Debüt: Newton Bau und Kontastübertragung bei hoher Obstruktion

  • Hallo zusammen,


    bevor ich euch meine Fragen "um die Ohren haue" möchte ich mich kurz vorstellen:
    Ich heisse Matthias, bin 31 Jahre jung und wohne am Niederrhein. Um einigermassen vernüftig beobachten zu können, muss ich ca 35km zu unserem (astrotreff-niederrhein'ischem) Beobachtungsort fahren. Dort haben wir einen ~5,5er Himmel. An Geräten habe ich einen 8" F5 GSO Newton und einen Pentax 75 auf einer EQ6 Skyscan/Sphinx. Wobei ich meistens die Sphinx mitnehme, da diese einfach handlicher ist. Die EQ6 bleibt i.d.R. auf ihrer Säule im Garten. Zum fotografieren habe ich eine ALCCD6c.


    Mit Wolfgang hatte ich auch schon mal Kontakt als er einen Vixen 114SS für mich getestet hat :blush:


    Seit gut einem Jahr habe ich nun den Drang, den GSO umzubauen, um etwas mehr ausgeleuchtetes Feld für die APS-C Kamera zu bekommen. z.Zt. hat er einen 50mm Spiegel drin.


    Da ich keine halben Sachen machen möchte, will ich ihn komplett neu bauen. Sprich Neumann Tubus, neue Fangspiegelhalterung (z.B. Protostar) und eine neuen HS mit Halterung, Martini Rohrschellen. Einen Moonlite Fokussierer habe ich noch.


    Ich dachte mir:
    250x6mm Tubus und den Fokus 55mm über dem Fokussierer (Bauhöhe 50mm). Mit 55mm komme ich hin, da die ALCCD ein Auflagemass von ca. 22mm hat und meine Filterschublade zusätzlich nochmal 20mm bringt.


    So, die Daten habe ich mal in MyNetwon eingetippert und ich erreiche damit ein zu 100% ausgeleuchtetes Feld von knapp 25mm bei einer Obstruktion von 33% . Das sollte doch für 24x16mm reichen. Ich denke das der Helligkeitsabfall in den Ecken vernachlässigt werden kann, oder?


    Alternativ hatte ich mir überlegt, anstatt F5 auf ein Öffnungsverhältnis von F4 zu gehen. Allerdings brächte ich einen teuren Korrektor und der Fokussierer fürde ab 23mm Abschatten. Ausserdem brächte ich einen grösseren Fangspiegel, der die Obstruktion auf 38% erhöhen würde.


    Macht das so, wie ich mir den F5 Newton vorstelle Sinn? Was würdet ihr anders machen?


    Nur zu meinem Verständnis:
    Wie wirkt sich die höhere Obstruktion von z.B. 45% eines F4 Newtons fotografisch gegenüber einem Newton mit 30% aus ?
    Ist das überhaupt merkbar und wenn doch, wo würde ich den Kontrastverlust bei der Fotografie mit z.B. einer DSLR eher merken: unter guten Bedingungen oder schlechten? Ist jemand so Nett und erklärt das einem ohne sich in optischen/technischen Details zu verlieren?


    Gruß


    Matthias


    p.s. Selbstverständlich habe schon die anderen Thread's zu diesem Thema durch, aber eine klare Aussage habe entweder überlesen oder nicht gefunden.
    Die Frage nach der Obstruktion hatte ich auch schon mal in a.de gestellt. Ein Sternenfreund meinte dazu:
    "...auf a.de war die Frage wohl zu anspruchsvoll! Wäre besser gewesen Du hättest gerfagt:
    Was bringt eigentlich mehr, ein 40% obstruierter Newton, ein 40% abgeblendeter Refraktor oder eine 40% überteuerter Apo auf einer EQ-6 mit Rajiva-Steuerung". Dann wäre es lustig geworden, Du wärst jetzt gesperrt und wir hätten alle was zum gackern" :D

  • Modulationsübertragungsfunktion

    http://www.epsilon-lyrae.de/Seeing/MTF1/ArtikelMTF1.html
    http://de.wikipedia.org/wiki/M…%C3%BCbertragungsfunktion
    http://www.schneiderkreuznach.com/foto/mtf.htm
    http://homepage.univie.ac.at/f…hbaum/SuW_Eigen_Inter.pdf

    Lieber Matthias,

    herzlich willkommen hier in der Astro-Fan-Gemeinde. Laß mich zu folgender Frage mit einer synthetischen Simulation
    antworten, die man leicht an einem künstlichen Sternhimmel wiederholen kann.

    Quote

    Nur zu meinem Verständnis: Wie wirkt sich die höhere Obstruktion von z.B. 45% eines F4 Newtons fotografisch
    gegenüber einem Newton mit 30% aus ? Ist das überhaupt merkbar und wenn doch, wo würde ich den Kontrastverlust
    bei der Fotografie mit z.B. einer DSLR eher merken: unter guten Bedingungen oder schlechten? Ist jemand so Nett und
    erklärt das einem ohne sich in optischen/technischen Details zu verlieren?



