Mikrorauheit und deren Messung

Hallo,

wie es zustande kommt was der Graukeil zeigt ist in
http://www.physik.uni-regensbu…asenkontrastverfahren.pdf
unter Vektorielle Darstellung von Phasen- und Amplitudenobjekten: Abbildung 1 + 2 und in
http://www.astrosurf.com/tests…les/defauts/defauts.htm#2 unter punkt 6) Abbildung 4 zu sehen.

Die Graukeile ohne Suchtour!
http://vernet.david.free.fr/CoinsPhotometrique1.JPG
http://vernet.david.free.fr/CoinsPhotometrique2.JPG

Kurt und andere,

Zur Vermeidung von zu optimistischen Messungen hier noch ein
Hinweis:

- Es muss sichergestellt sein, dass die Streifen die richtige Phasenverschiebung Pi/2 haben. Dazu evtl. den Streifen in den Interferometerstrahl tun um es zu messen.

- Der Streifen muss sauber sein und darf nicht streuen (Streifen auf Rußbasis vermeiden), ansonsten senkt die Streuung den Fehlerkontrast wie im Beispiel vom 28.11 2013 um 20Uhr 31 Seite 3 hier :

http://www.astrosurf.com/ubb/Forum2/HTML/039889-3.html

Gruß Rolf

Es gibt NEUES!

Im Anschluss an die Bilderreihe vom 30.12. um 20Uhr14 hat britzhell, ein Fachmann der Wellenfrontanalyse, sich die genannten Bilder einzeln vorgenommen und beiliegendes eingestellt, um die Auswirkung von Streulicht von jedem Spiegel darzustellen.
Ich stells einfach mal so ein, und bei Bedarf mehr morgen.

Sehe, dass die Bilder nicht wollen, also hier der Link Seite 26 um 21Uhr52:

http://www.astrosurf.com/ubb/Forum2/HTML/039889-26.html

Gruß Rolf

Salut,

mes 2 sous de contributions d'obsédé de l'optique de Fourier (dixit ms ). Je précise que je ne suis pas un pousseur de verre, je n'ai jamais fait que 2 miroirs dans ma vie, et s’était pas du superpoli. Ce qui m’intéresse par contre est d'essayer de comprendre l'interrogation fort pertinente de Rolf. Et comme les problèmes de mesures de front d'onde sont dans mes jeux favoris, je me suis lancé.
J'ai repris les tests de Lyot des différents miroirs que David à présenté précédemment (les 3 200mm, le 300mm, les 2 400mm et le 500mm) à la lumière de l'excellente suggestion de Luc Arnold (post du 20/12/2013 à 21h30).
Une transformée de Fourier d'une zone de miroir passé au test de Lyot doit fournir un spectre dé fréquences spatiales des résidus millimétriques, conformément aux valeurs d'échantillonnage de l'APN utilisé pour obtenir les clichés (pour remonter à la fréquence du défaut en mm, je doit avoir la formule planquée dans l'un des pages de mon site perso, je m'en suis servi pour mes essais en optique atmosphérique).
Tout les traitements ont été effectués sous Iris.
Premier constat sur les images, il y a une différence chromatique, il convient donc de séparer les différentes couleurs (commande du menu contextuel "Photo Numérique/séparation RGB". Les clichés utilisés sont ceux de la couche bleue (question de courte longueur d'onde).
Chaque image de miroir à été réduite de manière a ne conserver qu'un élément de surface de miroir (même dimension d'image pour tout les miroirs) : commande en ligne "window 450 534 706 790"
Dans tout les exemples ci dessous, le résultat de cette commande est l'image de gauche de taille 256x256.
Opération suivante, obtenir la transformée de Fourier : commande en ligne "FFTD R I". L'image obtenue à l'affichage est la partie réelle de la transformée. C'est elle qui contient les informations spectrales d’intérêt (images de droites ci-dessous).
Les valeurs d'affichage sont identiques pour toutes les images de FFT (16bits signés).
Le 200mm à F4 :

Le 200mm à F6 :

Le 200mm superpoli du jeune Bilal :

Ces Images sont comparables car d’échantillonnages équivalent.

Le 300mm superpoli :

Un défaut de rugosité axiale ?

Le 400mm superpoli :

On remarque des défaut millimétriques concentriques a priori

Le 400mm F4 :

La on voit bien des point près du centre de l'image (basse fréquence donc taille élevée)

Et pour finir le 500mm :

Pour lire les FFT, il faut comprendre que le centre de l'image correspond à la fréquence nulle (soit le niveau photométrique constant). Plus on s'éloigne du centre de la FFT, plus la fréquence est importante et donc les fluctuations de contraste sur l'image de gauche (image réelle) sont petites.

