Ausgesprochen farbrein !



  • Ausgesprochen farbrein !
    http://www.apm-telescopes.de/d…7/700mm-mit-3-Auszug.html

    Es ist vermutlich der im Link gezeigte APO mit einer Farbreinheit, die kaum übertroffen werden kann. Zusammen mit dem 0.75 x Flattner, der von
    Massimo Riccardi, Ferrara, konzipiert worden ist, bilden diese beiden zusammen wiederum ein äußerst farbreines System, das hier im Test ein
    Bildfeld von mindestens 3.0° (Bildwinkel) frei von Vignettierung ausleuchtet. Und das zu einem Preis, der in jedem Fall angemessen ist.
    Siehe auch:
    http://www.astro-foren.de/showthread.php?10801-SUPER-APO-APM-107-f-6-5&p=41558#post41558


    Nachdem es sowohl ein visuelles wie fotografisches System ist, wurden beide Aspekte untersucht. Hier zunächst die Front-Ansicht des Objektivs mit Serien-
    nummer.


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    Zusammen mit dem 0.75 Flattner die Strehl-Qualität auf der opt. Achse, wobei man unbedingt den richtigen Abstand, Objektiv zu 0.75 Flattner, von 100 Einheit auf
    der Skala einhalten muß. Würde dieser Wert nicht stimmen, bekommt man Koma-Figuren und man kann nicht mehr scharfstellen. Außerdem geht dann in
    das Meßergebnis eine leichte Dezentrierung des Flattners ein, das man aber erst merkt, wenn der Flattner zu nahe am Objektiv sitzt. Hier wird der
    Flattner "überstrapaziert". Für diesen Fall würde auch die Korrektur nicht funktionieren. Man kann also das System sehr schnell falsch beurteilen, wenn
    man die richtigen Abstände nicht einhält.


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    Die Wellenfront-Darstellung


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    und das quantitative Strehlergebnis auf der opt. Achse


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    Das Grundsystem zeigt im Foucault-Test bereits seine hohe Farbreinheit. Nicht viel weniger farbrein ist es auch im Zusammenspiel mit dem 0.75 Flattner
    von Massimo Riccardi.


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    Auch an der Sphärischen Aberration ändert sich nichts, der Ronchi-Test zeigt nahezu ein identisches Ergebnis.


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    mit einer RC_Index (incl. Gaußfehler) von 0.1712 wird die Farbreinheit in einer Zahl ausgedrückt.


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    Der 3-linsige Riccardi Reducer/Flattner mit einer beeindruckenden Leistung.


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    Am Sekundären Spektrum hat sich nur marginal etwas geändert.


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    Hier nun das Sekundäre Spektrum beider Varianten ohne und mit Reducer/Flattner, wobei ohne Flattner der Fokus bei 695.5 mm liegt, mit Reducer sich auf 0.75x reduziert, und das
    wären dann 521.6 mm. Bereits ohne eine Auswertung sind sich die Farb-Interferogramme weitgehend ähnlich, woraus sich ebenfalls die Farbreinheit abschätzen läßt.
    Diese I_Gramm-Serien entstehen in der Weise, daß mit einem grünen Interferenz-Filter (e-Linie) auf Null fokussiert wird. In dieser Einstellung werden nun die verbleibenden Linien-
    Filter ebenfalls eingesetzt - am Fokus-Punkt wird nichts verändert. Je kleiner der Farblängsfehler, umso weniger weichen die übrigen IGramme vom grünen Bild ab. Über die Power
    und der Pfeilhöhe/Kugel wird dann die FarbLängsFehler-Differenz ermittelt, womit der Gaußfehler eingeschlossen ist.


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    Sehr viel interessanter sowohl visuell wir fotografisch ist der Vergleich über den Artificial Sky Test im Bildfeld. Das Grundsystem reagiert bei einem Kippwinkel von 0.5° , das
    entspricht einem Felddurchmesser von 12.13 mm, mit leichtem Astigmatismus in der Gegend von ca. L/3 PV, der sich bei stärkerer Verkippung entsprechend vergrößert. Trotzdem
    müßten bis 1.0° Kippwinkel oder 24.26 mm Felddurchmesser noch ansprechende Bilder herauskommen, weil Astigmatismus weit weniger kritisch ist, als z.B. Koma.


    Mit 0.75 Reducer hingegen ist die Abbildung bis 1.5° Kippwinkel oder 27.3 mm Felddurchmesser makellos. Soviel Genauigkeit kann der Kamera-Chip gar nicht darstellen.


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    Mit dem richtigen Interferometer (Fizeau- oder Twyman-Green-Interferometer o.a.) könnte man auch eine Strehlangabe im Bildfeld ermitteln. Dazu muß man aber das System vor
    dem Planspiegel in genau definierten Einheiten verkippen, wie in diesem Fall. Die folgende Übersicht soll lediglich die Vignettier-Freiheit bis zu einem Kippwinkel von 1.5° beweisen.


