TSA - Spitzen-Optik



  • 18.05.2007 Achromate der neuen Generation, Interstellarum Bericht // http://www.astro-foren.de/showthread.php?8519-Apochromate-der-neuen-Generation&p=32941#post32941
    26.03.2009 the World's finest ~ instruments // http://www.astro-foren.de/showthread.php?10423-the-World-s-finest-instruments&p=39697#post39697
    30.04.2009 TSA 102 - Super APO Takahashi // http://www.astro-foren.de/showthread.php?10537-TSA-102-Super-APO-Takahashi&p=40202#post40202
    23.01.2012 Takahashi TSA 102/816 - ein idealer reisetauglicher Super-APO // http://www.astro-foren.de/showthread.php?13805-Takahashi-TSA-102-816&p=60427#post60427

    TSA - Spitzen-Optik 102/816 - 5. Bericht

    Dieses Objektiv verdient zu Recht den Namen: Takahashi Super APO. Seit Mai 2007 wäre es nunmehr der fünfte Bericht zu diesem Objektiv.
    Daß jeder dieser Berichte seine Schwerpunkte etwas variiert, liegt daran, daß auch dem Leser nicht immer die gleiche Kost vorgesetzt
    werden soll. Für eine umfassende Information müßte man also notfalls alle oberen Links nochmals zu Rate ziehen.


    Die Beurteilung einer Spitzen-Optik geht ganz schnell vonstatten, wenn man sich unter 453-facher Höchstvergrößerung 3-5 Mikron große Pinholes
    im Artificial Sky Test betrachtet - in Autokollimations natürlich gegen einen Zeiss-Werkstatt-Planspiegel. Je klarer und farbreiner die Sternpünktchen
    sind, je ungestörter besonders der 1. Beugungsring das Maximum umfängt, je weniger ein zusätzlicher Farbsaum besonders im Beugungs-Ring zu
    erkennen ist, umso leistungsfähiger ist so ein Objektiv - natürlich immer in Abhängigheit zum jeweiligen Durchmesser und optischen System. Bei
    einem obstruierten System hätte man andere Merkmale.



    Die Auflösung einer Optik berechnet sich über den Durchmesser und die Formel findet man bei Tipps und Tricks für Sternfreunde [Taschenbuch]
    Wolfgang Paech (Autor), Thomas Baader (Autor). Einfacher ist es, die Zahl 138.4038 durch den Durchmesser des Objektivs zu teilen, und man
    erhält für dieses Objektiv eine Auflösung von 1.35 " arcsec. Die Gegenrechnung ist über das Foto des Artificial Sky Testes möglich. Da wird die
    Dreiergruppe in der Mitte mit mindestens 5 Mikron Genauigkeit abgebildet. Teilt man nun diese 5 µ durch die Brennweite, so ergibt der INV TAN
    ebenfalls die Auflösung von 1.26 " arcsec. Beide Werte liegen dicht nebeneinander und man kann lediglich darüber streiten, ob das Foto nun
    4µ oder 5µ Auflösung zeigt.
    Der Sterntest unter 181-facher Vergrößerung zeigt ganz deutlich die Farbreinheit dieses Dreilinsers. Dabei wird man besonders den "Farbsaum"
    der Sternscheibchen suchen. Je weniger davon zu erkennen ist, umso farbreiner ist die Optik. Bei einer Spiegeloptik hätte man solche weiß-
    lichen Sternscheibchen. Über letzteren Test läßt sich sehr schnell die Farbsituation selbst erkennen.



    Artificial Sky - Übersicht: Artificial Skyund Beispiele/Übersicht+Erläuterung


    Auch die Farbverteilung beim Foucault bzw. Ronchi-Gitter-Test ist ein deutlicher Hinweis, wie groß das Sekundäre Spektrum jeweils ist. Bei beiden Tests ist die "Rest-
    Farbe" sehr gering, das Bild sehr weißlich: Beim Foucault-Test erkennt man in der sichelförmigen Farbverteilung den Gaußfehler bzw. den farbabhängigen Öffnungsfehler, der
    selbst bei APO's noch deutlich verschieden sein kann. In unserem Fall ist das blaue Spektrum gering überkorrigiert, im längeren Spektrum ist die Optik perfekt - siehe die
    Strehlwerte. Besser darstellbar ist die Sphärische Aberration über den Ronchi-Test bei 13 lp/mm intrafokal. Das blaue Testbild ist leicht bauchig und damit das Merkmal
    für die Überkorrektur in diesem Bereich. Wie sich das ändert, läßt sich über die anderen Testbilder verfolgen.



