Hallo, Andi,
ich glaube nicht, dass die Lichtsammelleistung eines 20 mm Objektives besser ist als ein 400 mm f/2.8 Objektiv.
Kennst Du den sog. Dragonfly-Array zur Fotografie von extrem schwachen DSO's? Da sind 2 x 24 Objektive von Canon, 400 mm f/2.8 zusammengeschaltet, um die Äquivalenz eines Refraktors miti f/0.4 zu ereichen. ... dann könnte man ja stattdessen viele kleine 20 mm Objektive nehmen ...
Hier der link hierzu:
https://www.dragonflytelescope.org/
viele Grüße
Andreas
Anders als beim regen der in einen eimer tropft, hat ein teleskop ja je nach brennweite die eigenschaft die photonen (regentropfen) eines größeren radius um den eimer einzusaugen.
Na ja eingesaugt wird da nichts, ich denke was du meinst ist konzentriert.
Das besondere an einem Teleskop ist ja das es die Photonen nach ihrer Richtung sortiert und dann jee nach Einfallsrichtung an einer anderen Stelle konzentriert.
Das ist also so als wenn ein Eimer der Regentropfen einfängt diese nach ihrer Einfallsrichtung sortieren würde.
Alle Tropfen die exakt senkrecht von oben kommen werden exakt in der Mitte des Eimers gesammelt, egal an welcher Stelle der Öffnung sie eintreffen.
Alle Tropfen die schräg in den Eimer fallen werden in abhängikeit des Einfallswinkels an einer jeweils anderen Stelle am Boden des Eimers gesammelt.
Damit sie nicht einfach wieder am Boden zusammenlaufen befinden sich dort viele kleine Gefäße.
Der Weg von der Öffnung des Eimers bis zu seinem Grund wäre das was bei einem Teleskop die Brennweite ist.
Dieser Abstand bestimmt beim Eimer in welcher Entfernung vom Mittelpunkt des Grundes Wassertropfen unter einem bestimmten Einfallswinkel gesammelt werden.
Da die kleinen Gefäße am Boden des Eimers nicht unendlich klein sind, sondern eine gewisse Große haben vergleichbar dem Raster der Pixel eines Sensors am Teleskop fallen in jedes einzelne Gefäß Regentropfen aus aus leicht unterschiedlicher Richtung.
Die Größe des Gefäßes und der Abstand bis zur Öffnung des Eimers bestimmen den Einfallswinkelunterschied den die Wassertropfen haben dürfen um noch im gleichen Gefäß zu landen.
Das wäre beim Teleskop dann der Abbildungsmaßstab/ Pixel.
Möchte man das beim Eimer mehr Regentropfen in ein einzelnes Gefäß am Boden fallen kann man 2 Dinge tun.
Man kann a das Gefäß vergrößern oder man kann b den Abstand Öffnung des Eimer bis zum Grund verkleinern.
Durch letzteres erreicht man das der Einfallswinkelunterschied größer wird so das auch die Wassertropfen die sonst in einem benachbarten Gefäß gelandet wäre noch in das gleiche Gefäß fallen.
Wenn man aber den Abstand Öffnung zu Grund ändert aber die Öffnung die Gleiche bleibt verändert dies das Verhältnis Abstand/Öffnung
Beim Teleskop wäre es das Verhältnis von Brennweite / Öffnung also die Öffnungszahl.
Man kann also sagen
Bei einem Eimer der Wassertopfen so wie ein Teleskop nach Einfallsrichtung sortieren würde bestimmt das Verhältnis Abstand / Öffnung und die Größe der Gefäße am Boden des Eimers die Anzahl der Wassertropfen die in ein einzelnes Gefäß fallen.
Beim Teleskop wäre das dann die Öffnungszahl und die Pixelgröße.
Grüße Gerd
Hallo Andi,
was du in deiner Grafik zeigst, ist der Sehwinkel, der sagt noch nichts darüber aus, wie viele Photonen auf deinen Chip fallen. Vergrößere deine Grafik um 100 %. Die Winkel bleiben gleich, dein Kameraobjektiv hat nun aber den doppelten Durchmesser und du hast mehr Photonen, die hineinfallen können.
mehr photonen pro arcsecond
so ist es. 
