Farblängsfehler - messen mit einfachen Mitteln möglich?

Hallo Harold,

wirklich messen kann man den Farblängsfehler mit einfachen Mitteln leider nicht.

Das hat mehrere Gründe.

Jeder Refraktor hat einen Gaußfehler das bedeutet das die sphärische Aberration nur für eine Wellenlänge komplett korrigiert ist.

Andere Wellenlängen haben daher etwas SA und das bedeutet das hier die Strahlen in Achsnähe einen anderen Fokus haben wie die Strahlen vom Rand des Objektivs.

Der Fokus liegt dann auf der 0,7 Zone und dort muss dann auch die Schrittweitendifferenz für den Farblängsfehler gemessen werden.

Und hier hat man mit einfachen Mitteln ein Problem.

Problem Nummer 2 ist die Schärfentiefe, der Fokus lässt sich dadurch nicht auf den Mikrometer genau definieren.

Wir brauchen die Schrittweitendifferenz aber möglichst auf den ym genau.

Grüße Gerd

Zitat von AR_Nr2

aber ich hatte mal einen alten Meade 102/920 Refraktor (inzwischen verschenkt), bei dem ich eine signifikante Verbesserung der Farbränder durch Änderung des Abstands der Linsen (über-/Unterkorrektur, sphärische Aberration) erreichen konnte. Am Farblängsfehler kannst Du nichts ändern, der sitzt ja "im" Glas.

Über den Abstand der Linsen beeinflusst man die sphärische Korrektur aber nicht den Farbfehler.

Auch nicht den Gaußfehler, man verändert lediglich die Lage des Optimums der sphärischen Korrektur.

Diese Veränderung macht sich natürlich am defokussierten Stern bemerkbar, nicht nur monochromatisch bei Grün, sondern auch im Weißlicht.

Das bedeutet aber nicht das sich deswegen der Farbfehler verändert hätte.

Deine Fehleischätzung diesbezüglich dürfte daher kommen wie du versuchst den Farbfehler am defokussierten Stern zu beurteilen was ich für sehr abenteuerlich halte.

Den Farblängsfehler kann man entgegen deiner Aussage aber sehr wohl beeinflussen.

Auch wenn das sekundäre Spektrum der Glaspaarung fest von den Gläsern vorbestimmt ist so lässt sich die Lage der Schnittweiten der einzelnen Farben zueinander sehr wohl verändern.

Zum einen natürlich beim Design selbst aber auch nachträglich für ein bestehendes und daher nicht mehr veränderbares Design ist das möglich.

Dann gelingt das mittels Glasweg oder Glaswegkorrektor.

Eine nicht optimale Lage der Schnittweiten der einzelnen Farben zueinander wäre auch die Erklärung warum der 100mm ED trotz geringerem RC Wert der ja auf dem sekundären Spektrum der Glaspaarung basiert schlechter abscheidet als der 150mm der zwar einen größeren RC Wert aber dafür eine optimale Lage der Schnittweiten zueinander aufweist.

Visuell wäre es optimal, wenn die FH Linie F (Blau) in Bezug zur FH Linie e (Grün) etwa halb so weit wie die FH Linie C (Rot) fällt.

Wenn F zu kur kurz fällt und dadurch C zu weit kann das mittels Glasweg korrigiert werden.

Ein Glasweg verlängert Blau und verkürzt Rot gegenüber Grün.

Grüße Gerd

Alle von dir genannten Links beziehen sich auf die Lage des Optimums der sphärischen Korrektur aber nicht auf den Farbfehler.

Wenn man das Optimum wie im Beispiel von rot auf grün legt dann verbessert sich die SA bei grün und verschlechtert sich bei rot.

Man profitiert im Weißlicht visuell von der besseren sphärischen Korrektur bei grün weil unsere Augen bei grün ihre maximale Empfindlichkeit haben.

Am Farbfehler ändert sich aber trotzdem nichts, auch nicht am Gaußfehler also am Unterschied der sphärischen Korrektur zwischen grün und rot da man die Verbesserung bei grün immer mit einer Verschlechterung bei rot bezahlen muss.

Zitat von AR_Nr2

Edit: ich erinnere mich noch dran, daβ ich die Farbränder an der Dachantenne vom Haus gegenüber durch Test-Abstandsänderung der Linsen so verändert hatte, daβ die Farrbränder rot und gelb anstatt violett und limone waren !

Für eine solche Veränderung bedarf es keiner Abstandsänderung der Linsen, hier genügt die Veränderung des Fokus innerhalb der wellenoptischen Schärfentiefe.

Man kann also bei einer Optik mit Farbfehler allein mit dem Fokus mit der Färbung der Farbränder an Kanten von Dachantenne und Haus spielen.