En quoi cela peut il nous aider pour comprendre la diffusion ... Faut remonter a la théorie de formation des images au foyer d l'optique, et a la notion de MTF (Modulation Transfert function). Un bon cours d'optique de Fourier peut nous y aider, mais attention c'est bourré de math : http://bass2000.obspm.fr/cours/Optique_Fourier.pdf

Désolé mais pour faire la relation faut en passer par là :
La PSF résultante n'est autre que le carré de Transformée de Fourier de la fonction de répartition des intensités dans la pupille (en éclairage incohérent) or cette répartition des intensités est liée a la structure de la phase que nous offre le test de Lyot (puisqu'il s'agit d'une cartographie de phase!).

En langage clair, les défauts de surface induisent des déphasages locaux qui modifient la MTF (la structure de la pupille) et le module de la transformée de fourier (son carré pour être précis) de la MTF nous donne la PSF (Point Spread Function).
Donc les images des transformées de Fourier précédentes, sont un indicateur de la diffusion.
En comparant les transformées de Fourier entre elles, on voit bien l'impact du superpoli sur la diffusion. Pour être rigoureux et vraiment quantitatif, il faudrait intégrer sur la totalité du miroir, mais ca risque d'être dur vu les surintensités des bords du miroir.

Si PascalD passe dans le coin, j'espère qu'il me corrigera si j'ai raconté une bêtise.

Guten Morgen,

ich will die Euphorie nicht zu sehr dämpfen, denn Fourieroptik ist ein Schritt in die Richtige Richtung.
(Fourier war Franzose - gute Ausgangsbasis [;)])

Nur, soweit war die deutsche Seite schon im Jahre 2004, siehe das Posting von (==>)Amateurastronom, vom 05.08.2004 : 16:14:59 Uhr:
http://www.astrotreff.de/topic…OPIC_ID=11979&whichpage=3

"Prinzipiell berechnet man den Foucault-Test (oder Ronchi-Test)
und Zernike-Test nach dem Konzept der räumlichen Filterung
über zwei Fourier-Transformationen. Eine Fourier-Transformation
berechnet die Amplitude in der Brennebene,
wo die Messerschneide steht, eine Rücktransformation die am Foucaultgramm.
Man faltet jedoch noch eine Modulationsfunktion M im Brennpunkt mit
den in der ersten Transformation berechneten Amplituden.
Für den Foucault-Test ist M besonders einfach
nämlich 1 für eine Hälfte der Ebene der Messerschneide
und 0 für die andere. Aber selbst das ist schon hinreichend kompliziert.

Im Falle des Zernike-Tests hat M die Form exp(ik delta) für den
Durchmesser des kleinen Phasenplättchens und 1 für den Rest
der Ebene, in der die Phase moduliert wird.

Beim Lyot-Test hat man schließlich noch zusätzlich ziemlich starke Absorption im Phasenplättchen, die man berücksichtigen müsste.
Insofern ist das über die Frequenzen gesagte zumindest grob zutreffend, aber es gibt z.Z. angeblich noch keine richtige Theorie
zum Lyot-Test."

Kurt hat schon am am: 27.12.2005 : 16:40:49 Uhr eine qualitative Erklärung des Lyot Tests gegeben:
http://www.astrotreff.de/topic…OPIC_ID=32994&whichpage=2

Inklusive einer schönen Illustration der räumlichen Filterung Abb 36 + 37

Bildquelle: (==>)Kurt 2004, siehe Link

Bildquelle: (==>)Kurt 2004, siehe Link

Trotzdem ist die Darstellung von (==>)brizhell sehr interessant.
Denn sie veranschaulicht, was zu erwarten <i>wäre</i>, wenn es sich bei den transformierten Lyot Bildchen um die <i>echte</i> Oberflächentopografie handeln <i>würde</i>.
Das ist leider nicht der Fall.

Ich schreibe später etwas dazu.

Viele Grüße
Kai

hallo Rolf,

ja da erkennt man auch die senkrecht verlaufenden Artefakte in fast allen Lyot Bildern, besonders den glatten,
welche in der FFT Analyse dann eine dünne waagrechte Linie verursachen.
Nach denen wollte ich auch schon fragen, wie die zustande kommen.
Bei dieser Darstellung wird aber das starke Streulicht vom Spiegelrand, welches Alois schon eingangs erwähnt, nicht mitberücksichtigt.
Man sieht also nur den kleinen Teil Streulicht den die raue Fläche selbst verursacht, und leider nicht was der Spiegel als ganzes verursacht.
Bitte mich zu korrigieren, wenn das falsch ist, denn ich verstehe den französischen Text nur oberflächlich.

lg Tommy

"aber es gibt z.Z. angeblich noch keine richtige Theorie
zum Lyot-Test."