Hallo Andi
Die Grafik passt nicht du musst mal das Objekt bedenken , das hat begrenzte Größe die gern im Winkelmaß angegeben wird, Deine größeren Bildwinkel sammeln eher nur Störlicht. Du kannst das neben das Obektiv fallende Licht nicht reinbiegen.
Gruß Frank
Hallo zusammen,
ich finde diese Diskussion gerade in dieser trüben Zeit sehr interessant. Vielen Dank dafür. Für mich als Nicht-Physiker ist sie aber etwas zu akademisch und schwer praktisch fassbar.
Ich würde mir deshalb auch Gedanken und Beispiele von den Astrofoto-Meistern, die wir hier im Forum reichlich haben, wünschen, wie Sie das anhand ihrer fantastischen Deep-Sky Bilder aus der Erfahrung beurteilen?
Die Diskussion Kurz vs. Langzeitbelichtung gibt es ja schon in anderem Zusammenhang . Wie ordnet sich z.B. das hier mit der Theorie ein?
CS Peter
In meinem Beitrag #16 hatte ich ja schon auf den leider verstorbenen Kollegen Richard Johnson aus Montana, USA, (tief inden Wäldern, weit weg von einer Lichtverschmutzung) hingewiesen ("mag25, what ...").
Wenn man hierzu mal seine praktischen Erfahrungen bezügl. Öffnung und Öffnungsverhältnis durchliest ...hier mal die deutsche Übersetzung seines Textes. Vielleicht trägt dies etwas auch noch zu dem Thema bei:
"Zunächst einmal ist die Annahme, dass schnell besser ist, oft falsch. Das HST arbeitet bei etwa F/45 für die tiefsten Bilder (variiert je nach Kamera-Upgrade). Der Grund dafür ist, dass ein Asteroid in dieser Entfernung eine Punktquelle ist. Mit zunehmender Brennweite nimmt also nicht die Größe des Asteroiden auf dem Sensor zu, sondern der Hintergrund. Daher wird er dunkler, wenn der Asteroid gleich bleibt. Das habe ich schon in der Filmzeit gelernt, als ich Teleskope mit 10" f/8 und 10" f/5 benutzte. Das f/8 Teleskop ging im gleichen Zeitraum tiefer als das f/5 Teleskop, obwohl das f/5 Teleskop über effizientere Beschichtungen verfügte, die den größeren Sekundärspiegel mehr als wettmachten. Tatsächlich habe ich oft die volle Größe erreicht! In diese Berechnung fließt natürlich auch die digitale Pixelgröße ein. Ein f/10-Teleskop mit 9-Mikron-Pixel ist dasselbe wie die gleiche Öffnung bei f/5 mit 4,5-Mikron-Pixel. Ich arbeite jetzt nur mit f/10, kann aber in einer sehr guten Nacht in nur 40 Minuten eine Helligkeit von 23,5 erreichen, indem ich mit einem 18-Mikron-Pixel bei 3650 mm (ca. 1") arbeite. Wenn ich zu 0,5"/Pixel bei 9 Mikron übergehe, habe ich 24,3 erreicht. Durch die Verlängerung der Zeit auf 2 Stunden kam ich nur auf 24,5 und das erforderte sehr gutes Seeing in einer Nacht mit super Transparenz. Eine solche Nacht habe ich seit über 2 Jahren nicht mehr gesehen.
Mein tiefstes Bild, für das ich Magnituden habe, ist das der Gravitationsbögen in Abell 2218. Ich bin misstrauisch gegenüber den von NED aufgeführten Magnituden, aber sie sind alles, was ich weiter sagen muss. Ich habe das HST-Bild angehängt und meins mit 0,25"/ Pixel aufgenommen, was weit über meiner Auflösung liegt, aber ich musste so tief gehen."
viele Grüße
Andreas
Im Forum CN hatte Rick auch noch ein Thema gestartet, wo es um die "Zerschlagung des F-Wert-Mythos" geht. 
Das war etwas provokant gemeint, ist aber interessant zu lesen. Leider habe ich selbst die Quintessenz aus dem Ganzen aber nicht verstanden. 
