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 Frage zur Koma bei Newtons
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Seite: von 2

gstirn
Senior im Astrotreff


211 Beiträge

Erstellt am: 09.09.2015 :  09:48:59 Uhr  Profil anzeigen  Besuche gstirn's Homepage  Antwort mit Zitat
Liebes Forum,

ich koppele das hier mal von meinem Teleskop-Thread ab, da es eine spezielle (hoffentlich) einfache Frage an die Optikexperten ist.

Der Hintergrund ist: Auf den anstehenden Teleskoptreffen möchte ich durch möglichst viele Newtons gucken und dabei meine persönliche Komaschmerzgrenze ausloten.

Ich weiß bisher soviel, dass die Stärke der Koma primär vom Öffnungsverhältnis und vom Okular abhängt, bzw. dessen Gesichtsfeld.
Mir ist auch klar, dass die Randunschärfe des Okulars verhindern kann, dass ich die Koma sehe.

Angenommen ich vergleiche zwei Newtons unterschiedlicher Öffnung, aber mit exakt gleichem Öffnungsverhältnis und die Spiegel sind von vergleichbarer Qualität.
Fall 1: Ich gucke durch beide Teleskope mit dem selben Okular.
Fall 2: Ich gucke mit zwei Okularen gleicher (oder vergleichbarer) Bauart, gleicher Randschärfe, gleichem scheinbaren GF, aber unterschiedlicher Brennweiten durch, die so gewählt sind, dass ich auf die selbe Vergrößerung komme. (Ob das in der Praxis machbar ist, sei mal dahingestellt.)
Natürlich alles ohne Komakorrektor.

Ist in einem dieser Fälle die Koma gleich stark ausgeprägt? Wenn ja in welchem?

Viele Grüße
Guido

Bearbeitet von: am:

stefan-h
Altmeister im Astrotreff


18289 Beiträge

Erstellt  am: 09.09.2015 :  10:11:41 Uhr  Profil anzeigen
Hi Guido,
Zitat:
Ich weiß bisher soviel, dass die Stärke der Koma primär vom Öffnungsverhältnis und vom Okular abhängt, bzw. dessen Gesichtsfeld.
Mir ist auch klar, dass die Randunschärfe des Okulars verhindern kann, dass ich die Koma sehe.
Nein, stimmt so nicht ganz.

Der Spiegel erzeugt Koma, soweit klar. Abhängig vom Öffnungsverhältnis wird die Koma stärker sichtbar, je schneller desto stärker.

Die Koma selbst hängt dabei nur am Spiegel, nicht am Okular. Ein sehr gutes annähernd randscharfes Nagler zeigt dir die Koma ebenso wie ein billiges Erfle. Der Unterschied dabei ist lediglich- das Nagler verkraftet den stumpfen Strahlengang eines schnellen Spiegels deutlich besser, damit sind die Komaschwänzchen wunderbar scharf abgebildet zu erkennen.

Das einfache Erfle dagegen bildet bei schnellen Spiegeln zum Rand hin unscharf ab, damit wird die Sternabbildung vergrößert- und die Komaschwänzchen werden ebenso unscharf abgebildet- also doppelte Auswirkung und entsprechend unschön aussehend.

Und ob ein Okular 40°eGF oder 82° oder 100° eGF hast ist auch egal, es muss für den stumpfen Strahlengang gut gerechnet bzw. überhaupt für einen schnellen Spiegel geeignet sein. Ein gutes Ortho zeigt an einem f/6 Spiegel eine gute Schärfe, an einem f/4 dagegen versagt diese Okularkonstruktion. Auch Plössl und viele andere Okulartypen bilden da nicht mehr besonders gut ab.

Lange Brennweiten sind dabei stärker betroffen und je größer das Eigengesichtsfeld desto stärker wirkt sich das okularseitige Problem zusätzlich zur Koma aus.

Schau mal in das pdf hier im Anhang, also ziemlich zum Ende nach Seite 55. Die Spalte Critical f/no zeigt das kritische Öffnungsverhältnis des jeweiligen Okulartyps, ab dem lässt die Abbildungsqualität sichtbar nach.

http://www.howardastro.org/presentations/evolution_of_eyepieces.pdf

Auch in dem pdf findet sich was dazu, Abbildung Fig. 231, etwa Mitte der Seite. Gezeigt die Abbildung bzw. der auftretende Fehler bei 0°, 7° und 10°, 0° entspricht der optischen Achse

http://www.telescope-optics.net/eyepiece_aberration_2.htm

Gruß
Stefan

12" Galaxy Dobson * 105mm William ZS - 66mm William ZS - Tak FSQ85
Vixen Atlux - Skysensor 2000 PC - GP DX Skysensor 2000 / auf Berlebach Planet
Sonnenbeobachtung: 2" Baader Herschelkeil - SolarMax 60 mit BF15

