jest, choc sa diody "bat wing", co swieca glownie na boki.


> Jeśli obserwator diody jest odchylony od osi, 
> to należy światłość przeliczyć wykorzystując charakterystykę 
> promieniowania tej diody. Dokładnie tak samo jest z luminancją.
> 
> Przez luminancje obrazu (widzianego przez obserwatora, obiektyw) 
> rozumiem luminancję źródła w kierunku obserwatora. Nie wiem jakim 
> sposobem sytuacja obserwatora miałaby zależeć od promieni które do niego 
> nie docierają.
> Co Ty rozumiesz przez luminancję obrazu?

Jak to napisales:
"Jeśli obiektyw będzie rzutował obraz o natężeniu E na idealnie białą 
kartkę papieru (powierzchnia lambertowska), to kartka będzie źródłem 
światła o luminancji B’ = E/pi."

Wiec chyba tak rozumiemy obaj.

I to mi sie nie podobalo, bo co, jesli kartka bedzie czarna, albo
nielambertowska. 

I nadal mi sie nie podoba, bo uwazam, ze tu, czyli u celu, tylko
gestosc mocy sie liczy.
Jak bedzie za duza, to temperatura potrzebna aby otrzymana moc
wypromieniowac, bedzie za wysoka - wyzsza niz u zrodla.
Mniejsza o rozklad przestrzenny.

Choc jak widac - zaklada sie, ze cialo doskonale czarne jest
promiennikiem lambertowskim.

>> Natomiast prawidlowo pisales o luminancji zrodla, i tego wlasnie mi 
>> brakowalo - mamy wzor na gestosc mocy, a potrzebna luminancja.
>> Jest ciche zalozenie o rozkladzie lambertowskim zrodla - i to chyba 
>> nawet nie zalozenie, tylko koniecznosc.
> 
> Nie ma takiego założenia, nie ma takiej konieczności.

No wlasnie jest, widac konieczne.

> Przykłady źródeł nielambertowskich w tym wątku padły i scenariusze z ich 
> użyciem też winny spełniać II zasadę termodynamiki.

Slonce? To dyskusja obok.

Laser? Dobry przyklad, bo nie spelnia i nie musi spelniac.

>> Do dalszej dyskusji to i mnie wpadl pomysl na te "kierunkowa absorbcje". 
>> Wezmy sfere, z otworkiem, a w jej srodku male lusterko, odbijajace to, 
>> co wpada prostopadle.
>> Ciekawe co z tego wyjdzie.
> 
> Źródło nielambertowskie?

Tez. Ale skutki tego nielambertowskiego pochlaniania wydaja sie
ciekawe ...

>> Przy okazji takie male spostrzezenie - zwierciadlo paraboliczne o 
>> ogniskowej 1  ma rownanie  y=x^2/4 lub lepiej y=x^2/4 -1 i ognisko 
>> wypada wtedy w punkcie (0, 0)
>> 
>> dla swiatlosily 0.5 potrzebujemy miec promien 1, w drugim wzorze skrajny 
>> promien odbije sie od punktu
>> (1, -0.75)
>> co nam powoduje:
>> a) odleglosc od lustra do ogniska jest 1.25, wiec i rozmiar obrazu 
>> Slonca jest wiekszy niz dla promienia przyosiowego,
>> b) kat padania jest dosc duzy, wiec i na plaskim ekranie bedzie dalsze 
>> powiekszenie welkosci obrazu i mniejsza gestosc mocy padajacej.
> 
> Zgadza się: lustro paraboliczne j.w. ma w osi ogniskową 1, ale poza osią 
> już nie...
> 
>> Wychodzi na to, ze nie tak latwo zrobic obiektyw o f/0.5, przynajmniej 
>> nie prostym lustrem.
> 
> Dla lustra parabolicznego mamy zmieniającą się ogniskową i komę, dla 
> lustra sferycznego aberrację sferyczną.

I zmienna ogniskowa chyba tez ...

