Vergleich Newton/RC

Hi Thomas,

aus dem Bauch heraus- nein. Auf den ersten Blick gleichst du zwar durch das Binning die von f/4 zu f/8 nötig 4-fache Belichnungszeit aus, aber du verteilst das Licht auch auf die vierfache Fläche.

Wenn du bei gegebener Belichtungszeit mit dem f/4 ein Pixel zu 100% füllst hast du mit dem RC beim Binnig in jedem der 4 Pixel nur 25% gesammelt.

Jedenfalls meine Denke dazu.

Gruß
Stefan

Hi Thomas,

habe gerade beim Lesen deiner Antwort nochmals darüber nachgedacht.

Blende 8 zu Blende 4 bedeutet schlichtweg 1/4 Licht bzw. 4-fache Belichungszeit. Durch das Binning verteilst du damit also nicht 100% Licht auf 4 Pixel sondern nur 25%.

Die Pixelgröße ändert daran nichts- ob du das nun auf 1 oder auf 4 Pixel bringst, die langsamere Öffnung davor erzwingt doch bereitsdie nötige längere Zeit.

Gruß
Stefan

hallo

wenn das 4x binning tut was es soll werden aus den 4x25% die gewünschten 100%

das Beugungsscheibchen ist bei f/8 auch dopplet so groß wie bei f/4
man hat am Ende nur weniger Bildfeld

im Prinzip was durch die Öffnung an Licht vom gesammelt wird kommt auch im Fokus an

Gruß Frank

Hallo Frank, <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">wenn das 4x binning tut was es soll werden aus den 4x25% die gewünschten 100%<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Bei f/8 kommen aber nur 25% Licht im Vergleich zu dem f/4 an. Folge- die 4-fache Belichtungszeit ist nötig. Das ist ja unbestritten, oder?

Verteilst du diese 25% nun auf 4 Pixel bzw. auf die 4-fache Fläche, dann erhält jedes Pixel nicht 25% sondern nur 6,25%. Durch das Binning bringst du lediglich das größere Beugungsscheibchen auf ein als "Superpixel" ausgelesenes Ergebnis. In Summe als Pixelwert ausgelesen: 25% Licht gegenüber der f/4 Optik bei gleicher Belichtungszeit. [:)]

Gruß
Stefan

Hallo Stefan,
das ist aber schon ziemlich bestritten. Die F/Zahl hat in erster Instanz nichts mit der Menge des gesammelten Lichts zu tun. Das Lichtsammelvermögen wird nur durch die (wirksame) Apertur bestimmt. Die F-Zahl definiert aber die Brennweite bezogen auf die Apertur und somit die geometrische Auflösung (nicht die Wellenoptische). Bei gleichgroßer Apertur wird dieselbe Menge Licht gesammelt, egal ob f/4 oder f/8, nur bei f/8 ist die Brennweite verdoppelt und somit die geometrische Auflösung, was dann die gleiche Lichtmenge auf die vierfache Fläche verteilt. Wenn die Pixel aber beim 2x2 Binning viermal so groß sind, ists wieder gleich (zumindest fast, das Binning hat nämlich auch seine Tücken).
Etwas kurios wirds aber, wenn man die Wellenoptik mit einbezieht. Dann sind Punktquellen nicht mehr Punkte, sondern die bekannten flächigen Beugungsscheibchen (in der Theorie von der Apertur definiert, in der Realität aber hauptsächlich vom Seeing). Dies bewirkt dann eine Diskrepanz zwischen erreichbaren Signal zu Rauschverhältnis für Punktquellen (wichtig für Grenzgröße Sterne) und erreichbaren Signal zu Rauschverhältnis für flächige Objekte (bspw. schwache flächige Galaxien), da sich der Himmelshintergrund bei beiden unterschiedlich auswirkt.
Gruß Tino

Moin,
unterscheidet Punktlichtquellen von Flächenlichtquellen und wie diese abgebildet werden.

