Vor/Nachteile einer hohen Brennweite?

Stick · 3. Oktober 2010

Gibt es außer der Sperrigkeit des Tubus, Höhe des Okulars über Grund und der Belichtungszeit bei Kameras noch andere Nachteile eines hochbrennweitigen Spiegels oder sind das schon alle?

Viele Grüße
Stick

mkoch · 3. Oktober 2010

Hi,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Stick
 Gibt es außer der Sperrigkeit des Tubus, Höhe des Okulars über Grund und der Belichtungszeit bei Kameras noch andere Nachteile eines hochbrennweitigen Spiegels oder sind das schon alle?
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Bei sehr langen Brennweiten wird's irgendwann schwierig, die passenden Okulare zu finden für geringe Vergrösserungen.

Gruss
Michael

astromaster · 4. Oktober 2010

Hallo,

die Notwendigkeit der erforderlichen Nachführgenauikgeit steigt mit der Länge der Brennweite an, ist aber nicht nur bei Spiegeln so, sondern ein allgemeines Problem.

Der Tubus eines Schmidt-Cassegrain-Teleskops ist z.B. nicht unbedingt sperrig. Bei meinem 12"/F4 Newton mit 1200mm Brennweite war dass schon schlimmer. Mit steigender Sperrigkeit wird auch die Hebellast für die Montierung größer (Wind usw.).

Gruß und cs,

René

fraxinus · 6. Oktober 2010

Hallo Stick,

kommt darauf an, was Du vorhast.

Bei einem Dobson ist es zB mit einem leichtem, langbrennweitigen Spiegel schwierig eine gescheite Balance hinzubekommen.
Wobei Blei auch nicht die Welt kostet, es gibt immer eine Lösung!

cs Kai

Stick · 6. Oktober 2010

Erstmal vielen Dank für Eure Mühe.

Hallo Kai

Ach, Ich nehm' auch Baustahl. Mein erster soll 200mm groß werden, da kann man noch fast alles ausgleichen, ohne sich gleich zu verheben. Ist als Sonnensystemjäger angedacht. Mir ging's in erster Linie um die Frage, ob es unter Umständen irgendeine optimale Brennweite gibt, weil die Brennweite in die Größe des Beugungsscheibchens mit eingeht. Aber inzwischen glaube ich zu begreifen, daß die Vergrößerung mitwächst, und daher alles beim alten bleibt.

Ein SC ist natürlich erstaunlich kompakt, nur sehe ich keine realistische Chance, sowas als Erstlingswerk anzugehen. Wobei meine Selbstbauträume aus der Eingangsfrage ja nicht hervorgegangen sind.

Bis ich mich traue, solche Moster zu zähmen, wie Du das grad tust, das dauert noch ein Weilchen. Ich übe lieber erstmal klein. Trotzdem hab' ich dann die siebenfache Lichtmenge.

f/6 - f/8 wär' so für's erste ein guter Kompromiß, je nachdem, wie sehr mir die Rückbankproblematik imponiert.

Viele Grüße
Stick

sweeper · 6. Oktober 2010

Morgen,

von welcher Brennweite reden wir denn?
Allgemein gilt, je höher die Brennweite und je grösser die Öffnung umso seeing-anfälliger.
Wir haben in Deutschland ein durchschnittliches Seeing von ca. 1.2 arcsec (wenn ich mich recht erinnere) dann nutzt ein Teleskop, das theoretisch 0,5" auflösen könnte auch nicht viel.
Was aber trotzdem nicht sooooo verkehrt ist, wenn man mal Luft nach oben hat. [;)]

Fotografisch, wie schon angesprochen, ist eine hohe Brennweite ungleich schwerer nachzuführen und zu fokussieren und wenn dann das Seeing nicht passt bekommt man halt grosse Sterne anstatt kleine.

Stathis · 6. Oktober 2010

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Stick
 ... weil die Brennweite in die Größe des Beugungsscheibchens mit eingeht. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Die Größe des Beugungsscheibchens in Bogensekunden = Auflösung des Teleskops hängt einzig und allein von der Öffnung ab.

