Bildverstärkerröhren

Robert,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Nach der Bildverstärkung durch die Röhren hat man nun ein ohne Rauschen um viele Faktoren helleres Bild, welches man mit Bildsensoren aufnehmen kann.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Hast du schon mal mit solchen Röhren gearbeitet??

Hallo Robert,

du sagst es.

Hallo Robert,

recherchiere mal unter Collins I3 Eyepiece, hier einige Links:

http://www.ceoptics.com/
http://www.cloudynights.com/item.php?item_id=35
und viele andere.

Dann bekommst Du einen Eindruck von der Sache.

Grüße, Coyote

Hi Robert,

bevor du jetzt anfängst, über so ein Teil nachzudenken- die Verstärker der Gen3 und Gen4 unterliegen strikter Ausfuhrbeschränkung. Du kannst diese nicht bestellen. Und wenn du sie drüben kaufst und selbst ausführen willst, hast du ein gewaltiges Problem, wenn dich die Kollegen vom Zoll drüben damit erwischen.

Gruß
Stefan

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: wultna</i>
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Setzt man vor das unverstärkte Rohbild aus dem Teleskop nun aber einen Strahlteiler, der das Bild in 3 Strahlenbündel aufteilt, so kann man aus den einzelnen Strahlenbündel z.b. jeweils nur die H-alpha, O-III und H-Beta Emissionslinien herausfiltern. Nach der Bildverstärkung durch die Röhren hat man nun ein ohne Rauschen um viele Faktoren helleres Bild, welches man mit Bildsensoren aufnehmen kann.

Ich kann mir irgendwie nicht vorstellen, dass da nicht schon früher jemand drauf gekommen ist. Wo ist also der Haken bei dieser Idee? Würde mich über Mitnachdenker freuen.

MfG Robert
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Hallo Robert,

die Bildqualität wird letztlich nur von der Quantenausbeute eines Detekors und seinem Rauschen bestimmt. Die neusten CCD Sensoren besitzen eine Quantenausbeute von über 50 %, das Ausleserauschen ist mitlerweile bei einem Elektron, d.h. die physikalischen Grenzen sind im Grunde ereicht. Eine Bildverstärkerröhre kann daher keine besseren Resultate liefern.

beste Grüße

Thomas

Hallo,
viel interessanter fände ich diese Bildverstärker jetzt beim visuellen Beobachten. Natürlich nicht unbedingt bei der Sonnenbeobachtung [;)].
So einen 30" Dobson, Bildverstärkerröhre und dann Galaxien beobachten. Ich nehme mal an, man brauchte dann extremst dunklen Himmel oder?

Grüße

Hi Lukas,

auch da gilt die Physik. Wie Thomas schon schreibt dürften die heutigen CCDs da gut mithalten oder sogar besser sein, jedenfalls was Rauschfreiheit betrifft. Auch ein Restlichtverstärker braucht Lichtquanten damit er diese verstärken kann. Und eine gute CCD macht das ebenso und per Verstärkung erreicht man den gleichen Effekt wie beim Restlichverstärker. Aber selbst dann hast du im Livebild nur wenig Gewinn da ja nur sehr wenig Quanten eintrudeln, erst das Sammeln über die Zeit bringt den erwünschten Erfolg.

Gruß
Stefan

Robert,
die Idee ist sicher erstmal gut. Theoretisch.
Aber, du wirst feststellen, dass Öffnung auf der Teleskopseite allemal besser ist als Verstärkung. Billiger ist es allemal. Die Verstärkung erkaufst du mit viel Rauschen.
Ich habe das mit wirklich guten RLV'v probiert, nur weil ich sie eben gerade mal hier hatte. Das Ergebnis, selbst bei Beobachtung ist ernüchternd.
So viele Sterne hast du sicher noch nie gesehen. [:)]

Hi Robert,

selbst ohne Ahnung von der Funktion einer solchen Röhre zu haben, gibt es da ein ganz simples physikalisches Prinzip. Das der Leistung und der Energie, welches viel zu selten für Verständnisfragen zu Grunde gelegt wird, weswegen es auch immer wieder Leute gibt, die meinen, dass sie ein funktionierendes Perpetuum mobile erfunden haben.

Die Bildinformation die vom Himmel kommt, ist eine bestimmte Leistung. Die fängst du mit dem Teleskop ein und diese Leistung ist in der Lage in deinem Auge die Rezeptoren so zu reizen, dass du etwas wahr nimmst.

