ФлетБокс (flatbox) небольшого объектива

Печатаю я, значится, эту «шляпу выпускника»:

… подходит ко мне жена и спрашивает: «На какую это такую мелкую голову столь небольшая шляпа? И почему из красного пластика?» 🙂

Шляпа, и правда, получилась небольшая. Поэтому было решено надевать её на телескоп SkyWatcher ED80. А штука эту нужна, чтобы флеты снимать. Причём фраза «флеты снимать» вовсе не означает аренду квартир :). Если кто не в курсе, то flat field frame, он же кадр ровного поля, это снимок залитого белым (серым) поля. В идеале — равномерно залитого.

Вчера объяснял среднему сыну, зачем нужен флет и флетбокс. Дал ему в руки бинокль и попросил смотреть на дом соседа. Кроме того, что мы нашли там много интересного, ещё обратили внимание на виньентирование. То есть затемнение краёв. Такая же беда и с большинством объективов, используемых в астрофото. Не исключая ED80. При съёмке ровно освещённой сцены в центре яркость будет 100%, к краям хорошо если 80..90% остаётся (значение зависит от размера сенсора и объектива).

Если отснять птичку или галактику, в кадре будет это яркостное пятно. А если отснять ещё равномерно светлое поле с помощью этой «шляпы», да поделить кадр галактики на отснятый флет, то потемнение уйдёт.

И зачем так усложнять? Зачем флетница, если можно просто нарисовать круговой градиент в фотошопе и поднять яркость по краям? Ах если бы… только сферический конь (и то только в вакууме!) имеет чёткую и стройную округлую фигуру.

Пример флета 100мм рефрактора

Реальные же флеты, вот пример, они смещены согласно всем проблемам юстировки объектива, смещения сенсора, количества и качества чернения и светоотсекающих бленд, чего-то ещё и третьего и десятого.

А в добавок, чёрные прыщи на флете сверху — это мусор. Маленькие прыщи — мусор на покровном стекле матрицы. Чуть больше круги — на фильтрах. Ещё больше — на корректоре и дальше по мере удаления от фокальной плоскости (от сенсора камеры). Флет убирает и их! Ай да молодца! 🙂

На самом деле это все знают. Ну или почти все, кто хоть раз занимался астрофотографией. Ибо это основа. Но вот чего не знают многие, даже сурьёзные астрофотографы, что флет ещё занимается нормализацией (выравниванием) чувствительности каждого пикселя.

Но довольно науки! Пора переходить к технике!

Флетбокс из «светящейся бумаги». Запитан 12В АКБ

На Али появились т.н. EL Backlight. Тут же их начали пробовать использовать как основу флетбокса. Попробовал и я. Знакомый прислал мне эту А5 панель. Из неё, кстати, можно вырезать кусок нужной формы! А я (провозившись полтора месяца и сделав потом всё за 15 минут) отпечатал корпус. Ту самую шляпу выпускника.

… и крышку. И крепление для блочка розжига панели.

Подставка отпечатана отдельно, наклеена дихлорметаном. К ней саморезами розжиг

Завтра отправлю знакомому флетницу. Как он проверит ровность поля, отпишу.

… а ещё эту панель можно встроить в мотокрышку! Это моя следующая задумка.

Переходник: монти -> фотик+искатель(гид)

Есть монтировка. EQ3, HEQ5pro, *EQ6, … да любая с Vixen-style (т.н. «узким») ласточкиным хвостом. Обычно на ней телескоп на ЛХ. Но что, если телескоп на паузе, а поснимать хочется? Ставим ЛХ, к нему 50 мм искатель на его ноге — в роли гида. На пластину крепим фот, на него объектив и вуаля — мини-астрограф!

Первая версия девайса включает в себя э… фанерное изделие. Фанерка-ЛХ и фанерная пластина на ней. Обе по 15мм, стянуты болтами.

