Blendenform zur Reduzierung von Beugungseffekten

Thomas,
Deine Fouriertransformation entspricht nicht der realen Beugung. Die ist nämlich auch wellenlängenabhängig, so dass die Punkte des Schachbretts ineinander fließen werden. Übrig bleiben vermutlich nur Strahlen/Spikes (in den Richtungen, wo Deine Punkte 'dicker' ausfallen).

Gruß

Hallo Sascha,

prinzipiell erzeugt jedes Hindernis im Strahlengang Streulicht, ganz egal wie es geformt ist.
Lediglich die Verteilung des Streulichts ist von der Form des Hindernisses anhängig.
Die Intensität des Streulichts ist von der Fläche des Hindernisses abhängig.
Von daher hat der Versuch dieses Streulicht nicht über die Fläche sondern über die Form des Hindernisses zu verkleinern etwas vom Versuch ein Perpetuum Mobile zu bauen.
Man versucht also mit abenteuerlichen Konstruktionen etwas physikalisch unmögliches und genau so abenteuerlich sind auch die Vorschläge die ich hier lese.
Anstatt die Fläche des Hindernisses so klein wie möglich zu halten damit auch möglichst wenig Streulicht entsteht geht man genau den entgegengesetzten Weg und versucht da noch zusätzlich eine Schlange an die FS Streben zu basteln oder ein richtig fettes Hindernis in Form einer Lochblende zu verwenden.
Tja Thomas auch wenn die Löcher in deiner Blende selbst kein Hindernis mehr haben so besteht doch ein richtig richtig fettes Hindernis mit sehr viel Fläche zwischen den Löchern.
Dieses fette Hindernis erzeugt auch richtig viel Streulicht, auch wenn es hier aufgrund der gebogenen Kontur des Hindernisses nicht in Form einzelner Strahlen sondern als Halo um den Stern erscheint.

Nun gut man kann nun geschmacklich darüber streiten was ästhetischer aussieht, kleiner scharfer Stern mit einzelnen Spikes oder fetter Stern mit Halo aber dafür dann ohne Spikes.
Das Streulicht des Hindernisses ist aber so oder so da man kann es eben nur anders verteilen.

Wer die Verteilung des Streulichts in Form eines Halos den Spikes vorzieht sollte doch aber wenigstens dafür sorgen das die Fläche des Hindernisses und damit das Streulicht so klein wie möglich ist.
Da ist die Konstruktion von Thomas mit dem unsinnig großem Hindernis nun wirklich absolut keine brachbare Lösung.
Das Prinzip hinter der Lösung von Thomas ist das gebogene Hindernis.
So erreicht man statt der Spikes eine Halo förmige Verteilung des Streulichtes.
Um dieses Prinzip zu nutzen brauche ich aber keine fette Blende mit 4 Löchern sondern da genügt eine dünne gebogene Spinne um den gleichen Effekt zu erreichen.
Aufgrund der drastisch kleineren Fläche so einer Spinne ist dann natürlich das Streulicht und damit der Halo auch wesentlich weniger ausgeprägt.
Hier mal der Vergleich Lochmaste von Thomas versus dünne gebogene Spinne.

Ich denke es ist nicht zu übersehen das die Lochblende von Thomas aufgrund ihrer wesentlich größeren Hindernis Fläche auch wesentlich mehr Streulicht erzeugt als die dünne gebogene Spinne.
Die Spikes sind auf Grund der gebogenen Hindernisform in beiden Fällen gegen den Halo eingetaucht worden.

Grüße Gerd

Hallo Sascha,

das Programm heißt Maskulator.
Die Stärke der FS Streben muss man beim Erstellen der Maske festlegen.
Ein exakter mm Wert ist da schwierig.
Auch hat die Simulation mit Maskulator da Grenzen.
Die „Auflösung“ mit der die Simulation arbeitet ist begrenzt, das heißt du darfst nicht unbedingt erwarten das Hindernisse nun bis auf den 1/10mm exakt berücksichtigt werden.
Die Simulantin ist eher um sich mal einen Überblick zu verschaffen welche Streben Form und Anordnung nun welche Beugungserscheinungen bewirkt und grob zu beurteilen wie denn nun der Unterschied zwischen dicken und dünnen Streben ist.

Du hast ja noch nicht so richtig verraten was du denn genau machen willst.
Daher weiß ich nicht ob nachfolgender Vorschlag in deinem Fall Sinn macht.
Wenn du den Einbau einer gebogenen Spinne scheust und du dich ansonsten ja auch nicht an den Spikes störst sondern nur ganz speziell bei dem einen Projekt folgender Vorschlag.

