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Takahashi - TOA 130/1000

  • Takahashi - TOA 130/1000
     
    Es ist ein ganz besonders farbreiner APO! Das Besondere daran ist aber, daß das blaue und rote
    Spektrum eine minimal kürzere Schnittweite haben, also 41 µ bzw. 15 µ vor der Hauptfarbe Grün
    liegen und Gelb mit + 17 µ hinter Grün liegt. Da auch der farbabhängige Öffnungsfehler kaum
    wahrnehmbar ist, (Blau leicht über- und Rot leicht unterkorrigiert) entsteht auch in diesem Fall
    beim Foucaulttest ein fast weißliches Testbild, gerade so, als hätte man es mit einem Newton-
    Spiegel zu tun. Obwohl die RC-Indexzahl in etwa der von TMB's entspricht, erscheint über diese
    Farbanordnung dieser APO farbreiner als ein TMB APO.
     
    Die Untersuchung soll in mehreren Schritten erfolgen: Zunächst interessiert mich das Basis-Gerät und
    dessen optische Merkmale. In einem weiteren Schritt interessiert mich die Situation mit dem Feld-Korrektor,
    da hat ein Vorversuch schon erstaunliche Ergebnisse zutage gefördert. Eine weitere Untersuchung will
    ich dem Focal Reducer, Telekompressor oder der Shapley-Linse widmen, drei Namen für ein und diesselbe
    Sache.
    Es gäbe dann noch einen Extender im Zusammenhang mit einem Bino-Ansatz. Dessen Merkmale vermutlich
    erst am Schluß der "Trilogie".
     

     
    Neben den opt. Daten zeigt das Foto zugleich das Blendensystem im Inneren des Tubus. Bei einem Öffnungs-
    verhältnis von f/7.69 ist die Schärfentiefe mit 65 µ sehr kurz. Trotzdem liegt der RC-Index unter 0.5 diesen
    Wertes.
     

     
    Sehr deutlich erkennt man die Farbreinheit beim Sterntest. Vergleicht man mit diesem nun wirklich sehr
    farbreinen TMB (gemessen an der RC-Index-Zahl von 0.1431) dann erscheinen die bräunlichen Farbsäume
    dieses f/7.7 Systems geringer zu sein als sie beim TMB-Vergleichsbild auftauchen. Beim TOA sieht man
    diesen bräunlichen Farbsaum intrafokal, beim TMB hingegen extrafokal. Offenbar spielt die Anordnung der Schnittweiten
    der Spektral-Farben eine nicht uninteressante Rolle bei der Beurteilung der "Farbreinheit"
    Die Reihenfolge beim Takahashi: Blau, Rot, Grün und Gelb
    Die Reihenfolge beim TMB: Rot, Grün/Gelb und Blau
     

     
    Zwischen dem Foucault und dem Lyot-Rauhheitstest ist kein Unterschied erkennbar, was auf eine hohe
    Flächenqualität schließen läßt. Dennoch ist die flache Zone am Rand und in der Mitte erkennbar, im Prinzip
    eine Überkorrektur, die sich darin ausdrückt.
    Analog zum Gaußfehler, bei dem die Hauptfarbe Grün möglichst perfekt, und das blaue Spektrum zart über-
    koorigiert ist, das rote Spektrum dafür unterkorrigiert ist, läßt sich dieser Effekt am Ronchi-Test erkennen.
    Die "stärkste bauchige Verformung" der Linien erkennt man auf dem blauen Bild. Man muß aber schon sehr
    genau hinschauen, wenn man es erkennen will.
     

     
    Geordnet nach den Schnittweiten auch die Interferogramme, wobei die Durchbiegung dadurch entsteht, daß
    auf die Hauptfarbe Grün der Fokus "eingefroren" ist. Damit entsteh im kürzeren Spektrum eine Streifen-
    Durchbiegung nach oben, im längeren Spektrum nach unten. Für Gelb jedoch nicht mehr zu erkennen.
     