Na, was meint Ihr, die deutsch/frz. Zusammenarbeit wird doch wohl eine solche Theorie noch hinbekommen oder ... smiley

Kurz das, was Britzhell und Vernet dazu bis jetzt ausgetauscht haben; es betrifft genau einen Teil Eurer Einwände:

Tommy, mit den vertikalen stries das soll ein Streulichteffekt eines feinen Lichtspalts sein, die also nicht vom Spiegel kommen., das müsste man modellisieren und kompensieren.
Auch sollte es nach Brizhell möglich sein, auf die Gesamtdiffusion des Spiegels hochzurechnen, aber so weit wäre er noch nicht. Auch würde die starke Intensität am Spiegelrand ein Problem darstellen.

Gruß Rolf
Kai, Fourier Franzose, natürlich. Die waren schon immer stark in Mathe, Du weißt doch noch, wie Neptun entdeckt wurde ... übrigens auch deutsch/frz.Zusammenarbeit.

"Ich will die Euphorie nicht zu sehr dämpfen, denn Fourieroptik ist ein Schritt in die Richtige Richtung"
Kai,
schön, dass Du die Dinge schon wieder so schnell voraussagst, das machst Du gerne auch auf das Risiko hin, dass Du Dich auf dem Holzweg befindest wie schon mehrere Male. Machst Du wenigstens Fortschritte bei den Messungen mit dem Lyot?

Falls es interessiert, Britzhell erklärt hier im Dialog mit Maire, wie er vorgeht. Vielleicht könnt Ihr ihn ja verbessern/orientieren/hinterfragen etc. .

Dialog:
-Britzhell, wie hast Du die FFT realisiert ? Hast Du die Grauwerte der Ausgangsbilder vordeterminiert (begrenzt ? limitiert ?)

-Nein, ich habe nur überprüft, ob das Durchschnittsniveau identisch ist mit den Bildern der Oberfläche (trad: eigentlich hätte ich Oberfläche der Bilder gelesen, aber es steht hier so …) und mein Ausgangspostulat ist, das jedes Bild unter den gleichen Bedingungen mit der Digitalkamera (Öffnung, Belichtungszeit etc.) aufgenommen wurde. David muss das nochmal bestätigen.
Die visuellen FFT Niveaus sind alle identisch (0-32766) ; daher die Möglichkeit sie miteinander zu vergleichen.

-Kann man jetzt, indem man die Poldistanz (Distanz zu den Polen ?) misst, die mittlere Größenordnung der Fehler schätzen ?

-Ich habe de Texereau genau durchgelesen; in der Tat steht alles drin, außer dem theoretischen Ansatz, den Lyot wohl in seinem Ursprungswerk hat. Ich schau mal nach, ob ich es auf der Arbeit finde.
Was ich interessant bei diesen FFT (gerade die Wurzel des Moduls) finde, ist, dass man ein direktes Bild bekommt, das im Fokus des Teleskops beim Betrachten eines Sternes entstünde (MTF statisch vom Teleskop) und das zentrale dunkle Band auf den FFT entspricht dem Schatten des Phasenstreifens wie es von der Digitalkamera gesehen wird (es sei denn, ich irre mich).
Die Helligkeit am Rand ist chromatisch, kommt also eher von der Streuung des Lichtspaltes.
Ich schaue mir gerade im Detail die Bilder mit den größeren Flächen an ; es scheint Interessantes zu ergeben (insbesondere bei der Größenordnung der Streuung, aber ich muss Masken (Abschattung ?) benutzen um den Rand wegzukriegen und den mittleren Teil, wo Markierungsplättchen sind. Mache jetzt weiter … .

Der theoretische Ansatz von Lyot wurde gefunden: (Britzhell meint, dass alles drin stünde und Lyot einfach genial wäre).

http://gallica.bnf.fr/ark:/121…endu%201946%20lyot.langEN

Gruß Rolf

Hallo Miteinander,

für Leser die sich erst jetzt zugeschaltet haben folgende Info:
Es geht im Folgenden um die Messung der Rauheit (RMS – Wert des Oberflächenfehlers) auf Basis des Lyot- Tests gemäß der Kurzanleitung von David Vernet, siehe Beitrag von Rolf erstellt am: 03.01.2014 : 16:06:15 Uhr.

Dazu hab ich das nachfolgende Lyotbild mit Graukeil erstellt.