Was immer geht um Obstruktion und natürlich auch Spikes zu vermeiden ist ein Off-Axis abblenden.
Also eine Blende mit einem Loch.
Dann hast du praktisch die Situation wie beim Refraktor aber eben auch ein spürbar langsameres Öffnungsverhältnis, du musst also deutlich länger belichten.
Von daher musst du mal schauen ob die längere Belichtungszeit dann noch im Rahmen ist oder völlig inakzeptabel wird.
Das kommt ja letztlich drauf an was du nun genau aufnehmen willst.
Die neue Belichtungszeit lässt sich ja ganz simpel anhand des Unterschieds Fläche volle Öffnung zu Fläche Lochblende bestimmen.
Also zb. 200mm Öffnung mit 50mm FS.
Die Off-Axis Blende wäre dann 100mm-25mm = 75mm im Durchmesser.
Damit wäre die Fläche (200/75)^2 = 7,11 mal kleiner und damit die Belichtungszeit dementsprechend länger.
Die FS Fläche die man bei voller Öffnung noch abziehen müsste hab ich jetzt mal untern Tisch fallen gelassen.
Die rund 7 fache Belichtungszeit wäre aber der einzige Nachteil.

Ist die rund 7 fache Belichtungszeit für das eine Projekt noch akzeptabel wäre das eine einfache schnelle Lösung ohne großen Aufwand oder Umbauten.

Ansonsten wäre halt dann doch eine gebogene Spinne nötig aber bitte möglichst eine dünne Lösung oder eben ein optisches Fenster an dem du dann den FS befestigst.
Bezüglich gebogener Spinne wäre ein Ring mein Favorit.
Der ist auch dann noch in sich relativ stabil wenn er dünn ist und kann daher prinzipiell etwas dünner ausgeführt werden als andere gebogene Formen.

Grüße Gerd

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Gerd-2</i>
<br />
Was immer geht um Obstruktion und natürlich auch Spikes zu vermeiden ist ein Off-Axis abblenden.
Also eine Blende mit einem Loch.

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

Hallo Gerd,

das ist leider ziemlich befremdlich, erst äußerst du dich herablassend über meine off-axis Lösungen weiter oben. Nachdem du nun anscheinend gemerkt hast, dass du den Kernpunkt von Sasha übersehen hattest schlägst du selbst so etwas vor, ohne auch nur mit einem Wort deine harsche Kritik zurück zunehmen. Übrigens, die vier Off Axis-Öffnungen liefern bis auf die quadratische Feinstruktur ein ganz ähnliches Beugungsbild, siehe weiter oben, doch man sammelt 4 mal mehr Licht.

So, ich klinke mich hier jetzt lieber aus.

Beste Grüße

Thomas

Hallo Thomas,

du hast doch keine Off-Axis Lösung vorgeschlagen!
Ich hatte eigentlichen gehofft das dir der gravierende Unterschied zwischen meinem und deinem Vorschlag selber auffällt.
Du hast eine On-Axis Lösung mit ganz ganz fetten gebogenen FS Streben vorgeschlagen, denn nichts anderes ist deine 4 Lochmaske.
Du deckst die FS Streben und auch den FS selbst mit einem noch breiteren Hindernis ab und tust so als wärst du die Obstruktion plötzlich losgeworden weil sich in deinen Löchern kein Hindernis befindet.
Dabei übersiehst du das fette Hindernis zwischen deinen Löchern.
Du lässt dich da von der runden Form täuschen.
Dabei teilt jede 4 Arm Spinne die Öffnung in 4 Segmente.
Nur sind diese Segmente bei einer geraden Spinne nicht Rund sondern Tortenstückförmig.
Du teilst die Öffnung halt in 4 runde Segmente aber nur weil deine Segmente rund sind ergibt sich deswegen noch lange kein prinzipieller Unterschied zur Einteilung in Tortenstückförmige Segmente durch eine gerade Spinne.

Bei einer Off –Axis Lösung gibt es nur ein Loch und damit kann es auch kein Hindernis zwischen irgendwelchen Löchern geben. Diese Lösung hat im Gegensatz zu deiner 4 Lochvariante tatsächlich keine Obstruktion aber dafür natürlich dann auch eine dementsprechend kleinere Apertur.