Bearbeitet von: stefan-h am: 09.09.2015 10:14:10 Uhr
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gstirn
Senior im Astrotreff


211 Beiträge

Erstellt  am: 09.09.2015 :  10:39:23 Uhr  Profil anzeigen  Besuche gstirn's Homepage
Hallo Stefan,

oops, das muss ich jetzt erstmal verarbeiten. Ich hatte auf eine einfachere Antwort gehofft. Schon wieder so viele Parameter (seufz).

Mir ist klar, dass die Koma der Spiegel macht. Als ich schrieb:
Zitat:
dass die Stärke der Koma primär vom Öffnungsverhältnis und vom Okular abhängt
habe ich mich wohl falsch ausgedrückt. Ich meine die ganze Zeit nicht die Stärke der Koma des Spiegels an sich, sondern das Maß in dem diese sichtbar wird.
Die Randunschärfe wollte ich bewusst ausklammern. Kann man nicht einfach von perfekten Okularen ausgehen?

Mir geht es auch nicht um sehr schnelle Spiegel. Die Koma-Schmerzgrenze wird sich bei mir vermutlich im Bereich f/5 bis f/5,5 bewegen (Das brauchen wir jetzt aber nicht diskutieren, denn das ist ja eine subjektive Geschichte, die ich nur für mich einmal feststellen möchte.)

Praktisch hat die Frage für mich den Sinn, dass ich derzeit von einer bestimmten Öffnung ausgehe und das für mich beste Öffnungsverhältnis festzulegen versuche. Natürlich spielen da auch noch andere Faktoren eine Rolle, aber ich muss ja mal irgendwo anfangen ein paar Parameter festzulegen.
Die Okulare sind dabei zunächst noch unbestimmt.
Jedenfalls möchte ich nicht das Teleskop um die Okulare herum planen, sondern eher umgekehrt. Ich werde dann natürlich auch noch die Frage klären müssen, welche Okulare die Koma meines Spiegels wie stark wiedergeben, aber das kommt später.

Ich versuche die Frage mal praxisnäher zu formulieren: Wenn ich durch einen Newton blicke, der ein in Frage kommendes Öffnungsverhältnis, aber eine nicht-infragekommende Öffnung hat und ich an diesem die Koma subjektiv bewerte (Ich notiere mir dazu natürlich auch das jeweilige Okular), wie kann ich das was ich da gesehen habe, auf "meine" Spiegelgröße extrapolieren?

Sorry, ich habe mir Deine Links noch nicht angesehen, mache ich aber jetzt mal...

Viele Grüße
Guido


Bearbeitet von: am:
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Dobsenschubser
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
1430 Beiträge

Erstellt  am: 09.09.2015 :  10:55:31 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Dobsenschubser's Homepage
Hallo Guido,

korrigierte Okulare, wie z.b. Nagler sind korrigiert, nicht korrigierend!
Das meint, dass bei diesen Okulartypen der eigenen Astigmatismus bei schnellen Öffnungsverhältnissen korrigiert ist.
Ich wage es zu bezweifeln, dass man mit einem Erfle die Spiegelkoma überhaupt sehen kann. Die Koma geht in der wunderschönen Astischwalbe unter. Die Koma wird demnach erst mit korrigierten Okularen sichtbar!
Das ist auch der Grund warum man einen Komakorrektur auch bei Nagler, Ethos und Konsorten einsetzt.
Einsetzbar sind auch korrigierende Barlows oder als Spezialfall tatsächlich auf Koma korrigierende Okulare.
Diese führen eine "negative" Koma in das Bild ein und funktionieren richtig gut demnach nur an Spiegelteleskopen mit Koma.

Gruß Dirk

Dobson 8", 12", 18", Lunt LS60THa, ED 90/900, 30/88° Leitz Kuhauge, 20mm & 14mm ES 100, 10 und 5mm Pentax, 3mm LE, 2,5mm Planetary

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Wenn der/die/das Allmächtige gewollt hätte, dass wir alles ordentlich verschrauben, hätte er uns nicht das Panzerband erfinden lassen.

