Farbenkontrastpolarisationshelioskop ist fertig

Hallo,

ich habe heute mein neues Weißlichtinstrument fertiggestellt. Als äußere Verkleidung nahm ich die Reste vom weißbeschichteten Aludachblech der Sternwarte. Die Kanten wurden mit Aluprofilen vom Baumarkt abgedeckt. Jetzt muss es nur noch vom Handwerksdreck (Klebereste, Bleistiftrisse...) befreit werden, damit es auch schick aussieht.

In einer kurzen Wolkenlücke konnte ich die Wirkung gut testen. Es klappt prima. Am Wochenende werde ich das Bino anzuschließen. Bisher habe ich das Instrument auf monokulare Beobachtung ausgelegt. Durch Einbau eines Barlowelements (2fach von Celestron) sollte man auch mit dem Bino in den Fokus kommen. Anbei ein paar Fotos vom Zusatzinstrument.
Obwohl die meisten Beobachter sicher die Funktion kennen dürften, hier eine kurze Beschreibung.

Das Licht wird durch das Pentaprisma (welches nicht verspiegelt ist) zweimal umgelenkt, wobei es jedesmal an Helligkeit verliert. Das meiste Licht (und damit Hitze) trifft auf einen hinter dem Prisma angeordneten Spiegel, welcher den Strahl nach unten vom Beobachter weg lenkt. Das Licht welches das Pentaprisma verlässt, ist teilweise polarisiert. Es trifft auf den "Polarisationsfilter 1" welcher gegen den "Polarisationsfilter 2" verdreht werden kann. Damit wird ein Farbwechsel erzeugt (vom Blau zu gelb), je nach Stärke der Verdrehung. Die beiden Polarisationsfilter1 und 2 sind in einer mechanischen Einheit verbaut, welche wiederum sich gegen das Pentaprisma verdrehen lässt. Damit stellt man die Helligkeit des Bildes ein, ohne die Farbe zu ändern. Somit hat der Beobachter die Möglichkeit, die feinsten für ihn wahrnehmbaren Kontrastnuancen einzustellen. Am besten funktioniert dies visuell mit angeschlossenen Binokular.

Die heute üblichen Herschelprisma nutzen nur eine Reflexion an einer unbelegten Glasfläche aus. Zur Vermeidung von Doppelbildern sind diese Prismen als Keil ausgeführt. Hier ist das zur Verfügung stehende Licht noch intensiver ( etwa 5 %) und muss durch Graufilter weiter reduziert werden. Zur Fotografischen Beobachtung sind diese Herschlprismem aufgrund der kürzer möglichen Belichtungszeit dem Sonnenpentaprisma im Vorteil. Ich habe beide Möglichkeiten als Vergleich hier. Visuell nutzte ich bisher immer das Sonnenpentaprisma aufgrund der sehr kontrastreichen Abbildung.

Anmerkung zur Skizze:

Diese soll nur den groben Strahlengang zeigen. Die Ein- und Ausfallwinkel der Lichtstrahlen stimmen nicht.

cs Harald
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Hallo Oliver,

ob die Filter linear o. zirkular sind weiß ich nicht. Die Effekte funktionieren bei mir mit jedem Polfilter, auch ältere Modelle (welche meist linear sind). Auf den Farbwechsel dürfte die Lambda 4 Platte in zirkularen Filter keinen Einfluss haben.
Ich werde weiter verschiedene Versuche fahren. Z.Z. gefällt mir die Anordnung mit zwei Polfiltern am besten. Drei Polfilter steigern den Farbeffekt noch. Weiterhin testen werden ich verschiedene helle Farbfilter (gelb, blau oder grün...). Es soll aber noch auf jedem Fall ein Farbwechsel sichtbar sein, d.h. enge Farbinterferenzfilter sind kontraproduktiv, was ich schon an einem Deepsky Hbetafilter gesehen habe. Da kann man dann nur noch die Helligkeit einstellen.

