Reflektor ohne Obstruktion

  • Hallo Roland, hallo Holger,



    ich breche hier mal einen Lanze für telescope optic net, zugegeben, manches muss man sehr genau oder auch zweimal lesen, doch es findet sich dort eine Fülle von sehr detaillierter Information und auch kritische Diskussion.


    Die Kritik, dass der Abschnitt 7.1.1 extrem fragwürdig ist, teile ich nicht. MFTs gelten nur für periodische Strukturen, und ich halte die Rechnungen für korrekt. Bei obstruierten Öffnungen kann der Kontrast oberhalb der Grenzfrequenz der entsprechendend nicht-obsturierten Öffnung größer null sein, auch wenn dies der Intuition entgegen läuft. Der Durchmesser des zentralen Beugungsmaximums ist nämlich kleiner als einer freien Öffnung, allerdings geht viel Licht in die äußeren Beugungsringe.



    Die Formel S= (1-0^2))^2 oder ähnliche Näherungen finde ich dagegen nicht sehr informativ, da selbst bei 32-35 % Obstruktion ein Stehl von 0.8 prognostiziert wird, ein Wert, der häufig mit beugungsbegrenzt assoziert wird. Hier finde ich die Tabelle 10 mit den Beugunsbilder sehr instruktiv, sie lässt erahnen, woher die alte Regel (Günther D. Roth) kommt, ein Cassegrain benötigt für gleiche Auflösung fast die doppelte Öffnung wie ein Refraktor, die Intensität im ersten Beugungsring wird so groß, das unter realen Bedinungen mit Seeing das Beugunsscheibchen einen doppelt so großen Durchmesser hat.


    Zu guter letzt, ich finde die Diskussion um Obstruktion und Strehl mitlerweile etwas akademisch, denn man kann recht einfach große Teleskope erwerben. Yolos finde ich trotzdem sehr reizvoll, der Strehl spielt da eine untergeordnete Rolle.


    beste Grüße


    Thomas

  • Hallo Thomas,


    Intuition hin oder her - beim Thema Grenzfrequenz ist halt nicht der Durchmesser des Beugungsscheibchens bis zur ersten Nullstelle relevant, sondern der maximal mögliche Winkel zwischen interferierenden Wellen, der durch den Aperturdurchmesser und die Brennweite (d.h. die numerische Apertur) festgelegt ist. Da ist ein Beugungsscheibchen mit Obstruktion halt doch was völlig anderes als ein Beugungsscheibchen mit größerer Apertur und zusätzlich sphärischer Aberration, auch wenn das so ähnlich aussieht. An der Stelle führt der "experimentalmathematische" Ansatz, den man dort oft findet (und den ich auch gern verwende), eben doch in die Irre und etwas mehr theoretische Fundierung wäre besser.


    Aber damit wir uns nicht falsch verstehen - ich schätze telescope-optics.net auch sehr und es ist wirklich eine Fundgrube. Deinem Fazit <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">ich breche hier mal einen Lanze für telescope optic net, zugegeben, manches muss man sehr genau oder auch zweimal lesen, doch es findet sich dort eine Fülle von sehr detaillierter Information und auch kritische Diskussion.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote"> stimme ich daher zu - mit der genannten Einschränkung, dass es das eigene Nachdenken/Nachrechnen nicht ersetzt.


    Viele Grüße


    Holger

    :milky_way: 10" f/5 Newton-Bino :comet: 120mm f/5 Achromaten-Bino :hammer_and_wrench: 8" f/8 Jones-Schiefspiegler-Bino

  • Hallo Rainer,


    der Bezug für die EER ist nicht die Gesamtenergie der PSF sondern die im Beugungsscheibchen eingeschlossene Energie einer idealen PSF.
    Die EE einer idealen PFS beträgt etwa 0,838 der Gesamtenergie der PSF.
    Also im Idealfall sind 83,8% der Energie im BS und der Rest der Energie steckt in den Beugungsringen.
    Beträgt die EE jetzt zb. 0,65 in Bezug zur Gesamtenergie der PSF ist die EER das Verhältnis dieser EE zur EE der idealen PSF also EE 0,65/ EE ideal 0,838 = EER (R =Ratio= Verhältnis) 0,77.
    Eine EER von 0,77 entspricht einer Obstruktion wenn wir die Formel für die EER nach o umstellen von Wurze (1-Wurzel 0,77) = 0,35 also 35% Obstruktion.


