Kleine Binos aus alten M-42-Ojektiven gebaut

Ferngläser haben mich schon immer fasziniert. Aber erst seit ich ein 120-mm-Bino habe, weiß ich, was mir bei den meisten Feldstechern fehlt: Das wirklich große und bis zum Rand scharfe Sehfeld, das nur wirklich gute (und leider auch teuere) Weitwinkelokulare liefern können. Natürlich kann man ähnliches auch als Fernglas bekommen, aber für ein wirklich randscharfes High-End-Glas werden zwischen 2 und 3 k€ fällig.

Als Thomas (TGM) hier seinen kleinen Revolver-Refraktor vorstellte, übernahm ich seine Idee, Fotoobjektive mit Astrookularen zu kombinieren. Allerdings sollten es nicht die für das Großformat gerechneten Tessare, sondern möglichst hochauflösende Kleinbildobjektive sein. Außerdem wollte ich den Metallbearbeitungsaufwand so gering wie möglich halten. Ich war noch immer etwas geschädigt vom Bau meines Fernglas-Zenispiegels, bei dem ich meine Küche für fast zwei Wochen in eine Aluspanhölle verwandelt hatte. (Würde ich aktuell in einer Beziehung leben, hätte ich das bestimmt nicht so glimpflich überstanden.)

Nach etlichen Stunden Recherche waren passende Objektive ausgesucht und im Gebrauchthandel beschafft. Auch die Teile für die Okularbefestigung standen fest. Einzig eine Verbindungsplatte aus 2mm-CFK musste gefräst werden. Dafür fand ich einen Dienstleister, der allerdings ein Vierteljahr für den Auftrag benötigte. Am Ende musste ich nur noch zwei M5-Gewinde in einen Sucherfuß schneiden, zwei Schrauben eindrehen und alles montieren.

Welche Okulare am besten geeignet sind, hatte ich schon während der Wartezeit herausgefunden: TeleVue Panoptic 24mm und Noblex UWA 12,5mm. Diese beiden Paare sind auch am 120er Bino meine Favoriten.

Als Objektive hatte ich zunächst zwei Zeiss Pancolare 1.8/50 MC und zwei Zeiss Sonnare 3.5/135 MC besorgt. Die Pancolare liefern mit den 24-mm-Panoptics eine zweifache Vergrößerung bei 34° Sehfeld und mit den 12,5-mm-UWA 4x bei 21° Sehfeld. Die schwächer vergrößernde Version toppt mein (randscharfes!) Nikon-Konverter-Fernglas, das um die 28° Sehfeld hat, aber nicht fokussierbar ist. Die höher vergrößernde schlägt alles, was ich an kleinen Ferngläsern kenne, in jeder Hinsicht.

Die Sonnar-Variante des Binos liefert 5,6x/11x und 12,1°/7,8°, beides bei gestochen scharfen Bildern. Weil die Anfangsöffnung der Sonnare nur 38 mm ist, testete ich später noch zwei Pentacon Auto 2,8/135 MC, deren Abbildung nur minimal schlechter ist. Mit den Noblex UWA bekommt man aus ihnen ein Fernglas 10,8x48, das in Randschärfe und Sehfeld recht nah an das ultimative Referenzglas Nikon WX 10x50 (7 k€) herankommt. Wer die Okulare bereits hat, muss für die Objektive zwischen 50 und 100 € pro Stück rechnen, wobei die 50er höher als die 135er gehandelt werden.

Der Adapter vom M42x1-Anschluss der Objektive auf T2 ist ein sogenannter Russenadapter von Baader. Dahinter kommt eine 1,25“-Quicklock-Okularklemme vom gleichen Anbieter, die das Okular zuverlässig zentriert. Der Adapter dient gleichzeitig dem Fixieren in der Verbindungsplatte, deren Öffnungen etwas größer sind, wodurch Augenabstände zwischen 63,5 und 66,5 mm realisiert werden können. Hier das Ganze mal als exploded view:

Und das ist die technische Zeichnung der Verbindungsplatte. Wer sie nachbauen will, kann sich von mir die dxf-Datei schicken lassen.