Крепление искателя сделал попрочнее, так как там резьба для удержания ноги искателя. Нарезал из капролона, он хорошо резьбу держит. Пока фрезеровал капролон, набрал кучу «снега» для поделок к предстоящему НГ. Берёшь, скажем, МДФ или фанеру, красишь её в нужный цвет и посыпаешь «снегом». Тот прилипает к краске и получается очень по-новогоднему!

 

Пока не пришла мне из Китая фасонная фреза для быстрого нарезания ЛХ, оный пришлось резать 3Д-фрезеровкой. Чутка муторно, но не я же вожу фрезой по заготовке, а станок. А он хоть час такого туда-сюда стерпит 🙂

Осталось покрыть лаком, да винтами/болтами стянуть 2-3 слоя изделия (прозенковав плиты и подрезав крепёж). Ещё добавить фото-винт. Внизу под него есть углубление.

Мотокрышка / мотомаска

Уф! Доделал первую полноценную версию мотокрышки, она же мотомаска. Была мысль сделать апертурное колесо, то есть реализовать в одном устройстве и мотокрышку, и мотомаску, но … спроса нет на подобный компот. Да и Оккам протестует! 🙂

Комплект включает в себя:

  • хомут, он же кронштейн крепления мотора, концевиков и коробки контроллера. Рисовался под SW ED80, но можно напечатать под другой диаметр бленды;
  • крышка на кронштейне. Крепёж: 4 винта М3 с гайками;
  • маска на таком же кронштейне. Маска считалась под ED80 с 0.85х флатнер-редуктором, но будет работать на объективах ~500 мм и рядом;
  • пара концевиков (прикручены к кронштейну). Их можно чутка подогнуть для более полного открытия / закрытия крышки. Ещё можно термоформировать (то есть феном подуть) ручки крепления крышки / маски. Если понадобится;
  • контроллер в его же корпусе.

К контроллеру подключаем USB (к его ардуине). Стандартным джеком со стандартным 2.1мм центром подключаем +12В (+ стандартно внутри). Запускаем программу и вуаля!

Софтина пока простенькая. @БорисЕ обещался написать универсального мегамонстра, покрывающего потребности и его мотокрышки (Samyang 135 f2), и почти любого другого похожего железа.


Изнутри

Ох и комплексный проект получился. Чего в нём только нет! Я в плане изготовления этой, вроде бы несложной с виду штуковины.

  1. Сначала я отрисовал в Rhino 3D хомут крепления мотора и концевиков.
    Печатал ещё летом. Печатал три раза. Сначала катушка с проволокой запуталась, потом чёт ещё произошло и … вах, на третий день (каждый раз по 8 часов печати) я получил хомут.
    Оказалось, накосячил с отрисовкой крепления мотора. Да и сам крючок крепления оказался слабеньким. Пришлось на месте сверлить доп. отверстие и подклеивать PLA дихлорметаном.
  2. Маску я решил фрезеровать из 1мм нефольгированного стеклотекстолита. Можно было и напечатать из PLA, но … в общем, фрезеровку я люблю больше. Она точнее, мощнее, гибче в плане выбора материала, хоть и не столь трёхмерна, как печать. ~Десятую версию мотокрышки, несомненно, надо делать на фрезере;
  3. Мотор подключил к ULN2003 платке. Ту к ардуине. К ней же два концевика. Узнал / вспомнил, что pullup резистор встроен в ардуине, если его включить. Бонус мне и радость Оккаму, протестующему против лишней пайки;
  4. Захотелось чтобы мотор работал с ускорением. Не нужно оно в этом проекте на этом моторе, но почему б не изучить? Оказалось просто — есть готовая либа под Arduino. Кто б сомневался. Звать AccelStepper. Дольше желаемого дебужил простую firmware — сходу не давались концевики и экстренный стоп моторов;
  5. Не долго думая, накатал простую софтину на C Sharp под Windows. Протокол общения простой, включает в себя всего три команды. Упс. Третью кнопку забыл нарисовать. Что ж, есть задел для v2 🙂
  6. Посмотрел на ворох проводов и понял, что нужно рисовать и резать платку под арду и uln2003. Так что KiCad: схема, проектирование и разводка (простой) печатной платы. Накосячил, естественно. Вообще не понимаю, как люди сходу делают продукты? Делают? У меня первый блин в 25%+ комом!
  7. Впервые на этом станке опробовал гравировку, сверловку, рез контура платы через ранее изученную кучу софта. Хорошо, на этом же сайте есть описание как победить печатную плату! Я давно всё забыл, как окзаалось;
  8. Корпус в Rhino я отрисовал достаточно быстро. Очень нервировала только привязка к 1/10 дюйма. Надо было оставить сверловку и уйти от дюймов как можно быстрее. Что я там говорил про задел на v2? 🙂

