Fragen zu PDI

c_brockhoff · 30. Januar 2011

Hallo PDI-Freunde,
nachdem ich erste technische Hürden überwunden habe, möchte ich Euch meine Ergebnisse vorstellen. Ähnliches wurde vor kurzem von RogerZi (http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=112261) diskutiert, ich wollte mich jedoch nicht in den Thread einmischen.

Interferometer: Lasermodul von Michael Koch, Originalelektronik entfernt, Vorwiderstand 270 Ohm + 1KOhm Potentiometer. PDI-Plättchen Typ 2 von Michael Koch. Montiert auf meinen Foucault-Tester mit selbst gebautem Kreuztisch. Untersuchung erfolgt im Krümmungsmittelpunkt.

Kamera: Olympus Camedia C-2020 Z 2,1 Megapixel, Blende 6,5-19 mm 1:2-2,8, 3x optisches Zoom, auf Stativ

Spiegel: 12 Zoll F5,5 Selbstschliff, unbelegt, Dicke 25 mm, Borosilikatglas von Stathis.

Letzte Foucault-Auswertung mit FringeXP und Virtual Couder Screen (http://members.ennstal-net.at/…l%20Couder%20Screen.zip):

Beispielhafte Interferogramme:

Besser habe ich es trotz vieler Versuche nicht hinbekommen. Wenn ich versuche, mehr Fringes zu bekommen, sinkt der Kontrast zu stark ab.
Auswertung mit OpenFringe 10.0, und zwar FFT-Methode (das manuelle Tracing der Fringes war mir zu mühsam und schien mir teilweise auch unsicher).

Die Messungen habe ich folgendermaßen gemacht: Mit Spiegelorientierung 0 und 90° jeweils eine Serie von Interferogrammen mit unterschiedlicher Fringe-Orientierung, davon die 5-10 besten ausgesucht.

Ausgewertet mit FFT-Methode. Zernike based surface presentation gewählt. Die Zernike-Daten aller Interferogramme für eine Spiegelorientierung gemittelt. Das Ergebnis sieht man hier als Konturbild:

Links oben 0°, rechts oben Spiegel 90° nach rechts gedreht, links unten Bild (nicht Spiegel!) auf 0° zurückgedreht, rechts unten dann die 0°- und das zurückgedrehte 90°-Bild gemittelt.

Hier nun der zwischen 0 und 90 °gemittelte 3D-Plot:

Hier der Report:

Und nun meine Fragen:

Kann man das glauben?

Was mich sehr überzeugt, ist das nahezu gleiche, nur um 90° gedrehte Bild in 0 und 90° Spiegelposition. Das scheint doch zu bedeuten, dass die Interferogramme wirklich etwas über den Spiegel aussagen. Daher fühlte ich mich auch berechtigt, beide nochmals zu mitteln.

Ich interpretiere das Bild bisher so: Abgesunkene Kante, Astigmatismus.

Dagegen stehen folgende gemeinsam mit Rüdiger Heins am 28.2.1011 an der Aussensternwarte der GVA in Handeloh ermittelte Befunde:
Sterntest: Abgesunkene Kante oder Überkorrektur. Kein merklicher Astigmatismus.
Ronchi-Test am Stern: Abgesunkene Kante.

Ich sehe folgende Limitationen bzw. offene Fragen:

1. Mäßige Qualität der Interferogramme (infolge von Problemen ohne Ende mit der Kamera) und der daraus berechneten Wavefront-Bilder. Zum Teil waren die Kanten ganz schön ausgefranst, was ich versucht habe durch Mittelung verschiedener Fringe-Orientierungen zu berücksichtigen.
2. Ich bin noch nicht sicher bzgl. der optimalen Arbeitsweise in OpenFringe. Darf ich z.B. Zernike-Bilder mitteln, oder darf man das nur mit Wavefront-Bildern?
3. Ich habe alle Zernike-Koeffizienten ausser Piston, Tilt, Defocus und Coma angeschaltet. Ist das richtig?