Speichern kann das Auge diese Leistung nicht, weswegen immer wieder von neuem Photonen auf die Netzhaut fallen müssen um den Seheindruck aufrecht zu erhalten. Detektortechnologie ist in der Lage die Leistung zu speichern bzw nicht ganz korrekt aber sie zu registrieren und aufzusummieren. Je länger man das Licht da drauf fallen lässt, desto stärker wird die Wirkung der Leistung.

Wenn du jetzt mit einem Verstärker versuchst, diese Leistung zu verstärken, bist du immer noch auf deine lichtsammelnde Fläche angewiesen und die damit vorhandene ich nenn sie mal "Primärleistung". Damit bist du dann in der Lage die einfallende Leistung zu skalieren.

Da beißt sich dann die Katze in den Schwanz, weil es darum geht Information von Nichtinformation zu trennen und du verstärkst Nicht- oder Weniginformation genauso stark.

Jetzt kommt es auf die Empfindlichkeit des Detektors an. Mit deiner Verstärkung bist du in der Lage vielleicht die ein- oder andere Information in den Wahrnehmungsbereich des Auges zu pushen. Du pushst aber auch die Nicht- oder Weniginformation (das Rauschen). Dann musst du noch nach einem Verstärker suchen, der ein gutes Rausch-Signalverhältnis besitzt. Bis du damit fertig bist, hat jemand anderes etwas wesentlich clevereres gemacht. Anstatt zu verstärken, erhöht er die Empfindlichkeit des Detektors (CCD). Die Empfindlichkeit ist, wie schon gesagt wurde, an den Grenzen der Physik angelangt.

Ab einer bestimmten Grenze wird die leistung des Lichts nämlich nicht mehr kontinuierlich geringer, sodass du sie linear pushen kannst, sondern körnig. Einzelne Photonen sind dann entweder da oder nicht und nicht zu 32,857% da, was du dann auf 76,493% verstärken kannst.

An dieser Grenze sind die CCDs schon fast. Und wenn du das für dein Auge benutzen möchtest, wäre eine Art Nachtsichtgerät am Okularauszug mit CCD und kleinem Bildschirm für dich besser, als diese Verstärkerröhren.

Das mit dem Signal-Rauschverhalten ist wie im Spitzensport: Die Leistungen der Vollzeitsportler sind so ähnlich (weil wir sind alle nur Menschen und in den Spitzensport kommen auch fast nur ncoh die mit bestimmter Veranlagung), das man bei wirklichen Signalen, die aus dem Rauschen herausstechen (7 mal Tour de France etc), skeptisch werden muss. Eine Skalierung nach deiner Vorstellung wäre wie die Zulassung von Doping. Die Gesamtleistung der Sportler würde steigen, die Unterschiede würden wahrscheinlich gleich bleiben.

So, ist länger geworden als ich dachte. Nicht hauen. Das ein oder andere ist nicht 100% zitierfähig, aber vom Prinzip her ist es denke ich anschaulich.

Viele Grüße
Michael

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Der_Michael</i>
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So, ist länger geworden als ich dachte. Nicht hauen. Das ein oder andere ist nicht 100% zitierfähig, aber vom Prinzip her ist es denke ich anschaulich.

Viele Grüße
Michael
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Hallo Michael,

ich kann mir nicht verkneifen: Es kann nicht schaden auch mal zu lesen, was die Leute vor einem geschrieben haben, z.t. auch viel kürzer.

nichts für ungut...

Thomas

Hallo nochmal,

ich habe halt darüber nachgedacht, wie empfindlich unser Auge ist. Also welche Anzahl an Photonen muss da auf einem Stäbchen auftreffen um z.B einen Reiz auszulösen. Ich hätte nicht gedacht, dass das schon bei wenigen Photonen klappt. Ich war gedanklich eher irgendwie im Millionenbereich. Klar wenn da fünf Photonen in einer Sekunde kommen, gibts nicht viel zu verstärken- da hilft nur sammeln.

Werner: Du hast es also schon ausprobiert, dann wissen wir ja sicher das das nicht klappt.

Grüße

Lukas,
Ob das wirklich "NICHT" geht, kann ich dir auch nicht sicher sagen.
Ich denke, dass das auch damit zusammen hängt, wieviel Geld du spendieren willst.