Собрал, проверил, работает! Отправляю в славный город Нано-Фоминск.

Сам вижу, что есть потенциал для улучшения. В 3Д-модели уже отразил несколько собой же замеченных хотелок / багов. Но … устал от этого проекта. Хочется перевернуть страницу и заняться грелкой вторички ньютона. Почти всё готово для неё. А там дальше ещё проект. И ещё… и ещё….

Кронштейн для лазерной указки

Есть кэнон или другая зеркалка? Выехали в поле, начали снимать звёзды. А куда целится фотоаппарат?

Если есть лазерная указка, можно установить её на фот — через кронштейн в башмак вспышки:

Напечатал на 3Д-принтере. Нарезал резьбу М5. Внутренний диаметр кронштейна 14мм + 4мм на регулировку. Кронштейн скоро будет доступен для покупки в инет-магазине обсерватории. Нужно только фотки нормальные сделать и напечатать ещё один экземпляр «на склад».

… а клавиатуру надо будет завтра помыть 🙂

Большой фанерный ЧПУ фрезер — тест с моторами

Зашёл сегодня на почту. Пришли шаговики для фокусёров и других поделок. Обычные мелкие, короткие NEMA 17. И ещё целый мешок драйверов этих самых шаговиков — DRV8825.

Пока я ехал домой, пришла мысль приладить эти мелкие моторы к станку. Большие моторы (NEMA 23 / L=76мм) уже заказал, но охота ж пуще неволи.

На ардуине, с использованием AccelStepper набросал мелкую программку синхронного перемещения пары моторов. Программа читает положение двухпозиционного переключателя и вращает моторы направо или налево.

Баловство, конечно, нужны моторы мощнее. Но блин… Всё-таки она вертится! Ой, движется! 🙂

Нужно поскорее собирать станок, ему уже есть работа в обсерватории. Мотокрышки, мотомаски, крепления фокусёров и другая астронужность.


А вот видео движения станка по оси Z:

 

Samyang фокусёр и мотокрышка

Собрал прототип. Косяки ещё видны, но уже начался вырисовываться Продукт! 🙂

ещё фото здесь: http://photo.milantiev.com/?dir=3474

Видимые мною проблемы:

  • фанера не годится. Неплохо для прототипирования, но слишком много возни в производстве: нужно подбирать качественный материал, необходимо ошкурить, залачить, кой-где загрунтовать. И когда сверлишь её в торец, скорей всего она треснет и испортит всю деталь. Я ставлю на капролон, но можно и Д16Т заняться;
  • диаметр бленды почему-то принял 90мм. И всё гордился самьянгами, — ах молодцы, точно как сделали! При замере диаметр оказался 93мм. Фанерка натянулась чуть покрякивая.. Такое бывает 🙂 переделаю, не проблема;
  • для лучшей развесовки и чтобы провода не путались близ ремня фокусёра, мотокрышку я разверну на 180°. Детали перерисовывать не нужно, просто собрать следующую версию иначе;
  • пока что не готов контроллер крышки. Схемотехника почти готова — она собирается из готовых алишных блоков. Firmware в процессе. В неё ещё хочется добавить грелку и пару термодатчиков. Поэтому нижнюю плиту придётся чуть расширить направо, там будет коробка контроллера.

А в остальном, прекрасная маркиза, всё хорошо… всё хорошо 🙂

P.S. И да, с небольшими изменениями схема применима к любому объективу.