Wer fit in Englisch ist und gerne der langen Diskussion folgen möchte: hier der link:
Zur Einarbeitung: dies ist die Übersetzung des Prologs mit Google-Übersetzung:
"Kfir Simons jüngster Beitrag über NGC 7497 ist für mich ein gutes Beispiel, um das zu erläutern, was ich den F/-Verhältnis-Mythos nenne. Das heißt zum Beispiel, dass das von ihm verwendete f/2,8-System „schneller“ ist als mein f/10-System. Das stimmt einfach nicht immer. Bei der DSO-Bildgebung kann das f-Verhältnis ein viel größeres Sichtfeld bedeuten, wie das Bild von Kfir zeigt. Es ermöglicht, die Schönheit des gesamten Feldes zu sehen. Hier glänzen „schnelle“ Systeme. Wählen Sie ein schnelles System für diese Fähigkeit, nicht für seine Geschwindigkeit. Wenn Sie jedoch die „Geschwindigkeit“ der Abbildung wünschen, ist die Öffnung weitaus wichtiger. Dies ist der Grund für immer größere Profi-Teleskope mit 30 Metern und mehr am Horizont. Sie leisten in der begrenzten verfügbaren Zeit mehr als kleine Teleskope, unabhängig von ihrem f-Verhältnis, das oft je nach Tätigkeit schwankt.
Für das Bild von Kfir wurden 150 Minuten L-Daten und 45 Minuten RGB-Daten bei f/2,8 und einer Öffnung von 10 Zoll verwendet. Dem F-Verhältnis-Mythos zufolge würde mein 14-Zoll-f/10-System sogar (10/2,8)^2 = 12,8-mal mehr Belichtung benötigen, obwohl ich mit meiner 14-Zoll-Öffnung doppelt so viele Photonen pro Quadratsekunde sammle oder vielleicht 6,4-mal mehr, wenn man die Öffnung berücksichtigt. Für mein Bild dieses Systems habe ich jedoch nur 80 Minuten L-Daten verwendet (ungefähr die Hälfte der von Kfir verwendeten). Aber mein 14"-Teleskop sammelt doppelt so viele Photonen, so dass ich tatsächlich ungefähr die gleiche Anzahl an Photonen sehe wie er in dieser Zeit, wenn das f-Verhältnis in dieser Hinsicht unerheblich ist, wie ich behaupte. Auch hier behaupte ich, dass es auf die Gesamtzahl der Photonen ankommt. Ich denke, mein Bild beweist diesen Punkt ziemlich gut, da es unter wahrscheinlich ähnlichen Himmeln aufgenommen wurde (allerdings bei weitaus höherer Luftfeuchtigkeit). Obwohl meine Zeit nicht perfekt übereinstimmt, verfehlen sie nur 5 Minuten und meine Kamera ist weniger quanteneffizient, was die zusätzlichen 5 Minuten problemlos ausgleichen sollte.
L=8x10' RGB=2x10' jeweils. Was hätte ich nun bekommen, wenn ich 150'x12,8 = 32 (oder 16) Stunden L-Daten und 12,8 (oder 6,4) Stunden Farbdaten verwendet hätte, wie der Mythos besagt, dass ich sie brauchte?
Mythos kaputt? Du entscheidest.
Ja, das ist ein Bild, das ich hier am 11. September 2011 gepostet habe. Ich veröffentliche es nur noch einmal, da es hinsichtlich der gesammelten Photonen nahezu perfekt mit Kfirs jüngstem Beitrag übereinstimmt und somit ein gutes Beispiel für meine Behauptung ist, dass die Gesamtphotonenzahl wichtig ist und diese hängen von der Öffnung und nicht vom f-Verhältnis für eine bestimmte Belichtungszeit ab."
viele Grüße
Andreas
Hallo Andreas,
Google hat nun leider Öffnung mit Blende übersetzt, das verwirrt ein wenig, aber jeder, der ein größeres Teleskop gekauft hat, freut sich darüber, dass er mehr sehen kann.