Um evtl. Verständnisfehler bei der Durchführung der Auswertung zu vermeiden scheint mir noch die Beantwortung folgender Fragen sinnvoll zu sein.
<b><i>
1. Wer oder was ist K in der Berechnungsformel für x?

2. Ist x der arithmetische Mittelwert oder der RMS-Wert?

3. Welchem Bereich des Bildes muss man zur Berechnung des „Mittelwerts der hellsten/dunklen Zonen“ auswerten? (P 1,2.3 denkbare Messpfade zur Auswertung der Pixelintensität)

4. Hab ich die Anleitung richtig verstanden?

5. Ist die Formel für x wie im Bild dargestellt richtig?</i></b>

Meine Bitte an Rolf: Falls David Zeit und Lust hat die Fragen zu beantworten bitte um Übersetzung. Das Bild kannst du ggf. in astrosurf einstellen.

Vielen Dank im Voraus an dich und David

Gruß Kurt

Hallo Kurt
Zu 5.) Die Formel ist so von Texereau angegeben . Zur Zeit versuche ich mich an der Herleitung , deshalb ist alles von mir ohne Gewähr .
Zu 1.) K ist der Korrekturfaktor dafür , das das Objektiv nicht alles Licht auffängt das vom Dichtekeil kommt . Bei 40mm Objektivöffnung und 2000mm Distanz zum Spiegel wird k = 0,5 empfohlen . Dieser Wert wird nach meinem Verständnis stark davon abhängen wie weit der Dichtekeil das Licht zur Seite ablenkt .
Zu 3.) Das habe ich so verstanden: Du mittelst z.B. bei einer Rille 3mm lang das weißeste Weiß .Der Vergleich ergibt die Intensität O . Die Mittelung des tiefsten Schwarz daneben ergibt den Wert O´ .
X ist dann der daraus resultierenden PV Fehler der Wellenfront der durch diese eine Rille verursacht wird .

Anmerkung: In Texereau "How to make a Teleskop" finde ich :
Zernike Test: "Slit with 10 µm ........Lyot method Slit with 450µm ". Dies war bei einem Beispiel : allgemeine Emfehlung 100-200 µm für Lyot .
Bei 50µm Lichtspalt näherst Du dich dem Zerniketest von dem schreibt Texereau :"Its usefulness in testing ostronomical optics is more limited . Interpretation of the Results is difficult..." .

Gratulation zum simulierten Graukeil . Bis jetzt ist mir nichts eingefallen warum das nicht die genialste Lösung ist . Mit K ist der Korrekturfaktor schon gegeben . Schätze mal bei dir wird das die 1 .
Bin mal gespannt was M.Vernet dazu sagt .
Gruß Rainer

Kurt,

kommst Du mit Vernets Erklärungen zurecht oder soll ichs übersetzen?

http://www.astrosurf.com/ubb/Forum2/HTML/039889-27.html um 17Uhr 48.

Für Alois sind unten in seiner Antwort die Keilwerte angegeben (aber Alois braucht sie anscheinend nicht mehr).

Gruß Rolf
Als Nachtrag die Übersetzung:

1. Wer oder was ist K?

K ist die Konstante, die mit dem Typ der Anordnung variiert.
Was Loyt dazu sagt : « K ist die Proportion der gestreuten Radiationen, die das Objektif erreichen. »
________________________________________
Damals fand ich das auch nicht völlig klar, deshalb bat ich Texereau um Erklärungen.
Idealerweise sollte der Lyot mit einer Phasenscheibe von 0.4 bis 0.5 mm Durchmesser und einem Quellenloch (trou de source ?) durchgeführt werden. So bekäme man die maximale Sensibilität und K wäre also 1.

In der Realität benützt man wegen der Bequemlichkeit einen dephasierenden Strich und einen Spalt (damit hat man mehr Licht), aber diese Anordnung ist nicht optimal, um die maxiamle Sensibilität zu haben; deshalb hat Lyot eine Konstante K = 0,5 eingeführt (die hatten sie per Experiment ermittelt, soweit ich es verstanden habe), um das Fehlen der Sensibilität (das von der Anordnung mit dem dephasierenden Strich und dem Spalt) zu berücksichtigen.
(Lustig, Vernet sagt in einem Satz die Dinge zweimal …, wohl damits auch sitzt).

2. ist x der arithmetische Mittelwert ...