Bearbeitet von: am:
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portaball
Meister im Astrotreff

Germany
439 Beiträge

Erstellt  am: 09.09.2015 :  10:56:25 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Guido,

bei gleichem Öffnungsverhältnis steigt die Coma auch mit grösserer Öffnung merklich an.
Sich nur am Öffnungsverhältnis zu orientieren vernachlässigt also einen wichtigen Faktor, die Öffnung selbst.
Sehr schön und anschaulich dokumentiert ist das hier:

http://www.rfroyce.com/mirror_performance.htm

Man sieht sehr gut, dass ein 10" f/5 deutlich weniger Coma hat als ein 16" f/5

Wenn Du also eine Schmerzgrenze von einem bestimmten Mass an Coma hast musst Du bei grösserer Öffnung auch das Öffnungsverhältnis grösser wählen.

Wirklich comakorrigierende Okulare gibt es meines Wissens nicht oder zumindest nur sehr wenige Exoten.
Der Einfluss des Okulares liegt also primär in seinem Eigengesichtsfeld, je grösser dies ist um so mehr sieht man natürlich auch von der Coma.

Nachdem ich das erste mal mit Korrektor beobachtet hatte konnte ich nicht mehr ohne, mich haben die verschmierten Sterne am Rand sonst nur noch genervt.

Grüsse Jochen

Questar 3.5" - Canon 15x50 IS - APM 150mm SD 90° - Einige Ethos Pärchen

Bearbeitet von: portaball am: 09.09.2015 11:04:09 Uhr
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gstirn
Senior im Astrotreff


211 Beiträge

Erstellt  am: 09.09.2015 :  11:16:51 Uhr  Profil anzeigen  Besuche gstirn's Homepage
Hallo,

Dirk: Ähm, das weiß ich doch alles.

Jochen: Danke, Du beantwortest meine Frage teilweise.
Zitat:
Wenn Du also eine Schmerzgrenze von einem bestimmten Mass an Coma hast musst Du bei grösserer Öffnung auch das Öffnungsverhältnis grösser wählen.

Ok, gibt es eine einfache Formel, mit der ich zum Beispiel berechnen könnte:
Die sichtbare Koma eines 14" f/5 entspricht der eines 12" f/x ?¿?
Edit: unabhängig vom Okular!

Viele Grüße
Guido

Bearbeitet von: gstirn am: 09.09.2015 11:18:48 Uhr
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Dobsenschubser
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
1430 Beiträge

Erstellt  am: 09.09.2015 :  11:17:33 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Dobsenschubser's Homepage
Zitat:
Original erstellt von: portaball

Hallo Guido,

...

Wirklich comakorrigierende Okulare gibt es meines Wissens nicht oder zumindest nur sehr wenige Exoten.
Der Einfluss des Okulares liegt also primär in seinem Eigengesichtsfeld, je grösser dies ist um so mehr sieht man natürlich auch von der Coma.

Nachdem ich das erste mal mit Korrektor beobachtet hatte konnte ich nicht mehr ohne, mich haben die verschmierten Sterne am Rand sonst nur noch genervt.

Grüsse Jochen



Hallo Jochen,

einer dieser Exoten sind die Klee Pretoria.
Werden nur noch extrem selten angeboten.
Ich meine im letzten Jahr ist mal eines auf a.de angeboten worden aber frag nicht nach dem Preis, ich hab ihn verdrängt ;-)

http://www.cloudynights.com/topic/131999-pretoria-eyepieces-pictures/#entry1720624

Gruß Dirk

Dobson 8", 12", 18", Lunt LS60THa, ED 90/900, 30/88° Leitz Kuhauge, 20mm & 14mm ES 100, 10 und 5mm Pentax, 3mm LE, 2,5mm Planetary

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Wenn der/die/das Allmächtige gewollt hätte, dass wir alles ordentlich verschrauben, hätte er uns nicht das Panzerband erfinden lassen.

Bearbeitet von: am:
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mintaka
Forenautor im Astrotreff

Deutschland
14949 Beiträge

Erstellt  am: 09.09.2015 :  11:25:22 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Guido,

die Koma nimmt zu mit dem Quadrat des Öffnungverhältnisses und linear mit der Entfernung zum Bildzentrum. Siehe:
http://titan.physx.u-szeged.hu/opt/edu/mtech/I-03/to-49-56.jpg
http://www.telescope-optics.net/newtonian_off_axis_aberrations.htm (vor allem Fig. 114)

Gefühlsmaessig würde ich aber behaupten, dass die Koma überproportional mit dem Abstand zum Bildzentrum zunimmt. Zumindest hatte ich die bisher lehrbuchmaessigste Koma am 200/800'er Hofheim im 31'er Nagler, welche mir in kurzbrennweitigeren Naglern nicht so aufgefallen ist. Keine Ahnung, warum das so war. Aber das bestätigt zumindest Dirks Aussage, je besser das Okular, um so deutlicher die Koma. Erfles zeigen eher verwaschene, aufgeblasene Sterne am Bildrand.