==> Sweeper:
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Allgemein gilt, je höher die Brennweite und je grösser die Öffnung umso seeing-anfälliger.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Oh, je! Schon wieder dieses Märchen. Wie es sich wirklich verhält haben wier schon zuhauf hier im Forum diskutiert
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wir haben in Deutschland ein durchschnittliches Seeing von ca. 1.2 arcsec (wenn ich mich recht erinnere) dann nutzt ein Teleskop, das theoretisch 0,5" auflösen könnte auch nicht viel.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Nur bei Langzeitfotografie kommt es auf das durchschnittliche Seeing an (verschmieren des Sternbildes während der Belichtung). Bei Videofotografie (Planeten) und visuell kommt es auf die hin und wieder auftretenden guten Seeingmomente an und diese können sehr wohl weit besser als 1,2" sein. Diese Momente werden von der Bildbearbeitung bzw. Auge herausgefiltert.

Was möchtest du bauen? Dobson? Auf Montierung? Nur visuell? Das alles geht in die Betrachtung mit ein.

8" f/8 gibt ca. 2 Meter Tubuslänge. Welche Rückbank ist so breit?
Bei einem Dobson würde ich sowas nur noch als Gitterrohr bauen und hinten beschweren, damit die Wiege nicht so elendig hoch und kippelig wird.
Wie wäre es mit f/6,5? Damit erreicht man auch mit günstigen Okularen hohe Vergrößerungen bei guter Abbildung und auf der anderen Seite genug Feld für die Übersicht. So ein langsameres Öffnungsverhälnis lasst sich mit Foucaultetest sehr genau testen - beste Voraussetzungen für eine superscharfe Planetenscherbe

MartinB · 6. Oktober 2010

Hallo Stick,
das ist eine interessante Aufgabenstellung.
Wie soll der Tubus denn montiert werden? Parallaktisch oder Dobson?

Mein persönlicher Favorit fürs Sonnensystem wäre bei 200 mm Öffnung ein f/7 Dobson mit EQ-Plattform. Es genügt ein 1,25" OAZ und ein relativ kleiner Fangspiegel. Dazu ein leichter Volltubus, evtl. zum Transport teilbar.

Damit kannst Du prinzipiell gut beobachten und auch fotografieren.
Bei typischen Planetenpositionen müsste das Beobachten bequem im Sitzen möglich sein.
Sogar Deepsky geht damit noch sehr ordentlich bei ca. 45x Anfangsvergrößerung und 1,1° Himmelsausschnitt mit einem einfachen 32 mm Plössl.
Maximalvergrößerung erreichst Du im Bereich von 6 - 3,5 mm Okularbrennweite, das schreit geradezu nach einem Nagler-Zoom[;)].

Handhabung und Einblick wären bei guter Bauausführung besser als mit klassischer parallaktischer Montierung, ohne Nachteile beim Fotografieren. Und man könnte fast das gesamte System im Eigenbau realisieren, auch ohne perfekte Metallwerkstatt.

Fotografisch musst Du auch schauen, mit welchem Nachvergrößerungs-Hilfsmittel Du auf "vernünftiges" f/20 bis f/30 Öffnungsverhältnis kommst. Mit TeleVue Powermates geht z.B. 2,5x bei f/8 oder 5x bei f/6. Für f/7 bräuchtest Du dagegen um 4x, da kenne ich keine passende 1,25" Barlow. Eventuell geht Okularprojektion. Auf dem Gebiet bin ich aber nicht der Experte, vielleicht hilft dir jemand anders mit Tipps.

Gruß,
Martin

sweeper · 6. Oktober 2010

Hi Stathis,
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Stathis

==> Sweeper:
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Allgemein gilt, je höher die Brennweite und je grösser die Öffnung umso seeing-anfälliger.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Oh, je! Schon wieder dieses Märchen. Wie es sich wirklich verhält haben wier schon zuhauf hier im Forum diskutiert
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Hast du da mal einen Link für mich? Ich bin mir durchaus im klaren darüber, dass das etwas arg vereinfacht ausgedrückt ist, aber wirklich falsch?

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wir haben in Deutschland ein durchschnittliches Seeing von ca. 1.2 arcsec (wenn ich mich recht erinnere) dann nutzt ein Teleskop, das theoretisch 0,5" auflösen könnte auch nicht viel.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
Nur bei Langzeitfotografie kommt es auf das durchschnittliche Seeing an (verschmieren des Sternbildes während der Belichtung).
Bei Videofotografie (Planeten) und visuell kommt es auf die hin und wieder auftretenden guten Seeingmomente an und diese können sehr wohl weit besser als 1,2" sein. Diese Momente werden von der Bildbearbeitung[...]
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Einverstanden
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
[...]bzw. Auge herausgefiltert.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Nicht einverstanden. Könntest Du mir bitte erklären oder einen Link geben, wie das Auge schlechtes Seeing filtern kann?

