Как рассчитать масштаб пикселя телескопа и камеры

Формула и единицы

Используйте формулу: масштаб пикселя = 206,265 × размер пикселя в мкм / фокусное расстояние в мм. Результат получается в угловых секундах на пиксель, записывают как ″/px или угл. сек./пиксель.

Число 206,265 связывает линейный размер на фокальной плоскости с угловым размером на небе. В формулу подставляют именно размер одного пикселя, а не разрешение матрицы в мегапикселях и не размер сенсора целиком.

Как получить исходные данные

Фокусное расстояние берите для реальной съёмочной конфигурации. Если установлен редуктор или барлоу, номинального фокуса трубы недостаточно: нужен итоговый фокус после изменения оптической схемы. Коэффициент аксессуара и его рабочие расстояния проверяйте по инструкции изготовителя.

Размер пикселя обычно указан в спецификации камеры. При аппаратном биннинге, если камера формирует один объединённый пиксель из нескольких, для расчёта используют эффективный размер такого пикселя. При программном уменьшении изображения масштаб исходного кадра не меняется, но у экспортированной уменьшенной версии он будет крупнее.

Примеры расчёта

Камера с пикселем 3,76 мкм работает на телескопе с фокусным расстоянием 600 мм. Расчёт: 206,265 × 3,76 / 600 = примерно 1,29″/px. То есть деталь размером около 1,29 угловой секунды проецируется на один пиксель.

Для пикселя 4,63 мкм и фокуса 1000 мм результат составит 206,265 × 4,63 / 1000 = примерно 0,95″/px. Хотя пиксель второй камеры крупнее, более длинный фокус даёт меньший участок неба на пиксель.

Если к системе с фокусом 600 мм применён редуктор с коэффициентом 0,8, приблизительный фокус станет 480 мм. Для пикселя 3,76 мкм масштаб будет примерно 1,62″/px. Поле зрения станет шире, а изображение объекта на матрице — меньше.

Зачем рассчитывать масштаб заранее

Масштаб помогает сопоставить камеру с телескопом, оценить размер объекта на кадре и выбрать цели, соответствующие полю зрения. Он также нужен программам астрометрического решения: в Siril при решении опорного кадра вводят фокусное расстояние телескопа и размер пикселя камеры.

Не оценивайте качество будущего снимка по одному масштабу. На итоговую детализацию влияют атмосферная турбулентность, фокусировка, ведение, качество оптики, коллимация и обработка. Расчёт даёт геометрию системы, но не гарантирует разрешение.