>> Ale skoro zrobili, to widac sie da, i jakos sie obrazy nie rozmazuja.
> 
> Zrobili? Kto? Najbardziej światłosilny, znany mi, wiarygodny, przykład 
> optyki obrazującej to ok. f/0.7.

dawales przyklady obiektywow f/0.5

>> Pozostaje kwestia ile swiatla sie odbija na soczewkach - bo jak sa duze 
>> katy, to juz nie jest proste "ok 4% na kazda powierzchnie".
> 
> Wydaje mi się, że w modelu można pominąć straty przejść, a i tak nie 
> będzie się dało, wewnątrz tego modelu, przekroczyć limitu f/0.5. 

A to swoja droga.

> Bardziej mi wychodzi, że limit wiąże się z projekcją z kąta półpełnego.

patrz na ten reflektor parabiliczny - f/0.5 to jeszcze nie jest kat
polpelny.

>> A drugi wniosek - nasze Slonce jest dziwne.
>> Bo faktycznie srodek widocznej tarczy jasniejszy, to cos sie nie zgadza.
> 
> Słońce ma dla mnie wiele tajemnic, ale nie w tym przypadku.
> 
>> Srednia stala sloneczna na orbicie Ziemi wynosi 1361W/m^2
>> 6.288e7 W/m2 pwierzchni slonca, przyjmujac jego sredni promien 696 tys 
>> km, i srednia odleglosc Ziemi 149.6 mln km (polos wielka).
>> 
>> 5770K gdyby to bylo cialo doskonale czarne, a podobno jest (odbicie 
>> zerowe).
>> Wiki podaje 5778K
> 
> Czyli OK!
> 
>> Ale to "wypadkowa srednia temperatura", czy jak kto woli "efektywna", 
>> skoro wiemy, ze srodek tarczy jest jasniejszy.
> 
> Nie. W obliczeniach posługiwałeś się bilansami i korzystałeś z 
> kulistości Słońca, które "zneutralizowały" nielambertowską 
> charakterystykę promieniowania. Zneutralizowały, czyli uczyniły 
> nieistotną dla poprawności obliczeń.

Tylko w jedna strone niestety. 

> Średnia temperatura Słońca to ok 5778 K. 

Ale liczona jak wyzej, co niekoniecznie ma cokolwiek wspolnego z
rzeczywista temperaturą.

> Obserwowana przez nas (oraz z 
> innych perspektyw też!) tarcza jest ciemniejsza na brzegach i jaśniejsza 
> w centrum, ale popełniasz błąd wnioskując, że centrum ma wyższą 
> temperaturę niż 5778 K. Tak mógłbyś wnioskować przy lambertowskim 
> rozkładzie... z tym, że raczej ciężko pogodzić taki model z obserwacją 
> Słońca z innej perspektywy.

> Model w którym przyjmujemy nielambertowską charakterystykę 
> promieniowania powierzchni Słońca jest w zgodzie z tym co obserwujemy.

Tylko wtedy po skupieniu obiektywem f/0.5 w centrum obrazu jest
gestosc mocy adekwatna do temperatury wiekszej niz 5778K.

>> A przeciez od temperatury zalezy tez widmo swiatla.
>> To na ile wskazuje widmo srodka tarczy ?
> 
> Nie wiem. Nie zamierzam wchodzić w kwestię widm, bo to tylko zaciemnia 
> obraz.

Ale pozwoliloby ustalic w jakiej temperaturze jest promiennik.
No i podaja temperature barwowa ok 6000K, ale nie wiaomo, czy to tylko
zaokraglenie, czy z zmienione przez atmosfere.

> Model koncentracji światła, bez wchodzenia w widma, przewiduje 
> takie rzeczy jak rozjaśnienie centrum kuli.

Ale tylko do termodynmiczej granicy.

>> Wytlumaczyc rozbieznosci latwo, wiedzac ze w srodku Slonca sa miliony 
>> kelwinow.
>> A tu jeszcze sie doczytuje, ze po drodze jest chromosfera, o zmiennej 
>> temperaturze.
> 
> Nie kwestionuję tego co napisałeś o Słońcu.
> Jednak przyjmując model w którym mamy kulę o jednorodnej temperaturze 
> 5778 K i następnie wykonując odpowiednie triki przy powierzchni tej kuli 
> (np. manipulując refrakcją) można uzyskać rezultaty w których centrum 
> tarczy będzie jaśniejszy niż brzegi.