Gruss Heinz

Bearbeitet von: am:
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gstirn
Senior im Astrotreff


211 Beiträge

Erstellt  am: 09.09.2015 :  11:31:15 Uhr  Profil anzeigen  Besuche gstirn's Homepage
Danke Heinz,

Zitat:
die Koma nimmt zu mit dem Quadrat des Öffnungverhältnisses

Mehr wollte ich gar nicht wissen.
Edit: nee, Moment. Das widerspricht dann aber der Aussage von Jochen, denn dann wäre die Koma bei gleichem Öffnungsverhältnis immer gleich.
Sehe ich das richtig?

Bist Du dieses Jahr wieder auf dem WHAT?

Viele Grüße
Guido

Bearbeitet von: gstirn am: 09.09.2015 11:34:51 Uhr
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mintaka
Forenautor im Astrotreff

Deutschland
14949 Beiträge

Erstellt  am: 09.09.2015 :  11:33:22 Uhr  Profil anzeigen
Ich werde am Donnerstag dort eintreffen.

Bearbeitet von: am:
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mintaka
Forenautor im Astrotreff

Deutschland
14949 Beiträge

Erstellt  am: 09.09.2015 :  11:50:59 Uhr  Profil anzeigen
Zitat:
Original erstellt von: gstirn

Zitat:
die Koma nimmt zu mit dem Quadrat des Öffnungverhältnisses

...
Edit: nee, Moment. Das widerspricht dann aber der Aussage von Jochen, denn dann wäre die Koma bei gleichem Öffnungsverhältnis immer gleich.
Sehe ich das richtig?
Vermtl. kannst du noch 'bei gleicher Öffnung' an das Zitat dranhängen.
Wenn ich Jochens verlinkte Seite richtig interpretiere, verhält sich die Koma bei gleichem Öffnungsverhältnis linear zur Öffnung bzw. Brennweite. Bei gleicher Vergrösserung sollte damit die Koma im Okular gleich ausgeprägt sein, da die Koma linear mit dem Abstand zum Bildzentrum zunimmt, nur eben mit anderer Okularbrennweite.

Bearbeitet von: mintaka am: 09.09.2015 11:51:41 Uhr
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Ullrich
Forenmeister im Astrotreff

Deutschland
5182 Beiträge

Erstellt  am: 09.09.2015 :  13:17:22 Uhr  Profil anzeigen
Gefühlsmässig...

Hm.

Die verlinkten Spotdiagramme von R.F. Royce sind etwas schwierig zu lesen, da sie immer jeweils vom gleichen Objektwinkel ausgehen. Dieser wird aber bei f/6 -> f/8 zu immer größerem linearen Abstand von der Achse führen und zum Schluß evtl. nicht mal mehr in der Feldblende.
Fakt ist (und das habe ich auch selbst ausgerechnet und in der Beobachtung bestätigt gefunden), daß die Komafigur bei einem fixen N und fixem Abstand von der Achse _identisch_ ist, ob ich nun 4" oder 40" Durchmesser habe. Desweiteren ist die Größe proportional zum _Quadrat_ des Abstandes von der Achse.

Somit ist (bezogen auf die Ausgangsfrage) im Fall 1 die Koma gleich stark ausgeprägt.

Ich habe die Spotdiagramme hier hochgeladen - werde sie nachher mal verlinken.

Zitat:
verhält sich die Koma bei gleichem Öffnungsverhältnis linear zur Öffnung bzw. Brennweite. Bei gleicher Vergrösserung sollte damit die Koma im Okular gleich ausgeprägt sein, da die Koma linear mit dem Abstand zum Bildzentrum zunimmt, nur eben mit anderer Okularbrennweite.


Falsch interpretiert wäre jetzt meine Idee

Gruß

ullrich

Bearbeitet von: am:
Zum Anfang der Seite

gstirn
Senior im Astrotreff


211 Beiträge

Erstellt  am: 09.09.2015 :  14:07:25 Uhr  Profil anzeigen  Besuche gstirn's Homepage
Hallo zusammen,

vielen Dank für Eure Antworten.
Äääähhhm, ich muss gestehen, ich habe jetzt etwas Mühe, Eurer Argumentation zu folgen, besonders Ullrich. Ich drucke mir die Antworten von Heinz und Ullrich mal aus und nehme mir das mit in den Urlaub. Dann muss ich mir das auf einem Zettel mal aufzeichnen und nochmal genau durchdenken.

