Возможности оптики косморазведчиков

[dmdimon]

Дополнительных аппаратных затрат-то нет.

А что Вы включаете в "аппаратные затраты"?
А сама съемка? Частоту "сканирования",.... чувствительность... стабильность... усложнение...

Ну я тогда поправлюсь - имхо трейд-офф будет такой-же, как и для обычного сдвигового суперразрешения - а там аппаратная часть не меняется практически никак (исключая микросдвиговые матрицы, но они я бы сказал относятся к другому подклассу).
Исключительно из соображений геометрической симметрии, т.к. в целом безразлично, с какой стороны оптики будет двигаться окно. Понятно, что оптика ближе к матрице , но характерный размер элемента матрицы все-таки поменьше, чем характерный размер обьекта съёмки )
Вот кстати можно и прикинуть - да собственно и прикидывать нечего - из соображений подобия треугольников с этой и той стороны оптики если мы принимаем что микросдвиговое суперразрешение со стороны матрицы нормально работает вдвое, точно так-же вдвое оно должно работать и со стороны объекта съёмки. Нет?

По Вашим "цветным" поправкам не готов пока ничего сказать, надо их покурить

[dmdimon]

презентация от ЛОМО
http://www.lomo-tech.ru/photos/lomo_kosm_otkr.pdf

[dmdimon]

и вдогонку - дурацкая идея-вопрос.
вот мы светим сверху вниз ближним ик-лазером и в этой-же спектральной полосе (очень узкой) наблюдаем пятно на поверхности. Не является ли такое пятно мгновенным кернелом конволюции для компенсации турбулентности? а два пятна в разнесенных спектральных полосах? Ведь они будут лежать на одном рельефе, но с разными коэффициентами преломления пройдут сквозь турбулентность?

[Старый]

и вдогонку - дурацкая идея-вопрос.
вот мы светим сверху вниз ближним ик-лазером и в этой-же спектральной полосе (очень узкой) наблюдаем пятно на поверхности. Не является ли такое пятно мгновенным кернелом конволюции для компенсации турбулентности?

Конечно нет. Ведь оно нам даёт представление о турбулёнтности только в одной точке, точнее столбе атмосферы диаметром метр-два. А нам надо на всём кадре или хотя бы линейке.

[G.K.]

и вдогонку - дурацкая идея-вопрос.
вот мы светим сверху вниз ближним ик-лазером и в этой-же спектральной полосе (очень узкой) наблюдаем пятно на поверхности. Не является ли такое пятно мгновенным кернелом конволюции для компенсации турбулентности?

Конечно нет. Ведь оно нам даёт представление о турбулёнтности только в одной точке, точнее столбе атмосферы диаметром метр-два. А нам надо на всём кадре или хотя бы линейке.

А если быстро качать вдоль линейки прямо через телескоп (светоделительный кубик)?

[Старый]

А если быстро качать вдоль линейки прямо через телескоп (светоделительный кубик)?

И фотографировать каждый пиксел отдельно?

[G.K.]

А если быстро качать вдоль линейки прямо через телескоп (светоделительный кубик)?

И фотографировать каждый пиксел отдельно?

Да, только качать надо очень быстро... И имхо нужен отдельный фотоприёмник для калибровочного луча (такая же линейка, только перед особым зеркалом)

[Stalky]

Дополнительных аппаратных затрат-то нет.

А что Вы включаете в "аппаратные затраты"?
А сама съемка? Частоту "сканирования",.... чувствительность... стабильность... усложнение...

Ну я тогда поправлюсь - имхо трейд-офф будет такой-же, как и для обычного сдвигового суперразрешения - а там аппаратная часть не меняется практически никак (исключая микросдвиговые матрицы, но они я бы сказал относятся к другому подклассу).
Исключительно из соображений геометрической симметрии, т.к. в целом безразлично, с какой стороны оптики будет двигаться окно. Понятно, что оптика ближе к матрице , но характерный размер элемента матрицы все-таки поменьше, чем характерный размер обьекта съёмки )
Вот кстати можно и прикинуть - да собственно и прикидывать нечего - из соображений подобия треугольников с этой и той стороны оптики если мы принимаем что микросдвиговое суперразрешение со стороны матрицы нормально работает вдвое, точно так-же вдвое оно должно работать и со стороны объекта съёмки. Нет?

Не знаю.
Напрягают "цифровые эксперименты", когда берут готовый кадр и сначала его "размывают" известным образом, а потом героически восстанавливают и громко заявляют: Смотрите, работает. Что работает? Сложение и вычитание цифири? Конечно, работает, а куда ему деться?
Вы реально создайте систему, сделайте с её помощью снимок неизвестной (в основном) сцены, вытащите из этого снимка другой - с суперразрешением и докажите, что полученный результат хоть в какой-то степени соответствует реальности.
Народ вообще не стесняется. Какое там в 2 раза лучше, не желаете ли получить разрешение в N раз лучше, где N-увеличенная частота сканирования. Да, извольте:

http://d33.infospace.ru/d33_conf/2009_conf_pdf/metod/Gorny_otsenka.pdf
Что останется от соотношения сигнал-шум при таком способе обзора и какую информацию из этого винегрета можно пытаться вытащить авторы (видимо из скромности) обходят молчанием. Ну и как их после этого воспринимать? Наперсточники и те честнее выглядят.