Die RLV's, die ich getestet habe, kosten beide um die 27000 EUR [:)]

Bist du sicher, dass du dir kein größeres Teleskop kaufen willst?

Mit den Spielzeugen, die du für 200 EUR kaufen kannst, geht es "SICHER" nicht!

Es gibt Leute, die die Restlichtverstärker astromäßig nutzen: Die Meteorbeobachter. Die haben aber auch ein ganz bestimmtes Problem: Meteore treffen ein bestimmtes Pixel eines CCDs nur ganz kurz, und da bringt daher Integrieren wenig. Und man baucht für die Geschwindigkeitsbestimmung der Meteore eine hohe Zeitauflösung - Video! Bei den kurzen Belichtungszeiten ist das Ausleserauschen ein bestimmender Faktor. Daher hilft ein Restlichtverstärker, wenn es darum geht, das Signal über das Ausleserauschen der aufnehmenden Videokamera zu heben. Und für diesen Spezialfall sind die Restlichtverstärker der CCD-basierten Videocam um ca. 2 Größpenklassen überlegen.

ABER: Dennoch benutzen viele Meteorbeobachter im richtigen Leben Mintrons und Watecs - ohne Restlichtverstärker. Warum?
- RLVs sind teuer
- RLVs haben eine begrenzte Lebensdauer und verlieren im Alter stark an Leistung (die Leute nutzen die Kameras Nacht für Nacht - über Jahre!)
- Viele RLVs nehmen direkte Lichteinstrahlung (Taschenlampe, Auto) übel.

Das heißt: Man hat eine lange Latte praktischer Nachteile. Ich glaube nicht, dass fürs gewöhnliche Scopen irgendein Vorteil im Einsatz eines Restlichtverstärkers gegenüber einer CCD vorhanden ist.

Hartwig

Hallo Werner,

ich hab da ehrlich gesagt nur rein theoretisch drüber nachgedacht. Ich will eigentlich weder RLV's noch ein größeres Teleskop,
da ich im Stadtzentrum einer 100.000 Einwohner Stadt wohne, würde ich erstmal mit dunklem Himmel anfangen [:)].
An die wirklich intressanten Geräte kommt man eh nicht dran, das ist was fürs Militär.
Aber ich glaube wir sind uns einig, dass es billigere und bessere Methoden gibt seine Beobachtungsmöglichkeiten zu verbessern.

Grüße

Robert,
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">An die wirklich intressanten Geräte kommt man eh nicht dran<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
da kommt man schon dran, aber die Dinger sind halt nicht wirklich ein Schnäppchen.

Hartwig,
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">man baucht für die Geschwindigkeitsbestimmung der Meteore eine hohe Zeitauflösung - Video<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
das ist genau mein Einsatzgebiet für die Dinger. Ich habe meine RLV's an Hochgeschwindigkeitskameras hängen. Bei bis zu 1000000 Bilder pro Sekunde. Für Astro gibt's sicher bessere Lösungen.

Übrigens ist eine typische Belichtungszeit für einen "guten" RLV bei mir nicht über 50nS. (0,00000005 Sek)

Hallo Zusammen,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Übrigens ist eine typische Belichtungszeit für einen "guten" RLV bei mir nicht über 50nS. (0,00000005 Sek)<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Dieser schnelle Verschluß ist eigentlich der wesentliche Grund, warum es die Bildverstärker ausser in Nachtsichtgeräten noch gibt, alles andere können gute EMCCDs besser, und die werden ja teilweise astronomisch eingesetzt. Aber wie in den vorigen Beiträgen schon erwähnt, kann auch eine ideale Kamera mit 100% QE und Null Rauschen in kurzer Zeit auch nur ein bescheidenes Bild erzeugen, weil die statistische Verteilung der Photonen bleibt, wie sie ist. Auch das oft zitierte Militär kann da nichts besser. Ich habe mal versucht, so was wie Live-Astronomie (um eben etwas mehr als am Okular zu zeigen) an einem 8Zöller zu machen, und konnte dabei auch eine EMCCD testen. Zu guter letzt sieht man zwar schon sehr schnell dunkle Objekte, aber bis man richtige Details sieht, muß man eben doch wieder in den 60 sek Bereich gehen, da sehen die "normalen" AstroCCDs dann genausogut (oder besser) aus. Der Unterschied zu einer guten Videokamera ist aber schon sehr deutlich. Man darf auch nicht unterschätzen, wie gut das Auge/Hirn übers Live-Bild mitteln kann, das kennt ja jeder von der Standbildschaltung beim Video.