VG ralf
Die Diskussion Kurz vs. Langzeitbelichtung gibt es ja schon in anderem Zusammenhang . Wie ordnet sich z.B. das hier mit der Theorie ein?
Hallo Peter,
da muss ich natürlich antworten
Aber es ist schnell gesagt. Alles bleibt, wie es ist. Stathis hat eingangs gesagt, ab 4 s ist Langzeitseeing erreicht, dem stimme ich zu. Mit Zeiten darunter verbessere ich die Auflösung, weil ich, wie man so schön sagt, das Seeing einfrieren kann. Die sinnvollste, kürzeste Belichtungszeit hängt vom Hintergrund ab. Da muss es zumindest ein wenig Zeichnung geben, ansonsten kommt man nicht sonderlich tief. Mehr Öffnung = mehr Photonen = früher ist der Hintergrund zu sehen. Genauso wie: mehr Öffnung = mehr Photonen = schwächere Objekte sind zu sehen.
Ich nutze zusätzlich einen Reducer, um die Anzahl der Photonen auf meinen Sensorpixeln zu erhöhen, da ich mit 250 ms in der DS-Fotografie wirklich sehr am Limit arbeite und ich will live überhaupt mal etwas sehen. Ganz theoretisch bräuchte ich ihn nicht. Aber in der Praxis hat es so einige Vorteile.
VG ralf
Alles anzeigenHallo, Andi,
ich glaube nicht, dass die Lichtsammelleistung eines 20 mm Objektives besser ist als ein 400 mm f/2.8 Objektiv.
Kennst Du den sog. Dragonfly-Array zur Fotografie von extrem schwachen DSO's? Da sind 2 x 24 Objektive von Canon, 400 mm f/2.8 zusammengeschaltet, um die Äquivalenz eines 1m Refraktors bei f/0.4 zu ereichen. ... dann könnte man ja stattdessen viele kleine 20 mm Objektive nehmen ...
Hier der link hierzu:
https://www.dragonflytelescope.org/
viele Grüße
Andreas
Das dragonfly projekt kenne ich sogar.
Denk meine aussage kommt trotzdem hin.
Eine entsprechende anzahl an 20 1.4 objektiven würde mehr licht sammeln. Aber halt nicht pro arcsekunde, da sammelt es deutlich weniger. Da aber einfach mehr leuchtfläche betrachtet wird, kommt auch mehr licht an.
Ich habe recht viel mit einem nikon 105 1.4 gearbeitet, da ist mein bild nach 60 sekunden überbelichtet. Mein esprit 120 bei f7 bringt nicht mal bei 15 minuten soviel licht auf den sensor.
Denk das problem mit der eimerbetrachtung ist halt, dass man schnell denkt, der regen oder die photonen kommen nur gerade von oben (was mit höherer f ratio auch zunehmend der fall ist) aber ein weitwinkligeres teleskop fängt halt auch photonen aus dem gesamten abgedeckten winkel auf.
Angenommen wir betrachten mit unseren teleskopen eine wand mit unzähligen led lichtern.
Der 10 zoll f5 newton hat zwar eine große öffnung, betrachtet aber nur die zentralsten 5% der lichterwand.
Mein 105 1.4 hat die deutlich kleinere öffnung, konzentriert aber dafür das licht von sagen wir mal 70% der led wand auf den sensor.
Aber es ist schnell gesagt. Alles bleibt, wie es ist. Stathis hat eingangs gesagt, ab 4 s ist Langzeitseeing erreicht, dem stimme ich zu. Mit Zeiten darunter verbessere ich die Auflösung, weil ich, wie man so schön sagt, das Seeing einfrieren kann. Die sinnvollste, kürzeste Belichtungszeit hängt vom Hintergrund ab. Da muss es zumindest ein wenig Zeichnung geben, ansonsten kommt man nicht sonderlich tief.
Also, schön und gut, was bedeutet das in der Praxis.? Wenn hier z.B pete_xl (oder einige andere Spitzenkönner) seine High-End Bilder mit > 20 h Belichtungszeit zeigt, dass sind das immer Einzelframes >> 4s. Gibt es einen Vergleich bei solcher Extraqualität mit Bildern zwischen Kurzzeit und Langzeit. Für mich entscheidet letztlich das Experiment. Theorie ist bei den vielen Einflußfaktoren nachts, bei Feuchtigkeit, Temperaturdrift, Störlicht, seeing, Teleskopkolimierung etc. etc . immer geduldig.