Grüße Gerd

Hallo Gerd,

es macht wenig Sinn sich jetzt über sprachliche Begriffe zu streiten, es kommt auf das Ergebnis an. Wenn du der Auffassung bist, die 4 off axis angeordneten Öffnungen sollte man nicht als off axis Lösung bezeichnen, lassen ich mich darauf erst mal ein.

Eine Lösung mit vier exzentrisch angeordneten kreisförmigen Öffnungen produziert bis auf die Feinstruktur eine dem einer off axis Öffnung gleichen Durchmessers sehr ähnliches Muster, dies gilt analog für zwei oder auch drei Öffnungen, deren sprachliche Bezeichnung wohl unstrittig ist, sie sind off axis. Ich hatte weiter oben Bilder für die (monochromatische) Beugung an einer und vier Öffnungen gezeigt, schau selbst. Was du als 'fettes Hindernis' bezeichnest hat im Grunde gar keinen Einfluss auf das Beugungsbild, es zählt ausschließlich die Form und Größe der Öffnungen, und die ist in deinem Beispiel mit nur einer off axis Öffnung genauso groß. Vergleiche mal das Beugungsbild von ein und zwei off axis Öffnungen, bei zwei Öffnungen ist das 'Hindernis' dazwischen praktisch unbegrenzt, doch die Beugungsbilder sind bis auf die Feinstruktur sehr ähnlich, ich kann sogar den Abstand zwischen den Öffnungen stark vergrößern, dann wird das 'Hindernis' riesig, doch die Form des Beugunsbildes nahezu unverändert. Das Beugungsbild von Optiken mit extremen Konfigurationen, wie sehr dünner, gerader Fangspiegelstreben, scheint dem zu widersprechen, denn die Intensität der Spikes hängt in der Tat von der Fläche ab. Der Anteil an der gesamt Intensität im Beugungsbild ist gedoch gering, sie fallen nur wegen der speziellen Form auf, weil sie in einer Richtung lang und gerade sind. Ihr Anteil am gesamten 'Streulicht', also was sich ausserhalb der ersten Begungsmaximums befindet, ist klein, die gesamte Streulichtintensität ändert sich nur wenig, wenn ich die Breite der Streben ändere. Wenn man die Streben biegt,so dass sich das Streulicht verteilt, wird dies offensichtlich, sie fallen praktisch unabhängig von der Beite nicht mehr auf. Dies ganze Verhalten kann man sehr schön im Rahmen von Beugungs- und Streutheorie verstehen, dort sind die Form der Streuer/Öffnungen und deren Positionen bzw. Abstände relevant, die Fläche ('Hindernisse') oder der Raum dazwischen kommen gar nicht oder nur sehr indirekt vor.

Zusammengefasst, was Sasha interessiert:

Die vier off axis Blenden Lösung ist deiner mit einer Öffnung beim Beugungsbild ebenbürtig, dies zeigen die Bilder weiter oben, doch sie sammelt vier mal mehr Licht ein.

Beste Grüße

Thomas

p.s. Egal welche Lösung man favorisiert, Spinne oder verschiedene Öffnungen, ein fairer Umgang mit einander ist wichtig, daran wollte ich erinnern. Das war im Grunde das Hauptanliegen meines vorangegangen Kommentars

Hall Thomas,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: TGM</i>
Zusammengefasst, was Sasha interessiert:

Die vier off axis Blenden Lösung ist deiner mit einer Öffnung beim Beugungsbild ebenbürtig, dies zeigen die Bilder weiter oben, doch sie sammelt vier mal mehr Licht ein.

<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Von den Bildern scheint es aber nicht so zu sein. Da scheint die gebogene Spinne das bessere Ergebnis zu liefern oder täusche ich mich da? Das Off Axis Simulationsergebnis mit nur einer Lochblende fehlt beim Gerd noch. Ich denke aber, dass eine Off-Axisöffnung den geringsten "Lichthof" erzeugen wird (keinen?), die gebogene Spinne etwas und bei der 4er Lochblende einen spürbar stärkeren Lichthof in der Nähe des Objekts.
Servus,
Roland