X ist ein Wert P.V. auf der Welle. Wir hatten schon darüber gesprochen ganz am Anfang des threads.
Wenn man eine regelmäßige Rauheit hat, bestimmt man einen mittleren Wert der hellen Zonen, und einen mittleren Wert für die dunklen Zonen,
X est also ein gemittelter Wert P.V. . Der Lyot-Test kann zweierlei zu optimistisch sein (seine Phasenverschiebung ist nicht unbedingt bei Pi/2 und die Streuung des Streifens), der Wert X, den ich finde ist ein gemittelter Wert P.V., um nicht zu optimistische Werte zu verkünden.
Man kann sich natürlich auch damit zufriedengeben, einen lokalen Fehler zu messen ohne einen gemittelten P.V.

3. Welche Bereiche des Bildes ... ?

Die Teile des Spiegels, die am repräsentativsten sind für die mittlere Rauhigkeit des Spiegels. Wenn z.B. die Rauhigkeit am Rande des Spiegels recht unterschiedlich ist im Vergleich zur Mitte, kann man einen Wert verkünden für den Rand und einen anderen für die Mitte. Bei Kurts Beispiel mit dem « gebastelten » Spiegel und dessen radialen Strukturen, die er messen will, muss er die dunkelsten und hellsten Stellen dieser Strukturen nehmen um O und O’ zu bilden, unter der Bedingung, dass diese Zonen nicht gesättigt (überbelichtet) sind.

4. Ob er die Schnellanweisung richtig verstanden hat ?

Ich stelle mir die Frage, was das mit dem Graukeil darstellt. Ist es ein echter Graukeil, der vor dem Spiegel ist während der Aufnahme oder eine Grauabstufung, die von einem Programm wie Photoshp z.B. kommt.
Ich sage das, weil ich auf dem Bild keine Streuung am Rand des Graukeils sehe, was üblich ist, wenn der Keil wirklich vor dem Spiegel ist.
Falls das so ist, kann man keine Messung damit machen, das Licht muss unbedingt bei der Aufnahme durch den Graukeil gehen um das Bild zu kalibrieren.
Auch habe ich erhebliche Bedenken, mit einem Streifen auf Rußbasis zuverlässige Messungen anzustellen.

5.Ob die Formel x auf dem Bild richtig dargestellt ist.

Die Formel ist hier rigoros im Originaltext entwickelt.

(PDF ici http://www.astrosurf.com/tests/biblio/contrast.zip ) :

Hallo Rainer,
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: rainer-l</i>
<br />Hallo Kurt
Zu 5.) Die Formel ist so von Texereau angegeben . Zur Zeit versuche ich mich an der Herleitung , deshalb ist alles von mir ohne Gewähr .
Zu 1.) K ist der Korrekturfaktor dafür , das das Objektiv nicht alles Licht auffängt das vom Dichtekeil kommt . Bei 40mm Objektivöffnung und 2000mm Distanz zum Spiegel wird k = 0,5 empfohlen . Dieser Wert wird nach meinem Verständnis stark davon abhängen wie weit der Dichtekeil das Licht zur Seite ablenkt .
Zu 3.) Das habe ich so verstanden: Du mittelst z.B. bei einer Rille 3mm lang das weißeste Weiß .Der Vergleich ergibt die Intensität O . Die Mittelung des tiefsten Schwarz daneben ergibt den Wert O´ .
X ist dann der daraus resultierenden PV Fehler der Wellenfront der durch diese eine Rille verursacht wird .

Anmerkung: In Texereau "How to make a Teleskop" finde ich :
Zernike Test: "Slit with 10 µm ........Lyot method Slit with 450µm ". Dies war bei einem Beispiel : allgemeine Emfehlung 100-200 µm für Lyot .
Bei 50µm Lichtspalt näherst Du dich dem Zerniketest von dem schreibt Texereau :"Its usefulness in testing ostronomical optics is more limited . Interpretation of the Results is difficult..." .

Gratulation zum simulierten Graukeil . Bis jetzt ist mir nichts eingefallen warum das nicht die genialste Lösung ist . Mit K ist der Korrekturfaktor schon gegeben . Schätze mal bei dir wird das die 1 .
Bin mal gespannt was M.Vernet dazu sagt .
Gruß Rainer

<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
vielen Dank für deine Bemühungen. Das muss ich im Detail noch mal durcharbeiten

Zum Graukeil: Ich hab jetzt noch nicht die Antwort von Vernet gelesen. Aber der Graukeil auf meinem Bild ist ein echter und er liegt genau wie von Vernet beschrieben vor dem Spiegel im Strahlengang. Ich hab ihn nur phototechnisch gestreckt, weil die Originalgröße in Verhältnis zum Spiegeldurchmesser er etwas mickrig aussieht. Dadurch werden aber die Graustufen proportional zur Länge nicht verändert. Außerdem erleichtert die Streckung die Zuordnung der Graustufen. Einen Graukeil simulieren könnte ich zwar auch, aber das wäre wahrscheinlich mit mehr Arbeit verbunden gewesen[8D]

Gruß Kurt

Edit: Tippfehler korrigiert

Hallo Rolf,<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: rolf</i>
<br />Kurt,

kommst Du mit Vernets Erklärungen zurecht oder soll ichs übersetzen?...
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

vielen Dank, an dich und David. Die übersetzte Erklärung ist sehr gut verständlich. [:D] Jetzt muss ich das zusammen mit den Erklärungen von Rainer erst durcharbeiten bevor ich mich wahrscheinlich noch einmal melden werde. Das soll aber niemanden davon abhalten hier weiter zu diskutieren.