    Also noch mal zusammengefasst, im Beispiel mindert eine Obstruktion von 35% die EE von den 0,838 im Ideal Fall auf 0,65 wenn wir die EE auf die Gesamtenergie der PSF beziehen und daraus folgt eine EER von 0,77 (0,65/0,838).


    Grüße Gerd

  • Hallo Holger,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Allerdings ist dieser Wert nur bedingt aussagekräftig, weil der Zusammenhang zwischen Peakhöhe und EE ein anderer ist als beispielsweise bei sphärischer Aberration.
    Wer's genauer wissen will, muss eh auf die MTF schauen**.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    na ja wie ich schon einmal geschrieben hatte.


    <i>Betrachtet man niedrige bis mittlere Ortsfrequenzen dann mindert die EER die MTF in etwa so wie ein Strehl in vergleichbarer Größenordnung.
    Insofern lässt sich EER und SR (Strehl Ratio) bezüglich ihrer Wirkung auf die MTF bei niedrigen bis mittleren Ortsfrequenzen näherungsweise vergleichen, nicht aber bei höheren Ortsfrequenzen.
    </i>


    Ich kann es auch gerne mal anschaulich zeigen.



    Oben eine Optik ohne Obstruktion aber mit SA die den Strehl auf 0,8 drückt.
    Unten eine perfekte Optik mit Strehl 1,0 aber 32,5% Obstruktion die die EER auf 0,8 drückt.
    Da Oslo beim Limit die Obstruktion berücksichtigt liegt unten die MTF der perfekten Optik genau auf dem Limit so das unten nur eine Kurve zu sehen ist.
    Schön wäre es wenn auch das Limit einer obstruktionsfreien Optik eigezeichnet wäre.
    Wer sich dran stört kann gerne beide MTF übereinander legen um besser vergleichen zu können.


    Grüße Gerd

  • Hallo Gerd,


    schön, da Du mal EE und EER definiert hast.


    Leider kommt diese Definition praktisch nirgends vor.
    Bitte einen Link daz wo das genau so definiert wird.
    Wo ist der Bezug zur Bildgüte?



    Halbwegs verbreitet sind EE(r) und EE_50 oder EE_80.


    EE(r) ist die eingeschlossene Energie bis zum Raius r im Verhältnis zur Gesamtenergie.
    Das ist nichts anderes als das Integral der PSF von Null bis r, bzw Null bis unendlich.
    Das ist ein <b>Verhältnis</b>


    EE_50 ist genau der Radius, in dem 50% (oder eben 80%) der Energie eingeschlossen sind.
    Das ist also eine <b>Länge</b> oder ein <b>Winkel</b>
    Mikrometer oder Bogensekunden oder sowas ähnliches.



    Der Strehl leitet sich aus einem integralen Kontrastniveau ab (Fläche unter der MTF).
    Deshalb ist er ein Bildgüte-Kriterium.


    Für einen Vergleich <b>unterschiedlicher</b> Optiken - größer, kleiner, obtruiert etc - taugt das alles nichts.
    Da hilft nur die MTF.
    Wurde schon x-mal im Forum durchgekaut und vorallem von Kurt auch illustriert.


    Viele Grüße
    Kai

  • Hallo Thomas,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Zu guter letzt, ich finde die Diskussion um Obstruktion und Strehl mitlerweile etwas akademisch, denn man kann recht einfach große Teleskope erwerben. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Im Prinzip kann jeder 6" APO einpacken wenn man einen 30-zöller daneben stellt?


    Die Praxis zeigt oft etwas anderes. Also ganz so akademisch ist die Diskussion dann doch nicht.
    Zur MTF der Geräte muss man leider noch die Seeing-MTF multiplizieren.
    Leider kann dann beim 30-zöller weniger herauskommen als beim APO.


