Wie wirken Seeing und Obstruktion zusammen?

  • Das schlimme ist, dass hier jeder unverschämt werden darf. Nur, wenn von mir n falsches Wort kommt, gibts n Schitstorm.

    Und dass ich auf diese idiotischen Beiträge überhaupt reagiere.


    Ich lade wieder alle ein, außer die mit zu kleinem Ego, das Ding durchzugehen und zu gucken wer unsachlich und unverschämt wird. Und wer zu meiner Frage konstruktiv beiträgt.

    Dann wird klar, wer hier stört.


    Und ich hoffe weiterhin auf sachdienliche Antworten.

  • Moin,

    ich denke, in

    #26 und

    #32
    ist vermutlich das meiste gesagt.

    Ich kann (mit für mich vertretbaren Aufwand) nicht selber rechnen. Für Seeing und Obstruktion muss ich das aber auch nicht. Diese beiden Einflussgrößen kann man mit Aberrator (frei) simulieren. Ich finde die Bedienung teils etwas hakelig, aber zumindest beim Planeten-Bild, "greifen" die Einstellungen offenbar.


    In wie weit die erhaltenen Bilder mit der Praxis korrelieren, kann ich schlecht einschätzen.


    Beides verschlechtert die Abbildung mit zunehmenden Werten. Also kann man imo nur versuchen, beide Faktoren möglichst klein zu halten.

    CS

    Harold

  • Moin,


    zu Tubus und Isolation hat Stathis ein egenes Theme geöffnet. Vielleicht bringt das noch Erkenntnisse, die in früheren Versuchen, ich habe da z.B. Kurt im Sinn, so noch nicht herausgearbeitet wurden.

    Der Refraktor hat sicher den Vorteil ohne Obstruktion auszukommen und das warme Ende oben im Strahlengang zu haben, so dass von der Optik aufsteigende Luftschlieren nicht durch den Tubus laufen.

    Der Refraktor hat den Nachteil, mit steigender Größe schnell (für Normalsterbliche) unbezahlbar zu werden.
    Hr Birkmaier schrieb auch schon vor ca 25 Jahren: wenn Geld keine Rolle spielt ist der (Apo-) Refraktor das überlegene System. (Über 150mm muss man sich dann ggf. zwischen Top-Refraktor und Auto oder ggf. EIgentumswohnung entscheiden.)


    Auf telescope-optics.net war in einer älteren Version eine (für die Seite und ihren Anspruch inzwischen wohl zu vereinfachte (überholte?)) Darstellung zur erzeilbaren Auflösung in Abhängigkeit von Seeing und Teleskopgröße.
    Ich habe dieses Diagramm so interpretiert, dass in D grob im Bereich 150mm bis 300mm am meisten "geht".
    Ich fand und finde das aus der eigenen Erfahrung heraus plausibel.
    Dass ich irgendwann einmal mit dem 100mm Refraktor mehr sehen konnte als mit dem 330mm Dob ist mir nicht in Erinnerung. (Bei miesem seeing schaue ich ohnehin nicht bzw. baue eigentlich gleich wieder ab.)
    Einschränkung: Der Dob braucht Zeit zum Temperaturausgleich (so 30-40 Minuten). Den kleinen Refraktor kann ich unmittelbar nutzen.
    Bei Deepsky unter hiesigen Bedingungen (Norddeutsches Flachland) stellt sich die Frage (nach einem Refraktor) imo nicht. Mir macht da alles unter 300mm Öffnung wenig Spaß.


    CS

    Harold

  • Hallo Harold


    300mm? na komisch ich hab die mit den großen Dobsons noch nicht oft übers Seeing fluchen höhren, wohl weil man auch mit dem vielen Licht massig Details an schwachen großen Nebeln findet. da war ja auch was mit der MTF, die ist beim doppelt so großen einfach besser


    oh, hab die Schiefspiegler unterschlagen, mit den heutigen Beschichtungen wäre auch ein Wolters Scope möglich,

    aber so ein Jolo ginge ja auch, wundert mich das es noch nicht kommerziell hergestellt wird


    Gruß Frank

  • Korrekt, mehr Öffnung erzeugt proportional weniger Beugung durch den Rand. 10x so viel Öffnung = nur noch 10% des originalen Beugungsscheibchens. 2" zu 20" deckt den Hobbybereich schon weitgehend ab. Mit mehr Öffnung schafft man mit Obstruktion die gleiche Leistung wie ein kleineres Teleskop ohne Obstruktion und ich meine überschlägig muss der Durchmesser des Teleskops um den Durchmesser der Obstruktion größer sein. Man verliert nur im Vergleich zu einem gleich großen Teleskop ohne Obstruktion immer. Hier hilft einem die PSF alleine nicht direkt weiter, sondern das muss man sich im Fourierraum anschauen, wo aus der PSF ein Ortsfrequenzspektrum wird, was mit dem Spektrum des Bildes multipliziert wird. Dieses Ortsfrequenzspektrum der PSF heisst



    und der Vergleich der MTF eines Teleskops ohne Obstruktion mit der MTF eines Teleskops mit Obstruktion, aber auch etwas mehr Öffnung, zeigt dass man sich quasi durch mehr Öffnung freikaufen kann.