     
    Das Interferogramm beim 546.1 nm wave (e-Linie)
     

     
    und der Restfehler: Astigmatismus
     

     

     
    Und wäre nicht noch ein leichter Zentrierfehler, der leicht zu beheben ist, dann wäre man bei fast 0.98 Strehl.
     

     
    Gewissermaßen als Überleitung die erste Untersuchung, was mit einem Sternscheibchen bei 222-facher
    Vergrößerung im Feld passiert. Bis zu einem Felddurchmesser von 32 mm ist das Feld frei von Vignettierung.
    Das defokussierte Sternscheibchen verformt sich elliptisch, was aber der Hinweis auf Astigmatismus im Feld
    bedeutet. Bis Durchmesser 20 mm ist davon noch wenig zu erkennen. Deutlicher sieht man das bei 15 mm
    Achsabstand oder 30 mm Felddurchmesser. Für diesen Fall jedoch gibt es den hervorragenden Feldkorrektor,
    dessen Untersuchung in einem zweiten Teil erfolgen soll.
     

  • Hallo Wolfgang


    Danke für diesen schönen Bericht.


    Ich habe selbst schon mit dem TOA beobachtet und kann bestätigen, dass dieser ein sehr farbreiner Apochromat ist, wenn nicht der farbreinste?!


    Verzeih mir, aber einen kleinen Wehrmutstropfen muss ich monieren.
    Dieser Test zeigt, dass die RC-Indexzahl kein quantitatives Verhältnis zur Farbkorrektur beschreibt.
    Den sonst müsste die RC-Indexzahl bei einem so farbreinen Objektiv noch kleiner ausfallen als beim TMB.
    Foucaulttest und Sterntest sind in diesem Fall aussagekräftiger.


    Gruß Uwe

  • Hallo Uwe,
     
    zur Klassifizierung von Achromat, Halb-APO und Voll-APO ist diese Index-Zahl durchaus tauglich. Nur in
    diesem Fall fällt mir auf, daß die Größe des Gaußfehlers und eventuell die Reihenfolge der Farbschnittweiten
    ebenfalls noch eine Rolle spielen. Den Gaußfehler würde man über einen abnehmenden Strehl-Wert sowohl
    der Über-, wie Unterkorrektur quantitativ bestimmen können, wobei das Optimum bei Grün liegen sollte.
    Die Vergleiche sind auch deswegen etwas schwieriger, weil man selten ein "lupenreines" Objektiv hat und
    schon ein Zentrierfehler die exakte Messung der Farbschnittweiten erschwert. Aus diesem Grund liegen die
    Streifen auch diagonal und damit im 90° Winkel zur Koma.
     
    Nochmals eine Gegenüberstellung der Situation:
     
    Beim TMB dominiert extrafokal das Rot, weil es die kürzeste Schnittweite hat, Gelb/Grün exakt zusammen-
    fällt, Blau auf dem Foto fast nicht auffällt.
     

     
    Extrafokal müßte Blau auftauchen, weil es am kürzesten fällt. Rot liegt näher an Grün und Gelb. Gelb fällt
    als Farbe am wenigsten auf. Es scheint so zu sein, daß die Lage von Rot und Blau auf den Eindruck der
    Farbreinheit noch einen Einfluß hat, weil man den Farbsaum dieser beiden Farben am besten sieht. Auch
    spielt die Belichtungszeit auch noch eine Rolle.
     

     
    Im Feinbereich stößt die Indexzahl vermutlich an eine Grenze, für die allgemeine Klassifizierung ist sie aber
    durchaus tauglich. Da ich aber das sekundäre Spektrum eines Refraktors immer auf mehrere Arten darstelle,
    läßt sich das Problem etwas sicherer definieren. Und in diesem Fall ist der Stern- und Foucault-Test tatsäch-
    lich aussagekräftiger.
    Vergleicht man obere Ronchi-Aufnahmen mit denen vom TMB 100/800, so wird die Überkorrektur bei Blau
    deutlicher, ebenso die Unterkorrektur bei Rot. Dies drückt sich sehr deutlich beim Foucault-Test aus, wenn
    man nur die sichelförmige Farbverteilung des hellblauen Bereiches betrachtet, die über die Überkorrektur
    dieser Farbe entsteht. Beim TAO ist dieser Farbeffekt nicht zu beobachten, weil hier der Gaußfehler geringer
    ist. Offenbar ist dieser Effekt auch am Himmel wahrnehmbar.
     