CS Peter
Hallo Peter,
einige wenige Leute belichten, so wie ich, mit sehr kurzen Einzelbelichtungszeiten. Wie du dir denken kannst, hat das Vor- und Nachteile. Grundsätzlich gilt, dass die Bilder etwas weniger tief sind, dafür aber deutlich schärfer. Das Thema passt hier aber nicht wirklich rein. Wir können das gerne an anderer Stelle diskutieren oder auch privat.
Vg ralf
Hallo Andi,
dein LED-Beispiel ist ungewöhnlich und ich habe eine Weile gebraucht um den Fehler zu finden.
Deine Überlegungen enden am Objektiv. Und damit hättest du mit deiner Aussage auch vermutlich recht.
Aber, das Bild wird ja auf den Chip projiziert. Ein Weitwinkel projiziert aber eben auch weitwinkliger auf den Chip. Anders geht es nicht. Macht es das nicht, dann ist es kein WW mehr. 28 mm Brennweite können ein Tele sein (als CCTV-Objektiv und kleinem Chip) oder ein WW bei Vollformat. Also werden die LEDs in deinem WW-Beispiel mit größerem Abstand abgebildet als bei dem Tele. Ziel ist es aber, im übertragenen Sinne, nicht die Anzahl der LEDs zu zählen, sondern die Dichte zueinander ist wichtig, was der Beleuchtungsstärke oder der Helligkeit und am Ende der Tiefe entspricht, und da tut sich nichts.
Es ist ein bisschen so, als würdest du sagen, dass man mit einem Weitwinkel mehr Menschen auf einmal fotografieren kann. In der Praxis macht man das auch oft so, weil man sich nicht beliebig weit von einer Menschengruppe entfernen kann. Aber nimm ein Tele und gehe weit weg und es sind alle drauf.
VG ralf
Alles anzeigenHallo Andi,
dein LED-Beispiel ist ungewöhnlich und ich habe eine Weile gebraucht um den Fehler zu finden.
Deine Überlegungen enden am Objektiv. Und damit hättest du mit deiner Aussage auch vermutlich recht.
Aber, das Bild wird ja auf den Chip projiziert. Ein Weitwinkel projiziert aber eben auch weitwinkliger auf den Chip. Anders geht es nicht. Macht es das nicht, dann ist es kein WW mehr. 28 mm Brennweite können ein Tele sein (als CCTV-Objektiv und kleinem Chip) oder ein WW bei Vollformat. Also werden die LEDs in deinem WW-Beispiel mit größerem Abstand abgebildet als bei dem Tele. Ziel ist es aber, im übertragenen Sinne, nicht die Anzahl der LEDs zu zählen, sondern die Dichte zueinander ist wichtig, was der Beleuchtungsstärke oder der Helligkeit und am Ende der Tiefe entspricht, und da tut sich nichts.
Es ist ein bisschen so, als würdest du sagen, dass man mit einem Weitwinkel mehr Menschen auf einmal fotografieren kann. In der Praxis macht man das auch oft so, weil man sich nicht beliebig weit von einer Menschengruppe entfernen kann. Aber nimm ein Tele und gehe weit weg und es sind alle drauf.
VG ralf
An der Stelle steh ich aufm Schlauch. Ich kann dir allerdings versichern, dass bei der Fotografie besagter led-Wand das kleine 105 1.4 gegenüber dem 400 2.8 ein helleres Bild erzeugt, also mehr Photonen auf die Sensorfläche bringt (selbe Belichtungszeit, iso etc.).
Das Bild wäre in dem Fall sogar um den Faktor 4 heller. In der Astrophotographie würden wir also unser SNR verdoppeln.
cs
Andi
Hallo Andi,
ja, das ist ja auch naheliegend, weil du das bessere Öffnungsverhältnis bei dem 105er hast. Hätte es auch f/2,8, dann wäre das Bild gleich hell, trotz mehr zählbarer Lampen ggü. dem Tele. Vielleicht habe ich es auch unklar erklärt oder dich falsch verstanden.
