sollte sich Jemand für Optik interessieren . . .

  • Nochmal zur Sache selbst:


    Was beugungsbegrenzt sei, wenn man es mit ZEMAX simuliert, habe ich am 13.Okt.2013 untersucht:
    Bei einem Strehl von 0.8 und größer wäre dann das jeweilige Spot-Diagramm innerhalb des Airy-Scheibchen-
    Durchmessers bei einem PV-Wert von ca. PV L/4. Auch ein Astigmatismus von PV L/3 befindet sich immer
    noch im Airy Disc Durchmesser.

  • Hallo,


    Beat, genau so ist es!


    Aber das kommt alle paarJahre wieder, wenn Leute die schnell viel gelesen haben, ( was ja eigentlich Gut ist ) aber die Zusammenhänge im einzelnen es aber kaum dem richtigen Themenpfad zuordnen können, Thead´s starten und sich dann nicht verstandenes erklären lassen!
    Dabei kommt es dann bei Nachfragen und/oder Antworten, von ebenfalls "belesener Seite" dazu, dass alles mit verwandten Themen oder Begriffen verwechselt oder schnell vermischt wird!


    Die Richtigstellung eine solchen Themen-Knäuels, müsste dann aber eigentlich wieder von Null beginnen, um an den falschen Abbiegungen vorbei, zum eigentlichem Zielergebnis zu gelangen!
    Diese Kriterien von Forschern, Praktikern und Optikspezielisten die in die gesamte Optik eingeflossen sind, sind ja in Ihren Auswirkungen hinreichend belegt, oder mit neueren Kriterien gestützt oder ergänzt worden!


    Einige gute Programme wie z.B. Aberration beinhalten alle zu diesem Thema nötigen Kriterien und die Dafür nötigen Formeln,
    Dort kann man selber mit allen Parametern vor und zurück rum probieren!
    Es können sogar viele etwaige Störfaktoren berücksichtigt werden um dann auch diese resultierenden Abweichungen darzustellen!
    Dabei lernt man mehr als mit 1000 Nachfragen im Web, weil das Programm sich an die Fakten hält, die Formeln und hoffentlich den richtigen Eingaben!


    Es berücksichtigt aber niemals, falsches Verständnis der eigentlichen Zusammenhänge oder Fehlinterpretationen von Ergebnissen, mit dem Eigenen nicht mit Anderen zu vergleichbarem Auge!
    Dabei spielt einen große Rolle, die auftretende Fehlinterpretation von den gesehenen Bildfehler, denn hier wird schon oft der Fehler an der falschen Stelle geortet!


    Ich habe das in den 1990zigern mit Aberrator gemacht, und mit künstlichem Sternabbildern, und Sterndarstellungen am Himmel verglichen, da wird einem schnell klar, wie sich aussagekräftige Theorie der Programmsternbildchen noch von der Wirklichkeit am Himmel unterscheiden!


    Alle Bewertungen von Strehl, Optik-Kriterien und "Konsorten" verlieren dort recht schnell Ihren alles erklärenden Nimbus!


    Deshalb sind die im Forum angebenden Künstlichen Sternabbildungen, in Distanz und Erscheinungsbild bei hoher Vergrößerung, auch recht Aussagekräftig, da gezeigt wird, ab wann ein gemessener oder ausgewerteter Fehler, für den täglichen Teleskopgebrauch störend in Erscheinung tritt!


    Wenn dieser extra Sterntest zeigt, dass ein Teleskop das theoretische Auflösungsvermögen, sicher zeigt und dass kein trotzdem vielleicht vorhandener Restfehler das stört, hat man eine Optik, die leisten kann was sie Herstellungstechnisch soll!


    Bisher können noch, alle Fehler kleiner als die Auflösung der Kameraauflösung sind, als gute Fotooptiken zur Astrofotografie auch im kleinen Preissegment erhältlich!


    Ob zukünftige Kamera Chips mit mehr als 18 - 20 Megapixel mit Pixel kleiner als 2 mü für Astrofotografie notwendig oder Sinnvoll sind, da kommt man schnell in Bereiche, wo Bildverarbeitung mit Cluster - Rechnern nötig werden!
    Ohne das man damit einen Zugewinn an Auflösung überhaupt erreichen kann!