    Viele Grüße
    Kai

  • Die Auswirkung von Zentralabschatung lässt sich mit der PSF erfassen, diese lässt sich wiederum mittels Fouriertransformation in MTF umrechnen und aus der MTF lässt sich die Strahl Ratio aus dem Volumen unterhalb der zweidimensionalen gemessenen MTF, dividiert durch das Volumen unterhalb der idealen MTF errechnen.
    So erhält man eine aussagekräftige Ratio als Zahlenwert zwischen 0-1.


    CS

  • Hallo Holger,



    ich vermute wir bezeiehen uns beide auf die zweite Abbildung in Kapitel 7.1.1. dort findet sich sich rechts der Vergleich einer Öffnung mit mit 32 % Obstruktion und der eines perfekten Teleskops. Die MFT des Teleskops mit Obstruktion reicht weiter.


    Deine Argumentation mit Numerischer Apertur und Beugungswinkel kann ich leider nicht nachvollziehen, ich bezweifel, dass man hier mit einfachen geometrischen Konstuktionen wie bei der Beugung am Spalt weiter kommt. Die Intensitäsverteilung des Beugungsbildes (PSF), insbesondere die Lage des Minimums ist relevant, das lässt sich vermutlich nur numerisch bestimmen und ich würde mich wundern wenn hier ein Fehler vorliegt ( siehe auch die Tabelle 10 in 7.1.) Die MFT ergibt sich dann aus aus der PSF im Wesentlichen durch eine Fouriertransformation, der Durchmesser des Beugungsscheibchens ist kleiner, die Grenzfrequenz daher höher. Ich halt den Abschnitt für korrekt!



    Daraus folgt, ein ansonsten perfektes, obstruiertes System kann in der Tat geringfügug feinerere periodische Strukturen auflösen als ein nicht obstruiertes, wenn auch mit sehr geringem Kontrast. Das ist kein Widerspruch dazu, dass der Kontrast bei niedrigeren Freqeuenzen kleiner ist. Visuell ist ein Cassegrain aus dieser Sicht mäßig, doch fotografisch, wenn man gezielt schärfen kann, d.h. den Kontrast bei mittleren Frequenzen anheben, könnte er sogar wenn man sich auf eine enges Farbband begrentzt überlegen sein.


    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: fraxinus</i>



    Im Prinzip kann jeder 6" APO einpacken wenn man einen 30-zöller daneben stellt?


    Die Praxis zeigt oft etwas anderes. Also ganz so akademisch ist die Diskussion dann doch nicht.
    Zur MTF der Geräte muss man leider noch die Seeing-MTF multiplizieren.
    Leider kann dann beim 30-zöller weniger herauskommen als beim APO.


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


    Hallo Kai,


    na, dann lieg ich mit meinem 6,3 Zoll Gerät voll richtig[:)]


    Thomas

  • Hallo Thomas,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Daraus folgt, ein ansonsten perfektes, obstruiertes System kann in der Tat geringfügug feinerere periodische Strukturen auflösen als ein nicht obstruiertes, wenn auch mit sehr geringem Kontrast.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Tut mir leid, aber das kann ich nicht unwidersprochen lassen. Nicht dass sich das festsetzt :) Können wir bitte weg von der Argumentation und hin zur Mathematik? Wie die MTF zu berechnen ist, ist nun mal eindeutig definiert und physikalisch motiviert. Die Ergebnisse sind in Abbildung 104 zu sehen, die Bedeutung des Pupillenüberlapps ist auch gezeigt und erläutert. Aus der Breite des zentralen Beugungsscheibchens (die übrigens für nichtobstruierte Optik einen Faktor 2.44 über der minimal auflösbaren Strukturgröße liegt) argumentativ eine nachträglich laterale Skalierung der MTF ableiten zu wollen, ist mehr als abenteuerlich und mathematisch nicht zu rechtfertigen.


    Was man allerdings auch sieht: mit Obstruktion ist die MTF für die hohen Frequenzen größer. Allerdings beruht das im wesentlichen darauf, dass die Obstruktion die niedrigen Frequenzen dämpft - da müssten man mal überlegen, ob man im Sinne eines fotografischen Signal-zu-Rausch-Verhältnisses mit Obstruktion überhaupt besser dran ist als ohne.