     
    C’est la vie

  • Hallo Wolfgang


    Danke für deine Antwort.


    Zitat

    Nur in diesem Fall fällt mir auf, daß die Größe des Gaußfehlers und eventuell die Reihenfolge der Farbschnittweiten
    ebenfalls noch eine Rolle spielen.


    Das denke ich auch, dass die Sphärische-Aberration der einzelnen Farben noch einen gewichtigen Einfluss auf die Farbwiedergabe hat.
    Die Farblage in der Schnittweite, wird auch wegen der Größe des Beugungsscheibchens eine Rolle spielen, wobei das Erstere, wohl das Entscheidendere sein wird.


    Zitat

    Offenbar ist dieser Effekt auch am Himmel wahrnehmbar.


    Also ich für meinen Teil, konnte da keinen Unterschied mehr im Fokusbild erkennen.


    Gruß Uwe

  • noch farbreiner mit Feldkorrektor
     
    Für die Fotografie verlangt man ein korrigiertes, ebenes Bildfeld - möglichst groß - und möglichst
    keinen Farblängsfehler, den man an hellen Sternen erkennen könnte. Farbrein wäre ja bereits die
    Grundversion. Für diesen Fall wäre ein Felddurchmesser bis 20 mm Durchmesser noch einigermaßen
    korrigiert, ein ebenes Bildfeld hätte man aber noch nicht. In der oberen Bildhälfte untersuchte ich
    deshalb die Abbildung einer 5 Micron Durchmesser großen Pinhole a) auf der Achse, b) bei 20 mm
    Bildfelddurchmesser und c) 30 mm Bildfelddurchmesser. Bereits bei 20 mm Felddurchmesser verzieht
    der auftretende Astigmatismus das Sternscheibchen, bei Durchmesser 30 mm noch besser
    erkennbar. Auch im Fokus bildet sich eine astigmatische Figur ab, bei der vermutlich auch noch
    Coma im Spiel ist.
     

     
    In der unteren Hälfte des oberen Bildes nun die Situation mit Feldkorrektor. Bis 20 mm Bildfelddurchmesser ist
    das Sternscheibchen intra/extrfokal nahezu rund und im Fokus gut definiert. Auch bei Durchmesser 30 mm
    die gleiche Situation, nur taucht hier eine nicht unerhebliche Vignettierung über den Rand auf, weshalb sowohl
    intra- und extrafokal die Figur gleich ist. Der Astigmatismus ist verschwunden, und das Sternpünktchen im
    Fokus exakt genauso groß.
     
    Beachtlich, daß mit Feldkorrektor die Farbreinheit noch zunimmt und damit auch die RC-Indexzahl kleiner
    wird. Das hat damit zu tun, weil Rot/Grün und Gelb exakt zusammenfallen und sich somit deren Abstand
    zu Blau als geometrisches Mittel halbiert.
     
    Der Foucault-Test zeigt eine größere Farbreinheit, aber zugleich eine stärkere Überkorrektur, die man sowohl
    über die "Mulde" bei Foucault, über den Ronchitest intrafokal 13 lp/mm und die "M"-förmige Streifenüberlagerung
    bei den folgenden Interferogrammen erkennen kann.
     

     
    Der Fokus wurde auf Grün eingestellt, das mit Rot und Gelb exakt zusammenfällt. Bezogen auf meine dunkle
    Linie (in der Mitte der Streifenbilder) zeigen diese drei Farben die gleiche Einstellung. Lediglich Blau fällt
    etwas kürzer, was zur Folge hat, daß sich die Streifen am Rand etwas nach oben biegen. Um der Zentrier-Coma
    auszuweichen habe ich die Streifen schräg gelegt.
     