    Für mein Auswertprogramm AtmosFringe, das vor allem die Obstruktion berücksichtigt bei der Point Spread Function
    oder EnergieVerteilungsFunktion habe ich ein Interferogramm derart erstellt, daß der Durchmesser des künstlichen
    Interferogrammes 100 Einheit sind, und sich die Obstruktion von 20%, 40%, 60% bis 80% steigern läßt. Nun entsteht
    die Frage, was da im Einzelnen passiert? (Der 100% rote Umkreis ist erkennbar, ebenso die grauen Obstruktions-Kreise.
    Die horizontalen schwarzen Linien stellen die Interferenz-Streifen dar.



    In der Wellenfront-Darstellung ändert sich zwar an den Flächenfehlern nichts, aber sie werden über die Obstruktion
    sukzessive ausgeblendet, sodaß der von der Rest-Fläche ermittelte Strehl-Wert leicht variiert von Strehl = 0.996 bis
    0.993.



    Was man nun sehr gut erkennt, wie sich über den Einfluß der Obstruktion die Lichtenergie vom Maximum allmählich in
    die Beugungsringe verlagert und damit ein Sternscheibchen vom Durchmesser her größer wird bei einem obstruierten
    System. Im Maximum steckt also weniger Energie. Mit der Strehl-Definition hat das erst einmal gar nichts zu tun.

    Nun kommen aber die ganz Verwegenen, und versuchen das Strehl-mäßig gegeneinander aufzurechnen.
    Nach dem Motto, man müsse doch die Obstruktion strehl-mäßig abziehen. Für den Strehl zählt aber wirklich
    nur die Fläche, die von der Optik benutzt wird: Bei einem obstruierten System zählt also definitionsgemäß die
    obstruierte Fläche nicht: Weshalb soll ich mit etwas vergleichen, was nicht vorhanden ist. Trotzdem wird
    man bei visueller Nutzung eines Newtons einen möglichst kleinen Fangspiegel wählen und bei fotografischer
    Nutzung die Vignettierung im Auge haben. Zwischen diesen beiden Anwendungen bewegt sich die Diskussion
    um die Obstruktion.



    Es gibt noch eine praxis-nähere Möglichkeit, diesen Sachverhalt darzustellen. Im Krümmungsmittelpunkt ist ein Kugel-
    spiegel die Idealform eines nicht obstruierten Systems und bei meinem künstlichen Sternhimmel mit Pinhole zwischen
    3-5 Micron ergäbe das feine nadelscharfe Pünktchen. Ein solcher Kugelspiegel läßt sich leicht über Scheiben aus Ton
    papier wie im oberen Verfahren abblenden. Und man würde erleben, wie sich die Lichtenergie vom Maximum allmählich
    in die Beugungs-Ringe verlagert.

    Bei der MTF-Kurve aber bekommt man einen Bereich, der sich für die KontrastÜbertragung sogar positive auswirkt.
    http://de.wikipedia.org/wiki/M…%C3%BCbertragungsfunktion




    Im Falle eines drei-eckigen Astigmatismus schaut die Energie-Verteilung dann so aus:



    Mit diesem Newtonspiegel 450 mm Durchmesser f/4.5 wurde diese Aufnahme gemacht. Bei einem Vergleich mit anderen
    Aufnahmen aus dem Web schneidet diese Aufnahme gar nicht so schlecht ab. http://www.harpoint-observator…lerie/galaxien/ngc891.jpg



    Eine Aufnahme aus dem Internet - groß ist der Unterschied nicht.



    Nochmals die praktische Demonstration, was Obstruktion bei der Abbildung von winzigen Pinholes (3µ-5µ) bei einem ca.
    L/10 PV wellenfront Kugelspiegel passiert: Je größer die Obstruktion, umso mehr verlagert sich die Lichtenergie in die
    Beugungs-Ringe, wie bereits oben über die PSF simuliert.



    Viele Spiegel sind mehr oder weniger astigmatisch, also habe ich meinen Kugelspiegel um ca. 1 Lambda PV verspannt,
    wie man an den Ergebnissen sieht. (Man sieht beim Spiegel die seitlichen Klammern, die eine Spannfeder auf der Rück-
    seite halten. So ziehen diese Spannfedern den Spiegel bei 09:00 Uhr und 03:00 Uhr nach hinten, ganz so, wie es die
    Wellenfront-Darstellung zeigt.



    Beim Astigmatismus 1. Ordnung bekommt man im Fokus ein wunderbares Kreuz. Bei einer Obstruktion verlagert sich
    erneut die Energie in die Beugungsringe, allerdings kreuzförmig. Ein dreieckiger Astigmatismus verschmiert sich in
    diesem Fall besser.

  • Hallo Wolfgang,


    vielen Dank für deine sehr ausführliche Antwort. Wenn ich das richtig verstanden habe, dann wandert bei steigender Obstruktion mehr Licht in die Beugungsringe und das Licht ist nicht mehr im Fokus gebündelt. Das Bild wird flau/matschig. Das ist der Effekt den wir visuell an hoch obstruierten Systemen wahrnehmen. Was ich allerdings noch nicht verstehe ist, warum sich das "angeblich" fotografisch nicht auswirken sollte ...


    Gruß


    Matthias

  • Hallo Matthias,

    Die Fotografie findet in der Regel im Fokus ohne Nachvergrößerung eines Okulares statt. Dadurch sind bestimmte Fehler lange nicht so tragisch. Das ist mir unlängst erst wieder im Zusammenhang mit einem 3-eckigen Astigmatismus aufgefallen:
    http://www.astro-foren.de/showthread.php?p=34674#post34674