No wlasnie wydaje mi sie, ze nie.

J.
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812892
Author: J.F.
Date: Mon, 25 May 2020 11:42
123 lines
6222 bytes
Użytkownik "mk"  napisał w wiadomości grup 
dyskusyjnych:5ecb0587$0$538$65785112@news.neostrada.pl...
W dniu 13.05.2020 o 14:37, J.F. pisze:
> Użytkownik "mk"  napisał w wiadomości grup W dniu 12.05.2020 o 
> 13:57, J.F. pisze:
>>>> I jesli wtedy na osi otworka umiescimy nasz jasny obiektyw, to w 
>>>> jego ognisku bedzie gestosc mocy, a wiec i temperatura, wyzsza 
>>>> niz u zrodla :-)
>
>>> Nie. Temperatura nie będzie wyższa niż u źródła.
>
>> Zauwaz, ze opisalem przypadek, ktory zalezy o rozkladu kątowego 
>> tego promieniowania.

>Zauważyłem i podtrzymuję: temperatura nie będzie wyższa niż u źródła.
>Jeśli założyłeś stałą moc, to mamy *Przypadek 1*, tj. wzrost 
>temperatury źródła.

Od tego czasu troche przemyslalem, wiec tak w ogolnym przypadku, tzn 
nie sfery z dziurka, tylko kawalka powierzchni.
mamy dwa wzory dotyczacze promieniowania CDCz:
https://en.wikipedia.org/wiki/Black-body_radiation#Stefan%E2%80%93Boltzmann_law

a) sumaryczny strumien mocy  F=sigma*T^4
b) luminancja/radiance  L=sigma*T^4/pi na kierunku prostopadlym,
c) czy nawet za powyzszym linkiem
     L=sigma*T^4 * cos(fi)/pi

Ten ostatni wzor niejawnie zawiera lambertowski rozklad, a moze wrecz 
jawnie.

wzor a) jest zatwierdzony przez najwyzsze wladze naukowe, wiec 
prawdziwy :-)

wzor c) pasuje do wzoru a) - calka po polpelnym kacie brylowym sie 
zgadza.

Ale jesli w jakas strone bedzie luminacja wieksza niz wynikla ze wzoru 
b, a nawet c), to obiektyw f/0.5 obali nam podstawy termodynamiki.

A jesli bedzie mniejsza niz w c), to w inna strone musi byc wieksza, 
wiec znow naruszamy.

>>> Rozważmy dwa przypadki:
>>> Przypadek 1.
>>> Do źródła o powierzchni S_src dostarczasz stałej mocy P.
>
>> Czy mozemy dla utrudnienia zalozyc, ze jest to maly, cienki 
>> kwadrat, o jednej sciance czarnej, a drugiej lustrzanej ?
>> Ewentualnie dwie strony czarne.

>[odpowiedź na końcu]

>> Przypadek 2.
>>> Regulowany jest dopływ mocy do źródła, tak aby temperatura źródła 
>>> miała stałą wartość... itd. Resztę sobie proszę dopowiedzieć.
>
>> W obu przypadkach powierzchnia ujściowa ma taką samą temperaturę 
>> jak źródło.
>
>> wiec skoncentrujmy sie na przypadku 2, ale ... nasz kwadrat jest 
>> ustawiony bokiem do otworka.
>> Albo pod katem 60 stopni (do normalnej).
>
>> A jeszcze przypadek, gdy kwadrat maly, wneka duza, a otworek ... 
>> wiekszy niz kwadrat.
>> Nie, chyba nie musi byc wiekszy - zrodlo ma powiedzmy 1m*1m*1mm,
>> wneka to sfera o promieniu 100m, a otworek srednice 0.1m ...

>Nie ustaliłeś, gdzie ten kwadrat ma się znajdować.

W centrum. Ale podsunales, ze inne moga byc ciekawsze.



>Jeśli w centrum sfery, to zdecydowana większość wypromieniowanych 
>przez kwadrat fotonów wróci do niego oraz zdecydowana większość 
>ścieżek promieni wpadających przez otworek nie spotka się z 
>kwadracikiem.