    EDIT: letzte Aussage abgeschwächt, das war zu sehr aus der Hüfte geschossen.


    Hier zur Illustration noch ein Bildchen von der nicht-obstruierten PSF (klassisches Airyscheibchen, grün), der PSF mit 99.9% Obstruktion (Bessel-Strahl, orange), und der Auflösungsgrenze (Cosinus, blau) für gleichen Aperturdurchmesser D. Der Übersichtlichkeit halber auf gleiche Peakhöhe normiert. Die ersten Nullstellen liegen relativ zueinander bei 1.22 lambda/D, 0.77 lambda/D, und 0.5 lambda/D.



    Viele Grüße


    Holger

    :milky_way: 10" f/5 Newton-Bino :comet: 120mm f/5 Achromaten-Bino :hammer_and_wrench: 8" f/8 Jones-Schiefspiegler-Bino

  • Hallo QED,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Die Auswirkung von Zentralabschatung lässt sich mit der PSF erfassen, diese lässt sich wiederum mittels Fouriertransformation in MTF umrechnen und aus der MTF lässt sich die Strahl Ratio aus dem Volumen unterhalb der zweidimensionalen gemessenen MTF, dividiert durch das Volumen unterhalb der idealen MTF errechnen.
    So erhält man eine aussagekräftige Ratio als Zahlenwert zwischen 0-1<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Danke für die Zusammenfassung :) - das relative Volumen unter der MTF ist genau die Peakhöhe, wie ich sie oben definiert und verwendet habe, also (1-o²). Damit beschreibt man den integralen Kontrastverlust über alle Ortsfrequenzen hinweg, der aber wie mittlerweile ausführlich diskutiert nur beschränkt aussagekräftig ist.


    Viele Grüße, Holger

    :milky_way: 10" f/5 Newton-Bino :comet: 120mm f/5 Achromaten-Bino :hammer_and_wrench: 8" f/8 Jones-Schiefspiegler-Bino

  • Hallo Gerd,
    danke für Deine anschauliche Erklärung von ERR im Vergleich zu Strehl.
    Wenn ich das richtig verstanden habe, dann ist der perfekte Newton mit 32,5% Obstruktion ist mit ERR 0,8 bei hohen Frequenzen (=&gt; feinen Strukturen?) besser wie ein unobstruiertes System mit Strehl 0,8, gell?


    Hallo Kai,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
    Im Prinzip kann jeder 6" APO einpacken wenn man einen 30-zöller daneben stellt?


    Die Praxis zeigt oft etwas anderes. Also ganz so akademisch ist die Diskussion dann doch nicht.
    Zur MTF der Geräte muss man leider noch die Seeing-MTF multiplizieren.
    Leider kann dann beim 30-zöller weniger herauskommen als beim APO.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Ja, das Seeing spielt bei großen Geräten eine wichtige Rolle. Oft ist da bei den größeren Geräten nicht nur das atmosphärische Seeing begrenzend sondern vor allem das lokale Seeing oder Tubusseeing (bzw. Seeing im Strahlengang zwischen den Spiegeln). Das loakle und "Strahlengangseeing" kann bei Newtons deutlich schlechter sein wie z.B. beim danebenstehenden kleineren Zweilinser APO. Das ist zumindest meine Erfahrung z.B. heuer im Frühsommer beim Beobachten von Jupiter im 4" f/9 APO und 6" f/8 Newton, ohne das mathematisch berechnen zu wollen.
    Ich kann mir vorstellen, dass bei großen Spiegeln/Optiken die Problematik mit der Aus- bzw. Abkühlung sich noch verschärft, besonders wenn die Temperaturen stark fallen.
    Dann kann die größere rechnerisch leistungstärkere Optik auch weniger zeigen, wie die kleinere Optik, die ein besseres Seeingverhalten zeigt.
    Servus,
    Roland

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



    Tut mir leid, aber das kann ich nicht unwidersprochen lassen. Nicht dass sich das festsetzt :) Können wir bitte weg von der Argumentation und hin zur Mathematik? Wie die MTF zu berechnen ist, ist nun mal eindeutig definiert und physikalisch motiviert. Die Ergebnisse sind in Abbildung 104 zu sehen, die Bedeutung des Pupillenüberlapps ist auch gezeigt und erläutert.