Ich freue mich auf Eure Kommentare

Gruß

Carsten

fraxinus · 30. Januar 2011

Hallo Carsten,

schöner Vergleich zwischen Foucault, Openfringe und Sterntest.
Ich finde, der Spiegel ist Dir gut gelungen!
Dass die Foucault Werte nicht zu halten sind ist normal. Ein Interferometer-Strehl von 0,72 ist ein Grund zum Feiern und nach meinem Gusto völlig ausreichend. Es sind immerhin 12"!
Eine kleine Retusche an den höchsten Stellen des Randwulstes (und nur dort!) würde den Spiegel weiter verbessern. Es besteht die Gefahr der Verschlimmbesserung. Musst Du selbst wissen, inwieweit Du Nerven, Zeit und Lust dazu hast.

Zur Vorgehensweise:
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">und zwar FFT-Methode (das manuelle Tracing der Fringes war mir zu mühsam und schien mir teilweise auch unsicher).<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
DAS ist die richtige Einstellung. Kreative Faulheit siegt[:D]

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">1. Mäßige Qualität der Interferogramme <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Finde ich nicht! Das obere Igramm ist ganz ausgezeichnet und lässt sich prima auswerten. Schau mal nach im FFT Analysis Screen unter "Unwarp Errors", das ist ein Maß für die Qualität. Ich komme auf 42, das ist sehr gut. Das untere Igramm ist allerdings nicht sehr brauchbar. Mach sie lieber mit vielen Streifen.
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Darf ich z.B. Zernike-Bilder mitteln, oder darf man das nur mit Wavefront-Bildern?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Es geht beides. Für Deinen 12" würden die Zernikes reichen, es sind immerhin 41 Terne. Wavefront gibt mehr Auflösung, ist erst nötig wenn man mit sehr kleinen Tools hantiert, Rillen vermutet oder bei größeren Spiegeln.
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">. Ich habe alle Zernike-Koeffizienten ausser Piston, Tilt, Defocus und Coma angeschaltet. Ist das richtig?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Ja, das ist so richtig. Du kannst ja mit der Liste etwas spielen. Wie sähe der Spiegel ohne Asti, dieses oder jenes aus? Und dann entsprechende Planspiele machen.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Dagegen stehen folgende gemeinsam mit Rüdiger Heins am 28.2.1011 an der Aussensternwarte der GVA in Handeloh ermittelte Befunde:
Sterntest: Abgesunkene Kante oder Überkorrektur. Kein merklicher Astigmatismus.
Ronchi-Test am Stern: Abgesunkene Kante.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Das passt schon. Rüdiger kannst Du vertrauen.
Falls möglich schau Dir mit ihm zusammen in OpenFringe den Synthetischen Sterntest unter Simulations and Graphs an. Der Asti ist zwar der größte Einzelfehler aber kaum zu sehen weil vermischt mit Trefoil und einem Haufen anderem Schlonz. Auf alle Fälle siehst Du ein klar definiertes Sternbild, ich meine der Spiegel ist jetzt schon besser als das meiste gekaufte Zeugs.

Hier meine Interpretation des oberen Igramms. Deckt sich erstaunlich gut mit Deiner. Ist der ROC=3260mm richtig? Würde allerdings nur die SA etwas tangieren.