Ich freue mich, dass mein altes 6 zölliges FH Objektiv noch eine sinnvolle "Heimat" bekommen hat. Es ist wirklich sehr gut in der Abbildungsleistung. Das habe ich vor zwei Wochen gesehen, als bei höchster Vergrößerung das Sternscheibchen mit den Beugungsringen wie ausgemeißelt da stand. Da hätte ich meinen 16 Zöller am Mond gut einsetzten können. Z.Z. hapert es da noch an der Säule.

cs Harald
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Moin Andreas,

ich habe gestern Abend alle mir zur verfügungstehenden Polfilter (Stück) auf Farbwechsel durchprobiert. Es klappt bei den meisten nur bei 2 Filtern geht es nicht. Woran dies liegt, kann ich jetzt nicht fundiert sagen. Da müsste ich mich erstmal in die Theorie von Analysator (okularzugewendete Polfilter), Polarisator(Pentaprisma) , doppelbrechendes Medium (Polfilter zwischen Pentaprisma und oberen Polfilter), Dichroismus reinarbeiten.

Praxis:
Probiere mal folgendes, nimm die beiden Polfilter raus und drehe einen von beiden um. Schaue durch was passiert. Wenn du Glück hast, siehst du einen Farbwechsel bei Verdrehung der Filter zueinander. Wenn das passiert geht allerding die Helligkeitsdämpfung mit dieser Polfilteranordnung nicht mehr. Das müsstest du dann über Graufilter oder einen dritten Polfilter ausgleichen. Mein Pentaprisma polarisiert ja das Licht teilweise. Dies nutze ich dann aus, um die Helligkeit einzustellen. Deine 45° Anordnung bringt kein polarisiertes Licht zu Stande. Der maximale Polarisationseffekt tritt beim Brewsterwinkel ein und ist abhänig von den Brechungsindizes der Medien (bei uns Glas und Luft). Ich glaube der dürfte so um die 56° liegen.

Probier einfach unterschiedlich Anordnungen der Polfilter aus.

cs Harald
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Hallo,

habe es gerade geschafft den Bino an die Konstruktion provisorisch anzuschließen. Erkenntnis: Für die beiden Polfilter muss ich extra ein neues Gehäuse bauen, weil der Backfokus mächtig knapp wird, trotz Barlowlinse.

Hitze - IR Strahlung:

Ich habe gerade die Hitze im Primärfokus ohne Polfilterung versucht zu messen. Mit Thermometer erkenne ich keine Erwärmung, mit IR Messgerät und einer schwarzen Verlourfolie im Fokus messe ich auch nur die Umgebungstemperatur. Jetzt schlussfolgere ich, dass die IR Strahlung für das Auge ungefährlich ist. Normalerweise kommt ja hinter dem Pentaprisma noch die Polfilterung und da wird die ganze Sache nochmal abgeschwächt. Ob die Messung physikalisch astrein war, weiß ich nicht. Vielleicht gibt es hier Profis, die mehr Hinweise diesbezüglich geben können.

cs Harald
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Hallo Günter,

ja, das dürfte der gleiche Effekt sein, nur dass wir am Pentasonnenprisma noch eine dritte Polarisationswirkung mit in den Strahlengang bringen. Der Sonnenrand ist aber trotzdem nicht farbrein, wenn man die Helligkeit hoch lässt. Bei gedimmter längerer Betrachtung stört der leichte Farbsaum des FH überhaupt nicht. Ich konnte heute bei guter Luft und mäßiger Vergrößerung im Zentrum der Scheibe sehr deutlich winzige Poren aus machen. Bringt man den Farbeffekt dazu, so werden die grenzwertigen Strukturen tatsächlich durch die bessere physiologisch optische Vermittlung deutlicher dargestellt. Manchmal hatte ich den Eindruck, dass es Unterschiede im blauen und gelben Bereich gab. Bin mir da aber nicht sicher und führe es erstmal auf die Luft und Kontrastunterschiede zurück. Am schlechtesten empfand ich das Bild am sehr blauen Ende. Sehr gut dann beim Übergang zwischen blau und gelb. Das hat wirklich Spaß gemacht.