    Was man allerdings auch sieht: mit Obstruktion ist die MTF für die hohen Frequenzen größer. Allerdings beruht das im wesentlichen darauf, dass die Obstruktion die niedrigen Frequenzen dämpft - da müssten man mal überlegen, ob man im Sinne eines fotografischen Signal-zu-Rausch-Verhältnisses mit Obstruktion überhaupt besser dran ist als ohne.


    EDIT: letzte Aussage abgeschwächt, das war zu sehr aus der Hüfte geschossen.


    Hier zur Illustration noch ein Bildchen von der nicht-obstruierten PSF (klassisches Airyscheibchen, grün), der PSF mit 99.9% Obstruktion (Bessel-Strahl, orange), und der Auflösungsgrenze (Cosinus, blau) für gleichen Aperturdurchmesser D. Der Übersichtlichkeit halber auf gleiche Peakhöhe normiert. Die ersten Nullstellen liegen relativ zueinander bei 1.22 lambda/D, 0.77 lambda/D, und 0.5 lambda/D.



    Viele Grüße


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


    Hallo Holger,


    vielen Dank für deinen Hinweis auf die Abb. 104 und auch die Rechnung, mir ist jetzt deine berechtigte Kritik klar geworden und sie leuchtet ein, die Konstruktion über den Überlapp der Eingangspupillen hinter der letztlilch der Zusammengang zwischen Faltung und Fourietransformation steckt finde ich elegant und überzeugend.


    Für sich betrachtet klingt die Argumentation in dem Abschnitt 7.1.1 und der Vergleich in der zweiten Abbildung überzeugend und ich bin darauf reingefallen. Ich frage mich wo ist der Denkfehler in dem Abschnitt, liegt es daran, dass man die gesamte PSF Fourietransformieren muss und nicht nach dem zweiten Minimum abbrechen darf?


    beste Grüße


    Thomas

  • Hallo Thomas,


    für die Fouriertransformation gilt: je schmaler die Eingangsverteilung, desto breiter die Fouriertransformierte, und umgekehrt, wie in Abschnitt 7.1.1 oben dargestellt. Für <i>ein und dieselbe</i> Verteilung kann man einfach umskalieren und dafür beliebige Bezugspunkte wie die Lage der ersten Nullstelle oder die Grenzfrequenz wählen. Auf diese Weise <i>unterschiedliche</i> Verteilungen zu vergleichen und von der Lage der ersten (oder zweiten) Nullstelle Schlüsse auf die Grenzfrequenz zu ziehen, ist nicht zulässig, weil es hier eben keinen festen Zusammenhang gibt.


    Für die niedrigen Ortsfrequenzen / die grobe Form der PSF ist der Vergleich aber durchaus instruktiv und gibt einem eine gute Vergleichsgröße. Der Rest ist keine "inconsistency in the theoretical model", sondern zeigt die Grenzen der Approximation.


    Viele Grüße


    Holger

    :milky_way: 10" f/5 Newton-Bino :comet: 120mm f/5 Achromaten-Bino :hammer_and_wrench: 8" f/8 Jones-Schiefspiegler-Bino

  • Hallo Roland,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wenn ich das richtig verstanden habe, dann ist der perfekte Newton mit 32,5% Obstruktion ist mit ERR 0,8 bei hohen Frequenzen (=&gt; feinen Strukturen?) besser wie ein unobstruiertes System mit Strehl 0,8, gell?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    ja Obstruktion hebt die MTF bei hohen Ortsfrequenzen an, sogar über das Limit, das bedeutet mit Obstruktion ist eine Optik bei hohen Ortsfrequenzen sogar besser wie die gleiche Optik ohne Obstruktion.
    Die Grenzfrequenz also der Punkt an dem die MTF gegen null läuft verändert eine Obstruktion aber nicht!
    Das Problem ist nur das hohe Ortsfrequenzen bei dem am Planeten wichtigen schwachen Kontrasten unterhalb der Kontrastschwelle des Menschlichen Auges liegen.
    Das bedeutet man kann sie dann visuell schlicht nicht mehr wahrnehmen.
    Hier wird das schön illustriert.