So sehen die Binos montiert aus:

Hier das 10,8x48:

Und das 2,1x28:

Das Ganze hat natürlich auch einige Nachteile:

1. Das Bild steht – wie beim astronomischen Fernrohr üblich – auf dem Kopf. Es eignet sich also nicht für die Vogelbeobachtung und andere terrestrische Anwendungen. Interessanter Nebeneffekt: Durch die Bildumkehr erscheinen nahe Objekte weiter entfernt als solche im Unendlichen. Das liegt daran, dass die konvergenten Bildstrahlen zu divergenten geworden sind. Am Sternenhimmel ist das allerdings nicht von Bedeutung.

2. Diese Binos sind keine Leichtgewichte, was aber ausschließlich den optischen Komponenten geschuldet ist. Die CFK-Verbindung wiegt nur wenige Gramm. Dennoch kommen beim 10,8x48 gut zwei Kilogramm zusammen.

3. Der Freihandgebrauch ist etwas gewöhnungsbedürftig. Das liegt hauptsächlich an der anderen Bildorientierung, wodurch das intuitive Ausrichten behindert wird. Außerdem liegt so ein Bino schlechter in der Hand als ein herkömmliches Fernglas. Die Hände umfassen meist den Blenden- und den Entfernungsring, die sich dabei relativ leicht verstellen.

4. Der Augenabstand lässt sich nur in sehr engen Grenzen variieren. Es gibt keine Knickbrücke, die eine einfache Anpassung an andere Beobachter ermöglicht. Je größer der persönliche Augenabstand, um so größer die potenzielle Auswahl an Objektiven. Mein Augenabstand von 66mm limitiert die Auswahl auf alle Objektive, die maximal 66mm Durchmesser haben.

5. Und zusätzlich zu diesen Nachteilen gibt es einen weiteren: Das erhebliche Suchtpotenzial. Seit ich an diesem Projekt arbeite, verging kaum ein Tag, an dem ich nicht durch eine der fertig montierten Binohälften geschaut habe. Inzwischen nutze ich die größere Version auf meinem Fernglas-Zenitspiegel. Damit stehen die Bilder nicht mehr auf dem Kopf, sind aber seitenverkehrt wie bei der Fernrohrbeobachtung mit einfach reflektierendem Zenitspiegel.

CS, Jörg

Hallo Holger,

danke, ich seh schon. Hab wahrscheinlich nicht lange genug beim Hochladen gewartet.

CS, Jörg

Hallo Marcus,

es ist ja im Grunde überhaupt nichts anderes als ein normaler Refraktor – mit dem Unterschied, dass der interne Lichtweg so begrenzt ist, dass der Zenitspiegel davor muss.

CS, Jörg

Hallo Alex,

bei den beiden 135ern macht es nicht viel Unterschied zwischen dem 3.5er Sonnar und dem 2.8er Pentacon auto. Letzteres hat zwar 10mm mehr freie Öffnung, aber wohl nur knapp einen Millimeter mehr Durchmesser. Ich kann morgen nochmal genau messen. Bin gerade am Beobachten. Super Seeing! Sirius B nahezu durchgängig bei 420x am TEC 180. Kann mich nicht erinnern, Sirius A schon mal als ordentlich definiertes Beugungsscheibchen gesehen zu haben.

Bildjustage ist übrigens beim Kleinbino nicht nötig. Die 2mm-CFK-Platte ist zwar noch nicht so stabil, wie ich mir das für höhere Vergrößerungen vorstelle. Sie lässt sich immer noch verbiegen. Die nächste wird dicker und bekommt umlaufende Aussparungen, damit die geklemmte Stärke bei 2mm bleibt.

Hallo Thomas,

bis jetzt hab ich nur eine Verbindungsplatte. Komponenten sind aber für zwei Varianten (50mm und 135mm) da. Die Kommunikation mit der CFK-Firma war so schlecht , dass sie trotz wiederholter Nachricht, sie mögen zwei machen, nur eine zustande gebracht haben. – Auch gut, die nächste wird besser.

CS, Jörg

Hallo,

hier mal ein Update nach mehreren Beobachtungsabenden. Gestern zum Beispiel kamen noch mal andere Okulare als die 24er Panoptic und die 12,5er UWA am Sonnar-3.5/135-Bino zum Einsatz.

Takahashi LE 30mm: Keine Probleme mit f3.5 und wirklich extreme Schärfe über das gesamte Sehfeld. Trotz nur 4,5fache Vergrößerung war Clavius am Terminator klar zu erkennen.

Takahashi LE 5mm: Leichte Probleme mit f3.5, die bei Abblenden auf 5.6 verschwinden. Dann sehr gute, randscharfe Abbildung bei 27facher Vergrößerung, die einem kleinen Refraktor in nichts nachsteht. Am Mond bereits sehr viel Detail, drei innere Krater in Plato gesehen.