    Die Verbreiterung des Punktes ist in der Tat bereits die erste Faltung: Der Stern ist punktförmig und ein Punkt ist für die Faltung das neutrale Element, d.h. Punkt gefaltet mit einer PSF ergibt wieder die PSF. Darum ist der Sterntest so nützlich: Du siehst direkt die PSF des Teleskops. Deswegen gibt's da dieses exzellente Buch von Suiter drüber.


    Die Faltung des Beugungsmusters mit dem Seeing ist in der Breite eine Addition, wenn jeder Anteil größer als Null zählt, aber das ist keine hilfreiche Definition. Diese Animation ist aus Wikipedia:


    Faltung (Mathematik) – Wikipedia


    Du siehst die Faltung einer Rechteckfunktion mit sich selbst. Da die Rechteckfunktion abgesehen vom Kern 0 ist, wird das Ergebnis doppelt so breit, aber am Rand ist es sehr klein, weil das Ergebnis eine Dreiecksfunktion ist. Irgendwo muss man also eine Schwelle setzen und damit wird es in der Breite weniger als eine Addition.


    Die PSF von Durchmesser/Obstruktion wird nirgends 0, aber sie wird jenseits des Kerns schnell klein. Die PSF des Seeings hängt wie gesagt von vielen Faktoren ab, aber etwas länger belichtet vermute ich eine Normalverteilung, d.h. auch jenseits des Kerns ist da noch ein deutlicher Anteil. Darum sehen reine Summenbilder meist grauenhaft unscharf aus. Je kürzer Du belichtest, um so kleiner wird der Einfluss des Seeings als Faltung, jedenfalls innerhalb kleiner Fleckchen, und die Fleckchen verschieben sich dann vor allem.


    Michael


    PS: Ich wundere mich etwas über die off topic Beiträge hier. Zur Motivation:


    das Kommunikationsquadrat - Schulz von Thun Institut


    Wenn ich die letzten Beiträge entsprechend betrachte, dann stehen da blamable Selbstkundgaben. Erstaunlicherweise mußte ich genau das die Tage schon jemand erläutern. Raue Zeiten.

  • PS: Ich wundere mich etwas über die off topic Beiträge hier.

    nun...wenn man diesen Faden für sich allein betrachtet, erscheinen einem diese off topic Beiträge evtl. durchaus etwas verwunderlich.


    Wenn man aber ein wenig in den vorhergegangenen Fäden mit Teilnahme des TO recherchiert u. sich den Umgang mit seinen Diskutanten vor Augen führt, dann ist diese Motivation zu den off topic Beiträgen eigentlich nicht mehr verwunderlich...

  • Hallo Michael,


    danke für die Antwort, sie behandelt meine Frage erschöpfend (fast). Zur Qualität der Beiträge und dem Geist der dahinter steckt, wundere ich mich immer wieder. Teilweise so gemein, dass man es nicht glauben kann.


    Das hab ich auch aus Telescope optics entnommen: Mit mehr Öffnung kann man sich von Obstruktion freikaufen. Deswegen ist die CO bei großen Geräten auch nicht so entscheidend. Die Amis sagen einfach: Large apertures have contrast to spare.


    Also einfache Punktspreizung ist schon ne Faltung. (ich hab gerad im Wiki-Link geguckt, da steht nur immer was mit Faltung zweier Funktionen. So hatte ichs auch verstanden, wie einen Faltenfilter, von mir aus auch einen Plisserock, der zusammengefaltet ein scharfer Peak ist, nur aus der Materialdicke abhängig von der Höhe erzeugt, und entfaltet, eben erweitert um die zweite Dimension eine breite Fläche ergibt. Jetzt kann man natürlich sagen, ein unendlich scharfer Peak, ein Strich in der Landschaft ist auch schon eine Funktion. Aber der Witz der Faltung scheint mir doch zu sein, dass man zwei linear unabhängige Funktionen verquickt). Oder die Faltung eines Striches mit der Spreizfunktion ergibt die Spreizfunktion. Ist aber nur Begriffsklärung und nicht Thema.)