Hallo Leute,
ich lese sehr interessiert mit, und das obwohl ich gar keine Spikes bei meinem SC habe.
Was mich aber wundert ist, ihr redet hier von Öffnungen und den obstruierten Flächen. Meiner Vorstellung nach kann ein Lichtstrahl, der auf eine Pappe fällt kein Bild verschlechtern, da er gar nicht dazu beitragen kann. Ebenso kann ein Lichtstrahl das Bild nicht verschlechtern, wenn er "frei" in die Öffnung fällt. Meiner Meinung nach sind nur diese Strahlen interessant, die gebeugt oder gestreut werden. Und da denke ich mir "je weniger Kante um so besser". Eine verdrehte Spinne hat etwas mehr Kante, dafür wird das Licht in versch. Richtungen gestreut, das halte ich auch für die beste Lösung, aber mal eben eine Pappscheibe schneiden, das will mir nicht einleuchten. Hier ist doch die Kante eher diffus und es gibt Fasern und Papierstrukturen. An jeder kleinen Struktur streut sich das Licht. Hier würde sich die "länge der Küstenlinie" doch erheblich verlängern. In den beeindruckenden Bildern / Berechnungen oben, wird aber (vermutlich) von einer optimal glatten Kante ausgegangen. Oder sehe ich da etwas falsch?
Viele Grüße,
ralf

Hallo Ralf,<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Meiner Vorstellung nach kann ein Lichtstrahl, der auf eine Pappe fällt kein Bild verschlechtern, da er gar nicht dazu beitragen kann. Ebenso kann ein Lichtstrahl das Bild nicht verschlechtern, wenn er "frei" in die Öffnung fällt.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Der begriff "Lichtstrahl" hilft beim Verstehen der Beugungseffekte nicht wirklich weiter.
Für die Auswirkung von Obstruktion ist es besser, ein Wellenmodell zu verwenden.
Jedes einzelne Photon "sieht" die gesamte Öffnung des Teleskops inklusive aller Details der Obstruktion, weil sich Photonen wie Wellen ausbreiten.
Aus der genauen Geometrie der Teleskopöffnung und den Abbildungseigenschaften der Teleskopoptik kann man eine Wahrscheinlichkeitsfunktion für den Nachweisort des Photons in der Bildebene errechnen.
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">An jeder kleinen Struktur streut sich das Licht.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Streuung ist ein anderes Phänomen als Beugung, und es tritt unter Umständen <i>zusätzlich</i> auf! Bei der einfachen Betrachtung zur Beugung und zum Entstehen der Spikes wird erst mal angenommen, dass die Teleskopspinne eine beliebig dünne Blende ist. In der Praxis verteilt sich gestreutes Licht sehr viel großflächiger und gleichmäßiger als gebeugtes Licht.

Gruß,
Martin

Danke Martin,
das sind die schönen Momente, wo sich der Kreis schließt und sich (halb)-Wissen zu einer Erkenntnis wandelt.
Vielen Dank,
ralf

Moin,
um es zu konkretisieren: Das Beugungsbild einer Blende ist (komplementär) identisch zum Beugungsbild, das eine komplementäre Blende erzeugt, wenn also Löcher und Hindernisse ausgetauscht werden. Der Unterschied ist da praktisch dann die Intensität der Gesamtlichtmeng und die Phasenlage der Beugungsringe ändert sich. So zumindest habe ich die Symmetrieeigenschaften in Erinnerung. Kann mich aber da jetzt im Detail täuschen.

Beispiel: Der Schattenrandverlauf einer Stecknadel im Sonnenlicht ist genauso unscharf, wie ein Lichtpunkt einer stecknadelkopfgroßen Lochblende. Und ich meine nicht die Unschärfe, weil die Sonne selbst eine flächige Lichtquelle ist.

Das führt bei der Viererblende (Version nach Thomas) dazu, dass nicht nur die Löcher, sondern auch ihre Abstände zueinander wesentlich zum Beugungsbild beitragen.

(==&gt;)Ralf,
Beugung ist das Ergebnis von überlagerten Wellen. Und auch die Lichtwellen, die durch die Mitte eines Blendenlochs fallen, werden von den Wellen des Randstrahls überlagert. Anschaulich macht dies das Huygenssche Prinzip, das jeder Punkt einer Welle selbst zum Ausgungspunkt von Kreis-/Kugelwellen wird. Dazu gibt es z.B. hier eine Animation:
http://www.leifiphysik.de/opti…odell-des-lichts/ausblick (Spaltbeispiel ist unten)

Mit diesem Prinzip kann man geometrisch wunderbar zeigen, wie sich eine Welle um ein Hindernis herum ausbreitet. Das ist also keine Hexerei. Kompliziert wird das Ganze, weil das Teleskop auch noch ein abbildendes System ist. Und wir sprechen hier über die Aperturblende und deren Auswrikungen. Das führt dann auch noch zu begrifflichen Verwirrungen, weil on-Axis bzw. off-axis hier nicht auf das Abbildungssystem sondern auf die Symmetrie der Aperturblende bezogen ist.