Allgemein bitte ich meinen Post so zu verstehen, dass ein hochbrennweitiger Spiegel nicht zwangsläufig eine bessere Qualität der Beobachtung verspricht und man sich daher lieber überlegen sollte, ob das zu erwartende Ergebnis den materiellen und finanziellen Einsatz rechtfertigt oder ob es eine Nummer kleiner auch täte?

Allerdings seh ich gerade jetzt erst, dass Stick einen 20cm-Spiegel schleifen will und das sollte ja nun wirklich unter deutschem Gehimmel keine Probleme bereiten. [;)]

Gottfried · 6. Oktober 2010

Hallo Robert,
der langbrennweitige Spiegel ist toleranter gegenüber Ungenauigkeiten. Wenn ich mich recht entsinne, muss der 8"f4 ungefähr 4x so genau hergestellt sein wie ein 8"f7. 4x so genau, um die gleiche Abweichung an der Wellenfront zu haben!
Hab schon oft gelesen, dass der bessere Spiegel bei schlechterem Seeing immer noch besser abbildet (visuell). Die Wahrscheinlichkeit, dass der langbrennweitigere Spiegel die geringere Abweichung vom Optimum an der Wellenfront hat ist durchaus gegeben. Außerdem ist der längere unkritischer den Okularen gegenüber. Visuell ist vermutlich irgendwo bei f5,5 bis f7 das Optimum (außer bei den Familienpizzas, da wird dann die Leiter zu hoch!).

Herzliche Grüße,

mkoch · 6. Oktober 2010

Hallo Gottfried,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Gottfried
der langbrennweitige Spiegel ist toleranter gegenüber Ungenauigkeiten. Wenn ich mich recht entsinne, muss der 8"f4 ungefähr 4x so genau hergestellt sein wie ein 8"f7. 4x so genau, um die gleiche Abweichung an der Wellenfront zu haben! <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Der Wellenfront-Fehler ist bei jedem Spiegel doppelt so gross wie der Oberflächen-Fehler, unter der Annahme dass das Licht annähernd senkrecht einfällt. Ich sehe keinen Grund zu der Annahme, dass ein f/4 Spiegel genauer sein müsste als ein f/7 Spiegel.

Gruss
Michael

MartinB · 6. Oktober 2010

Was wir in dem Zusammenhang auch berücksichtigen müssen, ist der Effekt des Tubusseeing. Der dürfte bei längerem Tubus zunehmen.

=>stathis:

Bei 200 mm Öffnung würde ich noch nicht pauschal einen Gittertubus bevorzugen. Allerdings, bei 200 mm > f/6 wäre ein "doppelter" Gittertubus zu überlegen, d.h. Mittelsegment mit Höhenrädern, vorn Hut und hinten Spiegelzelle. Das geht auch parallaktisch zu montieren. Vor allem die Windanfälligkeit reduziert sich dann drastisch gegenüber Volltubus. Sowas muss man ja auch nicht
zwangsläufig für jeden Transport zerlegen.
Diese Variante macht natürlich VIEL mehr Arbeit, wenn's was taugen soll.

Die Gesamt-Tubuslänge sehe ich eher im Bereich der Brennweite, d.h. bei 8" f/8 etwa 1600 mm.

Gruß,
Martin

Stick · 6. Oktober 2010

WOW, mit so viel Resonanz hatte ich nicht gerechnet. Ok, eins nach dem anderen.

Hallo Sweeper

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">von welcher Brennweite reden wir denn?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
von f/6 bis f/8 bei acht Zoll Öffnung, hab' mich noch nicht entgültig entschieden.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Allgemein gilt, je höher die Brennweite und je grösser die Öffnung umso seeing-anfälliger.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Wäre der erste Faktor nicht eher die Vergrößerung anstatt Brennweite? Ich glaube aber, wir meinen das Gleiche. Anders gefragt: Ist da ein relevanter Unterschied, ob ich mit 2000mm Brennweite und 16mm Okular schaue, oder mit 1000mm Brennweite und 8mm Okular? Extrema mal außen vorgelassen. Daß kurze Brennweiten höhere Anforderungen ans Okular stellen weiß ich, aber das beeinflusst ja nicht die Unruhe, oder?