Punktlichtquellen (Sterne) werden zunächst als Punkte abgebildet. Und welche Lichtmenge dabei ankommt, ist von der Öffnung und weniger dem Öffnungsverhältnis abhängig. Danach darf man sich fragen, auf wieviele Pixel sich so ein Punkt verteilt.

Für flächige Objekte sieht die Sache anders aus. Hier zählt die Lichtstärke des Objektivs. Das kann man durchaus dadurch ausgleichen, dass man mehrere Pixel zusammenschaltet. Zumindest in der Theorie. Letztlich muss man genau hinschauen, wie sich die Empfindlichkeit tatsächlich auswirkt, denn auch das Zusammenschalten ist ja eine "Schaltung", die ihrerseits nicht beliebig empfindlich ist.

Hallo Thomas,

mal unabhängig von der Photonenverwertung:

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Irgendwie seh ich da garkeinen praktischen Nutzen/Vorteil im RC, bis auf die Baugrösse/Länge.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Grundsätzlich ist ein RC-System auch ohne zusätzliche optische Korrektoren im Lichtweg sofort für die Fotografie nutzbar, im Gegensatz zum Newton, da ist im Bereich F4-F6 auf jeden Fall ein Koma-Korrektor notwendig und ein F/8 Newton erschlägt Dich von der Baulänge erst recht.

Dazu hast Du (bei Sternwartenbetrieb mit öffentlichen Angeboten) einen sehr angenehmen Einblick von hinten, also wie bei einem "richtigen" im Volk bekanntem Teleskop (Newton kennt der Normalbürger nicht, seitlicher Einblick unvorstellbar).

Auch ist die Lastverteilung bei schwerer fotografischer Ausrüstung besser in der Handhabung. Wird am RC ein Sekundärfokussierer (Fangspiegel beweglich auf der optischen Achse) eingesetzt, ist die Kamera sogar ortsfest adaptiert, also verbiegt in ihrer nicht notwendigen Längsbewegung keine optische Achse.

Auch ist man nicht an bestimmte Abstände in der Fokuskage hinterm Hauptspiegel gebunden (natürlich in gewissem Rahmen), beim Newton mit Korrektor ein sehr großes Problem, denke ich nur an den typischen Paracorr von Televue (55-58 mm) oder Baader MPCC (ca. 58 mm). Wird dieser Abstand nicht auf den Millimeter eingehalten, gibt es sofort "Eier".

Ein RC ist ein "reines Spiegelsystem", ohne zusätzliche Linsen im Strahlengang, beide Spiegel hyperbolisch geschliffen, ganz wichtig für Spektroskopie und sonstigen wissenschaftlichen Experimenten. Nicht umsonst befinden sich hauptsächlich RC-Systeme in Großsternwarten, allerdings manchmal mit einsprechenden Feldkorrektoren bei größeren CCD´s.

Nachteil (ein der Praxis aber nicht so häufig):

Fällt Dir der Fangspiegel auf den Boden, ist der Hauptspiegel auch nicht mehr verwendbar, da beide Spiegel exakt aufeinander abgestimmt sind. Beim Newton gibt es für kleines Geld einen Planspiegel als Ersatz... nicht so beim RC.

Mein Fazit:

Ich denke, Lichtstärke sollte nicht immer im Vordergrund stehen, so wie von Dir aufgezeigt.

Und ob ein RC (wie bei meinem Gerät) nun 48 % Abschattung hat oder der Newton bsp. 35 %, spielt fotografisch sowieso keine Rolle (siehe opt. Berechnung von Dipl. Phys. Phillip Keller).

Gruß und cs,

René

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: stefan-h</i>
<br />Hallo Frank, <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">wenn das 4x binning tut was es soll werden aus den 4x25% die gewünschten 100%<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Bei f/8 kommen aber nur 25% Licht im Vergleich zu dem f/4 an. Folge- die 4-fache Belichtungszeit ist nötig. Das ist ja unbestritten, oder?

