Virtuelle Couder-Maske. Erweiterte Version

  • Hallo Zusammen.


    Es war vor 3 Jahren das hier die Virtuelle Coudermaske von Hans-Heinrich Wenk vorgestellt wurde.
    http://www.astrotreff.de/topic…ID=81291&SearchTerms=Wenk
    Die Begeisterung war nicht gerade groß, jedoch die Anregungen von Guntram , Kalle und
    mir haben ihn doch noch genug angespornt in dieser Sache weiter zumachen und ich konnte als Tester mitwirken.


    Nach ein paar anfänglichen Schwierigkeiten ist es ihm gelungen eine sehr praktische Anwendungsform zu erstellen.
    Auch an Stelle einer zusammengeführten Ausschnittvergrößerung der Zonen um diese besser vergleichen zu können,
    hatte er eine noch weit bessere Idee die eine optische Helligkeitstäuschung ganz ausschließt.
    Dies hat er mit einen“ Auto Compare „ der den Helligkeitsvergleich sofort grafisch sichtbar macht erreicht.
    Als dies gut funktionierte kam ihm noch die super Idee dies auf eine ganz schmale Zone im Effektiv Radius nur so schmal wie
    die Linie selbst zu machen und somit hat er die Unsicherheit bei der Messung der Randzone auch beseitigen können.
    Man kann die abgesunkene Kante zwar sehen aber sie geht nicht mehr in das Messergebnis ein.
    Das dürfte wohl ein beachtlicher Fortschritt in der Messtechnik sein auf den schon viele gewartet haben.
    Als ich meine Messübungen an einen 18 Zöller f/5 gemacht habe, war ich ganz erstaunt wie schnell und exakt man damit messen kann.
    Ich wage zu sagen dass man 8 bis 10 mal schneller und sicherer ist und es dabei auch noch weniger anstrengend machen kann.
    Bei der Auto Compare Anzeige sieht man gut das man zuerst die Mikrometerschraube schnell drehen kann und dann
    bei der Annäherung ein gutes Gefühl für das langsamer Werden bekommt und nur ein bisschen warten braucht bis die
    Zahlen +- zur Null klein werden. Durch Umschalten von Eff R auf Apertur R kann man am Rand auch den Unterschied
    zur Flächenmäßigen Beurteilung sehen.
    Erstaunt war ich bei den Messwiederholungen, konnte die Mitte ( Ich messe ohne Zentralobstruktion ) auf +- 0,01 mm
    die Zonen auf +- 0,006 mm und der Rand auf +-0,003 mm genau getroffen werden.
    Ich denke dass dieses Programm nun vielen Spiegelschleifern eine gute Hilfe sein wird


    Eine Versuchsversion kann nun hier heruntergeladen werden.


    http://www.sonderloesungen-wenk.at/index.php?id=vcs


    Anbei noch ein paar Bilder von meinen Übungen.


    Die Randzone mit dem Eff R ( Effektiv Radius ) gemessen




    Im Vergleich dazu die Flächenmäßige Messung der Randzone. Der Radiusunterschied war 0,05 mm.
    Hat aber nichts mit der zufälligen Zahl -5 im Auto Compare zu tun.




    Das Schattenprobebild für jene die damit üben möchten.



    Und hier noch eines für die Zone 5
    Aber nicht vergessen. Ich habe 12 Zonen und ohne Zentralobstruktion gemessen. Andere Messungen sind nicht vergleichbar.
    Aber um zu sehen was der Auto Compare zeigt wenn man zur nächsten Zone schaltet, genügt es allemal.




    Wünsche euch Allen viel Freude beim Üben.
    Alois

  • Hallo Alois,
    Du bist ja fleissig! Bei meinem naechsten Spiegel probiere ich das aus! Das Verfahren scheint ziemlich praezise zu sein. Natuerlich hat es wie alle Zonentests den Nachteil dass nur in einem Durchmesser gemessen wird. Wenn man einen Ueberblick ueber die Flaeche haben will dann muss man entweder viele Durchmesser testen, oder eben ein anderes Verfahren hinzuziehen. Da jetzt schon interferometrische Tests moeglich sind tendiere ich dazu diese in Betracht zu ziehen. Vor allem die FFT Methode vereinfacht alles sehr. Zur Perfektion der Zonenmethode ist dieses Verfahren allerdings ausgesprochen interessant!
    Gruesse auch an Gerti,
    marty

  • Hallo Alois,
    obwohl ich praktisch nur noch mit OpenFringe auswerte, ist es schön eine unabhängige Gegenprüfung der Gesamtkorrektur zu haben.
    Interferometrie aus dem ROC ist zwar keine reine Komensationsmethode (ala Hubble), dennoch können systematische sphärische Fehler des Interferometers nicht aufgedeckt werden. Rotation im Teststand hilft ja nicht.


