Anlass zu diesem Beitrag ist die noch laufende Diskussion hier im Forum
http://www.astrotreff.de/topic…PIC_ID=157083&whichpage=1
Da geht es um die Obstruktion bei Spiegeloptiken weil diese ja anerkanntermaßen und boshaft den Bildkontrast mindert. Dann wird der Zmek´sche „Kontrastdurchmesser“ strapaziert. Zur Erinnerung: Nach Zmek soll ein Teleskop mit Obstruktion die gleiche Kontrastübertragung liefern wie ein obstruktionsfreies, dessen Durchmesser um den Betrag der Obstruktion kleiner ist. Ebenfalls nach Zmek gilt das nur für Planetendetails bis max. 20% Objektkontrast bei Akzeptanz seiner speziellen von ihm eingeführten „Visual Threshold“ Kurve sowie Ignoranz von physikalisch –physiologischen Abhängigkeiten wie unterschiedliche Detailwahrnehmung wg. erheblicher öffnungsbedingter Helligkeits- oder Bildgrößendifferenz.
Dann gibt es noch z.T. widersprüchliche Beobachtungsberichte mit verschiedenartigen Optiken mit/ohne Obstruktion. Danach soll sogar ein 100mm FH Mond und Planeten kontrastreicher abbilden als ein 150mm MAK mit 35% Obstruktion, siehe
http://www.stern-freund.de/index.php?id=80
Nach den idealen MTF- Diagrammen und auch nach der Zmek´schen Lehre zu urteilen kann das aber bei obigen Verhältnissen nicht allein durch die Negativwirkung der Obstruktion verursacht sein.
Ich frag mich jetzt ob und wie man denn überhaupt Unterschiede im Bildkontrast visuell richtig beurteilen kann. Dazu das folgende Bild für einen ganz einfachen Fall:
<b>Bild 1</b>
Die Frage kann ich nur deshalb richtig beantworten weil ich hier für A und B jeweils einen bestimmten Kontrast eingestellt habe, nämlich so gut es ging K=20%. Sonst müsste ich erst die Helligkeiten der Streifen messen um die Frage beantworten zu können. Aber was soll das?
Jeder wird wohl einsehen dass bei Beobachtung von Planeten mit deutlich unterschiedlichen Öffnungen die größere Öffnung bei gegebener Vergrößerung das hellere Bild liefert. Will man zum Vergleich vernünftigerweise annähernd gleich helle Planetenbilder haben dann muss man an den zu vergleichenden Teleskopen die Austrittspupille gleich halten. Als Folge bringt dann aber das kleinere Teleskop auch das kleinere Bild.
Bei dem hier betrachteten Durchmesserverhältnis von 150mm/100mm unterscheidet sich die Lichtsammelleistung dieser Teleskope oder die Bildhelligkeit bei gegebener Vergr. ohne Berücksichtigung der Transmissionsgrade um den Faktor 2,25. Bei Berücksichtigung der relativ höheren Verluste an den Spiegelflächen sowie der Abschattung durch Obstruktion schafft das MAK ziemlich genau doppelt so viel Licht in die Bildebene wie der 100 mm FH.
Die nächsten beiden Bilder zeigen einschlägige Simulationen mit „Aberrator“, Option Planet. Diese Option berücksichtigt auch die Kontrastminderung wg. Obstruktion. Um den der optimalen Vergr. angepassten Bildeindruck zu gewinnen empfiehlt sich für die folgenden Bilder ein Betrachtungsabstand von ca. 1 m. Das entspricht etwa 0,8 mm AP für die Bilder A und C bzw. 0,5 mm für B.
<b>Bild 2</b>
<b>Bild 3</b>
Die Bilder A zeigen die feinen Details etwas deutlicher als die jeweiligen Bilder C, aber keine merklichen Kontrastunterschiede. Gleiche mittlere Bildhelligkeit und Farbtönung wäre ja die notwendige Voraussetzung zur qualitativen Beurteilung. Insbesondere bei Saturn werden die Bilder B zu dunkel für bestmögliche Detailerkennbarkeit. Lichtschwache Details wie der Florring sind dann nicht mehr wahrnehmbar. Bei Jupiter und Mars kann es sein dass das Bild mit 0,8 mm AP bereits zu hell erscheint und dadurch die Kontrastwahrnehmung beeinträchtigt wird. Im Zweifelsfalle ist es daher hier sinnvoll schwache Dämpfungsgläser zu verwenden. Ich hab aber keine Ahnung wie man bei deutlich unterschiedliche hellen aber sonst gleichartigen Bildern ohne umständliche Messungen auf Kontrastunterschiede kommen könnte. Man kann nach dieser Simulation nicht urteilen ein mit 35% obstruiertes 150 mm MAK bilde Planeten als Folge seiner Obstruktion weniger kontrastreich ab als ein 100 mm FH. Genau das wird aber in dem oben zitierten BB sinngemäß behauptet.