Powoli zapomnialem o co chodzilo, czy co mi chodzilo po glowie.
Sfera lustrzana ... czy masz racje, ze prawie nic nie wyjdzie przez 
otworek?
Na pierwszy rzut oka ... tak. Ale moze po dokladniejszej analizie cos 
jednak opusci.

Tak czy inaczej - bedzie malo we wszystkie strony, czyli  zimny 
otworek ... a raczej o malej absorbcji, bo i wpadajace promieniowanie 
w koncu wypadnie ...
Czyli to chyba niczego nie dowodzi ... albo mi sie jeszcze cos 
przypomni.

>Jeśli umieścimy go na dnie sfery (na przeciwległym końcu w stosunku 
>do otworka), to np. ścieżka 30° do normalnej otworka odbije się 
>dwukrotnie od ścianek sfery i wyleci z jej wnętrza. Taki promień nie 
>spotyka się z kwadracikiem i taką ścieżką również nic nie wyleci. 
>Wniosek, takie coś rozkładu lambertowskiego nie ma.

No, i to jest bardzo ciekawy przypadek, bo isotnie lamberta tu nie ma.

Ale ... jak nie wyleci, to tez nie wleci. Tzn wleci, odbije sie i 
wyleci.

Czyli to udaje nie cialo czarne, ale takie z duzym udzialem 
lustrzanego.
I to nam termodynamiki nie narusza, aczkowiek - jako kontrprzyklad 
moze sie przydac ...

>Jeśli teraz jesteśmy przy przypadku 2., to by nie zwiększać 
>temperatury źródła, po dodaniu sfery, należy zredukować doprowadzaną 
>do niego moc.

Tak. Czyli chyba znow niewiele dowodzi - moze poza faktem, ze 
lustrzana wneka z otworkiem nie nadaje sie do symulacji ciala 
doskonale czarnego ...

J.




pzdr
mk 
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812893
Author: mk
Date: Sun, 31 May 2020 15:46
142 lines
7858 bytes
W dniu 25.05.2020 o 13:42, J.F. pisze:
> Użytkownik "mk"  napisał w wiadomości grup 
> dyskusyjnych:5ecb0587$0$538$65785112@news.neostrada.pl...
> W dniu 13.05.2020 o 14:37, J.F. pisze:
>> Użytkownik "mk"  napisał w wiadomości grup W dniu 12.05.2020 o 13:57, 
>> J.F. pisze:
>>>>> I jesli wtedy na osi otworka umiescimy nasz jasny obiektyw, to w 
>>>>> jego ognisku bedzie gestosc mocy, a wiec i temperatura, wyzsza niz 
>>>>> u zrodla :-)
>>
>>>> Nie. Temperatura nie będzie wyższa niż u źródła.
>>
>>> Zauwaz, ze opisalem przypadek, ktory zalezy o rozkladu kątowego tego 
>>> promieniowania.
> 
>> Zauważyłem i podtrzymuję: temperatura nie będzie wyższa niż u źródła.
>> Jeśli założyłeś stałą moc, to mamy *Przypadek 1*, tj. wzrost 
>> temperatury źródła.
> 
> Od tego czasu troche przemyslalem, wiec tak w ogolnym przypadku, tzn nie 
> sfery z dziurka, tylko kawalka powierzchni.
> mamy dwa wzory dotyczacze promieniowania CDCz:
> https://en.wikipedia.org/wiki/Black-body_radiation#Stefan%E2%80%93Boltzmann_law 
> 
> 
> a) sumaryczny strumien mocy  F=sigma*T^4
> b) luminancja/radiance  L=sigma*T^4/pi na kierunku prostopadlym,
> c) czy nawet za powyzszym linkiem
>      L=sigma*T^4 * cos(fi)/pi
> 
> Ten ostatni wzor niejawnie zawiera lambertowski rozklad, a moze wrecz 
> jawnie.
> 
> wzor a) jest zatwierdzony przez najwyzsze wladze naukowe, wiec prawdziwy 
> :-)
> 
> wzor c) pasuje do wzoru a) - calka po polpelnym kacie brylowym sie zgadza.
> 
> Ale jesli w jakas strone bedzie luminacja wieksza niz wynikla ze wzoru 
> b, a nawet c), to obiektyw f/0.5 obali nam podstawy termodynamiki.
> 
> A jesli bedzie mniejsza niz w c), to w inna strone musi byc wieksza, 
> wiec znow naruszamy.