Ich verstehe allerdings die Conclusio von Heinz:
Zitat:
Bei gleicher Vergrösserung sollte damit die Koma im Okular gleich ausgeprägt sein, da die Koma linear mit dem Abstand zum Bildzentrum zunimmt, nur eben mit anderer Okularbrennweite.


Aber es muss ja nicht richtig sein, nur weil ich das zufällig verstehe.

Ullrich, was bedeutet
Zitat:
Falsch interpretiert wäre jetzt meine Idee

Worauf bezieht sich das? Und wofür steht "N"?
Stimmst Du Heinz zu? Denn ihn verstehe ich so, dass in Fall 2 die Koma gleich stark ausgeprägt ist (also das, was ich von ihr sehe wäre gleich, bei gleichem scheinbarem GF und idealisiert randscharfer Abbildung).

Ja sorry, da wollte ich wohl eine sehr praxisnahe Antwort auf eine sehr theoretische Frage.
Mir geht es jedenfalls immer nur darum, wieviel man von der Koma sieht.

Viele Grüße
Guido

Bearbeitet von: am:
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mintaka
Forenautor im Astrotreff

Deutschland
14949 Beiträge

Erstellt  am: 09.09.2015 :  14:12:04 Uhr  Profil anzeigen
Hallo Ullrich,

keine Ahnung, ob wir momentan das Gleiche meinen und nur aneinander vorbei reden. Aber eine Fehlinterpretation sehe ich noch nicht. Beim 16"-Newton ist das Zwischenbild einfach 1,6 mal grösser als beim 10"-Newton. Die Koma ist laut Diagramm bei 16" und gleichem Öffnungsverhältnis im 1,6-fachen Abstand zum Bildzentrum 1,6 mal grösser. Wenn man nun im 10"-Newton ein 10 mm Okular und im 16"-Newton ein 16 mm Okular mit gleichem scheinbaren Gesichtsfeld verwendet, so sollte die Koma in beiden Okularen gleich ausgeprägt erscheinen. Die Vergrösserung und das gezeigte Feld sollten ebenfalls gleich sein.

Bearbeitet von: am:
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Ullrich
Forenmeister im Astrotreff

Deutschland
5182 Beiträge

Erstellt  am: 09.09.2015 :  15:21:09 Uhr  Profil anzeigen
Ich habe zunächst das Okular aussen vor gelassen. Für die Komafigur selbst ist es verständlicherweise ohne Belang, was dahinter an optischen Elementen kommt, richtig?

Weiter: a) Die Größe der Komafigur wächst quadratisch mit dem Abstand zur Achse, nicht linear. Sie ist bei gegebenem Öffnungsverhältnis 'N' und fest vorgegebenem Abstand von der Achse immer identisch, also auch gleich groß.

Betrachtet man nun einen festen Winkel, ist bei doppelt so großem Spiegel der Abstand von der Achse egbenfalls doppelt so groß. Wegen a) ergibt sich also eine vierfach so große Komafigur.

Daraus ergibt sich für den Fall 2: Im größerem Teleskop wird die scheinbare Komafigur (also das, was man durch das Okular sieht) nur linear größer sein, weil die Vergrößerung des Zwischenbildes(!) ja entsprechend kleiner ist.

Zitat:
Beim 16"-Newton ist das Zwischenbild einfach 1,6 mal grösser als beim 10"-Newton.


Soweit korrekt.

Zitat:
Die Koma ist laut Diagramm bei 16" und gleichem Öffnungsverhältnis im 1,6-fachen Abstand zum Bildzentrum 1,6 mal grösser.


Hier liegt wohl die Fehlinterpretation vor. Denn (siehe a) ) ist die Komafigur 2,56mal so groß. Ich werde nachher entsprechende Spot-Diagramme zeigen.

Gruß

ullrich

Bearbeitet von: am:
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mintaka
Forenautor im Astrotreff

Deutschland
14949 Beiträge

Erstellt  am: 09.09.2015 :  15:58:15 Uhr  Profil anzeigen
Zitat:
Original erstellt von: Ullrich

a) Die Größe der Komafigur wächst quadratisch mit dem Abstand zur Achse, nicht linear.
Wenn dem so ist, entspräche dies meiner 'gefühlsmässigen' subjektiven Beobachtungserfahrung.
Aber die bisher hier gezeigten Spotdiagramme zeigen m.E. eine eher lineare Abhängigkeit von Koma und Abstand zum Bildzentrum. Ich bin auf deine Spotdiagramme gespannt.

Bearbeitet von: am:
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