    Gruß Günter

    http://www.g2-astronomie.de


    GSO 12" Dobson teilbarer Alu-Tubus, C8-Orange, C8-Schmidtkamera, Comet-Catcher, MTO100/1000 MAK, Skywatcher ED 80 PRO, Skywatcher 8" Dobson, Skywatcher Maksutov SKM 127 / 1500

    The post was edited 3 times, last by G2_Astro ().

  • Richtig Günter, was zählt ist der Blickwinkel aus der Praxis, schon weil wir keine Lehr-Veranstaltung im
    Sinne von theoretischer Optik sind. Wobei der größte Unterschied die visuellen Bedürfnisse/Erwartungen
    sind gegenüber den fotografischen, die sich in der Regel für die Abbildung im Bildfeld interessieren.


    Nun ist der Erfahrungs-Hintergrund einzelner User aber sehr verschieden, und manche lassen sich schon
    sehr "raushängen", daß sie vom eher theoretischen Optik-Design ausgehen - wäre ja nicht schlimm, wenn
    sie Rutten oder Riccardi heißen würden, die über Jahrzehnte ihr Fachwissen unter Beweis gestellt haben.


    Und dann gibt es noch die "Trumps", für die die 140-Zeichen Twitter-Tweets gemacht sind, je nach aktueller
    Gemütslage. Und die bricht sich auch in Astro-Foren tsunami-mäßig ihre Bahn, sodaß man endlich in
    aller Öffentlichkeit überlegt, wie man diesen rechtsfreien Sumpf trockenlegen könnte.


    So schauts aus Anno 2017

  • Zwei Dinge sind mir ganz klar geworden.


    (1) Bei einem (z. B.) "peak-to-value" lambda/4 -Spiegel ist den "peak-to-value -", "root mean square -", "Dispersionsfigur -" und "Definitionshelligkeits" (= Strehl-) - Werten eine Lichtverteilungskurve des Sternscheibchens zuzuordnen, die sich in absolut nichts von den Lichtverteilungskurven (mit den Beugungsringen) der 3 anderen Werte unterscheidet.


    Mit anderen Worten, die 4 genannten Kriterien sind nur unterschiedliche Maßstäbe, wie "Zoll" und "Zentimeter", ... die ein und denselben Sachverhalt messen: die Lichtverteilungskurve in und außerhalb des "Airy-Scheibchens", die ein ptv lambda/4 Spiegel liefert.


    ==> Man bräuchte also eigentlich die 4 Werte (= Zahlen) mit den 4 unterschiedlichen Maßstäben gar nicht, es würde ausreichen, die Lichtverteilungskurve innerhalb und außerhalb der "Airy-Disk" (ein Bild) zu zeigen, um einen Vergleichsmaßstab für unterschiedliche Spiegel zu haben.


    Ein auf lambda/4 geschliffener Spiegel (Wellenfront-Abweichung von der Idealform maximal lambda / 4 = Rayleigh-Kriterium) ist somit beugungsbegrenzt und entspricht 1/14 RMS, 80% Strehl, einer Dispersionsfigur, die innerhalb der "Airy-Disk" bleibt, usw.


    (2) Auflösung und Kontrast haben:


    - erstens mit den 4 soeben beschriebenen Werten nur indirekt etwas zu tun, weil sie von ihnen abhängig sind, und


    - zweitens werden sie wieder mit anderen Maßstäben gemessen (zweites Rayleigh-Kriterium, bzw MTF),


    aber dabei handelt es sich nur und ausschließlich um die - invariable - Konsequenz aus dem lambda/4 - Kriterium, bzw. aus der Lichtverteilungskurve "in und außerhalb" der "Airy-Disk".


    ==> Auch Auflösung und Kontrast könnte man also (indirekt) aus dem Lichtverteilungskurven-"Bild" ablesen, ohne die anderen Zahlen-Werte zu benötigen.


    Richtig ?


    Gruß

  • Hallo Rudi,


    ich würde die Einflüsse trennen:
    a) Störeinflüsse über die Deformation der Wellenfront, was wir hier diskutieren und
    b) Einflüsse aus der Mikro-Rauheit, der 2013/14 vieldiskutierten micromamelonnage zwischen französ. und deutschen Sternfreunden.