Jetzt daraus zu schließen das sich deswegen die Farbkorrektur der Optik geändert hätte ist falsch denn es ist immer exakt die gleiche Optik nur der Fokus variiert geringfügig.

Grüße Gerd

Gerd,

auf die Eingangsfrage von Harold hätte man auch mit einer Gegenfrage antworten können. Nämlich, ob ein solcher Fehler überhaupt relevant für sein Teleskop ist? Harold beschreibt nämlich nach meinem Gefühl einfach nur einen Farbfehler, nicht unbedingt einen Farblängsfehler.

Hallo Kalle,

ja es wäre natürlich auch ein dominanter Gaußfehler der im RC Wert ja nicht berücksichtigt ist eine Erklärung für die von Harold gemachte Beobachtung.

Um den Gaußfehler zu beurteilen ist ein Ronchi ganz nützlich.

Im einfachsten Fall zerlegt man eine Farbaufnahme in die RGB Kanäle so wie das Tommy im Link oben gemacht hat.

Einen Anhaltspunkt liefert aber auch schon die Öffnungszahl.

Tendenziell nimmt der Gaußfehler stark zu jee schneller die Optik ist.

Bei langsamen Optiken kann man den Gaußfehler also in der Regel vernachlässigen da hier normalerweise der Farblängsfehler dominant ist.

Bei schnellen Optiken kann das aber in Abhängigkeit von der Glaspaarung durchaus auch anders rum sein.

Grüße Gerd

Hallo Harold,

Zitat von AQR66

Kann man mit einfachen Mitteln den RC-Wert eines Refraktors prüfen?

guckst du mal in Kapitel 7 von Fernrohrtest am Stern – ganz einfach. Exakte RC Werte darf man nach diesem Verfahren natürlich nicht erwarten aber wohl wenigstens eine erste Indikation in welchem Rahmen sich der Refraktor bewegt. Und du brauchst ordentliche Farbfilter oder passende (monochromatische) Lichtquellen dazu.

CS, Heiko

Zitat von AR_Nr2

- erstens wäre ja bei einer reinen Änderung des Fokus durch Verstellen des OAZ das Bild nicht mehr scharf (auf grün für's Auge), das bringt also nichts;

Darum schrieb ich ja auch innerhalb der Schärfentiefe und das ist eben ein gewisser Bereich innerhalb dessen das Bild scharf erscheint und nicht ein exakter Punkt.

Und man fokussiert in der Praxis im Weißlicht auch nicht stur exakt auf grün sondern Polychromatisch.

Das bedeutet man fokussiert auf die beste Abbildung und dieser Fokus kann abhängig vom Design der Lage der Schnittweiten zueinander und des Ausmaßes des Farbfehlers etwas abseits von grün liegen.

Man nimmt also bei grün einen minimalen Defokus in kauf damit Blau und Rot näher am Fokus sind und sich so in der Summe aller Farben die beste Abbildung ergibt.

Zitat von AR_Nr2

- zweitens waren die Farbränder, die ich an der Antenne gesehen habe, karminrot (ziegelrot) und knallgelb (und es war nicht so, daβ das blau-violett ein biβchen mehr rot-lila oder das limonengrün ein biβchen mehr grüngelb wurde) und das habe ich durch eine reine Änderung der Fokuseintellung noch nie gesehen (obwohl ich das Ganze monatelang ganz genau tagsüber und am Stern observiert hatte, man hat ja nicht jeden Tag schönes Wetter und den OAZ im mm oder sub-mm Bereich bewegt habe);

Ein Doubelt vereinigt immer 2 Farben in einem, Fokus.

Dadurch liegen die Farben nicht in einer Linie hintereinander, sondern die Kurve des Farblängsfehlers bildet hier ein U.

Nur der Hauptfarbe meist grün ist keine 2. Farbe zugeordnet und diese bildet den Scheitelpunkt des U.

Die Hauptfarbe also grün fällt am kürzesten, alle anderen Farben fallen länger.

Jeder Farbe unterhalb der Wellenlänge von grün also 550nm ist eine Farbe mit einer Wellenlänge oberhalb von grün mit gleichem Fokus zugeordnet.

Das bedeutet das etwas extrafokal dann blau und rot im Fokus sind und grün und die benachbarten Farben gelb und türkis dann außerhalb des Fokus.

Der Farbsaum nimmt dann also diese Färbung an, eine Mischung aus grün, gelb und türkis.

Intrafokal ist grün nur wenig aus dem Fokus aber Violet, blau und rot besonders weit.

Die Farbe des Farbsaumes wechselt dann also eher zu einer Mischung aus violett, blau und rot

Das wäre die Situation bei optimaler Lage der Schnittweiten zueinander und Grün als Hauptfarbe.

Durch Fertigungsfehler oder einen Glasweg kann es zu einem anderen Korrekturzustand kommen und dadurch die Färbung auch etwas anders sein.