Hallo Stathis

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Die Größe des Beugungsscheibchens in Bogensekunden = Auflösung des Teleskops hängt einzig und allein von der Öffnung ab.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
In Bogensekunden gemessen ja, in mm gemessen nein. Inzwischen bin ich da aber mit der Realität wieder einigermaßen synchron.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">8" f/8 gibt ca. 2 Meter Tubuslänge. Welche Rückbank ist so breit?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Gute Frage. Ein Hummer? Oder die Rückbank vom Bus. Aber im Ernst, ich hatte ja eine Spanne genannt. f/6 wenn's transprtabler werden soll, f/8, wenn ich auf alle Transportmöglichkeit pfeife, um den Mädels zu imponieren. Ich fänd's auch spaßig, zwei Tuben zu basteln, einmal Gitterrohr, wenns auf Beweglichkeit ankommt und einen Tubus. Hier merkt man nun, daß meine praktischen Erfahrungen vorerst mit TCM enden. Von 40 Zentimeter Überlänge war ich nicht ausgegangen, weil ein Teil der Brennweite abgeknickt zum Okular führt.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Was möchtest du bauen? Dobson? Auf Montierung? Nur visuell? Das alles geht in die Betrachtung mit ein.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Ich hab' mich noch nicht vollständig entschieden. Vielleicht wird's mehr als eine Montierung. Parallaktisch scheidet aus Gewichtsgründen erstmal aus. Dobson wäre die logische Wahl, Ausprobieren möchte ich auch mal eine Hufeisenmontierung. Dann mit einfach zu drehendem Tubus und Rohrschellen. Bleiben wir erstmal im visuellen Bereich. Das ist preislich erheblich günstiger.
Doppelter Gitterrohrtubus klingt verführerisch.

Ich möchte gleich ehrlich zu euch sein. Einfach, weil ihr alle Zeit hier investiert und ich dafür sehr dankbar bin. Das ganze Projekt ist bislang reine Theorie, ausgebrannt wie ich derzeit noch bin. Ich war im letzten halben Jahr wahrscheinlich an die hundert mal auf Stathis' Materialseite (ich geb nur 'mat' ein und der Browser weiß, wohin), aber die hundert Euro allein für's Rohmaterial sind nicht da. Ich hab' vergleichsweise viel zum Thema im Internet recherchiert. Bin also blutiger Anfänger, aber nicht ganz unvorbereitet. Das Elend hatte begonnen, nachdem ich für 19 Euro einen billigen Dreizöller geschossen hatte. Eigentlich schon vorher, denn das Gerät lag für 39 Euro ein halbes Jahr im Regal und keiner wollte es haben. Sven Wiensteins Seite war's zu verdanken, daß ich nicht enttäuscht war (trotz Alustativ, Huygens und Ramsden, kein Sucher, etc.) und mich über meine ersten Jupitermonde gefreut habe. Und Stathis ist definitiv der Hauptschuldige hier, daß die Begeisterung für's Bauen bislang größer ist als für's schauen. Euch beiden gebührt hier besonderer, aufrichtiger Dank. Inzwischen ist die Schar von Menschen, die über's Internet großzügig ihr Wissen mit mir geteilt haben, fast unüberschaubar. Aber mit euch beiden hat's halt angefangen. Atm fasziniert mich. Und das bleibt auch noch länger so. Danke.

Da eine Vorstellung bislang fehlt: Ich bin Pixelschieber..äh..Mediengestalter mit Schwerpunkt 3D und mit handwerklichem Wissen vergleichsweise gut gerüstet. Ich habe meinen geschichtlichen Hintergrund in der DDR (obwohl ich im Westen aufgewachsen und geboren bin), bin daher sehr genügsam und verstehe mich allgemein auf's Improvisieren mit brauchbaren Resultaten. Was mich z. B. in die glückliche Lage versetzt, mich an einem günstigen Dreizöller zu freuen.

Seht mir bitte nach, daß ich meinen echten Namen nicht preisgebe, einen triftigen Grund dafür gibt's nicht und wer mit mir näher zu tun hat, erfährt ihn sowieso. Trotzdem ist 'Stick' kein Klopapiername, den ich für rüdes Benehmen mißbrauche. Ich habe ihn auch so gewählt, daß er als Rufnahme grad' noch durchgeht und er ist auch eindeutig hier (manchmal komme ich mit den doppelten Vornamen etwas durcheinander). Ich werde versuchen, meinen Astro-Namen nicht in den Dreck zu ziehen. Ich bleibe authentisch und bin hier so real wie bei einem normalen Treffen.