Gruß Kurt

Ich hab mal eine andere Frage. Ich wurde gebeten, wegen der Übersichtlichkeit Zitate vom Text abzuheben, so wie Kurt das gerade vorgemacht hat. Aber wie macht man das?

Gruß Rolf

Hallo Rolf,
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: rolf</i>
<br />Ich hab mal eine andere Frage. Ich wurde gebeten, wegen der Übersichtlichkeit Zitate vom Text abzuheben, so wie Kurt das gerade vorgemacht hat. Aber wie macht man das?

Gruß Rolf

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

z.B. so:
<b>...Aber wie macht man das?</b>

In der Zeile Format: B (steht für Bold = Fettschrift) drücken und den Text zwischen die Symbole setzen.

Gruß Kurt

Ok, alles klar jetzt. Danke!

Gruß Rolf

Zur Auswirkung der Mikrorauheit aufs Bild schreibt Brizhell weiter:

"Hallo, mir tun noch die Augen weh, aber das Resultat sieht eher gut aus.

Ich beginne mit dem qualitativen, für den quantitativen hab ich schon einige Messungen, kommt aber heute noch nicht.
Ich habe zuerst alles rezentriert und auch alle Durchmesser mit GIMP gemessen.
Ihre Ausmaße auf dem Bild sind ungefähr 800 Pixel, für den quantitativen müssen die kleinen Unterschiede zwischen allen Spiegeln rigoros berücksichtigt werden.
Dann habe ich eine konzentrische Maske von 600 Pixeln gemacht mit einer Innenmarkierung, um den Fangspiegel zu simulieren. Zentrale Obstruktion vom Durchmesser: 20% (4 % der Oberfläche, Danke an Thierry Legault und dessen Seiten …).

Die Maske hat eine Intensität 1 in der Pupille, 0 um das Zentrum, also mit einer Multiplikation pro Bild des Spiegels und man extraktiert nur die nutzbare Oberfläche zum Erstellen der PSF.
Die Maske:,

Dann gleiche Vorangehensweise wie in meinem letzten Beitrag, alle FFT-Module sind rechts, links die extraktierten Oberflächen.

Der 200 mm (zur Erinnerung des 12-jährigen) Bilal:

Der 200 mm F4:

Der 200 mm F6:

Der 300mm superpolish:

Der zweite 400mm :

Der 400mm F4 :

Der 500mm F4 :

Die Bilder sind untereinander vergleichbar; nochmal: die Visuschwellen sind identisch für alle Bilder.

Aber die FFT alleine ergeben nur einen Teil dessen, was visuel gesehen wird. Mit etwas mehr Berechnungen sollte man sich besser annähern an das, was man real im Teleskop sieht (siehe die optische Abhandlung von Fourier, die ich schon zitiert hatte. Das müsste dann ungefähr visuell so aussehen:

Das FFT-Modul im Quadrat gibt ein gleichwertiges PSF-Bild des Teleskops. Das sieht man typisch in den folgenden Bildern links (das, was eine lineare CCD zeigen würde). Wenn ich mich nicht irre, ist die Reaktion des menschlichen Auges logarithmisch (Feshner-Gesetz). Bei einer Visualisierung in log sollte ein gleiches Ergebnis wie beim Auge entstehen. Das wird auf allen Bildern weiter unten rechts gezeigt (für Berreau - und das entspricht in etwa dem, was das Auge tatsächlich sehen sollte):

Der 200mm den jungen Bilal:

Der 200mm F4:

Der 200mm F6:

Der 300mm superpoli:

Der zweite 400mm :

Der 400mm F4:

Der 500mm F4:

Zwei Dinge, die noch betrachtet werden müssen in diesen Simulationen :

- erstens ist es eine reine PSF, d.h. alleine an einem Stern. Im Falle eines Bildes mit zwei naheliegenden Objekten ist davon auszugehen, dass das schwächere Objekt im diffusen Dunst des anderen verschwindet.

