Hallo zusammen,
in diesem Beitrag soll die Abbildung eines APOs im Feld genauer betrachtet werden.
Im Feld leidet ein Refraktor ohne Flattener bekanntermaßen unter Bildfeldwölbung und Astigmatismus.
Die Bildfeldwölbung kann für visuelle Zwecke vernachlässigt werden muss aber zur Beurteilung der Abbildung auf ebenem Bildfeld wie es bei fotografischer Nutzung der Fall ist unbedingt berücksichtigt werden.
Zu Beurteilung sollen hier Spot, PSF, MTF und Strehl betrachtet werden.
Weiterhin soll gezeigt werden wie sich das Ganze in einem I-Gramm zeigt welches im Feld erstellt wird.
Dieser Punkt ist vor allem für einen Optiktester der seine Tests in einem anderen Forum präsentiert gedacht da dieser mir in einer Diskussion unterstellt Blödsinn zu erzählen.
Ich habe die entsprechenden I-Gramme mit Oslo erstellt und gebe auch die Zernike Tabelle dazu.
Untersucht wird die Abbildung eines APO 130 f/7,7 in einem Abstand von 10,02mm von der Achse (in X Richtung) und der Wellenlänge 555nm.
Für diese Wellenlänge ist der APO gerechnet und erreich auf der Achse hier das Ideal (Strehl 0,9992)
Als 1. Soll die Situation bei diesem Achsabstand ohne Berücksichtigung der Wirkung Bildfeldwölbung gezeigt werden.
Das wäre die Situation wie Sie auch besagter Tester in Seinem I-Gramm erfasst hatte.
Es werden PSF, MTF, I-Gramm, Spot und Zernike Tabelle gezeigt.
Von den beiden im Feld relevanten Fehlern ist hier nur der Astigmatismus enthalten, alle anderen Fehler bewegen sich in der Bedeutungslosigkeit
Am realen Refraktor können natürlich auch noch Fertigungsfehler dazukommen.
Der verminderte Strehl im Feld gegenüber der Achse ist also beim untersuchten Design praktisch ausschließlich auf den bei derartigen APOs dort unvermeidbaren Astigmatismus zurückzuführen
Hier also nun die Daten
APO 130 f/7,7 Achsabstand 10,02mm, Monochromatisch Wellenlänge 555nm
Ohne Wirkung der Bildfeldwölbung.
Leider ist eine Dokumentation dieser Situation für den Fotografen der ein planes Bildfeld benötigt völlig witzlos da der entscheidende Fehler nämlich die Bildfeldwölbung überhaupt nicht berücksichtigt ist.
Deshalb folgt jetzt als 2. eine für Fotografen aussagefähige Dokumentation des gleichen APOs an der gleichen Stelle im Feld aber Unterberücksichtigung der Wirkung der Bildfeldwölbung.
Es werden wieder PSF, MTF, I-Gramm, Spot und Zernike Tabelle gezeigt.
APO 130 f/7,7 Achsabstand 10,02mm, Monochromatisch Wellenlänge 555nm
Unter Berücksichtigung der Wirkung der Bildfeldwölbung.
Ich denke der Unterschied ist nicht zu übersehen.
Zu dem vergleichsweise noch geringen Astigmatismus hat sich ein erheblicher Defokus gesellt.
Diese Defokussierung welche durch die Bildfeldwölbung bewirkt wird drückt die PSF und damit auch Strehl und MTF sehr deutlich.
Es wäre hier also für Fotografische Nutzung ein Flattener welcher diese Fehler behebt sehr zu empfehlen.
Die Bildfeldwölbung mit einem Radius RF von -367,3mm verursacht im hier betrachteten Abstand von 10,02mm eine Defokussierung in Höhe von -0,137mm
Die Ermittlung geht bei bekanntem Achsabstand (10,02mm) und Radius der Bildfeldwölbung (RF -367,3) sehr simpel mittels Pythagoras.
Bei unbekanntem RF kann die Defokussierung aber auch anhand eines I-Gamm in entsprechendem Achsabstand ermittelt werden.
Im gezeigten I-Gramm in Fall 2 ist der Defokus enthalten und taucht in der Auswertung als Z3 oder auch Power genannt auf.
Grundvoraussetzung ist natürlich das das I-Gramm die Situation in der planen Bildebene erfasst und nicht wie in Fall 1 nachfokussiert wurde.
Wie der Zernike Tabelle zu entnehmen ist beträgt Z3 für diesen APO in 10,02mm Achsabstand und 555nm Wellenlänge 0,257
Dieser Wert lässt sich mit Hilfe dieser Formel in mm umrechnen.
df = -16 x (f/D)^2 x Z3 x lambda
damit ergibt sich also
df= -16*(1007/130)^2*0,257*0,000555mm = - 0,137mm
und damit exakt der Wert den wir bereits anhand der bekannten Bildfeldwölbung mit RF -367,3mm über den Pythagoras ermittelt hatten.
Grüße Gerd