    Das Programm scheint sehr interessant! Bisher habe ich das immer mit Andreas Reifkes Shadogram Analysis gemacht:
    http://www.astrotreff.de/topic…CHIVE=true&TOPIC_ID=52905
    Die Übereinstimmung war erstaunlich.


    So wie es aussieht, kann man auch eine fertige Foto-Serie im nachhinein auswerten?
    Im Moment hängt das Programm, wahrscheinlich weil das benötigte .Net Framwork nicht die richtige Version hat. Werde berichten!


    Viele Grüße
    Kai

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...Die Begeisterung war nicht gerade groß<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Mache Sachen spielen sich wohl im Hintergrund ab. Die Nützlichkeit von Forenbeiträgen lässt sich wohl nicht anhand der Anzahl der Antworten ablesen.


    Ich kenne einige Leute, die mit der alten Version gemessen haben. Daher auch einen herzlichen Dank an Hans-Heinrich für die Weiterentwicklung und an Alois für das Durchtesten.


    Ich hatte die alte Version an fertigen Bildern mit Horias Programm FoucaultXL verglichen: Wählte man für Virtual Couder Screen genügend schmale Zonen aus, kam genau dasselbe Ergebnis wie bei FXL heraus - sehr beruhigend!


    Sobald ich Zeit finde, werde ich die neue Version ausprobieren.

  • Hallo Kai.
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">obwohl ich praktisch nur noch mit OpenFringe auswerte, ist es schön eine
    unabhängige Gegenprüfung der Gesamtkorrektur zu haben.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Genau so meine ich das auch.
    Und weil es mit dem Auto Compare so schnell und sicher ist,
    finde ich dieses Programm so praktisch.


    Viele Grüße
    Alois

  • Hallo Stathis <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Manche Sachen spielen sich wohl im Hintergrund ab. Die Nützlichkeit von Forenbeiträgen
    lässt sich wohl nicht anhand der Anzahl der Antworten ablesen.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Das glaube ich auch.


    Es gibt schon viele Programme die man nützen kann und gut sind. Benütze ich ja auch so.
    Dieses ist nun eines mehr das hier vorgestellt wird.
    Dadurch besteht auch noch mehr die Möglichkeit dass jeder je nach seiner Einrichtungsmöglichkeit,
    das passende wählen kann.


    Viele Grüße
    Alois

  • ....
    Im Moment hängt das Programm, wahrscheinlich weil das benötigte .Net Framwork nicht die richtige Version hat. Werde berichten!
    ...


    Hallo Kai,
    wenn das Programm bei Dir hängen bleibt, dann ist neben der richtigen Version des.net Frameworks (3.5 oder höher) eventuell auch der Windows 'Aero Style' schuld. Näheres auf der Website zu VCS unter
    http://www.sonderloesungen-wen…d=troubleshootingvcs#c352


    Viele Grüße an alle
    Hans-Heinrich

  • Hallo alle zusammen,
    wen es interessiert - ich habe 2 Videos zu "Virtual Couder Screen" gemacht:


    1) Eine allgemeine Einführung:

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    2) Erklärung des 'Anti Seeing'-Mechanismus:
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    Beide mit Kommentaren, also bitte Ton aufdrehen!


    Hans-Heinrich

  • Hans-Heinrich,
    ich muss mir das in aller Ruhe anschauen. [;)]


    EDIT: So wie es aussieht, hat man die 'Kontrolle' über jeden Schritt der Auswertung. Das ist schon mal was Feines. Ich würd's deshalb jedem 'Ersttäter' empfehlen, bevor er dann mit Horias FoucaultXL die Schritte automatisiert. Für viele bleibt's ja bei der 'Ersttat'.


    Mein Fazit: Didaktisch wertvoll! Die Histogrammdarstellung der Grauwerte ist klasse.


    Gruß

  • Hallo zusammen,
    ich habe wieder eine kleine Ergänzung in mein Programm eingebaut und zwar eine automatische Auswertung der gemessenen Schnittweiten nach Längsaberration, Queraberration und Oberflächenfehler.
    Die Ergebnisse werden graphisch dargestellt und können auch gleich in dieser Form als Report gepeichert werden.
    Weiters besteht die Möglichkeit einer automatischen Optimierung nach minimaler Queraberration deren Fortschreiten man in den Graphiken mitverfolgen kann.