     
    Das Referenz-Igramm für 546.1 nm wave (e-Linie)
     

     
    Die 3-D-Darstellung der Wellenfront zeigt die Überkorrektur
     

     
    ebenso in anderer Form das synthetische Streifenbild
     

     
    und schließlich der quantitative Strehlwert zum vorherigen Wert von knapp 0.98 Strehl eine Minderung auf
    0.96 Strehl. Alles Werte, die in der Praxis keine Rolle spielen. Der eindrucksvollste Beweis wäre nun eine
    Feldaufnahme durch die Astro-Fotografen. Das ist aber eine andere Baustelle die mich überfordert.
     

     
    im dritten und letzten Teil wäre da noch ein Focal Reducer, Telekompressor oder Shapley-Linse genannt.

  • Hallo Wolfgang.
    Schöner Test und er bestätigt auch meine Erfahrungen. Wir haben so ein Teil bei uns auf der Sternwarte. Einen farbfehler konnte ich bisher noch nicht feststellen, allerdings ist uns auch schon aufgefallen, daß man zum Fotografieren unbedingt den Flattener nehmen sollte. Wir hatten immer wieder in den Bildecken längliche Sterne, die mit dem Flattener weg waren. Allerdings reduziert unserer die Brennweite auch gleich auf ca. 700mm.
    Alles in Allem ein super Teleskop mit dem man gern arbeitet. Besonders Schön find eich die Möglichkeit den OAZ zu drehen, ohne daß der Fokus verloren geht.


    Eine Aufnahme vom Leo-Triplett habe ich mal angehängt.
    http://www.astrohome.info/Astr…LEO-Triplet_jpg_orig.html
    Das ist aber shcon auf die Hälfte verkleinert.


    Hier mal noch ein TIF in Originalgröße mit Flattener/Reducer
    http://rapidshare.com/files/152066283/NGC2264.tif

  • Danke für das schöne "Sahne-Häubchen", Thomas! Läßt sich von Deiner Seite das Bildfeld in Millimeter zurückrechnen, bzw. umgekehrt, mit welche Chip-Größe entstand die Aufnahme? Bei 30 mm Bilddurchmesser hat man es mit Vignettierung zu tun. Vermutlich fällt das in Deinem Fall gar nicht auf.
     
    Zit: "auf die Hälfte verkleinert" verstehe ich so, daß das ! gesamte Bild ! um den Faktor 2 verkleinert worden ist. Die *.tif Datei läßt sich nicht laden. Hättest Du noch einen anderen Link?

  • Hallo Wolfgang.


    Das Originalbild wurde mit einer STL-6303E gemacht. Das heißt es ist im original 3072x2048 Pixel bei einer Chipgröße von 27,7x18,5mm.
    Mit ist aber gerade aufgefallen, daß die aufnahme nicht nur verkleinert, sondern auch beschnitten ist, also nicht aussagekräftig.


    Die TIF-Datei allerdings ist 1:1 unbeschnitten. Wieso meinst du das mit nicht ladbar? Bei Rapidshare auf 'Free-User' Klicken und eine Minute warten. Dann erscheint der Downloadlink. Oder wird sie nicht vom Bildbetrachter geladen?
    Ist eine LZW komprimierte TIFF.

  • Takahashi - TOA 130/1000 + Focal Reducer
     
    Bei Verwendung des Focal Reducers bekommt man variabel eine effektive Brennweite von 690 -
    780 mm. Damit variiert sich auch die Schärfentiefe von T = 0.0308 (690 mm) bis T = 0.0393 (780
    mm). Dadurch variiert auch die RC-Indexzahl von 1.4301 (690 mm) bis 1.1191. Man merkt es am
    Farbsaum vom Sternscheibchen, das mit zunehmendem Abstand des Korrektors vom Objektiv
    farbreiner wird. Die brilliante Farbkorrektur ohne Korrektor reduziert sich auf die Situation eines
    guten Halb-APO (690 mm) bis normalen APO's (780 mm) Die Testbilder entstanden bei 690 mm
    effektive Brennweite.
     