Es ist wohl trivial dass opt. Fehler die Situation verfälschen würden. Dazu gehört auch Tubusseing in nur einem der Teleskope. Die entsprechenden Simulationen dazu kann man sich daher sparen. Interessant ist wohl noch die Frage ob denn ein beiden Systemen vorgeschalteter opt. Fehler, bekannt als Seeing die Bildqualität der beiden erheblich Teleskope merklich unterschiedlich mindert. Die Simulation sagt dazu ganz klar ja.
<b>Bild 4</b>
Nach Vergleich von A mit C kann man urteilen: Das größere, obstruierte Teleskop bildet Jupiter unschärfer und kontrastärmer ab.
Man kann mit dem Programm selbstverständlich auch gleich große Öffnungen mit/ohne Obstruktion simulieren.
<b>Bild 5</b> 
Bei Betrachtung aus ca. 1 m Abstand wird der Kontrastvorteil ohne Obstruktion erkennbar. Der ist aber für meinen Geschmack nicht so durchschlagend dass man deshalb um jeden Preis nach großen, obstruktionsfreien Teleskopen streben müsste.
Die Frage ob denn nun die obigen Simulationen prinzipiell richtig sind kann ich nicht vollständig beantworten. Immerhin hab ich wiederholt Obstruktionsversuche mit/ohne mit ein und demselben Teleskop (6“ und 9“ Kutter, 5“ Apo div. off Axis abgeblendete Newtons) an Planeten, Mond und DS Objekten durchgeführt. Danach kann ich mich an kein Versuchsergebnis erinnern was den obigen Simulationen widersprechen würde. Es macht nach meiner Erfahrung wenig Sinn Teleskope unterschiedlicher Bauart am Himmel bezüglich Obstruktionswirkung zu vergleichen. Wenn man sich z. B auf nur einen Refraktor oder Kutter mit schnell vorschaltbarer Obstruktion beschränkt, dann hat man unterschiedlichste Störeinflüsse weitgehend ausgeschaltet.
Ein anderer Weg zur Veranschaulichung der Wirkung von Obstruktion sind Versuche mit Modellteleskopen. Ich benutze dazu z.B. einen 40 mm f/10 Achromaten der für diese Versuche mit leicht auswechselbaren Blenden im Bereich 5 – 12 mm mit/ohne Obstruktion bestückt werden kann. Bei max. f/33 und der geringen Öffnung ist so ein Refraktor für die Abbildung auf der Achse so gut wie perfekt. Man kann damit auch ohne irgendwelche Zusatzoptik frei von Auflösungsverlusten Testbilder fotografieren.
<b>Bild 6</b>
Die sehr gute Übereinstimmung zwischen Simulation und Fotografie fördert zumindest das Vertrauen zu „Aberrator“. Als Testbilder kann man auch beliebige Planetenbilder in passender Größe auf den Bildschirm geben und das Modellteleskop in einigen10 m Abstand platzieren. Ebenfalls geeignet sind gut beleuchtete gedruckte Planetenfotos.
Wenn man nur visuell Modelltests machen will dann eignet sich auch ein Feldstecher. Ich benutze einen 10X50 dessen beide Öffnungen mittels Pappscheiben beliebig mit/ohne Obstruktion abgeblendet werden können.
<b>Bild 7</b>
Bei Abblendung im Bereich von 5 bis 12 mm hat man gleich zwei perfekte und dazu noch baugleiche Teleskope, die man selbstverständlich unterschiedlich abblenden/obstruieren kann. Wegen der Kleinheit sind auch keinerlei merklichen thermischen Probleme zu erwarten. Testbilder wie vorhin beschrieben kann man damit aus einem Abstand von ca. 10 m, dh. im Hause betrachten. Man sollte vielleicht genau mit diesem Versuch anfangen bevor man sich mit mehreren full Size Teleskopen unter freiem Himmel an Obstruktionwirkungssforschung heranmacht.
Gruß Kurt