Verteilst du diese 25% nun auf 4 Pixel bzw. auf die 4-fache Fläche, dann erhält jedes Pixel nicht 25% sondern nur 6,25%. Durch das Binning bringst du lediglich das größere Beugungsscheibchen auf ein als "Superpixel" ausgelesenes Ergebnis. In Summe als Pixelwert ausgelesen: 25% Licht gegenüber der f/4 Optik bei gleicher Belichtungszeit. [:)]

Gruß
Stefan

<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Hallo Stefan

der Unterschied ist das bei dem Kameraobjektiv mit einer Apperaturblende die Öffnung reduziert wird, dadurch tatsächlich weniger Licht durch das Objektiv kommt, beim Teleskop gleicher Öffnung wird immer die selbe Menge Licht gesammelt, es wird bei höherer Brennweite nur auf mehr Fläche verteilt.
Die F-zahl ergibt sich beim Teleskop in dem Vergleichsfall aus der veränderten Brennweite,
beim Fotoobjektiv mit Festbrennweite jedoch aus veränderter Öffnung

ich weiß nicht warum du die 25% Helligkeit die ich F/8 im Verhältnis zu F/4 noch einmal auf 6,25% geviertelt hast.

Gruß Frank

Hallo Stefan,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">das größere Beugungsscheibchen<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

die Größe des Beugungsscheibchens ist durch das Objektiv bestimmt. Der Sensor der Kamera macht es weder größer noch kleiner.

Viele Grüße

Kurt

Hallo Kurt,

muss man nicht unterscheiden? Also ob du die Größe des Beugungsscheibchens als Winkelmaß angibst oder ob du die Größe mit seinem Durchmesser angibst?

Für Winkelmaß hast du Recht, da zählt allein die Öffnung, für die Größe ist aber doch das<b> Öffnungsverhältnis </b>verantwortlich- und da die Brennweite in dem Fall hier beim RC doppelt so groß ist wird sich wohl auch die Größe des Beugungsscheibchen ändern.

Gruß
Stefan

Hallo Stefan,

ich schrieb, dass die Größe des Beugungsscheibchen durch das Objektiv bestimmt ist. Ein Objektiv hat sowohl eine Brennweite, als auch eine Öffnung. Aus meiner Sicht habe ich sämtliche Größen erfasst, die im vorliegenden Zusammenhang (es geht um die geometrische Größe auf einem Sensor) bei einem Beugungsscheibchen eine Rolle spielen. Eine Wellenlänge habe ich absichtlich nicht erwähnt, da diese für die Klarstellung der Äußerung eines Vorschreibers keine Bedeutung hat. Oder fehlt sonst noch etwas?

Viele Grüße

Kurt

Edit: Missverständnis, siehe zwei Beiträge weiter unten.

Hallo Stefan

das ist der Grund für den geringeren Signalpegel je Pixel, das Signal selbst ist in vollem Umfang da , wird aber auf mehrere Pixel verteilt.
Im Traum kann man die beleuchteten Pixel einfach addieren und kommt auf das selbe, praktisch sind da aber noch Rauschanteile, man verliert Signal Rauschabstand. Aber da das Rauschen etwas gemittelt wird, das steigt nur um die Wurzel der Anzahl gemittelter Pixel, ist Binning nicht ganz sinnlos.

Beugugsscheibchengröße näherungsweise
d=1,34*f/D

Brennweite bzw. Durchmesser gehen Linear ein, doppelte Brennweite=doppelter Durchmesser Beugungsscheibchen...vierfache Fläche

Gruß Frank

Hallo Stefan,

ich habs mir nochmals durchgelesen, und stelle fest, dass ich etwas falsch verstanden habe. Selbstverständlich führt die doppelte Brennweite bei gleicher Öffnung zu einem Beugungsscheibchen mit doppeltem Durchmesser.

Viele Grüße

Kurt