Odchylenie od rozkładu lambertowskiego jest możliwe i nie narusza 
termodynamiki. Weźmy powierzchnię jednostkową o stałej temperaturze i 
rozkładzie nielambertowskim o jakiejś danej charakterystyce kierunkowej. 
Charakterystyka kierunkowa radiancji (luminancji) musi mieścić się w 
obrysie charakterystyki lambertowskiej (jeśli nastąpiłoby przekroczenie 
obrysu, to faktycznie doszłoby do złamania II zasady termodynamiki). Moc 
całkowita będzie mniejsza w stosunku do powierzchni lambertowskiej – tj. 
wzór a) będzie teraz wyglądać F < sigma*T^4 (założenie stałej 
temperatury – tj. wspomniany wcześniej *Przypadek 2*).

Pytałeś wcześniej co zmienia w takiej sytuacji dodanie reflektora (lub 
soczewki). Odpowiedź: nie da się w ten sposób zwiększyć radiancji 
(luminancji) przy warunku stałej temperatury; da się jednak zwiększyć 
obserwowane pole powierzchni (czy raczej z punktu widzenia obserwatora 
obserwowany kąt bryłowy świecącej powierzchni).

>>>> Rozważmy dwa przypadki:
>>>> Przypadek 1.
>>>> Do źródła o powierzchni S_src dostarczasz stałej mocy P.
>>
>>> Czy mozemy dla utrudnienia zalozyc, ze jest to maly, cienki kwadrat, 
>>> o jednej sciance czarnej, a drugiej lustrzanej ?
>>> Ewentualnie dwie strony czarne.
> 
>> [odpowiedź na końcu]
> 
>>> Przypadek 2.
>>>> Regulowany jest dopływ mocy do źródła, tak aby temperatura źródła 
>>>> miała stałą wartość... itd. Resztę sobie proszę dopowiedzieć.
>>
>>> W obu przypadkach powierzchnia ujściowa ma taką samą temperaturę jak 
>>> źródło.
>>
>>> wiec skoncentrujmy sie na przypadku 2, ale ... nasz kwadrat jest 
>>> ustawiony bokiem do otworka.
>>> Albo pod katem 60 stopni (do normalnej).
>>
>>> A jeszcze przypadek, gdy kwadrat maly, wneka duza, a otworek ... 
>>> wiekszy niz kwadrat.
>>> Nie, chyba nie musi byc wiekszy - zrodlo ma powiedzmy 1m*1m*1mm,
>>> wneka to sfera o promieniu 100m, a otworek srednice 0.1m ...
> 
>> Nie ustaliłeś, gdzie ten kwadrat ma się znajdować.
> 
> W centrum. Ale podsunales, ze inne moga byc ciekawsze.
> 
> 
> 
>> Jeśli w centrum sfery, to zdecydowana większość wypromieniowanych 
>> przez kwadrat fotonów wróci do niego oraz zdecydowana większość 
>> ścieżek promieni wpadających przez otworek nie spotka się z kwadracikiem.
> 
> Powoli zapomnialem o co chodzilo, czy co mi chodzilo po glowie.
> Sfera lustrzana ... czy masz racje, ze prawie nic nie wyjdzie przez 
> otworek?
> Na pierwszy rzut oka ... tak. Ale moze po dokladniejszej analizie cos 
> jednak opusci.

Coś opuści, ale niewiele.