TeleVue Delos 3,5mm: Selbst bei 38facher Vergrößerung noch knackscharfes Bild und keine Qualitätsabstriche bei f/3.5.

Verbesserungen sind noch nötig bei der CFK-Verbindungsplatte, die steifer werden muss. Auch ist zu klären, ob die Zentrierung der Fotoobjektive in jeden Fall genügt, um ohne Justiermöglichkeit eine in der Praxis ausreichende Kollimation zu erhalten.

CS, Jörg

Hallo Thomas,

ich hab den Eindruck, dass – zumindest bei den M42-Binos – die Probleme mit f/3.5 von den 5mm LE kommen. Die Konturen zeigten da so kleine, finzlige Doppelränder, und zwar nur, wenn man nicht exakt mittig hindurchschaut.

Ich kenne das auch vom 100er Miyauchi und den dafür verkauften Okularen, die mit f/5 nur sehr eingeschränkt klarkommen, während bereits qualitativ hochwertige Plössl am Myiauchi sehr saubere Bilder liefern. Blendet man das Miyauchi auf 70mm ab , also auf f/7, funktionieren auch die leidigen Originalokulare.

Am Sonnar-Bino funtionieren alle anderen getesteten Okulare auch bei Offenblende einwandfrei. Das klappt sogar an einem Bino aus zwei Pancolaren 1.8/50 bei voller Öffnung.

Heute Nacht teste ich das Prakticar-Bino 2.8/135. Das hab ich vorhin zusammengebaut. Schrauben geht ja schnell, aber aus einem noch nicht ganz geklärten Grund muss man die Objektive manchmal drehen oder sogar vertauschen, bis die Bilder rechts und links übereinstimmen oder zumindest leicht konvergieren.

CS, Jörg

Hallo

vergangene Nacht war die zweite Binovariante (2 x Pentacon auto 2.8/135 MC auf dem Prüfstand. Das Ergebnis: Im relativen Hochvergrößerungsbereich (27x und 38x) sind diese Linsen doch merklich schlechter als die Jenaer Sonnare. Zeiss zu bevorzugen, ist also nicht nur ein Vorurteil. Da half übrigens auch Abblenden nicht.

Einzig die Noblex UWA 12,5mm lieferten auch mit den Pentacons exzellente Bilder, und das sogar schon bei Offenblende. Dieses 11x48 bot eine wunderschöne Ansicht des von Sternen umgebenen Mondes im fast 8° weiten, randscharfen Feld. Das ist genau das, was ich mir von diesem Projekt erhofft habe – sehr weite Felder in refraktorartiger Bildqualität zu bekommen.

Mit der Kollimation hatte ich auch diesmal keine Probleme. Die CFK-Verbindungsplatte macht ihren Job. Nur sollte die nächste etwas stabiler sein.

CS, Jörg

Hallo Thomas,

na, so ganz am Ziel fühle ich mich mit dem Projekt noch nicht. Als nächstes ist mal ein Ausflug unter möglichst dunklen Himmel geplant. Bisher hatte ich diese Binos immer nur auf dem Balkon bei Bortle 5, ohne Zenit, Blickrichtung WSW und mit vier hohen Pappeln von W bis NW.

Außerdem sollen noch zwei verbesserte Verbindungsplatten her, aus 5mm CFK gefräst oder mit Faserarmierung 3D-gedruckt. Die werden die beiden 135er Paare aufnehmen. Die Pentacons als 11x48 für dunklen Himmel und die Sonnare als 4,5-38x38 für den Balkon. Für die Pancolare reicht die aktuelle 2mm-Platte. Die sind als Edel-Gucki gedacht mit 33° weitem Feld.

CS, Jörg

Hallo zusammen,

hier noch ein Nachtrag zu diesem Thema nach einigen weiteren Beobachtungsabenden mit den beiden 135mm-Objektivpaaren. Ich war gerade am Mond mit den Carl Zeiss JENA Sonnaren 3.5/135. Bei knapp 11-facher Vergrößerung waren eine Menge Krater bis hinunter zu Durchmesser von 27 km (Menelaus) zu sehen. Albategnius am Terminator zeigte deutlich seine beleuchtete Zentralbergspitze.