    Die Spreizung durch Seeing und Beugung addieren sich (dazu gleich noch mehr)


    Die Spreizung allein durch die analytisch zu berechnende Beugung ist auch schon ne Faltung, (Wieder Begriffsklärung)



    Zur Faltung des Beugungsmusters mit Seeing:


    Ich hab noch immer die Vorstellung, dass das nicht ganz linear geht. Solange das Seeing eine Spreizung weit unter der Auflösung des Teleskops macht, bleibt das Beugungsmuster für die Abbildungsleistung entscheidend. Und dabei ist wichtig, dass die Auflösung normalerweise nicht durch das gesamte Beugungsmuster bestimmt wird sondern, und das auch bei großen Obstruktionen, durch den Durchmesser des Beugungsscheibchens (je nach Definition). Sobald jedoch das Seeing die Auflösung erreicht, springt die gesamte Spreizung auf eine Größe über das Beugungsmuster, ab hier kann man dann einfach addieren.

    Aber genau dieser Bereich, wo die Spreizung durch Seeing bei der Aufkösung des Gerätes liegt, ist das ganze nicht linear, sondern steigt ziemlich sprunghaft an mit dem Seeing. So wenigstens stelle ich es mir vor. Und das ist ja häufig der Fall bei Öffnungen zwischen 4 und 8 Zoll, dass das Seeing genau in diesem Bereich liegt.




    Aber glaubst du auch, dass man prinzipiell aus dem Beugungsmuster an einem Stern schon sehr viel über die Qualität der Optik lesen kann? Diese Frage ist halb rhetorisch.


    Gut, dass es Welche gibt, die Ahnung haben und die sich von der kleinkarierten, missgünstigen Atmosphäre hier nicht abschrecken lassen, ihr Wissen mitzuteilen. Andere zum Beispiel (also auch weilche, die sich hier unqualifiziert geäußert haben) sagen dann etwa: Ich weiß es aber ich sags nicht. Wobei das Erste natürlich zweifelhaft ist.


    Gruß

    Stephan

  • nun...wenn man diesen Faden für sich allein betrachtet, erscheinen einem diese off topic Beiträge evtl. durchaus etwas verwunderlich.


    Wenn man aber ein wenig in den vorhergegangenen Fäden mit Teilnahme des TO recherchiert u. sich den Umgang mit seinen Diskutanten vor Augen führt, dann ist diese Motivation zu den off topic Beiträgen eigentlich nicht mehr verwunderlich...

    Dann sieht man, dass dieselben kleinkarierten Geister in jedem Faden zuerst den Mund auftun müssen, Gott weiß, warum.

  • Hallo Stephan,

    Gut, dass es Welche gibt, die Ahnung haben und die sich von der kleinkarierten, missgünstigen Atmosphäre hier nicht abschrecken lassen, ihr Wissen mitzuteilen.

    Unterlasse es bitte, die Stimmung hier im Forum schlechtzureden.


    beste Gruesse


    matss

  • Hallo Stephan,


    Du hast natürlich recht, sie wurde schlechter gemacht. Unter anderem von Dir.

    Ich will aber niemanden erziehen oder darüber diskutieren, wer hier wann etwas unangemessenes geäussert hat, was dann wiederum heftige Gegenreaktionen bei anderen Benutzern ausgelöst hat.


    Bleibt beim Thema und unterlasst pauschale Kritiken am Verhalten anderer Benutzer.


    Denn dann gibt es keinen Grund, von einer "kleinkarierten, missgünstigen Atmosphäre hier" zu schreiben.

    Es sind die Benutzer, die die Atmosphäre erzeugen, zu denen gehörst auch Du.


    beste Gruesse


    Matthias

  • Matthias,


    Das ist schon stark. Die Stimmung hier wurde eindeutig von Anderen und nicht von mir schlecht gemacht bis hin zur Beleidigung. Aber mich meinst du, ermahnen zu müssen.


    Sonst bin ich natürlich immer dafür, bei der Sache zu bleiben. Um da gleich weiterzumachen ,meine hoffentlich letzten Fragen, vornehmlich an Michael nochmal wiederholt.


    Zur Faltung des Beugungsmusters mit Seeing:


    Ich hab noch immer die Vorstellung, dass das nicht ganz linear geht. Solange das Seeing eine Spreizung weit unter der Auflösung des Teleskops macht, bleibt das Beugungsmuster für die Abbildungsleistung entscheidend. Und dabei ist wichtig, dass die Auflösung normalerweise nicht durch das gesamte Beugungsmuster bestimmt wird sondern, und das auch bei großen Obstruktionen, durch den Durchmesser des Beugungsscheibchens (je nach Definition). Sobald jedoch das Seeing die Auflösung erreicht, springt die gesamte Spreizung auf eine Größe über das Beugungsmuster, ab hier kann man dann einfach addieren.