> 
> Tak czy inaczej - bedzie malo we wszystkie strony, czyli  zimny otworek 
> ... a raczej o malej absorbcji, bo i wpadajace promieniowanie w koncu 
> wypadnie ...
> Czyli to chyba niczego nie dowodzi ... albo mi sie jeszcze cos przypomni.
> 
>> Jeśli umieścimy go na dnie sfery (na przeciwległym końcu w stosunku do 
>> otworka), to np. ścieżka 30° do normalnej otworka odbije się 
>> dwukrotnie od ścianek sfery i wyleci z jej wnętrza. Taki promień nie 
>> spotyka się z kwadracikiem i taką ścieżką również nic nie wyleci. 
>> Wniosek, takie coś rozkładu lambertowskiego nie ma.
> 
> No, i to jest bardzo ciekawy przypadek, bo isotnie lamberta tu nie ma.
> 
> Ale ... jak nie wyleci, to tez nie wleci. Tzn wleci, odbije sie i wyleci.

Tak.

> Czyli to udaje nie cialo czarne, ale takie z duzym udzialem lustrzanego.
> I to nam termodynamiki nie narusza, aczkowiek - jako kontrprzyklad moze 
> sie przydac ...
> 
>> Jeśli teraz jesteśmy przy przypadku 2., to by nie zwiększać 
>> temperatury źródła, po dodaniu sfery, należy zredukować doprowadzaną 
>> do niego moc.
> 
> Tak. Czyli chyba znow niewiele dowodzi - moze poza faktem, ze lustrzana 
> wneka z otworkiem nie nadaje sie do symulacji ciala doskonale czarnego ...

Zależy od konstrukcji… Np. weźmy lustrzaną elipsoidę obrotową, która 
jest ścięta powierzchnią płaską prostopadłą do osi na wysokości jednego 
z ognisk i otworkiem w tym właśnie ognisku, a wspomniany kwadrat 
doskonale czarny w drugim ognisku… jeśli otworek dostatecznie mały to 
każdy promień wchodzący przez ten otworek (po maksymalnie jednym 
odbiciu) powinien wylądować na czarnym kwadracie…

pzdr
mk
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812914
Author: mk
Date: Sun, 31 May 2020 16:05
200 lines
9092 bytes
W dniu 25.05.2020 o 02:06, J.F. pisze:
>> Przez luminancje obrazu (widzianego przez obserwatora, obiektyw)
>> rozumiem luminancję źródła w kierunku obserwatora. Nie wiem jakim
>> sposobem sytuacja obserwatora miałaby zależeć od promieni które do niego
>> nie docierają.
>> Co Ty rozumiesz przez luminancję obrazu?
> 
> Jak to napisales:
> "Jeśli obiektyw będzie rzutował obraz o natężeniu E na idealnie białą
> kartkę papieru (powierzchnia lambertowska), to kartka będzie źródłem
> światła o luminancji B’ = E/pi."
> 
> Wiec chyba tak rozumiemy obaj.

Oryginalny obraz (i jego luminacja) to jedno.
Obraz rzutowany przez obiektyw na kartkę (i jego luminacja) to drugie).

> I to mi sie nie podobalo, bo co, jesli kartka bedzie czarna, albo
> nielambertowska.

Co? Nico... Matematyk korzystający z twierdzenia o trzech ciągach nie 
musi się tłumaczyć skąd wziął ciągi ograniczające. Może odpowiedzieć, że 
mu się przyśniły...

Jeśli weźmiesz kartkę szarą czy nielambertowską, to też wyznaczysz 
poprawne ograniczenie np. nie da się zbudować obiektywu szybszego niż 
np. f/0.25 (co jest prawdą).

> I nadal mi sie nie podoba, bo uwazam, ze tu, czyli u celu, tylko
> gestosc mocy sie liczy.
> Jak bedzie za duza, to temperatura potrzebna aby otrzymana moc
> wypromieniowac, bedzie za wysoka - wyzsza niz u zrodla.

Z tym nie polemizuję.

> Mniejsza o rozklad przestrzenny.

Mnie on nie przeszkadza! :-)

> Choc jak widac - zaklada sie, ze cialo doskonale czarne jest
> promiennikiem lambertowskim.

Tak. Wniosek z definicji CDCz.