    Es ist praktisch das Gleiche das auch ich hier gezeigt hatte nur das hier beide MTF in einem Diagramm dargestellt werden was den Vergleich von EER 0,8 wegen Obstruktion und Strehl 0,8 wegen SA einfacher macht und das auch die Kontrastschwelle eingezeichnet wurde.


    Die entscheidende Kontrastschwelle für optimale Lichtverhältnisse ist LCB.
    Man kann also schwache Kontraste jenseits dieser Linie nicht mehr erkennen, das bedeutet bei schwachen Kontrasten ist selbst bei der Idealen Optik bereist bei Ortsfrequenzen von nicht mal 0,6 Schluss.
    Hohere Ortsfrequenzen können vom Menschlichen Auge bei schwachen Kontrasten nicht mehr wahrgenommen werden so das man dann visuell nur den Bereich wahrnimmt wo sich Obstruktion negativ bemerkbar macht.


    Grüße Gerd

  • Hallo Holger, Thomas,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wo wir gerade bei telescope-optics.net sind: der Abschnitt 7.1.1 "inconsistencies in the theoretical concept" ist extrem fragwürdig - da wird hantiert mit MTF &gt; 0 jenseits der durch den Aperturdurchmesser gegebenen Grenzfrequenz, was völliger Käse ist<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    ich sehe im betreffenden Abschnitt nirgends das man mit einer MTF jenseits der Grenzfrequenz der Öffnung arbeitet.
    Ich vermute mal Holger meint diese MTF hier.
    https://telescope-optics.net/images/CO_MTF.PNG


    Hier wird eine MTF dargestellt die über 1 hinausgeht.
    Das ist aber völlig in Ordnung wenn man sich mal die Legende dazu durchliest.
    Dort steht das die MTF die bei 1,1 gegen Null läuft für eine 10% größere Apertur gilt!
    Auf 1 normiert wurde die Grenzfrequenz aber auf die kleinere Basis Apertur und da eine 10% größere Apertur nun mal auch eine 10% höhere Grenzfrequenz hat muss diese in dem Fall selbstverständlich auch erst bei 1,1 gegen Null laufen.
    Natürlich hätte man auch die Grenzfrequenz der größeren Apertur auf 1 normihren können.
    Das mag vielleicht etwas gewohnter aussehen, ändert aber am gezeigten Zusammenhang Garnichts.


    Die MTF ist das einzige Kriterium das einem ermöglicht unterschiedliche Öffnungen miteinander zu vergleichen und es ist sehr schön wenn man dann von dieser Möglichkeit bei telescope-optics.net auch mal gebrach macht.
    Ich mache das auch sehr gerne, auch wenn es etwas Mühe macht die MTF für verschiedene Öffnungen übereinander zu legen.
    Selbstverständlich muss man dabei darauf achten das die Grenzfrequenz für die jeweilige Öffnung auch stimmt.
    Das ist bei der fraglichen MTF aber eindeutig der Fall, es gibt nichts an dieser MTF auszusetzen!


    Grüße Gerd

  • Hallo OED,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Die Auswirkung von Zentralabschatung lässt sich mit der PSF erfassen, diese lässt sich wiederum mittels Fouriertransformation in MTF umrechnen und aus der MTF lässt sich die Strahl Ratio aus dem Volumen unterhalb der zweidimensionalen gemessenen MTF, dividiert durch das Volumen unterhalb der idealen MTF errechnen.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    der Strehl ist definitionsgemäß die Peakhöhe der PSF.
    Wenn ich also die PSF habe dann habe ich selbstverständlich auch die Peakhöhe derselben und damit auch den Strehl.
    Aus welchem Grund sollte ich denn dann noch hin und her rechnen nur um schließlich wieder da zu landen wo ich schon längst war?
    Erwartest du dann durch die hin und her Rechnerei ein anderes Ergebnis?
    Wenn dein Ergebnis dann nicht mit der Peakhöhe der ausgangs PSF übereinstimmen sollte hast du etwas falsch gemacht.