Vier Tage zuvor wäre ich mit den Pentacon auto 2.8/135 fast verzweifelt. Die Bilder wurden zwar irgendwie scharf, aber so eine schöne Detailzeichnung wie bei den Sonnaren wollte sich am Mond einfach nicht einstellen. Allerdings wurde ich anschließend bei Deep Sky entschädigt: M 51 mit deutlicher Doppelstruktur, M27 als kleine Hantel, M 101 erstaunlich deutlich für 48 mm Öffnung, und auch die schwächeren GC M 56 und M 71 waren neben den aktuell sichtbaren helleren Vertretern problemlos sichtbar.

Mit den Sonnaren hat man als Perfektionist natürlich noch etwas besser definierte Sterne. Aber leider auch knapp 10 mm weniger Öffnung, weshalb ich die Pentacon auto als Alternative für dunkleren Himmel behalte.

Verbesserungswürdig ist aus heutiger Sicht die Montageplatte. Das 2 mm starke CFK ist einfach nicht stabil genug. Das führt neben Erschütterungsanfälligkeit auch zu Kollimationsproblemen, weil sich die Platte je nach Instrumentenneigung und Okulargewicht etwas durchbiegt. Die nächste Platte wird wohl aus 5 mm CFK oder aus Edelstahl sein. Da dürfte dann nichts mehr wackeln.

CS, Jörg

Zitat von EnricoAusLeipzig

Und warum nicht einfach nur die Okulare an einem alten 50mm Weitwinkel Fernglas tauschen?

Die Okulare lassen sich ja relativ einfach adaptieren und durch die Prismen hat man ein aufrichtiges Bild. Die Verstellung des Augenabstandes bleibt erhalten.

Hallo Enrico,

glaub mir, wenn es so einfach wäre, hätten es schon ganz viele versucht. Warum es so kompliziert ist, hier mal der Reihe nach:

1. Die Objektive älterer Ferngläser sind aus Kosten- und Gewichtsgründen einfache Zweilinser ohne Bildfeldebnung. Die Bildfeldkrümmung ist bei f/3.7 (CZ 10x50) sehr stark. Aus diesem Grund sind mehrlinsige Fotoobjektive, bei denen das Bildfeld sehr viel weniger gekrümmt ist, besser geeignet.

2. Das Gehäuse eines Fernglases ist exakt für den Strahlengang des eingebauten optischen Systems konstruiert. Die Bildebene der Okulare liegt genau dort, wo die Bildebene der Objektive ist. Der Fokussierbereich beträgt nur wenige Millimeter.

3. Ebenfalls aus Kosten- und Gewichtsgründen ist die Größe der Prismen begrenzt, aber auch, weil es wegen der Bildfeldkrümmung keinen Sinn hat, sie beliebig groß zu machen.

4. Bei Astrookularen liegt die Bildebene meist innerhalb der 1,25“-Hülse. Um solche Okulare an einem Fernglas zu adaptieren, müsste man nicht nur diese Hülse entfernen, sondern sehr wahrscheinlich den Durchmesser des Okularkörpers auf der Drehbank anpassen. Dazu müsste man sehr genau wissen, wo die Bildebene des Fernglases liegt und alles vernünftig durchkonstruieren. Und mal ehrlich, wer würde schon zwei Okulare, die das Vielfache des Fernglases kosten, derart riskant verbasteln, so dass sie später nicht mehr anderweitig nutzbar sind? Und selbst wenn man das macht, hätte man immer noch das stark gekümmte Bildfeld der Fernglasobjektive.

Die von mir vorgeschlagene Variante hat den Vorteil, dass die Komponenten in wenigen Minuten montiert sind, nicht verändert werden müssen und auch noch problemlos anderweitig genutzt bzw. im Originalzustand verkauft werden können. Einzig die Montageplatte muss angefertigt werden.

Die Nachteile sind, dass das Konstrukt schlechter in der Hand liegt als ein handelsübliches Fernglas, dass das Bild astronomisch orientiert ist, d. h. auf dem Kopf steht, und dass in der räumlichen Wirkung Nähe und Ferne umgekehrt sind. Letzteres stört aber nur bei terrestrischem Einsatz. Am Sternenhimmel, wo alle Objekte im Unendlichen liegen, fällt es nicht auf.

CS, Jörg

Hallo an alle Mitleser,

Zitat von TGM

Für Astro-Anwendungen halte ich 90 Grad, oder mindestens 45 Grad- Einblick fast für ein Muß, aber das ist ein anderes Thema.