>>> Natomiast prawidlowo pisales o luminancji zrodla, i tego wlasnie mi
>>> brakowalo - mamy wzor na gestosc mocy, a potrzebna luminancja.
>>> Jest ciche zalozenie o rozkladzie lambertowskim zrodla - i to chyba
>>> nawet nie zalozenie, tylko koniecznosc.
>>
>> Nie ma takiego założenia, nie ma takiej konieczności.
> 
> No wlasnie jest, widac konieczne.

Tylko Ty jesteś w stanie zmienić swoje zdanie. Najważniejszy komponent 
już ku temu masz, tj. nie zgadzasz się sam ze sobą. :-)

>> Przykłady źródeł nielambertowskich w tym wątku padły i scenariusze z ich
>> użyciem też winny spełniać II zasadę termodynamiki.
> 
> Slonce? To dyskusja obok.
> 
> Laser? Dobry przyklad, bo nie spelnia i nie musi spelniac.

Laser nie spełnia II zasady termodynamiki? W jaki sposób?

>>> Do dalszej dyskusji to i mnie wpadl pomysl na te "kierunkowa absorbcje".
>>> Wezmy sfere, z otworkiem, a w jej srodku male lusterko, odbijajace to,
>>> co wpada prostopadle.
>>> Ciekawe co z tego wyjdzie.
>>
>> Źródło nielambertowskie?
> 
> Tez. Ale skutki tego nielambertowskiego pochlaniania wydaja sie
> ciekawe ...

Tj.?

>>> Przy okazji takie male spostrzezenie - zwierciadlo paraboliczne o
>>> ogniskowej 1  ma rownanie  y=x^2/4 lub lepiej y=x^2/4 -1 i ognisko
>>> wypada wtedy w punkcie (0, 0)
>>>
>>> dla swiatlosily 0.5 potrzebujemy miec promien 1, w drugim wzorze skrajny
>>> promien odbije sie od punktu
>>> (1, -0.75)
>>> co nam powoduje:
>>> a) odleglosc od lustra do ogniska jest 1.25, wiec i rozmiar obrazu
>>> Slonca jest wiekszy niz dla promienia przyosiowego,
>>> b) kat padania jest dosc duzy, wiec i na plaskim ekranie bedzie dalsze
>>> powiekszenie welkosci obrazu i mniejsza gestosc mocy padajacej.
>>
>> Zgadza się: lustro paraboliczne j.w. ma w osi ogniskową 1, ale poza osią
>> już nie...
>>
>>> Wychodzi na to, ze nie tak latwo zrobic obiektyw o f/0.5, przynajmniej
>>> nie prostym lustrem.
>>
>> Dla lustra parabolicznego mamy zmieniającą się ogniskową i komę, dla
>> lustra sferycznego aberrację sferyczną.
> 
> I zmienna ogniskowa chyba tez ...

Też.

> 
>>> Ale skoro zrobili, to widac sie da, i jakos sie obrazy nie rozmazuja.
>>
>> Zrobili? Kto? Najbardziej światłosilny, znany mi, wiarygodny, przykład
>> optyki obrazującej to ok. f/0.7.
> 
> dawales przyklady obiektywow f/0.5

Wiki wspomina o jakimś radzieckim z 1945, ale niewiele o nim danych. 
Mimo to, można się doszukać jakie jest pole obrazowania... bliskie 
punktowemu.
W sumie jako przykład podawałem szklaną kulkę z materiału dążącego od 
dołu do wartości 2. Światłosiła będzie dążyć do f/0.5. Jeśli dopuścić 
sferyczne pole obrazowania, to faktycznie będzie to przykład takiej 
optyki obrazującej.

>> Bardziej mi wychodzi, że limit wiąże się z projekcją z kąta półpełnego.
> 
> patrz na ten reflektor parabiliczny - f/0.5 to jeszcze nie jest kat
> polpelny.

"Ten" reflektor paraboliczny nie ma f/0.5.
Policz dokładnie. f/0.5 wychodzi dopiero, gdy parabolę rozszerzysz aż do 
punktów (-2, 0); (2, 0). Projekcja będzie odbywać się z kąta półpełnego.