Viele Grüße
Kai

Mr_beteigeuze · 30. Januar 2011

Hallo Carsten,
anscheinend ist für das Forum derzeit der Unterschied zwischen polierten und rauhen Oberflächen wichtiger.[:D]
Ich finde jedenfalls deine PDI - Ergebnisse sehr interessant. Sie zeigen doch einen eindeutigen Zusammenhang zu den Foucaultmessungen.
Deine Interferogramme sehen auch recht brauchbar aus. Vor allem das Erste von deinen beiden Beispielen.
Deine Vorgehensweise den Spiegel aus 2 verschiedene Positionen zu Interferometrieren und zunächst die Einzelergebniss darzustellen finde ich sehr gut. Du zeigst da, dass deine Ergebnisse reproduzierbar sind.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ich interpretiere das Bild bisher so: Abgesunkene Kante, Astigmatismus.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Ich würde es so ausdrücken: zurückgebliebener Randbereich und leichter Astigmatismus. Den Grad von Asti kannst du auch an deinem Report sehen in der Spalte Wave Front RMS. Der ist -soweit ich diese kleine Zahl richtig erkannt habe- gering. Das würde jedenfalls erklären wieso ihr den beim Startest nicht gesehen habt.
Zu deinen Fragen:
1) Das Problem habe ich auch. Habe es bisher nicht in den Griff bekommen. Da sich das jedoch auf die äußersten mm Rand beschränkt ist es meiner Meinung nach auch nicht weiters tragisch. Falls man im Radnbereich Probleme hat tuts auch Foucault.
2)ich mittele beide und ich wüsste nicht was dagegen spricht.
3)Da kenne ich mich auch nicht so gut aus. Ich weis nur, dass man seine Spiegelwerte schönen kann wenn man den Asti deaktiviert

[;)]
Grüße, Matze

Edit: Jetzt habe ich nur die Fehler(chen) von deinem Spiegel erwähnt. Das der Spiegel an sich schon recht gut ist kam dabei leider viel zu kurz . Hut ab bis hierher.
(==>)Fraxinus: Kai, du bist mir doch tatsächlich zuvorgekommen [;)] Sieht man sich in nem Monat auf dem DSM?

fraxinus · 30. Januar 2011

Hi Matze,
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">anscheinend ist für das Forum derzeit der Unterschied zwischen polierten und rauhen Oberflächen wichtiger.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">Du meinst die Rückseiten-Geschichte?
Ja, es ist besser sich liebevoll um die Vorderseiten zu kümmern.
cs Kai

Edit: DSM ist gebongt. Und zuvorgekommen bin ich Dir, weil ich mich am PC aufwärmen muss, ist böse kalt draussen, aber klar, wow [:D]

c_brockhoff · 31. Januar 2011

Hallo Kai, hallo Matze,

vielen Dank für Eure freundliche Beurteilung. Das tut gut.

Nachdem Ihr meine Auswertung grundsätzlich bestätigt habt, juckt es mich zwar in den Fingern, PDI-gesteuert zu retuschieren. Ich werde mich aber wohl beherrschen und den Spiegel einfach aluminisieren lassen, denn dies ist mein erstes etwas größeres Teleskop (bisher Meade ETX 90 und LIDL) und ich möchte es jetzt langsam mal einsetzen (Beginn Schliff: 16.2.2009). Sollte ich dann weiter Lust aufs Schleifen und Polieren haben, scheint es mir schlauer, die Energie in ein neues Projekt zu stecken.

Zur Qualität der I-Gramme: Da waren auch schlechtere dabei. Eben habe ich nochmal eins ausgewertet, das hatte 431 Unwrap Errors. Aber eins ist doch interessant: Du hast nur ein einigermaßen sauberes I-Gramm ausgewertet und kommst auf ein ähnliches Ergebnis wie ich mit 8 gemittelten mäßigen. Das bedeutet doch : Qualität vor Quantität.

Ich habe mir die simulierten Sterntestbilder angesehen. Abgesehen davon, dass die echten Bilder durch das Seeing massiv überlagert waren, bin ich aber ganz sicher, dass die Ringe schön rund und nicht so verbogen waren wie in der Simulation. Kann also wirklich nicht so schlimm sein mit dem Asti.

Ach so, noch was technisches: Die oben beschriebene Vignettierung hatte eindeutig etwas mit der Panasonic-Kamera zu tun, möglicherweise weil es ein 10fach Zoom ist. Mit der Olympus Camedia mit 3fach und auch einer kleinen Nikon (die aber andere Probleme hatte) mit 3fach-Zoom ging es besser.