Mir ging es darum, dass das WW nicht mehr Licht einfängt als durch die Öffnung passt. Das hörte sich bei dir so nach Trichter an oder Fischernetz und alles wird dann durch die enge Öffnung gequetscht. Mir ging es darum, dass bei größerer Öffnung, aber gleichem Winkel/Sehwinkel mehr Photonen eingesammelt werden können.
VG ralf
Hallo Andi
Wen interessiert ein helleren Gesamtbild,
Stell dir das mit ganz dunkel runtergedimmten LEDs vor, die Einzelne heller Abbilden ist das Ziel, die anderen nützen gar nichts.
Zum Anderem du musst dir mal die Lichtstrahlen die von den LED ausgehen vorstellen,
Das geht Kugelförmig in alle Richtungen, aber ind Objektiv ällt davon nur der Keil der si h direkt mit der Öffnung verbinden lässt. Weitwinkel erfasst noch danebenliegende.
Wenn die LED nun aber sehr weit weg ist dann wird der Winkel von dem Kugelförmig angestrahltem Licht immer kleiner , bei unendlich fast parallele Strahlen.
So ein Stern ist aber bisschen größer wie unsere Optiken, deren Parallelen Lichtbündel geht massig neben dem Teleskop vorbei, das kann man nur mit größerer Öffnung einfangen.
Mit Weitwinkel, also kleiner Abbliden , könnte man das Licht von zwei Bildpunkten auf ein Pixel bringen , das war aber in den Bedingungen eingangs ausgeklammert.
Gruß Frank
ich finde diese Diskussion gerade in dieser trüben Zeit sehr interessant. Vielen Dank dafür. Für mich als Nicht-Physiker ist sie aber etwas zu akademisch und schwer praktisch fassbar.
Servus Peter,
ich finde die Diskussion auch interessant und sie passt zur Jahreszeit. Der Beitrag #27 von Gerd ist aber doch sehr anschaulich.
Vielleicht aus der Praxis des visuellen Beobachters heraus. Wenn ich mit meinem 8-Zoll f/8 ein Objekt anschaue, dann kann ich bei meinem Himmel, wenn's gut geht, Sterne bis ca. 14m5 mit bloßem Auge durch das Teleskop sehen (ich hatte da bisher ein 8mm-Okular genutzt). Hätte ich ein 8-Zoll f/4-Teleskop, dann würde ich mit einem Okular der halben Brennweite, also mit 4mm benötigen und dann würde ich aber genauso tief sehen können). Die 8 Zoll Öffnung definiert eben, wie viel Licht gesammelt wird und auf einen kleinen Punkt / Fleck konzentriert wird. Wäre alles beugungsbegrenzt, dann würde der Blendendurchmesser auch die Größe des Beugungsscheibchens definieren, also je größer die Öffnung, um so kleiner das Beugungsscheibchen. Das Öffnungsverhältnis spielt da keine Rolle.
Zurück zu meinem 8Zoll f/8-Teleskop. Wenn ich da also mit bloßem Auge einen 14m5-Stern noch sehen kann, dann könnte ich den auch sogar mit einem Handy durchs Okular fotografieren. Mit dem 8Zoll f/4 ginge es nicht besser oder schlechter, wenn ich eben das besagte 4mm-Okular verwenden würde. Würde ich beim 8Zoll-f/4-Teleskop auch ein 8mm-Okular verwenden, dann würde ich mehr Gesichtsfeld als beim f/8-Pendent haben. Ich sehe alle Objekte kleiner. Ich habe eben eine geringere Vergrößerung. Das entspräche meinen f/8-Teleskop mit einem 16mm-Okular.
Je größer die Öffnung, um so mehr Licht wird gesammelt und gebündelt.
Problem: Himmelhintergrund. Der ist nicht schwarz, aber dunkler als das zu sehende Objekt. Wäre das Objekt punktförmig, dann würde der Himmelshintergrund durch das Vergrößern dunkler erscheinen (Licht auf mehr Fläche verteilt durch das Vergrößern), das Objekt aber bliebe erstmal punktfömig, bleibt also hell. Ergo: ich sehe mit meinem f/8 am tiefsten, wenn ich hoch vergrößere.