    Aber genau dieser Bereich, wo die Spreizung durch Seeing bei der Aufkösung des Gerätes liegt, ist das ganze nicht linear, sondern steigt ziemlich sprunghaft an mit dem Seeing. So wenigstens stelle ich es mir vor. Und das ist ja häufig der Fall bei Öffnungen zwischen 4 und 8 Zoll, dass das Seeing genau in diesem Bereich liegt


    Aber glaubst du auch, dass man prinzipiell aus dem Beugungsmuster an einem Stern schon sehr viel, wenn nicht alles, über die Qualität der Optik lesen kann? Diese Frage ist nur halb rhetorisch.



    ,

    Gruß

    Stephan

  • Ich hab noch immer die Vorstellung, dass das nicht ganz linear geht. Solange das Seeing eine Spreizung weit unter der Auflösung des Teleskops macht, bleibt das Beugungsmuster für die Abbildungsleistung entscheidend. Und dabei ist wichtig, dass die Auflösung normalerweise nicht durch das gesamte Beugungsmuster bestimmt wird sondern, und das auch bei großen Obstruktionen, durch den Durchmesser des Beugungsscheibchens (je nach Definition). Sobald jedoch das Seeing die Auflösung erreicht, springt die gesamte Spreizung auf eine Größe über das Beugungsmuster, ab hier kann man dann einfach addieren.

    Aber genau dieser Bereich, wo die Spreizung durch Seeing bei der Aufkösung des Gerätes liegt, ist das ganze nicht linear, sondern steigt ziemlich sprunghaft an mit dem Seeing. So wenigstens stelle ich es mir vor. Und das ist ja häufig der Fall bei Öffnungen zwischen 4 und 8 Zoll, dass das Seeing genau in diesem Bereich liegt


    Aber glaubst du auch, dass man prinzipiell aus dem Beugungsmuster an einem Stern schon sehr viel, wenn nicht alles, über die Qualität der Optik lesen kann? Diese Frage ist nur halb rhetorisch.

    Finden wir es raus. Gnuplot ist eine freie Software für Graphen (gibt es auch für Windows):


    gnuplot download


    Es ist hier und da etwas obskur, aber ich nehme es schon ewig und Du kannst es bei Dir so nachvollziehen. Zum Einstieg erstmal die Rechteckfunktion:


    box(x)=abs(x)<=0.5 ? 1 : 0


    Gnuplot kann Funktionen nicht als Argumente übergeben, also nehme ich zur Faltung immer f und g:


    f(x)=box(x)

    g(x)=box(x)


    Die Faltung ist das numerische Integral über den Phasenversatz, hier von -10 bis +10 in Schritten von 1/100:


    eps = 0.01

    convolve_f_g(x) = sum [offset=-10*100:+10*100] f(offset*eps)*g(x-offset*eps)*eps


    plot [-1:1] f(x),g(x),convolve_f_g(x)



    Tut's, die Dreiecksfunktion. Weiter mit dem Beugungsscheibchen (zur Übersichtlichkeit normalisiert und für 0 definiert, damit die Integration klappt):


    airydisk(x) = x==0?1:((2*besj1(pi*x))/(pi*x))**2


    Wie soll das Seeing sein? Exzellent mit einer Standardabweichung von 0.3 Beugungsscheibchen und ich normiere es für die Übersichtlichkeit auch auf 1 in der Mitte:


    gauss(x,stddev,my) = 1/sqrt(2*pi*stddev*stddev)*exp(-0.5*((x-my)/stddev)**2)

    seeing(x) = gauss(x,1.22/3,0)/gauss(0,1.22/3,0)


    f(x) = airydisk(x)

    g(x) = seeing(x)


    plot [-4:4] f(x),g(x),convolve_f_g(x)



    Also wenn Seeing und Beugung etwa gleich sind, wächst das Scheibchen von Radius 1.22 auf ca. 2 und wird im Kern ein wenig dunkler.


    Damit kannst Du jetzt selbst schauen, wie Beugung und Seeing die PSF verändern. Und wenn Du die Funktion für die PSF mit Obstruktion auftreibst, auch die originale Frage beantworten. Man sagt, dass Seeing selten besser als 1 Bogensekunde wird, aber ich habe keine Ahnung, was man da eigentlich genau misst. Der Bezug zur Realität wäre also noch herzustellen. :)


    Deine Frage mit dem Stern als Punktfunktion kannst Du damit auch testen:


    star(x)=x==0?1.0/eps:0


    Da mit einem epsilon von 0.01 integriert wird, muss die Punktfunktion der Kehrwert von epsilon sein. Wenn man analytisch integriert, wird die als Grenzwert unendlich. Die Faltung mit der Punktfunktion ergibt wieder die originale Funktion.