Das ist richtig. Eigentlich ist das vorgestellte Projekt ja auch eine Ergänzung meines Fernglas-Zenitspiegels, der im Anfangsbeitrag als letztes Bild zu sehen ist und hier detailliert vorgestellt wurde:

Thema

Endlich gebaut: Zenitspiegel für Ferngläser

Vor etwa 40 Jahren bin ich durch Zufall an zwei Oberflächen-Planspiegel (216 x 130 x 5 mm) von Carl Zeiss JENA gekommen. Ich war damals ASMW-Gutachter für Ferngläser und wollte sie als Vorsatz-Zenitspiegel nutzen, um die Abbildungsleistung der Gläser am Himmel entspannter als bei der Freihandbeobachtung beurteilen zu können.



Zeitmangel führte allerdings dazu, dass die beiden Spiegel für Jahrzehnte im Schrank verschwanden. Nur aller paar Jahre erinnerte ich mich daran, dass da noch ein…

astrometer

9. Januar 2021

Ohne die Möglichkeit, die kleinen Binos bei bequemem Einblick auf einem Stativ zu nutzen, hätte ich mir die Mühe wahrscheinlich gar nicht gemacht.

Zitat von TGM

Bei Bauprojekten kann nach anfänglicher Euphorie das Interesse etwas nachlassen, wie nutzt du die Binos jetzt , wofür und recht häufig? Hast du inzwischen eine stärkere Grundplatte?

Hallo Thomas,

hast recht, die Euphorie hat etwas nachgelassen. Das ist wohl wirklich eine Gesetzmäßigkeit bei neuen Instrumenten. Auch mein 120er APM SD-Bino setze ich nicht mehr so häufig ein wie im ersten Jahr nach dem Kauf.

Das Mini-Bino, um das es hier geht, steht aber permanent griffbereit auf dem Schreibtisch und wird immer benutzt, wenn es aufklart und ich nur Zeit für einen kurzen Blick von Balkon habe. Seit Monaten habe ich darin die 135mm-Sonnare mit den 24mm TV Panoptic kombiniert. Die 5,6fache Vergrößerung in Kombination mit dem wirklich randscharfen 68°-Gesichtsfeld ist einfach ein Genuss und noch sehr komfortabel freihändig zu benutzen. Mit den Noblex UWA 12,5mm ist das Feld noch eindrucksvoller, aber 11x ist in Verbindung mit dem deutlich höheren Gesamtgewicht doch schon besser auf einem Stativ aufgehoben.

Wegen der hohen Spritpreise fahre ich abends kaum noch auf den Acker, so dass fast nur noch Balkonastronomie mit meinen Apos stattfindet.

Eine neue Montageplatte habe ich noch nicht in Auftrag gegeben. Auch hier haben mich die gestiegenen Preise und die extrem langen Wartezeiten abgeschreckt.

CS, Jörg

Hallo Enrico,

danke für den Link. Ich hab lange nicht auf die Seite von Siebert Optics geschaut, so dass die Fernglas-Modifikation neu für mich war. Wahrscheinlich würde ich das sofort probieren, aber da die Firma in den Staaten ist, schrecken mich die Umstände ab. (exorbitante Versandkosten, Zoll, Einfuhr-Umsatzsteuer, und das alles im Zweifelsfall nochmal, wenn man zurückgeben will) Das nehme ich wirklich nur dann auf mich, wenn ich mir mit einem Produkt absolut sicher bin und ich es nicht für vergleichbare Kosten in der EU bekomme.

Du hast natürlich recht, dass es schon eine Verbesserung bringt, wenn man bildfeldgeebnete Okulare hinter die nicht geebneten Fernglasobjektive setzt. Was konstruktiv nicht geht, ist ein Austausch dieser Objektive durch Fotoobjektive gleicher Brennweite, denn diese haben praktisch immer irgendwelche Korrekturlinsen, die dort sitzen, wo im Fernglas die Prismen sind.

Aber egal, es geht auch bei diesem Thema nichts über die Praxis. Deshalb, probiere so viel wie möglich aus. Und wenn Du dann noch hier darüber berichtest, lernen wir alle was. Ich hab für meine Lösung zunächst auch mit dem experimentiert, was ich hatte. Anfangs nur durch einfaches Dahinterhalten. Weitere Teile bestellt und gebaut hab ich erst, als ich sicher war, dass es so funktioniert, wie ich es mir vorgestellt hatte.

CS, Jörg