    Refractor Optical Performance Results RonchiGramme Foucault-Bilder :_ Quelle, [B]Foucault-Bilder und Sekundäres Spektrum
    [/B]
    Am Foucault-Bild läßt sich bereits die unterschiedliche sphärische Aberration erkennen.



    Der Poly-Strehl-Diskussion bin ich aus grundsätzlichen Erwägungen immer ausgewichen: Sie ist zwar über Design-Programme noch darstellbar. Ein konkretes Objektiv
    aus dem Produktions-Prozeß wird sich selten ganz exakt an die Vorgaben des Designers halten. Auch hätte man ein Problem damit, wie man die Fertigungsfehler in
    die Messung einbezieht, die beim Design z.B. keine Rolle spielen. Auch gibt es keine Konvention darüber, in welchen Spektren man mit wielviel Gewichtung man den
    PolyStrehl festlegen möchte. Gemessen wird üblicherweise bei 532 nm wave = grüner Laser bzw. bei 546.1 nm wave = e-Linie, die für das Durchschnittsauge die
    Hauptfarbe darstellt. Dabei wäre aber schon wieder einzuwenden, daß das dunkeladaptierte Auge bei ca. 510 nm am empfindlichsten wäre. Man wird also keine
    Klarheit in die theoretisch anmutende Diskussion bringen - sinnvoller ist in jedem Fall die Freude an diesem Objektiv, das für die visuelle Beobachtung gebaut worden ist.
    Davon unabhängig läßt sich aus der oberen Reihe der Interferogramme der Farblängsfehler berechnen. Die untere Reihe zeigt dagegen den farbabhängigen Öffnungs-
    fehler: Am deutlichsten zwischen Blau = leicht überkorrigiert und im längeren Spektrum perfekt.



    Aus den über die Power ermittelten Werten ergibt sich eine sehr kleine Rest-Chromasie-Indexzahl von 0.1459, was auch für einen APO ein sehr guter Wert
    ist.



    Da Grün mit 546.1 nm wave die Hauptfarbe darstellt, wurde in diesem Spektrum der erste Strehlwert ermittel mit . . .



    Strehl = 0.970. In der Thomas Back APO-Definition findet man einen Mindestwert von 0.950. Somit erfüllt dieses Objektiv diese Vorgabe.



    Im roten Spektrum dürfte der Strehl um PV L/4 schlechter sein. Auch hier erfüllt das Objektiv seine Vorgaben.



    Die Energie-Verteilung in der PSF-Darstellung zeigt keinen Unterschied mehr, lediglich die Wellenfront-Darstellung läßt Rückschlüsse auf die
    sphärische Aberration zu und weitere Feinheiten bei der Auswertung von Interferogrammen. Für die Qualität eines solchen Objektivs wäre das
    eine überzogene theoretische Diskussion.



    Meine Farb-Interferogramme entstehen unter Weißlicht mit engen Interferenz-Filtern (10 nm) Betrachtet man besonders die mittleren Streifen, dann
    sind diese umso dunkler bis zum Rand, je farbreiner ein Objektiv ist, was hier beobachtet werden kann. Trotzdem enthält aber dieses "farbige"
    Interferogramm die Information der drei RGB-Farben. Und würden diese mit den Fraunhofer'schen Linien von Rot, Grün und Blau identisch sein, dann
    bräuchte man keine Interferenzfilter und eine RGB-Farbzerlegung wäre ausreichend auch für die Berechnung des Farblängsfehler. Leider ist das aber
    für Rot = C-Linie = H-alpha nicht so!