    Die Flächenrauhheit von Newton-Spiegeln erzeugen entsprechend Streulicht, das den Bildhintergrund aufhellt. Dieser Unterschied
    zwischen direktem Licht und indirektem Streulicht bei der Abbildung kann man zwar sehr schön über den Lyot-Test zeigen, aber
    kaum quantifizieren, weil
    - es bei einem Newton-Spiegel um ganz verschiedene Flächengrößen geht, während Rauhheitmessungen in der Fachoptik im mm^2
    Bereich liegen und weil es auf dieser Basis auch
    - kein überzeugendes Verfahren gibt, den Einfluß der Rauhheit darzustellen.


    Es bildet sich lediglich in den Foren die Phalanx der Befürworter bzw. Gegner.


    Soweit ich das 2016 aufgezeichnet habe:
    F052 * astrosurf Roddier , astrosurf Lyot-Rauhheit, Les tests visuels, Les défauts,
    F053 * micromamelonnage - vergebliche dtsch-französische Rauhheits-Diskussion auf A.de & AstroTreff.de , F053A Save, Mikrorauhheit,
    F054 * Lyot-Test: Lyot Orginal Text übersetzt von Rolf M.Bernard Lyot 01.April 1946
    F054A Alois: Microrauhheit und deren Messung, Save , AloisStreifenBreite, der lange Thread auf astrotreff
    F054B * Überlegungen zu Microrauhheit und deren Messung

  • Nochmal zu deiner obigen Messung von dem 13.Oktober 2013 Wolfgang. Interessant finde ich deinen künstlichen Sternenhimmel im Zusammenhang mit der Obstruktion. Kann es sein, dass ein obstruiertes System zwei Sterne besser voneinander trennen kann als ein nicht obstruiertes System, auch wenn mehr Licht in die Beugungsringe gedrückt wird. So zumindest der erste Eindruck. Zum Beispiel werden die drei Sterne in der Mitte bei 100mm Obstruktion definitiv besser getrennt.


    Gruss Bengt

  • 1. Link http://r2.astro-foren.com/inde…ionsuebertragungsfunktion
    2. Link http://rohr.aiax.de/Obstruktion_02.png


    Hallo Bengt,


    Betrachtet man den oberen 2. Link, dann führt eine größer werdende Obstruktion zur ansteigenden Energie-Verschiebung in die
    Beugungsringe, bei gleichzeitiger Verschlankung des Maximums. Das Ganze nennt sich Modulation Transfer Funktion oder einfach MTF.
    In unterem Diagramm aus dem Rutten Buch wird die Auflösung eines Gitters mit Auflösung von 'N' lp/mm dargestellt, so wie das
    bei einem normalen, also un-obstruierten System passiert. Das läßt sich auch als PSF darstellen, wie man in meinem 2. Link
    erkennen kann. Je größer die Obstruktion, umso schlanker der Maximum-Kegel. Wie bei dem Rutten-Bild auch, ist deshalb die
    Auflösung [abhängig von der Obstruktion] ab einer bestimmten Linien-Anzahl/mm besser als bei einem nicht obstruierten System. Das
    hat tatsächlich damit zu tun, daß das Maximum "verschlankt" wird und dadurch die Auflösung bei kleinen Strukturen steigt. Doppelstern-
    Beobachter sollten diesen Effekt eigentlich kennen.


  • Hallo Bengt und auch ein Hallo an alle anderen!


    Das war auch mein erster Eindruck, aber nach etwas längerem Vergleich fiel mir der "Schleier" auf der die drei Sterne nahtlos umhüllt auf. Die Beugungsringe erzeugen ihn. Zwischen den Sternen ist davon nichts zu sehen weil die gut sichtbaren Beugungsringe dort mit der Postion des Nachbarsterns zusammenfallen. Zufällig ist das falsche Licht an der richtigen Stelle und verbessert das Bild.
    Meine Interpretation ist daher:
    Wenn der Abstand der Sterne die man trennen will zu diesen Beugungsringen passt dann: Glückwunsch!
    Würde aber der mittlere Stern fehlen dann könnte die Überlagerung der Beugungsringe an seiner Position die eigentliche Lücke so zu einer "Brücke" aufhellen daß eine Trennung erschwert wird, obwohl der Abstand der Komponenten sich im Vergleich zur Deiergruppe verdoppelt hat.