Meine flapsige Ausdrucksweise ist reiner Spaß an der Freude und ich hoffe, es ist klar, was ich wie meine. Mißgünstig meine ich es fast nie.

Zurück zum Thema.

Meine Grundüberlegungen waren ein Kompromiß zugunsten etwas stärkerer Vergrößerung bei gleichen Okularen und kleinerem Fangspiegel. Preiswerten Okularen gegenüber gutmütig, weil die großen Trümmer erstmal Science fiction bleiben. Beobachtungsziele sind Planeten, ISS, am liebsten sogar ein Space Shuttle. Da ich das Rechnen mit Geschwindigkeiten und Bogensekunden fleißig geübt habe, ahne ich, was da auf mich zukommt

Deep Sky wird mit größerer Öffnung und freierem Kopf sicher auch kommen, aber dafür ist der Achtzöller nicht gedacht, deshalb weniger Gewicht auf Weitwinkel. Hey, ich bin Veteran aus dem Huygens-Krieg. Alles über 29 Grad ist Luxus. Oder anders: Wenn der Achtzöller Realität wird, dann später auch eine Photonendusche. Eins nach dem anderen.

Viele Grüße
Stick

Schicko · 6. Oktober 2010

Servus,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Stathis
8" f/8 gibt ca. 2 Meter Tubuslänge. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
An dieser Stelle muss ich den Meister korrigieren: 20x8 ergibt "nur" ca. 1,6m aber auch dafür reicht eine Standardrückbank nicht aus.

Alois · 6. Oktober 2010

Hallo Michael.
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">sehe keinen Grund zu der Annahme, dass ein f/4 Spiegel genauer sein müsste als ein f/7 Spiegel.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Doch doch. Der f4 Spiegel hat ein kleineres Beugungsscheibchen und um diesen beugungsbegrenzt hin zu bekommen muss man ihn
entsprechend genauer machen dass er bei gleicher Vergößerung auf die gleiche Abbildungsqualität kommt.
Leider beinhaltet die Strehl – Formel das Öffnungsverhältnis nicht und ist daher auch keine richtige Aussage
für die richtige Deffinitionshelligkeit.
Da die Auflösung von der Öffnung abhängig ist, ist ein Strehl 0,98 bei kurzer Brennweite nicht die selbe Leistung wie bei
einer langen Brennweite. Der Restfehler wird nachvergrößert und bringt dann nicht mehr den selben Strehl her.
Auch wenn man die Nachvergrößerungsoptik als eine theoretisches einwandfreies Beispiel verwendet.
Möchte dass es wieder einmal mehr bekannt wird den Strehl auch mit der Brennweite in Verbindung zu setzen.
Vielleicht habe ich dir jetzt sogar einen Floh für dein mathematsches Können, ins Ohr gesetzt.
Viele Grüße
Alois

Stick · 6. Oktober 2010

Im ersten Moment hab' ich mich gefragt, was ist eine Drückbank? Kam dann mit Verzögerung.

Bislang habe ich sperrige Güter immer so transportiert, daß zwei Leute links und das Sperrgut rechts mit umgeklapptem Fahrersitz gelagert waren. Ich kann mir aber auch einen (sehr-sehr) gut gefederten Fahrradanhänger vorstellen, womit sich die Rückbankfrage auch etwas entschärft.

Martins Vorschlag mit dem doppelten Rohrtubus hat ohnehin eine Lawine losgetreten. Abgesehen davon, hat irgendwer schon mal einen teilbaren Tubus gebaut? So auf den ersten Blick sehe ich da keine technischen Riesenhürden und man hätte zwei Rohre von ca. 30 mal 85 Zentimeter.

Viele Grüße
Stick

mkoch · 6. Oktober 2010

Hallo Alois,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Alois
Doch doch. Der f4 Spiegel hat ein kleineres Beugungsscheibchen und um diesen beugungsbegrenzt hin zu bekommen muss man ihn
entsprechend genauer machen dass er bei gleicher Vergößerung auf die gleiche Abbildungsqualität kommt.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

So richtig nachvollziehen kann ich das noch nicht.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Alois
Leider beinhaltet die Strehl – Formel das Öffnungsverhältnis nicht und ist daher auch keine richtige Aussage für die richtige Deffinitionshelligkeit. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Diesen Satz würde ich ganz anders formulieren:
Da das Öffnungsverhältnis nicht in die Strehl-Formel eingeht, ist es für die Definitionshelligkeit völlig irrelevant.