    Prinzipiell steckt in der PSF alles, wenn man berücksichtigt, dass sie nicht über das Feld konstant ist. Suiter kann an der PSF alles ablesen, ich kann's nicht.


    Michael

  • Hallo Michael,


    vielen Dank erstmal. Was du mit gnuplot gemacht hast, habe ich natürlich nicht ganz begriffen. Auch wüsste ich nicht, wie man eine hoch obstruierte PSF da eingibt. Da gibts für mich noch was zu lernen wie auch die Kommunikation mit Chat. Das ist alles für mich nicht barrierefrei.


    Im unteren Bild war das Seeing bei einem Beugungsscheibchen? Da sieht man schön, wie Haupt- und erstes Nebenmaximum durch Seeing verschmelzen. Wären weitere Nebenmaxima zu sehen, wären die mit Seeing wahrscheinlich auch verschwunden und die Breite des Beugungscheibchens nicht 2 mal sondern vielleicht 3 oder 4 mal so groß. So nehme ich an.

    Auf den ersten Blick finde ich diese Spreizung durch ein Beugungsscheibchen Seeing weniger schlimm als erwartet, mich wundert auch, dass dadurch das Scheibchen 1,7x breiter wird, zumindest sieht es nicht so aus.


    So, dass ist schon mal ne Ansage, prinzipiell kann man aus sonem Beugunsmuster alles lesen, was die Optik betrifft...

    Ich finde, das geht erst an Doppelsternen. Und zwar nicht daran, wie schön, weit oder eben doch nicht grtrennt sie sind, (das hieße, diesem Bild nur eine, dazu noch perönlich gefärbte Info zu entnehmen) sondern einfach als Größenmaßstab fürs Beugungsmuster des A-Sterns.

    Das wird natürlich bei großen Öffnungen immer schwieriger, ein sauberes Beugungsmuster zu erhalten.


    Gruß

    Stephan

  • Zu meinem Erstaunen steht auf Wikipedia die Formel des Beugungsscheibchens für obstruierte Teleskope. In gnuplot heisst das dann so:


    airydisk(x,obs)=x==0?1: 1/((1-obs**2)**2)*((2*besj1(pi*x))/(pi*x)-(2*obs*besj1(obs*pi*x))/(pi*x))**2


    obs ist das Verhältnis von Obstruktion und Durchmesser. Nehmen wir mal 0,25, was allgemeinhin als noch ok angesehen wird:


    f(x) = airydisk(x,0.25)


    Der Rest bleibt wie oben und die Faltung ist dann:



    Die Obstruktion zeigt sich in einem stärkeren zweiten Ring und das Minimum des Scheibchens rutscht ein wenig zur Mitte, d.h. ich hab's vermutlich richtig abgeschrieben. Mit dem Seeing wird es wie zu erwarten schlechter als ohne Obstruktion.


    Wie gesagt, Gnuplot ist freie Software und läuft auch unter Windows. Mit copy & paste von den paar Zeilen kann man jetzt alles simulieren, wenn man die Zahlen ändert. Die numerische Integration ist natürlich nicht perfekt, wie man an den kleinen Fehlern in der Dreiecksfunktion sieht, aber das letzte Prozent spielt hier ja auch keine Rolle.


    Michael

  • Ich hab noch immer die Vorstellung, dass das nicht ganz linear geht. Solange das Seeing eine Spreizung weit unter der Auflösung des Teleskops macht, bleibt das Beugungsmuster für die Abbildungsleistung entscheidend. Und dabei ist wichtig, dass die Auflösung normalerweise nicht durch das gesamte Beugungsmuster bestimmt wird sondern, und das auch bei großen Obstruktionen, durch den Durchmesser des Beugungsscheibchens (je nach Definition). Sobald jedoch das Seeing die Auflösung erreicht, springt die gesamte Spreizung auf eine Größe über das Beugungsmuster, ab hier kann man dann einfach addieren.

    Aber genau dieser Bereich, wo die Spreizung durch Seeing bei der Aufkösung des Gerätes liegt, ist das ganze nicht linear, sondern steigt ziemlich sprunghaft an mit dem Seeing. So wenigstens stelle ich es mir vor. Und das ist ja häufig der Fall bei Öffnungen zwischen 4 und 8 Zoll, dass das Seeing genau in diesem Bereich liegt


    Diese simple auf einer rein geometrischen Betrachtung beruhende Vorstellung wird der Situation in keinster Weise gerecht und ist daher schlicht und ergreifend falsch.