    Gruß
    Detlev

    "Das Universum ist nicht dazu verpflichtet für dich irgendeinen Sinn zu ergeben!" (N. D. Tyson)


    Bresser 10x50 | 150/750 Dobson | 70/700 Skylux Refraktor | 200/1200 Dobson
    Im Bastelkeller: 8"f/6 Spiegel | 76/700 "Tchiboskop"-Newton (2x)


    https://astronomiefreunde-kn.de/

  • In der Praxis würde ich bei engen Doppelsternen so verfahren, daß man eine "künstliche" Obstruktion
    herbeiführt und überprüft, ob dies zu einer besseren Trennung enger Doppelsterne führt.
    Das schaut dann so aus: http://rohr.aiax.de/QTest07.jpg

  • Hallo Wolfgang,


    ich habe einen Moment überlegt und versucht mir vorzustellen wie ich mitten in der Nacht verschieden große Fangspiegel verwende um die Obstruktion zu ändern... Aber dann machte es "Pling" und ich verstand! Eine Abschattung muß ja nicht (nur) der eigene Fangspiegel erzeugen, ein Stück Pappe vor dem Teleskop tut es ja auch! Und wenn es nichts bringt dann einfach wieder weg damit.
    Eine interessante Idee die ich mal im Hinterkopf behalten werde...


    Gruß
    Detlev

    "Das Universum ist nicht dazu verpflichtet für dich irgendeinen Sinn zu ergeben!" (N. D. Tyson)


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  • Hallo Detlev,


    Vielleicht mit einer Pappscheibe? !


    Ich verwende am 12" bei kalten Tagen einen Papphut, unten Schräg geschnitten und geschlitzt, der über die Fangspiegelstreben bis zum Fangspiegel reicht und 1mm kleiner im Durchmesser ist. Der wirkt da gegen Vereisung und beschlagen ganz ohne Heizung, da er die Weltraumkälte vom der Spiegelfassung abschirmt, Thermoskanneneffekt!
    Darauf kann man dann solche Pappscheibeben auflegen!


    Gruß Günter

  • Hallo alle,


    was mir auch noch wichtig erscheint ist, daß der höchste Punkt / das Maximum ("peak") der PSF (ich bin jetzt wieder bei der "point spread function" oder "Lichtverteilungskurve", nicht bei der MTF) mit größerer Obstruktion auf der y-Achse nicht "tiefer" rutscht, d.h. nicht breiter wird. (Ich habe allerdings schon PSFs gesehen, wo dies der Fall war, das muß dann durch andere optische Fehler bedingts ein)


    Allerdings ist mir Folgendes noch nicht 100% klar:


    Nehmen wir mal an (weiß nicht, ob das möglich ist), auch der 1. Beugungsring wäre ohne Obstruktion noch innerhalb des Ringes, der das "Diffraction Limit" repräsentiert ("Airy-disk"). Kann jetzt die - durch die Obstruktion bedingte - Verlagerung der Energie in den ersten Beugungsring (= "Verdickung" des 1. Beugunsgringes) nicht dazu führen, daß die Gesamt-Breite der Lichtverteilungskurve, inklusive (!) 1. Beugungsring, jetzt nicht mehr in den Kreis des "diffraction limited" ("Airy-Disk") passt und daher diese Grenze überschreitet ?


    Edit: ok, habe es gefunden: die Grenze des Airy-Disk ist die Mitte des ersten dunklen Ringes zwischen dem Hauptkegel und un dem 1. hellen Ring ! http://www.cloudynights.com/do…standing%20Resolution.pdf

    • "The Airy disk radius is measured from the midpoint of the central diffraction disk to the minimum of the first diffraction interspace. The central diffraction disk, sometimes confusingly referred to as the Airy disk, is somewhat smaller than the true Airy disk. As aperture increases, the Airy disk gets smaller and hence a larger lens has a greater resolving power. However the Airy disk is always the same size for a given aperture at a given wavelength of light. There is a broad array of published information that is either not completely defined or inaccurately defined and can lead to confusion or a misinterpretation concerning this topic."

    [Meine Hervorhebungen].


    Meine Frage macht also keinen Sinn: der 1. Beugungsring ist niemals im Airy-Disk.