Eine weitere Verwirrung findet statt, weil die Teleskopöffnung selbst ja auch eine Ringblende ist. Bei komplexen Blenden ist die Öffnung der größtmögliche Abstand zwischen den Öffnungen, maximal aber der Spiegeldurchmesser. Alle genannten Beispiele gehen unausgesprochen davon aus, dass ihre "Blende" nicht größer als der HS ist und dass nur Beugungseffekte für Strahlen betrachtet werden, die auf der opt. Achse des Systems einfallen (sprich nur Sterne in der Bildmitte).

Fazit:
Alles, was über einfachste geometrische Blenden-Strukturen hinausgeht, lässt sich nur anhand einer Simulation zeigen. Und dazu muss man dann auch noch die Feinheiten der Simulation kennen. Ich weiß z.B. nicht, inwieweit Gerds Programm neben der Beugung einfach auch die Gesamthelligkeit einer Blende normiert: Ist es die Helligkeit der Lichtquelle, die immer gleich ist, oder die Lichtmenge hinter der Blende, die normiert wird? Ich vermute ersteres (denn Sterne verändern sich ja nicht). Dann sieht das aber auf den Photos von stark abgeblendeten Systemen so aus, als ob die 'schärfer' sind. Man könnte auch sagen: Ein Newton zeigt ganz sicher keine Spikes, wenn der Deckel auf dem Tubus ist. [:D]

Hallo Thomas,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Eine Lösung mit vier exzentrisch angeordneten kreisförmigen Öffnungen produziert bis auf die Feinstruktur eine dem einer off axis Öffnung gleichen Durchmessers sehr ähnliches Muster,<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

leider ist dir der fundamentale Unterschied immer noch nicht klar.
Deine 4 Lochversion hat eine wesentlich größere Apertur.
Es zählt hier nicht etwa die Größe eines einzelnen Segmentes sondern der Abstand vom äußeren Rand eines Loches bis zum äußeren Rand des gegenüberliegenden Loches.
Das ist nicht anders wie bei einem Spiegel der aus einzelnen Segmenten zusammengesetzt wurde.
Die Apertur entspricht damit bei deiner 4 Lochblende dem Durchmesser des ursprünglichen Spiegels und alles was die Blende verdeckt ist Obstruktion.
Und da die Auswirkung einer Obstruktion von deren Fläche abhängt und diese in deinem Fall sehr sehr groß ist ist das nun mal ein Problem.

Bei einer Off Axis Lösung gibt es nur ein Segment und da zählt dann natürlich auch nur der Durchmesser dieses Segmentes für die Apertur und da sich hier innerhalb der Apertur kein Hindernis befindet gibt es hier auch keine Obstruktion.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ich hatte weiter oben Bilder für die (monochromatische) Beugung an einer und vier Öffnungen gezeigt, schau selbst. Was du als 'fettes Hindernis' bezeichnest hat im Grunde gar keinen Einfluss auf das Beugungsbild, es zählt ausschließlich die Form und Größe der Öffnungen, und die ist in deinem Beispiel mit nur einer off axis Öffnung genauso groß.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Wie schon geschrieben es zählt die wirksame Apertur und die ist in den beiden Fällen sehr unterschiedlich.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Vergleiche mal das Beugungsbild von ein und zwei off axis Öffnungen, bei zwei Öffnungen ist das 'Hindernis' dazwischen praktisch unbegrenzt,<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Das ist falsch, das Hindernis kann unmöglich über die Apertur hinausgehen, es wird immer durch diese begrenzt.
Bei zb. zwei waagerecht nebeneinander liegenden Öffnungen entspricht die Apertur in der Waagerechten dem Abstand der äußeren Öffnungsränder und in der Senkrechten dem Durchmesser der Öffnung.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> doch die Beugungsbilder sind bis auf die Feinstruktur sehr ähnlich, ich kann sogar den Abstand zwischen den Öffnungen stark vergrößern, dann wird das 'Hindernis' riesig, doch die Form des Beugunsbildes nahezu unverändert.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Das beweist das deine Simulation schlicht falsch ist!
Eine Feinstruktur innerhalb des Beugungsscheibchens ist ausgeschlossen!
Das Beugungsscheibchen ist das Kleinste es gibt nichts Kleineres und damit auch keine Feinstruktur innerhalb.
Außerhalb natürlich klar das kann sein aber unmöglich innerhalb.
Das Beugungsscheibchen reicht bis zum ersten Minimum, das heißt der 1. Beugungsring könnte bereits eine Feinstruktur zeigen aber der helle Kern im Zentrum unmöglich.
Aber genau das zeigt er in deiner Simulation.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Das Beugungsbild von Optiken mit extremen Konfigurationen, wie sehr dünner, gerader Fangspiegelstreben, scheint dem zu widersprechen, denn die Intensität der Spikes hängt in der Tat von der Fläche ab. Der Anteil an der gesamt Intensität im Beugungsbild ist gedoch gering,<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Ja klar weil die Fläche dünner FS Streben im Vergleich zur Fläche der Apertur sehr klein ist.
Bei deiner 4 Lochblende ist die Fläche der Apertur die verdeckt wird aber sehr groß und dementsprechend groß dann auch das Streulicht.