Wenn du meinst, dass die "Definitionshelligkeit" vom Öffnungsverhältnis abhängen sollte, dann reden wir in Wirklichkeit von zwei verschiedenen Grössen, für die wir den gleichen Namen verwenden. Es mag ja sein dass es eine Grösse gibt, die vom Öffnungsverhältnis abhängt, aber um Verwirrung zu vermeiden sollte man diese Grösse nicht "Definitionshelligkeit" nennen.

Gruss
Michael

Stathis · 6. Oktober 2010

Opaa! 20 cm x8 macht natürlich 1,6 m Tubuslänge nicht 2 m, entschuldigt die Verwirrung.

==> Stick:
Du hast völlig Recht. Das lineare Auflösungsvermögen SL in Linienpaaren / mm oder Beugungsscheibchengröße in mm hängt allein vom Öffnungsverhältnis ab:

SL= D/f *1/Lambda [lp/mm].
Beispiel: Bei D/f=1:5 und grünem Licht mit Lambda= 550 nm kommt z.B. SL= 364 Linienpaare / mm heraus

Das Winkel Auflösungsvermögen jedoch hängt allein von der Öffnung ab, und das ist ja das entscheidende am Himmel.

SA = Lambda/D rad = Lambda/D *206265 [Bogensekunden]
Beispiel: Bei D=200 mm und grünem Licht mit Lambda= 550 nm kommt eine Winkelauflösung von SA= 0,57 Bogensekunden heraus

==> Alois:
Wenn man in Winkeln denkt und nicht in mm, so spielt das Öffnungsverhältnis keine Rolle (siehe Gleichungen oben).
Ein 8" f/4 Spiegel mit Lambda/4 sphärischer Aberration zeigt mit einem idealen 3 mm Okular genau dasselbe Bild wie ein 8" f/8 Spiegel mit einem idealen 6 mm Okular.
Ein gegebener Fehler in Nanometern wirkt sich bei einem f/4 Spiegel genau so aus wie bei einem f/8 Spiegel. Aber der f/8 Spiegel ist einfacher genau zu fertigen, da die f/8 Parabel weniger von der Sphäre abweicht und z.B. der Foucaultest empfindlicher ist.

==> Sweeper:
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Könntest Du mir bitte erklären ..., wie das Auge schlechtes Seeing filtern kann? <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Das war ungenau formuliert. Natürlich ist es nicht das Auge sondern unser Gehirn, das aus dem Gewabere die ruhigen Momente nutzt, um das echte Jupiterdetail oder sonstiges heraus zu filtern.

Zum Märchen, dass Große Öffnungen seeinganfälliger sind als kleine, finde ich leider auf die Schnelle keinem Link. Hat jemand was parat?
In kurz: Größe Öffnungen lösen mehr Details auf und damit auch mehr Seeing. Das Bild erscheint unruhiger, man sieht aber trotzdem mehr.

Stick · 6. Oktober 2010

==> Stathis

Könnte die Seeingproblematik mit daran liegen, daß die Luftturbulenzen relativ zum Spiegel gesehen kleiner werden? Die 'Luftturbulenzen', die das Bild stören, wären bei doppelt so großem Spiegel halb so groß und viermal so zahlreich. Bislang hab' ich im Internet noch keinerlai quantitative Aussagen in dieser Richtung gelesen.