    Die Obstruktion kann man mit dem Strehl aber nicht erfassen!
    Da kannst du hin und her rechnen wie du willst.
    Obstruktion geht in den Strehl definitionsgemäß nun mal schlicht und ergreifend nicht ein!
    Das liegt daran das die Peakhöhe der PSF auf 1 normiert ist und zwar sowohl mit als auch ohne Obstruktion!
    Den Strehl beeinflusst daher ausschließ0lich ein Wellenfrontfehler.
    Ist dieser Null weil die Optik fehlerfrei ist dann ist auch der Streh 1,0 egal ob mit oder ohne Obstruktion.


    Grüße Gerd

  • Hallo Gerd,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Das ist bei der fraglichen MTF aber eindeutig der Fall, es gibt nichts an dieser MTF auszusetzen!<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Nein, an der MTF gibt es nichts auszusetzen, aber an der Schlussfolgerung daraus, dass die obstruierte Öffnung auch eine höherer Grenzfrequenz haben müsste, wo sich die PSFs doch nur dann ähneln, wenn man die Breite umskaliert:


    "In fact, the plane physical parameters directly imply that the smaller obstructed aperture will actually have higher cutoff frequency than the larger [unobstructed] one." (Ergänzung aus dem Kontext)


    Und das stimmt einfach nicht. Wie oben geschrieben, für die grobe Form der MTF und die niedrigen Ortsfrequenzen passt die Umskalierung und der Vergleich. Aber der Schluss auf die cut-off-frequency ist Quatsch.


    Viele Grüße


    Holger

    :milky_way: 10" f/5 Newton-Bino :comet: 120mm f/5 Achromaten-Bino :hammer_and_wrench: 8" f/8 Jones-Schiefspiegler-Bino

  • Hallo Gerd,
    das mit der LCB Linie ist ärgerlich.
    Aus der Praxis weiß ich zumindest, dass der 112/900 Newton mit 27% Obstruktion an Jupiter visuell definitiv weniger Details zeigt, wie der 4" APO.
    Bei Mondkrater am Terminator (hohe Kontraste) müsste dann so ein Newton gut abschneiden. Da hab ich bisher noch keine Vergleiche gemacht. Allerdings hat der Mond z.B. bei Vollmond auch Details mit schwachen Kontrasten. Ich hab meine 6" f/8 Newtons auf wenig Obstruktion getrimmt. Der Tal2 mit dem GSO Parabolspiegel und 27 mm Fangspiegel von Edmund Optik hat ca. 18% Obstruktion. Da sollte die Obstruktion also fast vernachlässigbar sein. Ein Problem ist aber das Seeing und da ist Tubusseeing das ärgerlichste.
    Hier eine Aufnahme die ich im Winter bei relativ guten Bedingungen gemacht habe. Es ist faszinierend wie sich das Bild innerhalb von ein paar Sekunden verändert. Der Fokus ist dabei unverändert:

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    In der Nacht waren immer wieder sehr feine Details visuell sichtbar.
    Servus,
    Roland

  • Hallo Gerd und Holger


    Danke für eure Erläuterungen!
    Ich bin da echt auf dem Schlauch gestanden.
    Vor allem das die PSF auch mit Zentralabschatung auf 1 normiert ist wollte mir irgendwie nicht in den Kopf.


    Nur für mich nochmal:
    Die EER bezieht sich auf die PSF und der Strehl auf den Wellenfrontfehler. Beide sind jedoch in ihrer Ratio bei
    niedrigen bis mittleren Ortsfrequenzen in etwa vergleichbar.
    Bei hohen Ortsfrequenzen verbessert die Zentralabschattung den Kontrast was mit einem Wellenfrontfehler nicht möglich wäre.
    Daher die sinnvolle Unterscheidung der Fehlerbetrachtung von EER und Strehl.