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wenn man die Streben biegt,so dass sich das Streulicht verteilt, wird dies offensichtlich, sie fallen praktisch unabhängig von der Beite nicht mehr auf. Dies ganze Verhalten kann man sehr schön im Rahmen von Beugungs- und Streutheorie verstehen, dort sind die Form der Streuer/Öffnungen und deren Positionen bzw. Abstände relevant, die Fläche ('Hindernisse') oder der Raum dazwischen kommen gar nicht oder nur sehr indirekt vor.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

So so erst hängt das Streulicht von der Fläche ab und nun ist es plötzlich unabhängig davon, du solltest dich da mal entscheiden.
Selbstverständlich hängt es auch bei einer gebogenen Spinne von deren Fläche ab und den Unterschied zwischen einer dicken und einer dünnen gebogenen Spinne kann man mit einer korrekten Simulation selbstverständlich auch sehr gut sehen.

Grüße Gerd

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Gert</i>
Was wenn man den FS schweben läßt? Ein paar klotzige Seltene-Erden Magnete an den FS geklebt und außen um den Tubus ein paar kräftige Spulen. Dann eine clevere Regelelektronik, die über den Spulenstrom den FS immer an der selben Stelle hält. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Leider OT [:D]:
Aber wie geil. War das Thema meiner Diplomarbeit. Nein, nicht mit einem Fangspiegel, sondern mit einer 100kg schweren Stahlwelle: "Transputergesteuerte Regelung eines aktiven Magnetlagers". (oder so ähnlich, war schon 1995).

Und bitte beim Schwebenlassen nicht die Z-Achse vergessen, sonst knallt der FS direkt auf die Mitte des Hauptspiegels. [:D]

Hallo Kalle,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ich weiß z.B. nicht, inwieweit Gerds Programm neben der Beugung einfach auch die Gesamthelligkeit einer Blende normiert: Ist es die Helligkeit der Lichtquelle, die immer gleich ist, oder die Lichtmenge hinter der Blende, die normiert wird?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

der Dynamikumfang einer solchen Darstellung ist natürlich begrenzt.
Beugungserscheinungen insbesondere weit außerhalb des Beugungsscheibchens sind sehr lichtschwach und würden bei korrekt belichteten BS praktisch nicht dargestellt werden.
Daher muss das BS in einer Simulation die auch Spikes zeigen soll überbelichtet werden.
Das ist praktisch analog zum Foto.
Da zeigen sich Spikes ja auch erst an hellen Sternen, das BS ist da dann ja immer drastisch überbelichtet man könnte also wegen der Überbelichtung den 1. Beugungsring auch dann nicht sehen wenn es die Auflösung der Aufnahme hergeben würde.
Man kann die Helligkeit in Maskulator einstellen, ich habe den Wert aber nicht verändert und so gelassen wie er von Haus aus festgelegt war.
Die Einstellung bezieht sich nicht auf irgendeine Lichtquelle bestimmter Helligkeit und ist auch nicht von der Öffnung abhängig.

Grüße Gerd

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Niklo</i>
<br />Hall Thomas,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: TGM</i>
Zusammengefasst, was Sasha interessiert:

Die vier off axis Blenden Lösung ist deiner mit einen Öffnung beim Beugungsbild ebenbürtig, dies zeigen die Bilder weiter oben, doch sie sammelt vier mal mehr Licht ein.