[dmdimon]

и вдогонку - дурацкая идея-вопрос.
вот мы светим сверху вниз ближним ик-лазером и в этой-же спектральной полосе (очень узкой) наблюдаем пятно на поверхности. Не является ли такое пятно мгновенным кернелом конволюции для компенсации турбулентности?

Конечно нет. Ведь оно нам даёт представление о турбулёнтности только в одной точке, точнее столбе атмосферы диаметром метр-два. А нам надо на всём кадре или хотя бы линейке.

А если быстро качать вдоль линейки прямо через телескоп (светоделительный кубик)?

Зачем качать? проецировать сетку пятен с нужным шагом и все. Добавляется два канала(если в две полосы светим) в приемник, которые прямо в момент снимка фиксируют состояние атмосферы - на матрицу/линейку того-же размера, что и основная картинка.
Получим переменный кернел - ну и ничего страшного.

И почему метр-два в диаметре?

[Старый]

И почему метр-два в диаметре?

Такова размерность флуктуаций атмосферы. В метре в сторону они будут уже другие.
 Поэтому телескопов с адаптивной оптикой больше двух метров диаметром не бывает.

[dmdimon]

Не знаю.

Вот и я не знаю...

Напрягают "цифровые эксперименты", когда берут готовый кадр и сначала его "размывают" известным образом,

Это кстати существенный  признак "наперсточников" ) Бывают и нормальные цифровые эксперименты )

Народ вообще не стесняется. Какое там в 2 раза лучше, не желаете ли получить разрешение в N раз лучше, где N-увеличенная частота сканирования. Да, извольте:
http://d33.infospace.ru/d33_conf/2009_conf_pdf/metod/Gorny_otsenka.pdf

Ну мне кажется то, что они описывают - как бы "несбалансированная" система изначально, а если так - то почему бы и нет? И мне кажется, они там напирают на свою волшебную деконволюцию в основном и вообще теоретики марксизма...

[Stalky]

И почему метр-два в диаметре?

Такова размерность флуктуаций атмосферы. В метре в сторону они будут уже другие.
 Поэтому телескопов с адаптивной оптикой больше двух метров диаметром не бывает.

Да ладно Вам. Примените не одну, а несколько лазерных опорных звезд на одной высоте(или нарисуйте на небе крестик соответсвующего размера*) и вуаля - можете создать(подсчитать/смоделировать) когерентную апертуру астрономического телескопа любого размера.

Первичных адаптивных зеркал большого размера трудно найти - это да, но чего уж так корячиться, когда  много проще сделать корректирующим маленькое вторичное зеркало?

Вопрос в другом (к dmdimon): а какую именно информацию и чем/как Вы намерены почерпнуть из мгновенного изображения лазерного пятна?

* - с крестиком я пожалуй погорячился (крестик прижмем для чего-то другого), для устранения фазовых  аберраций по всей апертуре телескопа лучше подойдёт группа (матрица) точечных опорных звезд вдоль и поперек поля зрения.

[dmdimon]

В метре в сторону они будут уже другие.

Ага, ну отлично. Проецируем сетку точек с шагом на поверхности метр. Проецируем естественно через основную оптику - это всего-лишь плюс одно дихроичное зеркало в основном тракте. Сенсоры вспомогательные можно наверное подобрать с переходами под конкретную длину волны лазеров подсветки, а на основном зафигачить узкополосные режекторные фильтры. Если первый лазер будет совсем ближний ИК типа 780 надо подумать, на сколько должен отстоять второй по длине волны, чтобы рефракторная разница была различима на сенсоре... Но явно не больше, чем шаг сетки на поверхности (или полшага?) для его длины волны...
Или с дальним ИК изображением сравнивать... В общем подумать надо.

Как считаете, ведь может срастись?

[dmdimon]

а какую именно информацию и чем/как Вы намерены почерпнуть из мгновенного изображения лазерного пятна?

Ну если поверхность земли идеально плоская - то это пятно по идее будет квадратом кернела конволюции на турбулентности - на момент съёмки, в "трубе" пятно-обьектив. Если у нас есть сетка пятен с шагом меньше некоего (неизвестного мне) характерного размера турбулентных линз (а также предполагая "мягкий" характер краев этих линз) мы можем влегкую по такой сетке делать деконволюцию с переменным кернелом. Ну не совсем влегкую, но точно можем, у меня в загашниках где-то лежит соответствующая статья с примерами.

