Маска Бахтинова — это устройство, используемое для точной фокусировки небольших астрономических телескопов. Хотя маски уже давно используются в качестве фокусировочных приспособлений, отличительный узор был изобретен российским любителем-астрофотографом Павлом Бахтиновым в 2005 году . [1] [2] Точная фокусировка телескопов и астрографов имеет решающее значение для выполнения астрофотографии .
Телескоп направляется на яркую звезду , а перед объективом телескопа (или перед апертурой) помещается маска.
Маска состоит из трех отдельных сеток, расположенных таким образом, что сетки создают три угловых дифракционных шипа в фокальной плоскости прибора для каждого яркого элемента изображения. При изменении фокуса прибора центральный шип, кажется, перемещается с одной стороны звезды на другую. В действительности перемещаются все три шипа, но центральный шип перемещается в противоположном направлении по отношению к двум шипам, образующим «X». Оптимальный фокус достигается, когда средний шип находится по центру между двумя другими шипами.
Небольшие отклонения от оптимального фокуса легко видны. Для астрофотографии цифровое изображение может быть проанализировано программным обеспечением для определения выравнивания пиков с субпиксельным разрешением.
Направление этого смещения указывает направление необходимой коррекции фокуса. Поворот маски на 180° изменит направление движения иглы на противоположное, поэтому ее легче использовать, если она установлена на телескопе с постоянной ориентацией. После достижения точной фокусировки маску необходимо снять.
Маска работает, заменяя диафрагму оптической системы (обычно круглую форму самого объектива) на диафрагму, которая является асимметричной и периодической. Наблюдение за точечным источником (например, звездой) дает дифракционную картину в фокальной плоскости, представляющую дифракционное преобразование Фраунгофера формы апертуры. Обычно эта картина представляет собой диск Эйри , полученный из круглой апертуры, но с маской на месте картина демонстрирует асимметричные пики, представляющие преобразование пространственной частоты и ориентации рисунка маски. Для получения высококонтрастных пиков, которые четко видны, требуются очень яркая звезда и очень темное небо. Эффект дифракции аналогичен получению узоров солнечных звезд в пейзажной фотографии с помощью обычных объективов камеры, где механическая диафрагма объектива настраивается на небольшую многоугольную форму с острыми углами.
В примере ниже центральный рисунок показывает хорошую фокусировку. Центральный шип заметно смещен от центрального положения на левом и правом изображениях.