    Man hat den Eindruck, daß dieser Focal-Reducer eine frühere Entwicklung von Takahashi ist und damit das
    TOA Spitzenprodukt nicht mehr in der gewohnten Weise unterstützt. Die Kombination mit dem Feldkorrektor
    ändert an der vom Reducer eingeführten Farbsituation nichts. Jedenfalls fällt dieser Farbsaum sofort auf
    und er deutet darauf hin, daß die Schnittweiten-Anordnung durch den Reducer verändert worden ist, was
    sich über die Interferogramme und Schnittweiten-Messungen bestätigt.
     

     
    Bereits das Foucault-Bild erscheint "farbiger" und selektiert z.B. den Blauanteil auffälliger auf die rechte Seite
     

     
    Der Gaußfehler ist zwar weiterhin minimal, jedoch werden die Ronchi-Bilder überlagert durch eine tendentielle
    Überkorrektur, an der man weiter unten trotzdem einen Rest-Gaußfehler erkennen kann.
    Bei den Interferogrammen im unteren Teil des folgenden Bildes wurde der Fokus auf Grün fixiert, was zur
    Folge hat, daß sich die blauen Streifen nach oben biegen und die gelb und roten Streifen nach unten. Damit läßt sich ebenfalls die Fokuslage der Spektralfarben zeigen.
     

     
    Im folgenden Bild wurde auf jede Farbe fokussiert um Überkorrektur+Gaußfehler darzustellen: Die Überkorrektur dominiert
     

     
    trotzdem läßt sich über die Wellenfront-Deformation zwischen Blau und Rot bei gleicher Einstellung des Diagrammes ein REst von Gaußfehler erkennen.
     

     
    Wer also alles auf dem TOA 130/1000 herausholen möchte, läßt den Focal Reducer besser weg.

  • Hallo Thomas,
     
    mit der Tif-Datei habe ich kein Glück. Download mindestens 8 min und dann nur SchwarzWeiß-Müll. Wie wär es mit ein JPG Datei und einem anderen Link, da ich kein Premium Kunde auf der dortigen WebSeite werden will.

  • Hallo Wolfgang,


    welchen Reducer hast du genau für diesen Test verwendet. Der Original-Takahashi ergibt doch beim TOA eine feste Brennweite von 750mm!
    Ich kenne nur einen, und auf dem steht "Reducer TOA/FS".
    Sprechen wir da vom selben?



    Viele Grüße


    Tobias

  • Der war's:
     

     
     
    ebenso wie beim "Extender" früher Barlow-Linse genannt, entscheidet die Position im Strahlengang, wieviel
    vom Durchmesser der Linse benutzt wird, und damit über die System-Brennweite. Würde ich hingegen zur
    Barlow-Linse noch eine Untersuchung anfügen, dann müßte ich berücksichtigen, daß in diesem Fall häufig
    ein Bino benutzt wird, also ein Glasweg eingeführt wird, der die Farbsituation in spezifischer Weise verändert:
     
    Bei allen APO-Systemen, die ohne Glasweg entworfen sind, führt ein BINO zu einer farblichen Verschlechterung.
     
    So ganz nebenbei: Ich hab da einen Sternfreund, namens "Zauderer", der sich schon lange einen
    TOA kaufen will - bisher ist es nur beim "Wollen" geblieben. Vielleicht hat's ja was genützt.

  • Hallo Wolfgang


    Danke für den Klasse Bericht.
    Das macht wirklich Lust auf einen dieser TOA's :)


    Ich selber habe einen FS-102 für den ich kürzlich einen gebrauchten F6 Reducer erstehen konnte. Laut der Tak Preisliste, die hier vor mir liegt, gibt es unterschiedliche Reducer für die FS und die TSA/TOA Linie. Die Bestellnummern sind aber ziemlich ähnlich:
    FS: TKA31580
    TSA/TOA: TKA31580S


    Der Preis beider Reducer ist ebenfalls sehr ähnlich. Ob es wirklich Unterschiede gibt ist nicht zu eruieren. :huh:


    Beim Flattner hingegen gibt es für FS und TOA 130 ein und denselben: TKA31582


    Hier noch ein Bild meines Reducers für FS-102 und FS-128:


    LG
    Chris