3D принтер, делающий сам себя!

Я думаю многие слышали этот прикол: «Этот 3D-принтер напечатан на 3D-принтере» :).

Участь эта не минула и мой, недавно приобретённый, принтер.

Я понимаю, что принтер дешёвый. Но всё же странно, что у двух Т8 валов вертикальной оси Z не было опоры с подшипником. Напечатал, вставил подшипник, каждую сторону стянул тремя М3 болтами с гайками.

Валы-то чуть кривые, что естественно для их цены, так что при быстром перемещении наверх / вниз, когда они ещё висели, они начинали дико вибрировать. Могли и заклинить. Теперь хорошооо.

… а внизу левой и правой поддержки подшипников я сделал площадку. К ней приклею обрезок светодиодной ленты. Будет лучше виден процесс печати.


Что ж, пойду замерять и проектировать 3D-деталь крепления мотора фокусёра ньютона 300ф4! Должна же быть астро-польза от этого астро-3д-принтера 🙂

3D принтер в деле

Очень я вдохновлён своей новой игрушкой. Мне кажется, область её применения в обсерватории огромна… хоть и ограничена.

Сначала я, неопытной рукой, залил на флешку для печати первую модель, что попалась под руку. Ей оказалась 1.5мм высоты фокусировочная маска на самьянг. Задача не из простых, ну и «первый блин» оказался комом:

Решительно напрягая гугл, я примерно понял что к чему :). Отрисовал корпус для платки фокусёра, отправил на печать.

… пришёл сосед (он помогает мне по стройке) и «Олег, я на автомате выдернул этот удлинитель, там ничего не сбилось?» 🙂

Второй раз поставил печатать ту же модель — великолепно! Однако, спасибо Серёге-соседу, на срезе отпечатанной модели очень хорошо видно, как с заполнением 20% (кажется… или 10%?) формируются рёбра жёсткости конструкции.

 

Я вдохновлён и рисую на этот раз нормальный корпус для фокусёра телескопа. Где есть место под USB-провод, где остальные разъёмы тоже врезаны в корпус.


Первая рабочая версия корпуса получилась такой:

Мотокрышка

Нарисовал, вырезал на ЧПУ-фрезере из фанеры, собрал… покрасить забыл, придётся разбирать 🙂 — небольшую апертурную маску / крышку. Подходит для фотообъективов и небольших апошек.

Ах да, кроме крышки тут ещё (уже готовый) фокусёр на Samyang 135 f2.

На крышке два концевика. Управляется ардуиной через ULN2008 «драйвер». Крутит крышку дешёвый униполярный движок с редуктором ST35. Концевики понимают, когда крышка дошла до одного или другого края. Примерно так:

Осталось напрограммить ардуины и написать ASCOM-драйвер «купола». В этом проекту поможет Борис.. собственно, пользователь первого экземпляра крышки 🙂

Его хобби как раз программирование, в т.ч. ардуин и ASCOM драйверов.

Фокусёр Samyang 135 f2

Всем хороший объектив Samyang 135 мм. Светосииииилище аж ф2. При том, что даже на ф2 можно снимать звёзды! То есть качество вне всяких похвал. Но вот беда — нет моторчика фокусёра. Выходит, снимать им удалённо не так просто. Светосила высокая, фокус уходит быстро.

Не я придумал использовать шаговик для фокусировки. Не я придумал MyFocuserPro2 — комплект ПО для управления этим шаговиком с компа через ардуину и драйвер шаговика. Не я, опять таки, придумал ремнём обнять объектив… похоже, вообще ничего я не придумал. Разве что разработал 3Д-модель, перевёл в Aspire и отфрезеровал:

Две детали из 12мм фанеры. В видео ниже они ещё без лака.

Одна деталь из текстолита. К ней крепится мотор, она крепится к фанере. Попутно этот крепёж стягивает два слоя фанеры. Посреди фанеры стакан для мотора. Ничего помельче не было, взял NEMA 17.

Сдвигая в пазах мотор (до 5 мм) можно натянуть или ослабить ремень.