    Gruß

  • (Entschuldigt wenn das hier etwas Off-Topic wird)
    @Günther: Da muß ich wohl mal den Zirkelcutter schwingen und ein wenig Verpackungsmaterial einer neuen Verwendung zuführen.
    Jetzt bin ich wirklich neugierig!
    Gruß
    Detlev
    (So, jetzt dürfen die anderen wieder)

    "Das Universum ist nicht dazu verpflichtet für dich irgendeinen Sinn zu ergeben!" (N. D. Tyson)


    Bresser 10x50 | 150/750 Dobson | 70/700 Skylux Refraktor | 200/1200 Dobson
    Im Bastelkeller: 8"f/6 Spiegel | 76/700 "Tchiboskop"-Newton (2x)


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  • Hi Detlev und alle,


    das Ganze hängt offenbar auch noch von der Helligkeit / Magnitude des (Doppel-)Sterns ab. In obigem "Cloudy Nights"-PDF steht auch noch, daß

    • "Second, the magnitude of the observed star has an affect on the appearance of the Airy disk. A very bright star puts so much light into the central disk that the disk itself may take up 85% of the Airy disk diameter. The central disk of a faint star may take up less than 50% of the Airy disk diameter, leaving more dark space in the first diffraction interspace. A reasonable assumption is for moderately bright stars near 6th magnitude 50% to 60% of the airy disk diameter is occupied by the visible central disk. Magnitude has a significant affect on the resolvability of close point sources.

    ==> Also wenn bei 6 Mag 40% des Airy Disk durch den dunklen Ring repräsentiert werden, dann müssen da Doppelsterne ja leichter zu trennen sein, als wenn bei 0 bis 1 Mag 85% des Airy Disks durch den Hauptlichtkegel repräsentiert sind (und nur 15% durch die dunkle "Abgrenzung" der Beugungsscheibchen der beiden Sterne).


    Edit: bei hellen (Doppel-) Sternen wird durch die Obstruktion
    (1) der zentrale Lichkegel "dunkler" (geringere Helligkeit = Mag)
    und
    (2) der 1. dunkle Ring [der zur Hälfte zum ("diffraction limited" Teil des) "Airy Disk" gehört und zur Hälfte nicht] = breiter.

    ==> Daraus resultiert ein besserer Kontrast "an der Grenze" zwischen den beiden Komponenten des Doppelsterns ?!


    Oder ist das falsch gedacht ? (... ... Tja, wenn da nicht noch der 1. helle Beugungsring weiter außen wäre ... ).

  • Vielen Dank Wolfgang !


    Um aber auch die Refraktor-Besitzer (unobstruiert) hinischtlich "Doppelsternen" wieder zu versöhnen:


    In obigem, m. E. sehr gut recherchierten, Cloudy Nights PDF steht auch noch Folgendes:

    • "While a refractor will put more light into the disk and less light into the first diffraction ring, an obstructed scope will put a little less light into the disk and more light into this first ring. This will help us understand why it is sometimes difficult using a reflector to observe a double with a separation that places the secondary directly on the first diffraction ring. When the first ring is bright enough and the secondary component of the pair faint enough, the star may be completely lost in the glow of the ring".

    ==> Wenn also der Begleiter des Doppelsterns genau in dem Abstand steht, wo sich der - beim obstruierten Reflektor - hellere 1. Beugungsring befindet, ist die Chance groß (größer als beim Refraktor), daß er vom Beugungsring verdeckt wird.


    [Ich frage mich allerdings, ob die ganze Diskussion, in beiden Richtungen, nicht ziemlich theoretisch ist: wann sieht man schon mal die Beugungsringe ? ... Doch wohl nur unter extrem guten Bedingungen].


    Gruß

  • Hallo Rudi,


    man kann sich natürlich schon fragen, warum auf den "Social Medien" so viele Theoretiker unterwegs sind ?
    Endlich können sich die Under-Dogs auch einmal in Szene setzen, und die Unerbittlichkeit, mit der diese
    ihre Meinung vertreten, verrät nur, wie verletzt deren EGO ist. Ich habe unlängst hier erst wieder so ein
    Beispiel erlebt. Statt Social Medien ganz zu meiden, was viel mehr Ruhe ins eigene Leben bringt.


    Arbeits-intensiver ist ein fundierter Nachweis allemal, nur wer macht sich schon die Arbeit . . .