    Ich erwähne (oder besser: 'gestehe') gleich an dieser Stelle, daß ich die Auswertungen (derzeit) nach dem von Texereau angegebenen Verfahren berechne. Das heißt, die absolute Genauigkeit der Ergebnisse läßt Wünsche offen - keine Frage.
    Trotzdem denke ich, daß für einen großen Teil des Parabolisiervorganges diese Auswertungen durchaus ausreichend sind um
    a) aus der optimierten und auf den Radius des Beugungsscheibchens bezogenen Queraberration den aktuellen Wellenfrontfehler abzuschätzen und
    b) aus dem Surface Error Profile abzuleiten, in welchen Zonen der Spiegel noch zu hoch bzw. wo er zu tief ist.


    Der Grund für diese Programmerweiterung ist der, daß man sowohl für die Messung als auch die Auswertung der Schnittweiten innerhalb des Programmes bleiben kann und damit das lästige Übertragen der Meßwerte in andere Applikationen entfällt.
    Für die letzten Phasen des Parabolisierens ist es dann sicher angezeigt, auf andere Auswertungsprgramme zurückzugreifen.
    Gerade dann soll ja auch die hohe Genauigkeit der mittels 'Auto Compare' ermittelten Schnittweiten voll ausgenutzt werden.


    Weiterführende Infos hier:
    http://www.sonderloesungen-wenk.at/index.php?id=vcs


    Viele Grüße
    Hans-Heinrich

  • Hallo Hans-Heinrich,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Hans-Heinrich</i>
    Ich erwähne (oder besser: 'gestehe') gleich an dieser Stelle, daß ich die Auswertungen (derzeit) nach dem von Texereau angegebenen Verfahren berechne. Das heißt, die absolute Genauigkeit der Ergebnisse läßt Wünsche offen - keine Frage.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Und ich gestehe dass ich es genauso gemacht hätte. Das Berechnungsverfahren von Texereau ist logisch und nachvollziehbar. Inwiefern glaubst du dass die Ergebnisse Wünsche offen lassen?


    Gruß
    Michael

  • Hallo Hans-Heinrich,


    sehr schöne Erweiterung. Ich werde dein Stück Software auf jeden Fall bei meinem nächsten Projekt einsetzen. Erst auf den letzten Metern und auch mal dazwischen werde ich Interferrometrieren.


    Eine Frage: Kann man das "Surface Error Profile" interpolieren? Oder warum hast du es nicht interpoliert?


    Grüße,


    Harry

  • Hallo Michael,


    es ist vor allem die grobe Teilung des Spiegelradius nach Zonengrenzen innerhalb derer die Steigung der Wellenfront als konstant angesehen wird. Da ja die aus den Steigungen berechneten Höhendifferenzen des Profiles von Zone zu Zone fortschreitend aufeinander aufbauen, können sich da gewisse Fehler kummulieren. Vor allem in der Spiegelmitte, wo die Zonen halt normalerweise am breitesten sind, kann das ein etwas verfälschtes Bild geben. Nach außen hin werden die Zonen ja ohnehin schäler, da ist auch die Genauigkeit dieser Methode dann sicher zufriedenstellend.
    In diesem Zusammenhang sehe ich auch einen großen Vorteil von Virtual Couder Screen. Es ist damit nämlich problemlos möglich, die Zahl der gemessenen Zonen wirklich hoch anzusetzen, das Messen geht dank Auto-Compare flott und sehr genau. Viele Zonen machen sich bez. Steigerung der Genauigkeit des Texereau-Verfahrens in der Folge dann sehr positiv bemerkbar.


    Noch was zum Stichwort Zonenmessung: Ich habe in die Online Hilfe jetzt eine Beschreibung von Texereaus 'Screen Test Procedure' aufgenommen. Der Vorteil dieser Methode ist der, daß man nach anfänglicher Justierung zur Zonenmessung die Messerschneide nur noch entlang der optischen Achse verschieben muß. Da geht das Messen mithilfe der Histogramme wie am Fließband.
    Siehe hier: http://www.sonderloesungen-wenk.at/index.php?id=vcs#c392

  • Hallo Harry,
    würde mich sehr freuen wenn das Programm bei Dir zum Einsatz käme!