Поскольку поверхность земли у нас неплоская, мне кажется можно в две длины волны снимать - рельеф снизу один, а преломление будет разным - и сильно курить разницу между этими каналами на предмет извлечь преломление и перейти таким образом к варианту с "плоской" поверхностью.

[Stalky]

[quote:c10cf6a765="dmdimon"][quote:c10cf6a765="Stalky"]а какую именно информацию и чем/как Вы намерены почерпнуть из мгновенного изображения лазерного пятна?[/quote:c10cf6a765]
Ну если поверхность земли идеально плоская - то это пятно по идее будет квадратом кернела конволюции на турбулентности - на момент съёмки, в "трубе" пятно-обьектив. Если у нас есть сетка пятен с шагом меньше некоего (неизвестного мне) характерного размера турбулентных линз (а также предполагая "мягкий" характер краев этих линз) мы можем влегкую по такой сетке делать деконволюцию с переменным кернелом. Ну не совсем влегкую, но точно можем, у меня в загашниках где-то лежит соответствующая статья с примерами.

Поскольку поверхность земли у нас неплоская, мне кажется можно в две длины волны снимать - рельеф снизу один, а преломление будет разным - и сильно курить разницу между этими каналами на предмет извлечь преломление и перейти таким образом к варианту с "плоской" поверхностью.[/quote:c10cf6a765]

Не понимаю. Выложите статью, которую Вы упомянули, плиз.
Кроме того, размер пятна имеет значение, точнее, ИМХО имеет значение отношение размера пятна на Земле к размеру проекции ФРТ телескопа на Землю.

Что вообще делает атмосфера?


Превращает, собака такая, наш замечательный дифракционно ограниченный телескоп в аберрационно ограниченный. Две основные компоненты играют - наклон волны (Tilt component) и скачки фазы во фронте волны на неоднородностях (Roughness component). Общий наклон волны, прямо уж так, на разрешение не влияет - просто смещает положение источника в поле изображений в сторону (нет, в реале это приведет к потерям, но для упрощения рассуждений этот компонент опустим. Кстати, астрономические системы с адаптивной оптикой, работающие по лазерным опорным звездам эту компоненту не корректируют - не могут). Зато они содержат в себе такую хрень как измеритель волнового фронта, с которого и поступает сигнал на корректирующее зеркало и оба-на - апертура вновь когерентна(за счет обращения фазы) и правильно фокусирует волну в плоскости изображений.
Картинка от яркой опорной звезды на темном однородном фоне рассыпается/расплывается, это можно измерить и расчитать коррекцию зеркала для того, чтобы устранить аберрации и свести изображение в "точку".

Вот теперь снова вопрос, а Вы чем, как, какую инфу снимаете с изображения лазерного пятна? И как её используете?

Мысль про две частоты ИМХО весьма позитивная.

[Старый]

В телескопе с адаптивной оптикой мы получаем "одну звезду в кадре". А что мы получим ут?

[Старый]

Я подозреваю что адаптировать оптику одновоеменно на несколько (тысячи!) разных атмосферных искажений невозможно.

[G.K.]

В телескопе с адаптивной оптикой мы получаем "одну звезду в кадре". А что мы получим ут?

старый, мне сейчас некогда (утро, блин   ), но если на словах не ясно будет, то придётся рисовать. идея такая: в оптическом тракте у нас есть особое зеркало. Оно отражает 99.9 % излучения на определённых длинах волн вбок, а на остальных-проходит прямо сквозь него. сбоку ставим электрооптический элемент (пока не знаю какой именно), который позволяет нам то пропускать импульсы от лазера, то пропутить его к матрице. Тогда у нас получается два канала: текущий пиксел на матрице тракта изображения и текущий пиксел на матрице подавления турбулентности.
 
З.Ы. Это чего, моя идея в конце концов выродится в быстрокачающееся поперёк орбиты зеркало и два однопиксельных приёмника ?

[Старый]

Я ж не спрашиваю про техническую реализацию. Я спрашиваю: что мы тут получим теоретически?

[dmdimon]

статью про переменный кернел деконволюции поищу.

Озвученную идею попробую тупо экспериментально проверить. Идея следующая: идем на кухню, клеим за печкой газету, светим на нее лазерной указкой (для простоты - в пустое место). Включаем газ, снимаем. Используем поплывшее лазерное пятно с фотографии как кернел деконволюции. Смотрим, что выросло и думаем дальше.

Я не предлагаю делать адаптивную оптику - мне кажется слишком много там считать для реалтайма. А вот получить опорную картину атмосферных искажений мне кажется так можно.

ps. кстати, Старый, ведь никто не обязывает строить детектор фазы для адаптивки с опорой на одну звезду. Просто этого хватает снизу вверх для малого угла зрения телескопов и это сильно проще.