Grüße
Stick

Alois · 6. Oktober 2010

Hallo Michael.
Weil in dem Bericht von Kurt Hopf über Karl Strehl folgendes drinnen steht habe ich dieses Wort auch verwendet.
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Der Strehl-Wert, auch "Definitionshelligkeit" genannt, beschreibt das Verhältnis der Maximalintensität im zentralen Beugungsscheibchen der realen Abbildung eines punktförmigen Objekts zu der Intensität, die man rein theoretisch mit einer perfekten Optik unter den gleichen Bedingungen erreichen kann. Ein Strehl-Wert von 100 Prozent oder 1,0 bedeutet eine absolut fehlerfreie, sozusagen ideale Optik. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">Deinen Satz
Da das Öffnungsverhältnis nicht in die Strehl-Formel eingeht, ist es für die Definitionshelligkeit völlig irrelevant.
Das heißt man kann nicht beides verbinden. Aber wozu soll sie dann dienen.
In der Praxis ist es doch so, dass wenn ich 2 gleich große Spiegel habe, sagen wir Dm 200 mm und einer mit 1200 mm Brennweite
und der andere 1600 mm Brennweite. Dann kann ich am ersten Spiegel einen bestimmten Fehler haben der bei der Messung auf Strehl 0,98 kommt.
Habe ich den selben Fehler beim langbrennweitgen Spiegel ist das Bild nicht mehr so gut und kann nicht mehr Strehl 0,98 erreichen.
Da der Strehl aber nur von den Wellenfrontfehlern über P-V dann über Rms errechnet wird ohne Bezug zur Brennweite
Ist für mich diese Formel nicht vollkommen wenn sie nur bei 100 % oder 1,0 wo Null Fehler sind stimmen kann.
Was in der Praxis aber nie möglich ist. Daher kann sie ohne Bezug zur Brennweite niemals eine vollkommene Aussage zur Qualität
für die die Beugungsbegrenztheit sein.
Viele Grüße
Alois

mkoch · 6. Oktober 2010

Hallo Alois,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Alois
Der Strehl-Wert, auch "Definitionshelligkeit" genannt, beschreibt das Verhältnis der Maximalintensität im zentralen Beugungsscheibchen der realen Abbildung eines punktförmigen Objekts zu der Intensität, die man rein theoretisch mit einer perfekten Optik unter den gleichen Bedingungen erreichen kann. Ein Strehl-Wert von 100 Prozent oder 1,0 bedeutet eine absolut fehlerfreie, sozusagen ideale Optik. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Richtig, so ist die Definitionshelligkeit (=Strehl-Zahl) definiert.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Alois
Deinen Satz
Da das Öffnungsverhältnis nicht in die Strehl-Formel eingeht, ist es für die Definitionshelligkeit völlig irrelevant.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Ebenfalls richtig, denn die Strehl-Zahl hängt einzig und allein vom RMS-Wert ab. Es gibt keine weiteren Einflussgrössen. Weder die Brennweite noch das Öffnungsverhältnis noch der Spiegel-Durchmesser sind relevant.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Alois
In der Praxis ist es doch so, dass wenn ich 2 gleich große Spiegel habe, sagen wir Dm 200 mm und einer mit 1200 mm Brennweite
und der andere 1600 mm Brennweite. Dann kann ich am ersten Spiegel einen bestimmten Fehler haben der bei der Messung auf Strehl 0,98 kommt.
Habe ich den selben Fehler beim langbrennweitgen Spiegel ist das Bild nicht mehr so gut und kann nicht mehr Strehl 0,98 erreichen.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Das stimmt nicht. Wenn beide Spiegel den gleichen RMS-Fehler haben dann haben sie auch die gleiche Strehl-Zahl.

Gruss
Michael

Alois · 6. Oktober 2010

Hallo Stathis.
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wenn man in Winkeln denkt und nicht in mm, so spielt das Öffnungsverhältnis keine Rolle (siehe Gleichungen oben).
Ein 8" f/4 Spiegel mit Lambda/4 sphärischer Aberration zeigt mit einem idealen 3 mm Okular genau dasselbe Bild wie ein 8" f/8 Spiegel mit einem idealen 6 mm Okular.
Ein gegebener Fehler in Nanometern wirkt sich bei einem f/4 Spiegel genau so aus wie bei einem f/8 Spiegel. Aber der f/8 Spiegel ist einfacher genau zu fertigen, da die f/8 Parabel weniger von der Sphäre abweicht und z.B. der Foucaultest empfindlicher ist. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Ja bei Sphärischer Aberration und Astigmatismus stimmt das schon aber bei Zonenfehlern klappt das nicht mehr.
Gruß
Alois

Emil 1 · 8. Oktober 2010

Hallo Freunde,
ich möchte hier zum seeing auch noch einen Aspekt einfügen: Eine lange Brennweite hat eine grössere Tiefenschärfe, d.h. der Fokusspielraum ist grösser. Atmosphärische Störungen bewirken häufig (nicht immer) Fokussprünge. Wenn die Fokustoleranz gross ist, dann hast du weniger Unschärfe. Wir haben in der Praxis gesehen, dass die kurzbrennweitigen Superrefraktoren in dieser Hinsicht den alten langen Rohren unterlegen sind. Gruss Emil