    Wir müssen die Sache wellenoptisch betrachten und da wirken sich auch Fehler deren geometrischer Spot wesentlich kleiner als das Beugungsscheibchen ist aus.

    Es gibt hier eine Fließende Entwicklung ohne Stufen.


    Das trifft auf alle Fehlerharten zu.

    Seeing ist übrigens kein eigenständiger Fehlertyp, sondern ein Konglomerat diverser Fehlertypen wie Asti, Koma und sphärische Aberration und das auch noch in mannigfaltiger Ordnung.

    Und dieses Konglomerat befindet sich im permanenten Wandel.

    Das scheint einigen hier nicht wirklich klar zu sein denn ich habe den Eindruck das einige Seeing als eigenhändigen Fehlertyp ansehen.

    Das nur noch mal zum grundsätzlichen Verständnis.


    Nun zurück zum Einfluss auf die PSF.

    Wenn man erst einmal verstanden hat das Seeing ein Konglomerat diverser Fehlertypen ist kann man sich der Frage vereinfacht nähern, wenn man den Einfluss eines einzelnen Fehlertyps auf die PSF untersucht.

    Ich will das mal am Beispiel der sphärischen Aberration machen.


    Der geometrische Spot Durchmesser bei SA der Grundordnung entspricht an der sogenannten Beugungsgrenze also einer SA von 1 / 4 Lambda PV oder Strehl 0,8 dem Durchmesser des BS.

    Wer hier geometrisch denkt der würde so wie Stephan zu dem Schluss kommen das kleinere Fehler irrelevant sind und sich SA erst ab 1 / 4 Lambda PV bzw. Strehl 0,8 bemerkbar machen würde.

    Wer wellenoptisch denkt weiß das auch wesentlich kleinere Fehler Einfluss auf die PSF haben.

    Nicht ohne Grund liegt hier der Strehl also der Peak der PSF nur noch bei 0,8 während die ungestörte PSF ja bekanntlich 1 hat.


    Auch der Praktiker wird bei einer SA von 1 / 4 Lambda PV durchaus schon einen spürbaren Unterschied zu einer Optik mit zb. 1 / 10 Lambda PV bemerken können.

    Das zeigt dem Praktiker das auch ein Fehler dessen geometrische Spotgröße kleiner als das BS ist einen spürbaren Einfluss auf die Abbildung hat.


    Übrigens für den Durchmesser des BS gibt es nur eine Definition und nicht wie Stephan glaubt verschiedene.

    Hier verwechselt er das BS mit der Auflösungsgrenze wo es verschiedene Sichtweisen gibt wie diese zu definieren ist

    Das BS ist mit dem1. Minimum definiert.

    Das ist glasklar immer so und ist nicht etwa Ansichtssache.


    Grüße Gerd

  • Hallo Michael,


    Man sagt, dass Seeing selten besser als 1 Bogensekunde wird, aber ich habe keine Ahnung, was man da eigentlich genau misst. Der Bezug zur Realität wäre also noch herzustellen. :)


    das ist das Problem deiner Simulation.

    Du nimmst einfach die Halbwertsbreite aber das ist eine von der Zeit abhängige Funktion.

    Deine Simulation ist daher für Langzeitbelichtungen durchaus zu gebrauchen.

    Sie macht aber leider für eine Momentaufnahme keine brauchbare Aussage.


    Das sieht man ja auch in der Praxis.

    Deine Simulation zeigt als Summe einen sich vergrößernden hellen Kern und das 1. Minimum ist verschwunden.


    Das ist mit der Praxis nicht vereinbar.

    Das 1.Minimum verschwindet unter Seeing Einfluss nicht einfach und die PSF ist hier auch nicht perfekt symmetrisch.


    Hier mal eine kleine Simulation einer Momentaufnahme unter Seeingeinfluss (oben links).



    Das Seeing als Konglomerat diverser Fehlertypen drückt in diesem Moment den Strehl auf 0,78.

    Rechts das gleiche Konglomerat diverser Fehlertypen mit 40% Obstruktion.

    Unten noch mal der Vergleich ohne Seeing Einfluss.


    Man sieht für sich genommen bewirkt sowohl der Seeing Einfluss mit Strehl 0,78 als auch die 40% Obstruktion eine deutliche Verschlechterung.

    In der Summe ergibt sich aber kein großer Unterschied mehr ob man nun keine oder 40% Obstruktion hat.

    Siehe obere Reihe.