Zitat von AR_Nr2

- drittens- und das ist mein wichtigstes Argument - handelt es sich ja um zwei Linsen, eine konvexe und eine konkave. Die konkave "korrigert" ja die konvexe, indem sie die Farbaufspaltung des Lichts teilweise wieder umkehrt und die Farben rot und blau (fast) wieder zusammenführt. Wenn ich jetzt den Linsenabstand verändere, muβ sich ja logisch zwangsläufig auch der Brechungswinkel der Lichtstrahlen und damit gegebenfalls auch die Farb-Reihenfolge von auβen nach innen im Sternscheibchen und damit auch (von innen nach auβen) im Fokusweg ändern.

Ok bei erheblichen Veränderungen des Luftspalts kommt es schon auch zu einer Veränderung der Lage der Farben zueinander aber eben primär zu einer Änderung der SA.

Es ist daher kein geeignetes Mittel um die Farbkorrektur zu beeinflussen.

Grüße Gerd

Zitat von HeikoW

Hallo Harold,

guckst du mal in Kapitel 7 von Fernrohrtest am Stern – ganz einfach. Exakte RC Werte darf man nach diesem Verfahren natürlich nicht erwarten aber wohl wenigstens eine erste Indikation in welchem Rahmen sich der Refraktor bewegt. Und du brauchst ordentliche Farbfilter oder passende (monochromatische) Lichtquellen dazu.

CS, Heiko

Hallo Heiko,

in dem von dir verlinkte Kapitel 7 wird ja genau das gleiche beschrieben das Harold schon von Anfang an im Sinn hatte.

Warum das so nicht wirklich funktionieren kann habe ich hier ja auch schon erklärt.

Zitat von Gerd-2

wirklich messen kann man den Farblängsfehler mit einfachen Mitteln leider nicht.

Das hat mehrere Gründe.

Jeder Refraktor hat einen Gaußfehler das bedeutet das die sphärische Aberration nur für eine Wellenlänge komplett korrigiert ist.

Andere Wellenlängen haben daher etwas SA und das bedeutet das hier die Strahlen in Achsnähe einen anderen Fokus haben wie die Strahlen vom Rand des Objektivs.

Der Fokus liegt dann auf der 0,7 Zone und dort muss dann auch die Schrittweitendifferenz für den Farblängsfehler gemessen werden.

Und hier hat man mit einfachen Mitteln ein Problem.

Problem Nummer 2 ist die Schärfentiefe, der Fokus lässt sich dadurch nicht auf den Mikrometer genau definieren.

Wir brauchen die Schrittweitendifferenz aber möglichst auf den ym genau.

Alles anzeigen

Die Berechnung des RC Wertes ist zwar weitestgehend korrekt aber das nützt halt nichts wenn die Messergebnisse mit denen gerechnet wird zweifelhaft sind.

Er schreibt selbst das die Messung auf wenige Mikrometer genau erfolgen muss.

Errechnet die Schärfentiefe für F6 dann aber zu 40ym.

Das bedeutet der Fokus lässt sich wegen der Schärfentiefe maximal auf 40ym genau bestimmen.

Messwerte mit denen er rechnet wie -29ym kann er also überhaupt nicht gemessen haben.

Und Problem Nr2. ist wie schon gesagt die sphärische Aberration und der dadurch bedingte unterschiedliche Fokus für Achsnahe und Randnahe Strahlen.

Man müsste exakt auf die 0,7 Zone fokussieren und das lässt sich mit einfachen Mitteln leider nicht sicherstellen.

Noch eine kleine Randbemerkung.

Er bildet für den RC Wert die Summe der Schnittweiten von Blau und Rot .

Berücksichtigt man hier die Vorzeichen würde das bedeuten das ein Farbfehler intrafokal einen Farbfehler extrafokal mindern oder der gar kompensieren könnte.

Das entspricht aber nicht der Praxis.

Ein Farbfehler intrafokal ist genauso schädlich wie extrafokal.

Man rechnet daher den RC Wert für Blau und den RC Wert für Rot gesondert.

Es ergeben sich hier immer positive Werte, es gibt keinen negativen RC Wert da dieser ja ein Verhältnis ist.

Und dann bildet man den Durchschnitt von RC rot und RC blau für den RC gesamt.

Vereinfacht kann man aber auch bei der Summe der Schnittweitendifferenzen in Formel 6 des Kapitel 7 das Vorzeichen unberücksichtigt lassen.

Dann kommt das gleiche Ergebnis raus.

Grüße Gerd

Hallo

Vielleicht ist ein schlechtes Gerät auch farbreiner?

So superduper beugungsbegrenzt über alle Farben würde bedeuten das ein 700nm Stern doppelt so groß wie ein 350nm Stern ist, weiße Sterne hätten per Gesetz einen roten Saum.

Gruß Frank