    Zur Frage 'Interpolation des Surface Error Profile':
    Eine Interpolation habe ich lange überlegt, dann aber doch noch nicht eingebaut, da die Gefahr groß ist, daß man die Kurve nur schönrechnet ohne die Genauigkeit zu steigern. Ich denke eine Interpolation muß ganz bei den Primärdaten, den gemessenen Schnittweiten bzw. bei den Längsaberrationen ansetzen, nicht erst bei den daraus abgeleiten Kurven. Ein Problem sind da aber dann auch immer noch die Spiegelmitte und der Rand der ja in interpolierenden Programmen oft extrem steil und hoch bzw. tief erscheint.


    Und jetzt kommt die Werbung :))
    Mach' viele Zonen mit VCS - das ist die beste Interpolation!

  • Hallo Harry,


    falls Du Dich wunderst, warum ich dann die Transverse Aberration als stetige Kurve darstelle. Der Grund der, daß man bei der Abschätzung ob sich die gesmate Kurve innerhalb der Grenzen +/- 1,0 befinden damit automatisch auf der 'sicheren Seite' liegt.


    viele Grüße
    Hans-Heinrich

  • Kurze Info:
    Habe soeben die VCS - Version 2.1.2 online gestellt:
    http://www.sonderloesungen-wenk.at/index.php?id=14#c360


    Darin ein Bugfix für die in V2.1.1. falsch berechneten Absolutwerte des 'Surface Error Profile' sowie die parallel dazu ebenfalls nicht korrekte Kurve 'Transverse Aberration / Diffraction Disc Radius'. SORRY!!

    Dafür berechnet das Programm jetzt immer den 'Surface RMS Error' und bietet eine automatische Optimierung nach minimalem RMS (so wie das Figure XP und FTA auch haben)
    Details hier: http://www.sonderloesungen-wenk.at/index.php?id=vcs#c394

  • Hi Hans-Heinrich,
    wenn mich nicht alles täuscht zeichnen die Programme FigureXP und FTA ihre Spiegelprofile, indem sie die Messpunkte der Zonen über Bezierkurven verbinden. Eine Schönrechnerei ist damit m.E. nicht verbunden. Andreas Reifke hatte seinerzeit - wenn ich mich recht erinnere - seine Darstellungsweise extra an FigureXP angepasst, damit bei gleichen Werten keine Missverständnisse auftreten.


    Solche Grafiken haben meines Wissens nur in der absoluten Mitte und am Rand ihre Tücken, weil keine Nachbarmesspunkte das Kurvenende festlegen. Die Mitte hat ja regelmäßig einen großen Toleranzbereich und am Rand liegt der letzte Meßpunkt ja ein paar Millimeter innerhalb (der Außenzone).


    Ich find's ja bemerkenswert, wenn unterschiedliche Autoren zu genau dem gleichen Ergebnis kommen. Das spricht ja für die Richtigkeit der Formeln und deren Umsetzung. Auch wenn das eine Überprüfung ja nicht ersetzt. Manchmal gibt es ja 'urban legends'. Bestes Beispiel für eine jahrelang falsche Berechnung/Näherung ist m.E. die Formel des Fangspiegel-Offset. Die wurde von Dakin seinerzeit vor Jahren (1962) in Sky&Telescope publiziert und ein paar Ausgaben später korrigiert. Nur das wissen nicht alle. Olof Carlin beschreibt eine Näherungsformel, Marty in seinem Buch eine andere etwas kompliziertere Formel. Der Witz ist, dass Carlins einfachere Näherungsversion gerade für schnelle Newtons die besseren Werte hergibt. (Hab's mal nachgerechnet.) Na ja, ist alles im (Sub-)millimeterbereich und nicht so entscheidend. Wenn jemand ein CAD-Programm benutzt, sorgt idR. das Programm für die 'richtigen' Werte. Es zeigt aber, dass es nie schadet, etablierte Vorgehensweisen hin und wieder zu hinterfragen.


    Gruß

  • Hallo Hans-Heinrich,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Hans-Heinrich</i>
    Dafür berechnet das Programm jetzt immer den 'Surface RMS Error'...
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Hmm, die Angabe eines RMS Wertes, der nur auf Messwerten entlang eines Querschnitts beruht, halte ich für problematisch. Nicht nur bei deinem Programm, sondern auch bei anderen. Jedenfalls muss man sich darüber im klaren sein, dass man diesen RMS Wert nicht mit einem interferometrisch ermittelten RMS Wert vergleichen kann. Denn der wird über die ganze Fläche gemittelt.
    Wenn ein RMS Wert nur auf einer Foucault-Messung beruht, dann steckt da immer die vereinfachende Annahme drin, dass alle Fehler rotationssymmetrisch sind.
    Das Problem besteht darin, dass für zwei völlig verschiedene Messgrößen die gleiche Bezeichnung "RMS Fehler" verwendet wird.