    Grüße Gerd

  • Das schrieb ich die Tage schon: "Die PSF des Seeings hängt wie gesagt von vielen Faktoren ab, aber etwas länger belichtet vermute ich eine Normalverteilung, d.h. auch jenseits des Kerns ist da noch ein deutlicher Anteil. Darum sehen reine Summenbilder meist grauenhaft unscharf aus. Je kürzer Du belichtest, um so kleiner wird der Einfluss des Seeings als Faltung [...]."


    Kurzbelichtet oder visuell kann Seeing ganz verschieden aussehen und visuell hängt die Bildwahrnehmung dann auch noch sehr vom Beobachter ab. Die von Dir gezeigte Momentaufnahme ist visuell nicht statisch sichtbar, weil es sich kontinuierlich bewegt. Das ist nur als Kurzbelichtung bei lucky imaging zu erkennen.


    Wie hast Du die Bilder erstellt und wie ist das Seeing dort definiert?


    Michael

  • Hallo Michael,


    Die von Dir gezeigte Momentaufnahme ist visuell nicht statisch sichtbar, weil es sich kontinuierlich bewegt. Das ist nur als Kurzbelichtung bei lucky imaging zu erkennen.

    ja sicher das haben Momentaufnahmen nun mal so an sich und deshalb habe ich die Simulation oben ausdrücklich als Momentaufnahme gekennzeichnet.

    Was Seeing eigentlich ist hatte ich weiter oben ja auch schon erklärt.

    Seeing ist übrigens kein eigenständiger Fehlertyp, sondern ein Konglomerat diverser Fehlertypen wie Asti, Koma und sphärische Aberration und das auch noch in mannigfaltiger Ordnung.

    Und dieses Konglomerat befindet sich im permanenten Wandel.


    Wie hast Du die Bilder erstellt und wie ist das Seeing dort definiert?


    Die Simulation habe ich mit Aberrator gemacht.

    Das Seeing wird dort als Turbulence eingetragen.

    Das ist ein Parameter der da nicht weiter erklärt ist, ich nehme mal an das dieser Parameter einen Zufallsgenerator bezüglich der zu erzeugenden Fehlergröße und Häufigkeit steuert.


    Achtung wie gesagt hier geht es immer um eine Momentaufnahme, eine neue Simulation erzeugt einen anderen Wellenfrontfehler, auch das Ausmaß ist ein Anderes.

    Es kann auch passihren das ein höherer Turbulence Wert der tendenziell zwar zu einem größeren Wellenfrontfehler führt im Einzelfall auch mal einen kleineren erzeugt.

    Genauso wie man das ja auch vom Seeing in der Praxis kennt.

    Da gibt es ja auch besonders gute und besonders schlechte Momente.


    Entscheidend ist ja immer was hinten rauskommt und das ist ein zufällig erzeugter Wellenfrontfehler und dessen Ausmaß kann man sich in diversen Varianten anzeigen lassen.

    Man kann die Karte der Wellenfront mit dem PV und RMS ansehen.

    Man kann die PSF und die EE ansehen.

    Man kann die MTF ansehen.

    Und man kann so wie ich das oben gezeigt habe sich einfach eine Sternabbildung also die Draufsicht auf die PSF anzeigen lassen.


    Grüße Gerd

  • Hallo


    Ja, mit einer 1/1000s belichtet, das sieht das Auge so nicht, je nach Fequenz müsste das Scheibchen größer wirken und vor allem wohl umhertanzen.

    Was man sieht wird Frequenzabhängig mit der Integrationdzeit abhängig sein,

    Da ist anzunehmen das durch Tubuslüfter hohe Frequenzen das Beugugsscheibchen aufblähen, möglicherweise es mit den 1. Ring verschmilzt, da hängt sicher auch die Länge des Lichtweges im Tubus mit drin.

    Müsste man im Labor ein Filmchen erstellen mit der Einzelbelichtung der Integrationszeit, dann kann man ein Einzelbild betrachten und den Film, ist davon auszugehen das Auge kann zwar 16Fps aber auf Details kann man sich da nicht konzentrieren, eine Planetenkamera kann das wohl rauspicken, bei Fotografie wird der Einfluß des äußeren Seeings, welches vermutlich größere Ortsfrequenz und Auslenkung hat das zittern des Tubusseeing weit übersteigen.

    Angenommen man durchlüftet den Tubus nicht wird man Deformationen durch Refraktionen sehen das Airryscheibchen wird zum Ei

    Sicher kann man das auch simulieren, lediglich fehlen die Frequenzen und Amplituden


    Interessant ist das bei schlechtem Seeing scheinbar egal ist ob man Obstuktion hat,

    Wobei ich glaube der Kontrastverlust größerer Obstruktion ist in den gezeigten Simulationen auch nicht berücksichtigt, das Arry müsste dunkler sein weil mehr Energie in die Ringe geht, da hat euch der automatisch beste Kontrat eurer Simulation gefoppt.