Viele Güße
Norbert

Nur mal als Gedankenspiel, Schnellschuss aus der Hüfte: (komme drauf, weil ich grade mit einer Lock-In-Verstärkeranordnung zu tun habe)
Könnte man das Rauschen des Restlichverstärkers nicht dadurch ein wenig in den Griff bekommen, dass man vor dem Teleskop einen Shutter baut, der nicht zu schnell, allerdings auch nicht zu langsam, aber streng periodisch das Nutzlicht ausschaltet und dann über das Signal jeweils mit dem vorigen vergleicht? Da Werner ja schrub, dass die Belichtungszeit im Bereich einiger zig Nanosekunden liegen, bleibt massig Zeit für Datenverarbeitung.

Könnte in Richtung live-Anwendungen eingesetzt werden, ansonsten dürften "normale" Lösungen weitaus billiger und besser sein.

Kopfschüttel,

Der RLV verhält sich doch prinzipbedingt mit Licht anders als ohne!

Zweimal Kopfschüttel ,

einmal an Werner: Phasensensitives Messen mit Bildverstärkern funktioniert, aber die Frequenzbereiche sind hier sind mit Shuttern, Choppern und den typischen Bildraten nicht praktikabel umsetzbar.

einmal an Jonas: So, wie Du es beschreibst, hat das aber mit Lock-In Technik nicht viel zu tun, ich weiß aber nicht, ob es so gemeint war.

zu guter letzt stellt der Dunkelstrom der Röhre ja nicht die einzige Rauschquelle dar, die unstete Vestärkung, die internen Verluste an den Vielkanalplatten, die Unschärfe und das Nachleuchten am Phosphor, die vergleichsweise niedrige QE und die Nichtlinearität blieben erhalten. Und zum Schrotrauschen sag ich nichts mehr.
Eine rauscharme , normale, schnelle CCD dürfte für Astrozwecke ein brauchbareres Bild liefern, vielleicht mit geringfügig mehr Belichtungszeit (ich denke da zB an den Sony285er chip, der noch relativ schnell mit niedrigem Rauschen ausgelesen werden kann)

Gruß
Norbert

Hallo Norbert,

es ist glaube ich besser, das Thema als relativ Sinnfrei zu den Akten zu legen. Über RLV's zu referieren kann dauern. Verstehen auch

Ich werde mich jedenfalls jetzt raushalten

Hallo Werner,

wenn mein letzter Beitrag zu klugsch....risch rüberkam, dann war das keine Absicht, und es ist schade, dass Du als Verwender von RLVs nichts mehr dazu sagen magst.
Jonas "Gedankenspiel" hat mich lediglich genau an Fragestellungen erinnert, mit denen ich mich beruflich ziemlich ausführlich und auch in der Praxis auseinandersetzen mußte, da will man einfach seinen Senf dazugeben.
Also nix für ungut.

Gruß
Norbert

Hallo Beisammen,

Ich habe mal mit so einem Bildverstärker beobachtet. Die Ergebnisse sind dabei recht interessant.
1. Man sieht nicht mehr als man visuell (nach perfekter Dunkeladaptionsieht) sieht. Aber man sieht das sofort, wenn man aus dem erleuchteten Zimmer zum Teleskop geht.
2. Man kann mit Webcam oder Video in Echtzeit Deepsky-Objekte auf den Bildschirm holen und mehreren Leuten zeigen.
3. Alles ist Grün
4. Man kann sehr gut Schmalbandfilter einsetzen. Ein H-Alpha Filter und ein Weitwinkel-Fotoobjektiv zeigen freihändig Barnards-Loop.
5. Die Dinger rauschen. Wenn vorne kein Licht rein kommt bleibt eben nur Dunkelrauschen übrig.
6. Die Dinger altern (das eingebaute Vakuum zerfällt) und man kriegt Funkeln von den Ionen.

Clear Skies,
Gert

Hallo Norbert

das hat mit dir sicher nichts zu tun. Meine Antwort war sicher auch nicht so gut
Ich wollte eigentlich nur sagen, dass es zu dem Thema eigentlich nichts mehr zu sagen gibt (aus meiner Sicht).

Keine Bange also.