<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Von den Bildern scheint es aber nicht so zu sein. Da scheint die gebogene Spinne das bessere Ergebnis zu liefern oder täusche ich mich da? Das Off Axis Simulationsergebnis mit nur einer Lochblende fehlt beim Gerd noch. Ich denke aber, dass eine Off-Axisöffnung den geringsten "Lichthof" erzeugen wird (keinen?), die gebogene Spinne etwas und bei der 4er Lochblende einen spürbar stärkeren Lichthof in der Nähe des Objekts.
Servus,
Roland
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Hallo Roland,

wir stimmen völlig überein, die Lösung mit gebogener Spinne ist die beste, doch Sasha hatte ja eingangs diese Lösung als für sich als unpraktikabel ausgeschlossen. Sinnvoll ist daher der Vergleich von der Vier-Öffnungen Lösung mit der Version mit geraden Streben, Gerd hat beide Rechnungen gemacht und jeder sieht auf den ersten Blick, den großen Unterschied, mit off axis Öffnungen wird man die Spikes los.
Weiter oben habe ich für die Vier- und Einöffnungen-Lösungen Simulationen durchgeführt, die kreisförmigen Öffnungen sind natürlich gleich groß. Gerd hat einen entsprechenden Vergleich bisher nicht gezeigt.

Hier meine Simulationen nochmal im Verglich, bis auf die schachbrettartige Feinstruktur sind die Unterschiede gering.

beste Grüße

Thomas

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Kalle66</i>
<br />Moin,
um es zu konkretisieren: Das Beugungsbild einer Blende ist (komplementär) identisch zum Beugungsbild, das eine komplementäre Blende erzeugt, wenn also Löcher und Hindernisse ausgetauscht werden.
...
Beispiel: Der Schattenrandverlauf einer Stecknadel im Sonnenlicht ist genauso unscharf, wie ein Lichtpunkt einer stecknadelkopfgroßen Lochblende. Und ich meine nicht die Unschärfe, weil die Sonne selbst eine flächige Lichtquelle ist.
...

Das führt bei der Viererblende (Version nach Thomas) dazu, dass nicht nur die Löcher, sondern auch ihre Abstände zueinander wesentlich zum Beugungsbild beitragen.

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

Hallo Kalle,

das sehe ich genauso, dies Prinzip der Komplementarität wird gelegentlich nach seinem Urheber Babinetsches Theorem genannt. Meine Simulationen beruhen darauf.

Noch ein Wort an alle die hier mitlesen,

meine Simulationen beruhen auf 2D-Fourietransformationen, es gibt verschiedene Programm mit denen jeder selbst Simulationen durchführen kann, z.B. Escher, http://escher.epfl.ch/fft/ Ich habe keine didaktisch gute Quelle gefunden, hier etwas Einführendes:

https://www.tu-ilmenau.de/file…nleitung_Fourieroptik.pdf

Die zugrunde liegende Physik für Beugung an mehreren identischen Objekten wie Öffnungen oder Blenden und komplizierten Formen wird aus meiner Sicht besonders gut in Büchern und Artikeln über Röntgenbeugung dargestellt, dies scheint weit weg und ist sicherlich nicht immer einfach zu lesen, selbst mal googeln.

Man kann das Ergebnis von Simulationen auch ohne Teleskop nachprüfen. Einfach mit einer spitzen Nadel kleine Öffnungen gewünschter Form, z.B. eine oder vier kleine Öffnungen (Durchmesser weniger als ein mm) ganz dicht beieinander in eine Alu-Folie stechen, und anschließend in einem recht dunklen Raum mit einem Laser-Pointer beleuchten, der Durchmesser des Strahls sollte natürlich alle Öffnungen überdecken. In einigen m Entfernung sieht man dann das Beugungsbild, am besten auf weißem Papier, wenn man es mit langer Belichtungszeit abfotografiert sollte auch das Streulicht bei großen Winkeln sichtbar werden.

Ich klinke mich hier aus der Diskussion aus, inhaltlich ist im Grunde alles gesagt, die bisweilen reine Rechthaberei finde ich anstrengend, verletzend und auch nicht spannend.[;)]

Zu einer guten Diskussion gehören auch positive Kommentare, habe mich über etwas Lob gefreut (Martin, Franjo, vielen Dank!) und hoffe, dass ich selbst auch daran denke mich genügend häufig positiv zu äußern. [:)]

beste Grüße

Thomas

Hi, <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">bei der Belichtung heller Objekte mit schwacher Hülle entstehen am Newtonsystem aufgrund der Fangspiegelstreben zwangsläufig störende Spikes, welche Teile der schwachen Hülle überstrahlen.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Das war doch das Ausgangsproblem. <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...die Lösung mit gebogener Spinne ist die beste...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Ist das wirklich die beste Lösung? Oder ist es nur die gleiche falsche Denke wie beim Farbfehler- man sieht ihn an schwachen Kontrasten nicht, also stört er doch auch nicht. [}:)]

Sascha stört das Licht, das in den 4 Spikes steckt, es überstrahlt die schwache Hülle. Eine gekrümmte Spinne erzeugt keine Spikes, toll. Aber der Beugungseffekt ist nicht minder vorhanden, das Licht wird nur anders um die punktförmige Lichtquelle herum verteilt, sogar noch etwas mehr, da die gekrümmten Spinnenarme ja länger sind als die gerade verlaufenden. Und meiner Ansicht nach stört bzw. überstrahlt die gekrümmte Spinne mehr.