>> Nie. W obliczeniach posługiwałeś się bilansami i korzystałeś z
>> kulistości Słońca, które "zneutralizowały" nielambertowską
>> charakterystykę promieniowania. Zneutralizowały, czyli uczyniły
>> nieistotną dla poprawności obliczeń.
> 
> Tylko w jedna strone niestety.

W drugą jest to samo na mocy Kirchhoffa.
A jeśli prawu Kirchhoffa nie ufasz, to... przyjmij nielambertowską 
charakterystykę i policz krok po kroku.

>> Średnia temperatura Słońca to ok 5778 K.
> 
> Ale liczona jak wyzej, co niekoniecznie ma cokolwiek wspolnego z
> rzeczywista temperaturą.

Stwórz model, który będzie miał jednoznacznie określoną powierzchnię.

>> Obserwowana przez nas (oraz z
>> innych perspektyw też!) tarcza jest ciemniejsza na brzegach i jaśniejsza
>> w centrum, ale popełniasz błąd wnioskując, że centrum ma wyższą
>> temperaturę niż 5778 K. Tak mógłbyś wnioskować przy lambertowskim
>> rozkładzie... z tym, że raczej ciężko pogodzić taki model z obserwacją
>> Słońca z innej perspektywy.
> 
>> Model w którym przyjmujemy nielambertowską charakterystykę
>> promieniowania powierzchni Słońca jest w zgodzie z tym co obserwujemy.
> 
> Tylko wtedy po skupieniu obiektywem f/0.5 w centrum obrazu jest
> gestosc mocy adekwatna do temperatury wiekszej niz 5778K.

Jak?

>>> A przeciez od temperatury zalezy tez widmo swiatla.
>>> To na ile wskazuje widmo srodka tarczy ?
>>
>> Nie wiem. Nie zamierzam wchodzić w kwestię widm, bo to tylko zaciemnia
>> obraz.
> 
> Ale pozwoliloby ustalic w jakiej temperaturze jest promiennik.
> No i podaja temperature barwowa ok 6000K, ale nie wiaomo, czy to tylko
> zaokraglenie, czy z zmienione przez atmosfere.

Przyjmij model, który pomija takie komplikacje.

>> Model koncentracji światła, bez wchodzenia w widma, przewiduje
>> takie rzeczy jak rozjaśnienie centrum kuli.
> 
> Ale tylko do termodynmiczej granicy.

Oczywiście.

>>> Wytlumaczyc rozbieznosci latwo, wiedzac ze w srodku Slonca sa miliony
>>> kelwinow.
>>> A tu jeszcze sie doczytuje, ze po drodze jest chromosfera, o zmiennej
>>> temperaturze.
>>
>> Nie kwestionuję tego co napisałeś o Słońcu.
>> Jednak przyjmując model w którym mamy kulę o jednorodnej temperaturze
>> 5778 K i następnie wykonując odpowiednie triki przy powierzchni tej kuli
>> (np. manipulując refrakcją) można uzyskać rezultaty w których centrum
>> tarczy będzie jaśniejszy niż brzegi.
> 
> No wlasnie wydaje mi sie, ze nie.

"Wydaje mi się", to nie jest najlepszy sposób pozyskiwania przekonań.
Zmień lambertowską charakterystykę promieniowania powierzchni na np. 
elipsoidalną, przeanalizuj wszystko skrupulatnie, a otrzymasz to, co 
wyżej opisałem.

pzdr
mk
Re: Optyka "szybsza" niż f/0.5?
#812915
Author: mk
Date: Sun, 31 May 2020 20:40
11 lines
1937 bytes
W dniu 31.05.2020 o 18:05, mk pisze:

> W sumie jako przykład podawałem szklaną kulkę z materiału dążącego od 
> dołu do wartości 2. Światłosiła będzie dążyć do f/0.5. Jeśli dopuścić 
> sferyczne pole obrazowania, to faktycznie będzie to przykład takiej 
> optyki obrazującej.

Wycofuję się z tego stwierdzenia.

pzdr
mk
Page 1 of 2 • 73 total messages
Thread Navigation

This is a paginated view of messages in the thread with full content displayed inline.

Messages are displayed in chronological order, with the original post highlighted in green.

Use pagination controls to navigate through all messages in large threads.

Back to All Threads