OK, mal sehen ob noch andere Kommentare kommen. Ansonsten geht der Spiegel zum Beschichten und danach wird natürlich erneut interferometriert.

Viele Grüße und nochmals Dank

Carsten

RogerZi · 1. Februar 2011

Hallo Carsten

ich komme zur Zeit leider nicht zur Vermessung.
Sind deine IF-Bilder vom Bericht vom "Erstellt am: 30.01.2011 : 18:59:29 Uhr" in originaler Grösse unbearbeitet so klar, d.h. die einzelnen Frings so scharf? Oder hast du die Bilder bearbeitet zu diesem Resultat?

Gruss
Roger

c_brockhoff · 1. Februar 2011

Hallo Roger,
nett von dir zu hören.
Die Bilder sind so wie sie aus der Kamera kamen, nur am Rand beschnitten damit das Bild formatfüllend wird. Ich habe keine Schärfung oder andere Filter angewendet. Das geht bei meiner Konfiguration aber auch nur, wenn man relativ wenige Streifen macht; in dem Moment, wo ich mehr Streifen erzeuge, wird der Kontrast so schlecht, dass man zum Teil gar nicht mehr ordentlich sehen kann. Die von Dir geposteten I-Gramme haben einfach mehr Streifen, da wäre ich auf die gleiche Qualität gekommen.
Ansonsten habe ich mit dieser Kamera ziemlich hin und her experimentiert. Das war Trial and Error.
Ich bin mal gespannt, wie es aussieht, wenn der Spiegel belegt ist.
Gruß
Carsten

fraxinus · 3. Februar 2011

Hi Carsten,
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ich werde mich aber wohl beherrschen und den Spiegel einfach aluminisieren lassen<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">Du wirst nicht enttäuscht werden. Ich habe mittlerweile zwei Spiegel ausschließlich per Openfringe hergestellt, nicht mal per Foucault überprüft und es ist immer gut gegangen.
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Sollte ich dann weiter Lust aufs Schleifen und Polieren haben, scheint es mir schlauer, die Energie in ein neues Projekt zu stecken.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">Ja, irgendwann ist jede Motivationsphase zuende. Dann mus was neues her[:D]
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Du hast nur ein einigermaßen sauberes I-Gramm ausgewertet und kommst auf ein ähnliches Ergebnis wie ich mit 8 gemittelten mäßigen. Das bedeutet doch : Qualität vor Quantität.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">Das war Zufall. Ich mache zB 10 Igramme, werte die nacheinander aus und verwerfe die mit den meisten Unwarp Errors. Der Vorteil vom PDI ist, dass man mit (relativ) wenig Aufwand Igramme bekommt, ohne sich Sorgen um die Qualität der Bauteile machen zu müssen. Es gibt ja nur eins, der Rest ist Luft.[:D] Der Nachteil ist, dass die Qualität der Igramme (nicht deren Inhalt!) hart an der Grenze ist.
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Abgesehen davon, dass die echten Bilder durch das Seeing massiv überlagert waren, bin ich aber ganz sicher, dass die Ringe schön rund und nicht so verbogen waren wie in der Simulation. Kann also wirklich nicht so schlimm sein mit dem Asti.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Openfringe erzeugt beim Auswerten Artefakte, die nicht im Glas sind. Wenn es am Himmel ok ist, um so besser.http://www.youtube.com/watch?v=0MZpL461Abc

cs Kai

c_brockhoff · 3. Februar 2011

Hallo Kai (und gerne auch Matze!),
wisst Ihr, was "unwrap errors" sind und wozu die Funktion "try to unwrap again" da ist?
Ausserdem, wo wir gerade bei so Details sind: Weiss einer von Euch, was der Hinweis "The wavefront appears to be inverted" bedeutet?

Jetzt aber speziell für Kai: Danke für den Youtube-Video (den werde ich mir gleich nochmal ansehen)!

Gruß
Carsten

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