Birki · 8. Oktober 2010

hallo alois und michael!
ich bin da mit alois, auch wenn ich andere worte verwenden würde. das problem bei Eurer diskussion ist, dass Ihr nicht zwischen wellen- und geometrischer optik unterscheidet. dasproblem mit der "helligkeit" illustriert das ... in der geometrischen optik gibt es einen(!) fokus. da müsste alles licht hin, dann wären die berühmten 100% erreicht. leider ist die geometrische optik nur eine näherung (und damit wird das oft und gern gepflogene gestrehle leider hinfällig). sie ist nämlich die geometrische annäherung, in der nur die normalen auf die wellenfront als "lichtstrahlen" angesehen werden - und nicht die wellenfront selber berücksichtigt wird.

mit anderen worten - die airy - disk als erste näherung der MTF bestimmt das auflösungsvermögen. je kleiner das öffnungsverhältnis, desto kleiner das erste beugungsscheibchen (als wellenoptisches phänomen). dementsprechend wird das system kritischer auf oberflächenfehler. gilt übrigens auch für farbfehler (surprise ) ...
lg
wolfi

Gerd-2 · 8. Oktober 2010

Hallo Michael,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Der Wellenfront-Fehler ist bei jedem Spiegel doppelt so gross wie der Oberflächen-Fehler, unter der Annahme dass das Licht annähernd senkrecht einfällt. Ich sehe keinen Grund zu der Annahme, dass ein f/4 Spiegel genauer sein müsste als ein f/7 Spiegel.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

ist im Prinzip richtig so wie Du es schreibst.
Aber, was bei schnellerem Öffnungsverhältnis zunimmt ist der Unterschied zwischen Parabel und Sphäre.
Das ist der eigentliche Knackpunkt und deshalb ist es wesentlich schwieriger einen f/4 Spiegel mit der gleichen Genauigkeit wie einen f/7 Spiegel herzustellen.
Ich denke das ist gemeint, gibt man sich beim schleifen die gleiche mühe wird der f/7 tendenziell genauer erreicht also einen besseren RMS als der f/4 Spiegel.

(==>)Alois,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Doch doch. Der f4 Spiegel hat ein kleineres Beugungsscheibchen und um diesen beugungsbegrenzt hin zu bekommen muss man ihn
entsprechend genauer machen dass er bei gleicher Vergößerung auf die gleiche Abbildungsqualität kommt.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Richtig ist der f/4 Spiegel hat ein kleineres Beugungsscheibchen.
Falsch ist das der Spiegel deswegen genauer sein muss.
Es ist nur schwieriger ihn gleichgenau wie einen f/7 Spiegel zu schleifen siehe Antwort an Michael.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Leider beinhaltet die Strehl – Formel das Öffnungsverhältnis nicht und ist daher auch keine richtige Aussage
für die richtige Deffinitionshelligkeit.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Es gibt keinen vernünftigen Grund dem Strehl vom Öffnungsverhältnis abhängig zu machen.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">In der Praxis ist es doch so, dass wenn ich 2 gleich große Spiegel habe, sagen wir Dm 200 mm und einer mit 1200 mm Brennweite
und der andere 1600 mm Brennweite. Dann kann ich am ersten Spiegel einen bestimmten Fehler haben der bei der Messung auf Strehl 0,98 kommt.
Habe ich den selben Fehler beim langbrennweitgen Spiegel ist das Bild nicht mehr so gut und kann nicht mehr Strehl 0,98 erreichen.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Hier steckt der Denkfehler.
Richtig ist das ein bestimmter Fehler eines Spiegels bei 1600mm Brennweite im Fokus eine größere Aberration verursacht wie bei 1200mm Brennweite.
Falsch ist der Schluss das die Abbildung bei 1600mm deshalb schlechter wäre.
Warum.
Das Beugungsscheibchen in Mikrometern hängt am Öffnungsverhältnis
(d=2,44Lambda *f/D)
Der 200mm Spiegel hat also bei 1600mm Brennweite ein dementsprechend größeres Beugungsscheibchen weshalb eine Aberration ebenfalls dementsprechend größer sein darf.
Unterm Strich kommt deshalb exakt der gleiche Strehl und die gleiche Abbildungsqualität heraus wie bei 1200mm Brennweite.
Vorausgesetzt natürlich beide Spiegel haben den gleichen Fehler also RMS.

Grüße Gerd

Vor/Nachteile einer hohen Brennweite?

Jetzt mitmachen!

Teilen

18 Benutzer haben hier geschrieben