    Gruß Frank

  • Gerd,

    für mich gibts nur eine Definition für den Durchmesser des BS und nicht wie du glaubst mehrere.

    Das ist dann auch die Auflösung der Optik, und zwar höchst praktisch, da man sie so in echt sehen kann, aber für die Auflösung gibts mehrere Definitionen. Da verwechsle ich nichts.

    Koma, Asti und andere optische Fehler gehören selbstverständlich nicht zum Seeing, Ich weiß nicht wo du das her hast.

    Ich habe auch nicht gesagt, dass Seeing unterhalb der Auflösung sich nicht auswirkt, sondern vergleichsweise gering, und dass in der Größenordnung des Seeings eben ein steiler Anstieg der Störung durch Seeing zu finden ist.

    Wie siehst du das, nach all deinen Erklärungen und Einschränkungen, bei großer Obstruktion, ist da der Einfluss von Seeing auf die Bildqualität linear oder eben doch nicht? Du darfst einfach geometrisch oder wellenoptisch betrachten. Gerade im Bereich um die Auflösung.


    Jedenfalls solltest du nicht versuchen, mich als unwissend hinzustellen. Das hatten wir auch schon mal, du unterstellst Anderen falsche Aussagen, die du dann berichtigen kannst.

    Sonst natürlich danke für deine Erklärungen.


    Gruß

    Stephan

  • Hallo Frank,


    Ja, mit einer 1/1000s belichtet, das sieht das Auge so nicht, je nach Fequenz müsste das Scheibchen größer wirken und vor allem wohl umhertanzen.


    mir scheint du assoziierst Seeing in erster Linie mit einer Positionsänderung des BS.

    Diese Vorstellung ist nicht richtig.

    Seeing ist eine Störung der Wellenfront und ein Konglomerat diverser Fehlertypen.

    Dieses Konglomerat beinhaltet zwar auch einen Tilt Anteil also eine Kippung der Wellenfront der zu einer Positionsänderung des gesamten BS führt aber das ist eben nur ein Fehler von sehr vielen ganz verschiedenen.

    Auch ein Defokusanteil der zu einer Vergrößerung führt ist enthalten aber auch das ist eben nur ein Fehlertyp von ganz vielen verschiedenen.


    Es sind genauso auch Asti, Koma, SA, und das in mannigfaltiger Ordnung enthalten.

    In meiner Simulation oben ist in diesem Moment zb. ein Dreiblattfehler, das ist eine Asti Form höherer Ordnung dominant.

    Diese Wellenfrontfehler führen vor allem zu einer Deformation der PSF.

    Und der permanente Wandel dieser Deformation ist auch primär für das Zappeln das wird wahrnehmen verantwortlich.

    Es ist also gar nicht so sehr der reine Tilt Anteil also die Positionsänderung der gesamten PSF sondern vor allem deren sich permanent verändernde Deformation welche das Zappeln bewirkt.


    Angenommen man durchlüftet den Tubus nicht wird man Deformationen durch Refraktionen sehen das Airryscheibchen wird zum Ei

    Die Störung der Wellenfront geschieht natürlich beim Seeing immer durch Refraktion.

    Ganz gleich ob diese nun in höheren Luftschichten oder im Tubus stattfindet.

    Und es ist auch völlig egal ob da ein Lüfter läuft, der beeinflusst lediglich das Ausmaß der im Tubus durch Refraktion erzeugten Störung.

    Nur im Vakuum wo es keine Refraktion geben kann gibt es auch kein Seeing.


    Wobei ich glaube der Kontrastverlust größerer Obstruktion ist in den gezeigten Simulationen auch nicht berücksichtigt, das Arry müsste dunkler sein weil mehr Energie in die Ringe geht, da hat euch der automatisch beste Kontrat eurer Simulation gefoppt.

    Selbstverständlich ist die Wirkung der Obstruktion in meiner Simulation berücksichtigt.

    Gut zu erkennen am deutlich aufgehellten 1. Beugungsring.

    An der Helligkeit der gesamten PSF kann man keinen Kontrastverlust erkennen.

    Wäre dem so müssten wir bei dunkleren Sternen ja eine schlechtere Kontrastübertragung haben wie bei hellen.

    Dem ist nicht so, für die Kontrastübertragung ist nur die Helligkeitsverteilung in der PSF relevant, nicht aber deren absolute Helligkeit.

    Die oben gezeigte Simulation kann uns daher unmöglich foppen da sie die Helligkeitsverteilung in der PSF korrekt darstellt.


    Grüße Gerd

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