    Will man also Teleskopsysteme mit und ohne Zentralabschattung miteinander vergleichen so muss man sich korrekterweise auf die EER beziehen und nicht auf den Strehl.


    Jedoch als Gesamtsystem betrachtet, wäre es dann korrekt bzw. möglich eine Ratio zu bilden aus EER und Strehl, bei einem real gemessenen System mit Strehl 0.90 und einer Zentralabschattung von 33% (EER 0.80)?
    Das wäre ja dann das real zu erwartende Ergebnis als Zahlenwert. Sicher vereinfacht in Bezug auf die MTF was bei hohen Ortsfrequenzen passiert. Jedoch in Bezug auf das oft genannte Qualitätskriterium der Beugungsgrenze doch Aussagekräftig?


    CS

  • Hallo Kai


    In "Suiter Star Testing Astronomical Telescopes"
    wird für den EER im Kapitel 10.8 "A Compactm, Uniform Standart for Optical Quality" genau die Definition wie von Gerd verwended .
    Auch die Verwendung von 1,22 Lambda/D für den Radius ist danach gebräuchlich .
    Wenn man (1 - o^2)^2 rechnet kommt man zu den Werten der Tabele 10-1
    Das dieser Wert noch kein ausreichendes Qualitätskriterium darstellt ist klar . Nur , so mal eben eine MTF berechnen und auswerten wird sicher nicht nur mir schwerfallen . Darum sucht man eben nach groben Anhaltswerten .


    Viele Grüße Rainer

  • Hallo,


    <i>&gt;Nur , so mal eben eine MTF berechnen und auswerten wird sicher nicht nur mir schwerfallen </i>
    Ich glaube, so schwer ist das gar nicht. Wenn ich es richtig verstehe (Experten mögen mich korrigieren) kann man es sich so konstruieren:
    man schneidet sich aus Papier die Eingangspupille (mitsamt Obstruktion) als Schablone aus, und zwar zweimal. Dann legt man sie aufeinander: die Fläche, die beide Schablonen gemeinsam haben, entspricht der MTF. Wenn sie genau aufeinanderliegen, ist die MTF = 1. Wenn man die Schablonen auseinanderschiebt, wird die Fläche kleiner, bis runter zu Null.
    Da kann man auch gut nachvollziehen, welchen Effekt die Obstruktion hat. Oder vielleicht Obstruktionen konstruieren, um damit die MTF in irgendeiner Weise zu beeinflussen..


    Grüsse, Wolfram

  • Hallo Rainer,


    danke für die Fundstelle.
    Wenn man den erklärenden Text dazu im "Suiter" liest, wird auch klar auf welch wackligen Beinen das steht.
    Das Buch hatte zu seiner Zeit seine Berechtigung und viele Ideen auch heute noch verwendbar.
    Das betreffende Kapitel ist eines der schwächeren.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Nur , so mal eben eine MTF berechnen und auswerten wird sicher nicht nur mir schwerfallen . Darum sucht man eben nach groben Anhaltswerten .<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Das ist genau der Punkt.
    Wir sind uns sicher einig, daß alles mit der Complexen Pupillenfunktion startet, das ist praktisch das "Höhenprofil" der Optik incl Obstruktion.


    Woher nehme ich denn die <b>Funktion</b> EE(r), welche dann an der Stelle r=1 oder r=1.22 ausgewerttet wird?
    Woher nehme ich den Strehl-Wert?



    Hallo Wolfram,


    diese übereinander verschobenen Bilder sollen den mathematischen Formalismus der
    <b>Autokorrelation</b> verdeutlichen.
    Es kann aber sein, daß Dein grafisch-anschaulicher Vorschlag für eine perfekte Optik zum Ziel führt.
    Für *jede* Stellung der Pupillen muss für alle Punkte das Produkt gebildet werden, danach werden alle Produkte summiert, etc pp.


    Die prinzipielle Frage der Normierung bleibt aber auch hier:
    Soll ich die Summe auf 1 normieren, also auf die effektive Fläche, weil die Obstruktion jeweils Null beiträgt?
    Oder soll ich auf den Außen-Durchmesser normieren?


    Viele Grüße
    Kai

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