A pro po Spaß: Habe gerade 52 Ori sehr schön bei rund 500fach binokular mit Abstand auflösen können (1 Bogensekunde Abstand und ohne FKPOL-Helioskop!! grins ). Die Luft ist wirklich gut. (

cs Harald
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Moin Günter,

ich glaube, dass Zusatzinstrument hat vor allem die Wirkung eine individuelle optimale Darbietung eines kontrast- und farboptimierten Bildes für den Betrachter zu erzeugen. Jeder hat ja da seine individuellen Bevorzugungen. Hat man dann für sich ein angenehmes Bild eingestellt, fällt es auch leichter grenzwertige Beobachtungen zu machen.
Auf keinem Fall kann man damit spektrale und damit schichtbezogene Beobachtungen anstellen. Das bleibt der Engbandfilterung vorbehalten.

Ich würde somit nicht von "Magnetfeldwirbeln" sprechen, weil damit eventuell Halphastrukturen suggeriert werden. Die im Weißlicht sichtbaren Strukturen sind Weißlichtfilamente. Durch die unterschiedliche Opazität und Druckskalen der Sonnenfleckenstrukturen kann in den Umbren tiefer in die Sonne reinsehen als in den Filamenten. Das führt bekanntlich zum schönen Wilsoneffekt am Rand.
Wirbel über der Umbra kann man somit nicht sehen. Das geht nur mit Spektralinstrumenten und nicht im integralen Licht.
Bei solch winzigen Strukturen, welche ich mir gestern in der Mitte der Scheibe angesehen habe, sind Wilsoneffekte auszuschließen.
Deshalb meine ich auch, dass hier Kontrastphänomene eventuell dem Beobachter in die Irre führen können. Heute ist ein guter Tag, sich weiter mit diesem Thema zu beschäftigen.

Ich werde auch heute den Bino wieder einsetzen. Dabei habe ich diese Nacht die Erfahrung gemacht, dass normale Barlowlinsen (3x von Tele Vue, 2x Celestron) Käse sind. Damit kommt der Bino nicht zurecht und erzeugt vor allem am Mond Geisterbilder, welche den Kontrast reduzieren. Dagegen zeigt meine 5x Powermate ein wunderbares Mondbild. Diese Erkenntnis werde ich heute auch an der Sonne, mit dem FKPH untersuchen.

cs Harald
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Hallo,

so, heute wieder die neuesten Erfahrungen.

Nachdem ich verschiedene Anordnung von binokularer Betrachtung probiert habe, hat sich ein Favorit durchgesetzt. Es ist mein altes umgebautes Mikroskopbino mit vom Zeißschen 10 x 50 Feldstecher versehenen Weitwinkelokularen (Bild1). Damit erhält man eine 67 fache Vergrößerung und eine Gesamtsonne mit viel Platz noch auf allen Seiten - insgesamt schätze ich noch 20% des Gesichtsfeldes ist ringsherum noch frei. Das Bilder wirken wie rausgestanzt.
Dann habe ich die Polfilteranorndungen weiter getestet. Mein Favorit der diese Woche noch eine Montierung bekommt (damit man von außen einstellen kann) ist eine Anordnung nur mit einem zirkularem Polfilter von Hama und ein 4 oder 5 Punkte Neutralglas von Zeiß. Der Kontrast ist einfach umwerfend und die Farbverstellung zwischen blau und gelb angenehm und nicht aufdringlich. Je nach Vergrößerung werden die Neutralfilter einfach eingelegt. Damit erspare ich mir den zweiten Polfilter und die insgesamte Verdrehmöglichkeit der Filtermontierung.

Die Bedingungen waren einfach zu schön. Ich konnte mir nicht verkneifen zum Weißstift zu greifen und das Fackelgebiet auf der Westseite, in einer Skizze künstlerisch festzuhalten.

(Bild2)

Ich habe jetzt die Anordnung der Binos (Mikroskopbino für Übersicht 67fach und Maxbrightbino für Detail z.Z. max 171fach) so angepasst, dass sofort von der Übersichtsbeobachtung zum Detail übergangen werden kann, ohne zu schrauben oder sonstige Veränderungen vornehmen zu müssen.

Jetzt könnte nur mal der Sonnendynamo mehr Gas geben.

Bild 1:

Bild 2:

cs Harald
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