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    Wenn ein solches System dann auch noch in die Hände eines erfahrenen Astro-Fotografen gelangt, dann sollten damit beeindruckende Bilder zu erwarten sein.


    Bei all diesen Petzval-ähnlichen Systemen muß man den optimalen Abstand einhalten zwischen dem Objektiv vorne und dem Flattner/Reducer hinten. Das funktioniert wirklich nur,
    wenn der Flattner/Reducer richtig positioniert ist. Woran erkennt man das? Mit dem Artificial Sky Test bei f/2 Vergrößerung sucht man sich zunächst auf der opt. Achse den
    sog. Backfokus bzw. die Schnittweite (= Abstand Fokus zur letzten Linsenfläche, in diesem Fall eine Konvex-Fläche) bei idealer Position des Reducers, sollten die gleichen feinen
    Sternpunkte zu sehen sein. Da aber der Reducer viel zu nahe hinter dem Objektiv positioniert war, konnte man heftige Koma diagnostizieren. Für diesen Fall muß der Abstand
    vergrößert werden, sodaß allmählich die Koma abnimmt. Erst bei Skala-Einstellung 99 Einheiten entstand eine ordentliche Abbildung, die sich bei 100 Einheiten noch verbessern
    ließ. Nun müßte man diesen Abstand eigentlich "einfrieren".


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    Statt dessen wird aber der OAZ zum Fokussieren verwendet und verändert damit prinzipiell den optimalen Abstand. Bei einem Petzval-System geht das z.B. eben nicht. Da wäre
    die Fokussierung nach der letzten Fläche eingebaut.
    Also muß man nun den Backfokus von der letzten Linsen-Mitte zum Fokus ausmessen. Das wäre bei einem Skala-Abstand von 100 Einheiten 84.80 mm bis zum Fokus.
    Herauszumessen mit einem Foucault-Test, bei dem Lichtspalt und Messerschneide exakt auf gleicher Höhe angebracht sind. Darauf folgt eine Rechnerei:


    [Blockierte Grafik: http://rohr.aiax.de/APM-107_13.jpg]


    Als weitere Bezugsfläche kann man den breiteren letzten Flächenring benutzen, wenn man von den gemessenen 24.80 mm den Gewinde-Ansatz von 3.00 mm abzieht.Von diesem Flächenring wären es dann 62.92 mm. Davon wird die derzeitige HülsenLänge mit 44.16 mm abgezogen, sodaß bis zum Chip nur noch 18.76 mm übrig bleiben.
    Laut Angabe des Sternfreundes wäre dieser Abstand aber 20.0 mm, sodaß eine Abweichung von - 1.24 mm übrig bleibt, die Hülse wäre 1.24 mm zu lang. Bevor man
    diesen Betrag jedoch abdreht, sollte man probieren, ob dieser Abstand nicht etwa innerhalb der Toleranz liegt, und dann wäre das unnötig.
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    [Blockierte Grafik: http://rohr.aiax.de/APM-107_15.jpg]
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    Der GewindeAnsatz liegt bei 3.00 mm


    [Blockierte Grafik: http://rohr.aiax.de/APM-107_16.jpg]
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    und die Hülsenlänge bei 44.16 mm


    [Blockierte Grafik: http://rohr.aiax.de/APM-107_17.jpg]
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    Die richtige Position des Reducers ist mit dem Artificial Sky Test sehr schnell zu ermitteln. Am Himmel kann man in einem konsequenten und
    protokollierten Verfahren ebenfalls zu brauchbaren Ergebnissen kommen - nur dauert es entsprechend länger. Man beginnt mit einem relativ
    kurzem Abstand und ordnet sie jeweils dem Skala-Wert zu. Bei diesem Verfahren müßte sehr bald zu erkennen sein, daß längere Abstände zu
    besseren Ergebnissen führen. Bei genauer Durchführung müßte man ebenfalls das Optimum finden, möglicherweise aber nicht mit der Genauig-
    keit, wie es der Artificial Sky Test kann, weil er sehr hohe Vergrößerungen benutzt.

    Siehe auch nachfolgenden Beitrag #04




    Bitte nur mit fachlich orientierten Beiträgen antworten.
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  • Hallo Wolfgang,


    mit Flattner ist das ja eine sehr starke Verbesserung in den Ecken. Hätte ich so nicht erwartet.


    Die Justage scheint aber auch noch nicht 100% zu sein. Mit Flattner entsteht ein sichtbarer Farbversatz im Fokus. Woran liegt das, nur an der Dejustage?