    Gruß
    Michael

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Das Problem besteht darin, dass für zwei völlig verschiedene Messgrößen die gleiche Bezeichnung "RMS Fehler" verwendet wird.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Hallo Michael,
    keine Frage, das ist richtig. Dummerweise ist der Begriff RMS in diesem Zusammenhang schon so lange gebräuchlich. Die Verwirrung beginnt ja schon damit, daß es eigentlich kein RMS (root mean square) sondern die Standardabweichung ist die hier berechnet wird.
    Wäre vielleicht eine Bezeichnung a la "Single Profile RMS Error" aussagekräftiger und weniger missverständlich?


    Für Einsteiger in die Materie ist es wohl tatsächlich nicht so sonnenklar, daß man mit Foucault nicht den ganzen Spiegel vermißt sondern nur ein einzelnes Profil (ist mir ja selber nicht anders gegangen).
    Wie dem auch sei, ich werde auf jeden Fall in Hilfetext, Tooltips und auch im Report explizit drauf hinweisen, daß dieser RMS nicht mit einem interferometrisch ermittelten verglichen werden darf.


    HaHe

  • Hallo Hans-Heinrich,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Hans-Heinrich</i>
    Wäre vielleicht eine Bezeichnung a la "Single Profile RMS Error" aussagekräftiger und weniger missverständlich?
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Ja, meiner Meinung nach wäre diese Bezeichnung viel aussagekräftiger und weniger missverständlich.


    Gruß
    Michael

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
    wenn mich nicht alles täuscht zeichnen die Programme FigureXP und FTA ihre Spiegelprofile, indem sie die Messpunkte der Zonen über Bezierkurven verbinden. Eine Schönrechnerei ist damit m.E. nicht verbunden.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Hallo Kalle,
    ich meine, wir denken ohnehin beide in dieselbe Richtung! Ich halte eine Interpolation bzw. Ausrundung des <i>Surface Error Profile</i> für sehr schwierig. Einzig im Spiegelmittelpunkt hat man eine recht sichere Randbedingung, namlich die, daß dort die Tangente an das Fehlerprofil horizontal sein muß, damit hat sich's aber dann auch schon.
    Wenn man allerdings die Ausgangswerte aller Berechnungen, also die gemessenen Schnittweiten interpoliert, kommt das der Realität sicher näher. Leider immer mit einer Portion Unsicherheit bez. Mitte und Rand.
    Nachdem VCS primär ein Programm zur genauen Messung der Schnittweiten in beliebig vielen Zonen ist, lege ich meinen Schwerpunkt zur Zeit darauf, die Optimierung des Kurvenverlaufes durch eine größere Zonenzahl, also viele 'echte' Meßwerte, zu erreichen, als durch eine Interpolation, die ja letztendlich immer eine Schätzung bleibt.
    Das Optimum ist wohl dann die Kombination beider Ansätze. Deshalb plane ich natürlich, in meine Auswertungen ebenfalls eine Interpolation der Messwere zu integrieren, das ist aber schlicht und einfach eine Frage der verfügbaren Zeit. Kommen wird's sicher!


    Grüße
    HaHe

  • Hallo,


    ich finde es nicht so schlimm, wenn man auch hier nur vom 'normalen' RMS-Wert spricht - denn alle anderen Foucaulttest-Programme tun das direkt oder indirekt über den Strehlwert ja auch (Beziehung Strehlwert&lt;--&gt;RMS siehe Google :) ).
    Beim 'normalen' RMS muss nur berücksichtigt werden, dass die äusseren Spiegelpartien mehr Gewicht haben, proportional zum Radius.. ist ja sicher auch so drin ;)
    Ansonsten ein schönes Programm, werde ich mal ausprobieren beim nächsten Spiegel..

  • Bzw., 'der RMS' ist eine eindeutig definierte Grösse, da sollte man nichts dran ändern.
    Eher geht es um die Messmethode, es gibt viele davon, jede mit anderer Genauigkeit; und man versucht immer, der Wahrheit so nahe wie möglich zu kommen..

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