Zur Blende mit 4 großen Öffnungen- das sehe ich wie Gerd, die dadurch abgedeckten Zwischenräume sind große und breite Spinnenarme, nichts anderes.

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: stefan-h</i>
Sascha stört das Licht, das in den 4 Spikes steckt, es überstrahlt die schwache Hülle.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Hier müsste erst mal klargestellt werden was genau mit "schwache Hülle" gemeint ist.

Fall 1: Wir betrachten ein schwaches Objekt, das zufällig genau hinter einem Spike liegt. Für diesen Fall wurden hier bereits verschiedene Möglichkeiten vorgeschlagen wie man den Spike beseitigen kann, und dann ist das schwache Hintergrund-Objekt natürlich besser zu sehen.

Fall 2: Das schwache Objekt liegt dicht am Stern dran, aber genau zwischen zwei Spikes, also gegenüber den Spikes um 45° verdreht. In diesem Fall führen alle vorgeschlagenen Maßnahmen nur zu einer Verschlechterung der Situation. Die Fangspiegel-Spinne mit vier geraden Streben ist bereits die beste denkbare Lösung (mal abgesehen von der sehr aufwändigen Befestigung des Fangspiegels in einem optischen Planglas-Fenster).

Gruß
Michael

P.S. Die bessere Lösung zu Fall 1 besteht allerdings darin, das ganze Teleskop einfach um 45° zu verdrehen, d.h. Fall 1 wird in Fall 2 überführt.

Hallo,
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Zur Blende mit 4 großen Öffnungen- das sehe ich wie Gerd, die dadurch abgedeckten Zwischenräume sind große und breite Spinnenarme, nichts anderes.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

widerspricht der vielfältige und erfolgreiche Einsatz der Interferometrie (gerade auch in der Astronomie) nicht dieser Behauptung?

Hallo Hans, <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">widerspricht der vielfältige und erfolgreiche Einsatz der Interferometrie (gerade auch in der Astronomie) nicht dieser Behauptung?
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Bei Interferometrie werden die Signale der einzelnen Spiegel(segmente) passend zu Wellenlänge ganz exakt angeglichen, also Laufzeitunterschiede korrigiert. Das kann Sascha schon mal nicht und man kann seine Lochblende wohl auch kaum mit einer interferometrischen Anwendung vergleichen.

Er macht eben genau das, was Ged sehr gut beschrieben hat- er macht aus einem durch dünne Streben in Segmente aufgeteilten Spiegel einem mit breiten "Streben" versehenen- das Ergebnis kann nur schlechter werden.

Eine exakt gleiche Anordnung der 4 Löcher zueinander (Durchmesser, Postion und Ebenheit zueinander) und auch scharfe Kanten- wie soll das erreicht werden? Lasergeschnittene Platte ginge das vielleicht noch, aber mit Stichsäge oder Fräse als Heimwerker?

Gruß
Stefan

Hallo Stefan,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">und man kann seine Lochblende wohl auch kaum mit einer interferometrischen Anwendung vergleichen<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

doch, kann man. Das Bild im Fokus eines Fernrohrs ist ein Interferogramm und damit ist eine Sammellinse oder ein Spiegel, der ein reales Bild erzeugt, ein Interferometer im physikalischen Sinne. Die Lochblende verändert diese Eigenschaft nicht.

Meine Antwort war aber auch eher theoretischer Natur. Die praktische Ausführung, da stimme ich Dir zu, ist für einen "Bastler" wohl nicht realisierbar.

Hallo

Die Interferometrieren? Ja Interferenzen bilden die Effekte der Beugungskanten auch das gibt dann störende Muster welche das Objekt noch mehr stören wie ein einzelner Spike.
Dann war Beugungsscheibchen bei kleinerer Öffnung (selbe Brennweite) auch größer, das liegt zum Teil auch daran das man im Verhältnis zur großen Öffnung mehr Kante hat.

Gruß Frank