    Gruß
    Volker

  • Hallo Volker,


    für den Farbquer-Fehler gibt es mehrere Möglichkeiten. Entweder das opt. System selbst durch den Keilfehler
    einer der Linsen, oder durch meine Zusatz-Optiken, um die Testergebnisse im Bild festzuhalten. Im Vergleich
    der beiden Varianten im Artificial Sky Test kommt der marginale Fehler vom 0.75 Reducer.
    Dabei ist folgendes anzumerken: Zu Beginn der Testreihe mit APO+0.75 Reducer, war der Reducer-Abstand
    viel zu klein und es wurde vom Objektiv-Lichtkegel ein viel zu großer Durchmesser des Reducers "benutzt".
    Das ergab bei der Verkippung im Bildfeld eine gewaltige Koma und zeigte auf der opt. Achse selbst eine sog.
    Achskoma, die ohne Reducer nicht zu sehen war. Die Achskoma des Reducers verschwand aber bei der richtigen Position
    von 100 Skala-Einheiten, weil ein entsprechend kleiner Kegeldurchmesser den Reducer viel weniger beanspruchte,
    und damit diesen Fehler reduzierte. Der Reducer muß also nur so genau sein, damit er beim optimalen
    Abstand ohne sichtbaren Fehler für die Praxis funktioniert. Eine Theorie Diskussion verbietet sich daher.

    In diesem Fall unbedeutend: Beim künstlichen Sternhimmel sieht man die mittlere Dreiergruppe mit den Abständen
    10 Mikron und 8 Mikron. Ein Kamera-Chip braucht in der Regel 3x3 Pixel, um einen feinen Stern darzustellen. Das
    wären dann in der Regel mindestens 15 Mikron Auflösung, die der Chip anzubieten hat. Wesentlich genauer ist
    hingegen die Auflösung des opt. Systems, sodaß eine Reihe von Restfehlern vom Chip gar nicht wahrgenommen
    werden können. Man kann natürlich über die Fotografie und den Abständen der Dreiergruppe die Wirkung der
    einzelnen Fehler berechnen.


    Laut Foto (0.004 mm / 521 mm) hätte das APO+Reducer-System eine Auflösung von mindestens 1.58" arcsec.
    Bei 15 Mikron Mindest-Größe (Chip) wären das aber nur noch 5.94" arcsec, also fast um den Faktor 4 schlechter.
    Dadurch verschwinden eine Reihe von Fehlern, eines opt. Systems.

  • Es gibt eine Reihe von Aspekten, wenn man nur lange genug über den Sachverhalt nachdenkt:
    Das beginnt z.B. damit, daß man feststellt, daß der Schraubring des Reducers zu locker ist. Nachdem der gefühlvoll zugeschraubt wurde, entfallen plötzlich die Achskoma-Effekte,
    was den Schluß zuläßt, daß vorher die Linsen leicht verkippt waren - also falscher Alarm! Danach nochmals eine Zusammenstellung der möglichen Positionen:
    a) ohne Reducer zeigt der APO 107/695 keine Auffälligkeiten. Daß auf dieser Aufnahme der Beugungsring bei 14:00 Uhr nicht ganz geschlossen ist, wäre Beckmesserei.
    b) mit Reducer in Position Skala 20 Einheiten stimmt die Sphärische Aberration nicht. Die Energie verschiebt sich deutlich in die Beugungsringe.
    ---Auch das "bläst" die Sternscheibchen auf, und reduziert den Durchmesser des Maximum.
    c) bei Skala Position 100 E, das wäre der richtige Abstand, stimmt wieder alles.
    d) zurück zur Skala-Position 20 E zeigt bereits eine leichte Verkippung (also im Bildfeld) eine deutliche Koma, was erst bei Skala-Position 100 E wieder stimmen würde.


    Derartige Systeme funktionieren wirklich nur richtig, wenn der Abstand zu vorderen Objektiv stimmt!
    [Blockierte Grafik: http://rohr.aiax.de/APM-107_19.png]

    Übrigens:


    Die Größe des Kamera-Chips wäre ein wichtiges Argument bei der Frage, ob man einen Flattner/Reducer braucht oder nicht. Bei oberem APO 107/695 würde man
    ohne Reducer ebenfalls bis zu einem Felddurchmesser von 12.1 mm punktscharfe Bilder bekommen, selbst bei einem Bildwinkel von 2.0° oder 24.2 mm würde der
    auf der Übersicht gezeigte Astigmatismus als solcher nicht zu erkennen sein, und vom Seeing zu einem runden Punkt verschmiert. Lediglich das Sternscheibchen
    könnte zwar etwas größer sein, vermutlich aber innerhalb der Auflösung von knapp 4.45" arcsec, die man bekommt, wenn man 0.015 mm (Chip) / 695 mm (Fokus)
    teilt und sich über inv tan den Winkel ausrechnen läßt.


    APO und Reducer/Flattner müssen ebenfalls zusammenpassen, sonst liefert das Gesamtsystem sogar schlechtere Ergebnisse ab.