-zweitens ist der diffuse Hintergrund recht schwach und von den Beugungsscheibchen am weitesten entfernt. Das muss ein erfahrener Beobachter bestätigen.

Zum Schluss – und das ohne jegliche Polemik – ich habe den thread unserer deutschen Freunde überflogen, und da meine Deutschkenntnisse schon etwas überholt sind, mich mehr auf die Bilder konzentriert. Und da bin ich auf diese Skizze gestoßen:
-

Es ist die gleiche Vorangehensweise wie meine. Ich bin etwas erstaunt, dass mit den heutigen Mitteln der Bildverarbeitung für Amateure noch kein deutscher Amateur eine solche Simulation versucht hat.

Bernard"
Gruß Rolf

Nervig, dass die Bilder nicht wollen:
Hier deshalb der Link um 7.1.2014 um 16Uhr18

http://www.astrosurf.com/ubb/Forum2/HTML/039889-27.html

Hallo Rolf,

um Missverständnisse zu vermeiden: Ich will hier noch nicht eine echte Lyot- Messung genau nach der Anleitung von David demonstrieren sondern nur sicherstellen ob ich das Prinzip richtig verstanden habe. Die Grundlagen und Feinheiten des Lyot- Tests sind mir nachweislich seit mindestens 8 Jahren bestens bekannt.[:)]

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...stelle mir die Frage, was das mit dem Graukeil darstellt. Ist es ein echter Graukeil, der vor dem Spiegel ist während der Aufnahme oder eine Grauabstufung, die von einem Programm wie Photoshp z.B. kommt.
Ich sage das, weil ich auf dem Bild keine Streuung am Rand des Graukeils sehe, was üblich ist, wenn der Keil wirklich vor dem Spiegel ist.
Falls das so ist, kann man keine Messung damit machen, das Licht muss unbedingt bei der Aufnahme durch den Graukeil gehen um das Bild zu kalibrieren.
Auch habe ich erhebliche Bedenken, mit einem Streifen auf Rußbasis zuverlässige Messungen anzustellen...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Hier das „Geheimnis“ meines Graukeils
Derzeit hab derzeit noch keine professionell gefertigten Graukeile wie die von David gezeigten. Aber ich wollte ganz schnell wissen wie das aussieht mit dem Graukeil vor dem Spiegel im Lyot- Setup. Also hab ich einen improvisiert.

Dieser wurde genau wie von David vorgeschlagen vor den Spiegel gestellt und mit der gleichen Belichtungszeit fotografiert wie das Lyotbild. Aus diesem Graukeilbild hab ich per Bildbearbeitung einen Streifen aus der Mitte herausgeschnitten und verlängert. Dadurch wird das Verhältnis Grauwert/Länge nicht verändert. Dieser Streifen wurde dann zur Veranschaulichung des Versuchs auf das Lyotbild projiziert.

Es ist mir völlig klar dass dieser Graukeil und auch der Rußstreifen für eine reproduzierbare Messung weniger gut geeignet sind.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">..Die Teile des Spiegels, die am repräsentativsten sind für die mittlere Rauhigkeit des Spiegels. Wenn z.B. die Rauhigkeit am Rande des Spiegels recht unterschiedlich ist im Vergleich zur Mitte, kann man einen Wert verkünden für den Rand und einen anderen für die Mitte. Bei Kurts Beispiel mit dem « gebastelten » Spiegel und dessen radialen Strukturen, die er messen will, muss er die dunkelsten und hellsten Stellen dieser Strukturen nehmen um O und O’ zu bilden, unter der Bedingung, dass diese Zonen nicht gesättigt (überbelichtet) sind...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Dann nehme ich nur übungshalber den in meinem Bild eingezeichneten Pfad P1. Der Einfachheit halber hab ich die Intensitäten hier mit Fitswork im jpeg - Modus ermittelt. Das ist im folgenden Diagramm dargestellt. Danach bekomme ich aus dem folgenden Diagramm näherungsweise die Zahlenwerte für den e Mittelwert der hellsten /dunkelsten Zonen.

Für den Graukeil erstelle ich ebenfalls den Intensitätsverlauf wie vorhin beschrieben. In dieses Diagramm übertrage ich die Mittelwerte für hell/ dunkel. Der Schnittpunkte mit der Intensitätskurve liefert dann die Werte O und O´. Damit kann ich gemäß der Formel x berechnen. Ist das so prinzipiell richtig?

Rolf, du kannst natürlich die 3 Bilder dieses Beitrags in Astrosurf einstellen sowie alle evtl. von mir folgenden.

Vielen Dank im Voraus für deine Bemühungen.

Gruß Kurt

PS.: Für die Buchstaben a, b, c, ...im letzten Bild müssen für eine echte Messung natürlich die Dichten des verwendeten Graukeils eingesetzt werden.

Hallo Rolf,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...Es ist die gleiche Vorangehensweise wie meine. Ich bin etwas erstaunt, dass mit den heutigen Mitteln der Bildverarbeitung für Amateure noch kein deutscher Amateur eine solche Simulation versucht hat.
Bernard"
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

dann frag doch bitte mal den Bernard ob ihm unsere "openFringe"- FFT Auswertungen und Simulationen nicht bekannt sind, Ggf. suche ich gerne einige Beispiele zusammen.

Gruß Kurt

Kurt,

ich frag ihn nur etwas, was zum Thema gehört, und das lautet: "Der Einfluss von Mikrorauheit aufs Bild".
Und da hatte er gefragt, ob Ihr schon "eine solche Simulation" gemacht habt. Falls das der Fall ist, dann gib mir doch bitte den genauen Link.

Gruß Rolf

Hallo,
ich habe den Texereau und den Lyot etwas studiert und kapiere grundsätzlich die folgenden Ausgangs-Punkte schon nicht:

Weshalb kommt es beim Durchgang durch das Russglas zu einer Dephasierung von Pi/2? Für mich Bahnhof. Welches physikalische Prinzip ist dahinter?

Der Test geht davon aus, dass der grösste Teil des Lichtes nach geometrischen Gesetzen vom Spiegel zurückreflektiert wird und durch den Russspalt geht. Ein kleiner anderer Teil wird gestreut, geht nicht durch den Spalt, sondern wird vom hinter dem Spalt liegenden Objektiv aufgesammelt. Aber wie zum Teufel entsteht dann dieses Beugungslicht auf einer polierten Fläche, wenn die Fehler (accidents) ein Breiten-Tiefenverhältnis von etwa 1: 1Million haben. Da gibt es doch keine scharfen Kanten, keine Kraterränder keine Grenzen zwischen Spiegel/Nichtspiegel, sondern es herrscht eine milde Hügellandschaft. Da sollte doch kein Beugungslicht entstehen. Mit kurzen Worten: Ich verstehe nicht, warum der Lyot-Test am polierten Spiegel überhaupt funktioniert. Der sollte doch nur am nicht auspolierten Spiegel mit pits (surface gris) funktioniern?

Wäre froh für eine kurze Klarstellung, wo ich irre.

Gruss Emil

Hallo Emil,

mich darfst Du nicht fragen, denn für mich ist das ein Bahnhof so groß wie der Stuttgarter ... .
Aber da Kurt hier folgendes verkündet: "Die Grundlagen und Feinheiten des Lyot- Tests sind mir nachweislich seit mindestens 8 Jahren bestens bekannt", kannst Du Dich ja vertrauensvoll an ihn wenden.

Gruß Rolf

Hallo Emil,

bitte nicht alles wieder auf Anfang!
wir kommen hier gerade ans Eingemachte!
Mach dazu Bitte einen eigenen Thread auf mit der Frage!

Hallo Rolf,
da muss nicht unbedingt der Kurt antworten, da kann sich auch einer kurz einschalten, der sofort sieht, wo ich irre. Gruss Emil

David an Kurt,

"Ok, sehe, was er meint. Er hat das in zwei Etappen gemacht, aber wenn er Messungen anstellt, muss er einen Graukeil vor dem Spiegel haben im gleichen Moment, wenn er das Bild vom Phasenkontrast macht. Damit wirds genauer, insbesondere, wenn der Phasenstreifen außerhalb des dephasierenden Strichs im Teint nicht neutral ist.

Was das zweite Bild betrifft, so mache ich das genauso.

Beim dritten Bild wird O und O’ in Dichte und nicht in Intensität ausgedrückt. Und nicht die doppelte Lichtpassage im Keil vergessen (Dichte hoch zwei (im carré ) für den Keil um die Dichte auf dem Bild zu haben.

Beispiel :
Ich messe ein Niveau 48 für den unteren Wert. Das entspricht auf meinem Keil einer Dichte von 1,6.
Die Dichte auf dem Bild ist also 1.6^2 d.h. 2.56. Das ist mein Wert O.

Ich messe ein Niveau 70 für den hohen Wert. Das entspricht auf meinem Graukeil einer Dichte von 1,3.
Die Dichte auf dem Bild ist also 1.3^2 d.h. 1.69. Das ist mein Wert O’.

Das ergibt x = ((550/(4*pi*0.5)) * ( (SQR 2.56 - SQR 1.69)/ SQR (2.56 *1.69)
Soit x = 12.6 nm

Gruß Rolf