Öffnungsverhältnis und Pixelgröße... Fotografiere ich, mache ich aber keine Okularprojektion, sondern nutze das Teleskop allein als Objektiv und den Chip stelle ich in die Bildebene (hier Brennebene, da das Licht ja aus Parallelstrahlen besteht. Auch hier ändert f/8 vs. f/4 nur die Vergrößerung. Sprich, bei f/4, also kleinere Brennweite bei gleicher Öffnung, ist die Abbildung auf dem Chip halb so groß. Ein Stern erscheint aber nicht, wie oben vereinfacht, punktförmig, denn das Teleskop erzeugt nur ein Beugungsscheibchen und das Seeing verschmiert es eh noch weiter als das. Ein Stern wird also bei meinem f/8-8-Zöller beispielsweise auf 64 Pixeln abgebildet (Zahl als Hausnummer), also auf 8 mal 8 Pixeln. Mit einem f/4 würde der Stern auf einen Kreis mit halbem Durchmesser abgebildet werden, dessen Licht also bei gleichem Chip auf entsprechend weniger Pixel verteilt werden. Da die Pixel des Chips die Photonen "zählen", werden sie folglich schneller gefüllt und zeigen schneller das Signal. Die Optik ist also "schneller". Würde ich aber bei dem f/8-Teleskop die Pixelgröße so vergrößern, dass das Sternscheibchen auf die gleiche Anzahl von Pixeln abgebildet würde, dann wäre auch die f/8-Optik "gleich schnell".
Würde nicht die Öffnung, sondern das Öffnungsverhältnis bestimmen, wie tief man käme, dann müsste ich durch ein kleines Teleskop, z.B. einen Vier-Zöller, der f/4 ist, ja tiefer sehen als mit meinem 8Zoll-f/8. Aber nicht das f/4 oder f/8 ist entscheidend, sondern die Öffnung.
Interessant ist, dass wir im Auge eine feste Pixelgröße haben, also eigentlich ein f/4-Teleskop das Licht des Sterns auf weniger Rezeptorzellen abbilden müsste als ein f/8 mit gleicher Öffnung. Trotzdem ist da visuell die gleiche Grenzgröße zu erwarten. Ich vermute, dass unser Auge eh durch die nachbearbeitung eine Art Binning betreibt, denn wir sehen ja die schwächsten Sterne eh nur indirekt betrachtet und da entsprechend unscharf – es wird da eh nachbearbeitet.
Was die Lichtmenge betrifft, also nur die Teleskopöffnung, so kann man es sich auch so geometrisch gut vorstellen:
Ein Stern sendet Photonen in alle Richtungen aus. Ist ein Stern also z.B. 11 Lichtjahre entfernt, so werden seine Photonen auf die Innenfläche einer gedachten Kugel verteilt, die 11 Lichtjahre Radius hat. Die Fläche ist also immens groß. Der prozentuale Anteil der Photonen, die das Teleskop sammelt, ist einfach nur das Verhältnis aus der Fläche der Teleskopöffnung und der Fläche der Kugel um den Stern mit dem Radius, der dem Abstand Erde-Stern entspricht. Um 2,5mal mehr Photonen (pro Sekunde) zu sammeln, also eine Größenklasse tiefer zu kommen bei visueller Beobachtung oder bei gleicher Belichtung, muss man also das Teleskop mit 2,5facher Fläche der Öffnung haben. Die Fläche ist Pi*r^2. Um eine 2,5fache Öffnungsfläche zu haben, muss ich den Durchmesser des Teleskops um die Wurzel von 2,5 vergrößern, also um den Faktor 1,58.
Mit meinem 8-Zöller packe ich 14m5. Dann brauche ich also 12,64 Zoll für 15m5, und für 16m5 schon 20 Zoll. Die Öffnung allein macht aus, wie viel Prozent des Sternenlichts ich auffange, nicht die Öffnungszahl.
Interessant ist der Aspekt der flächigen Objekte. Bei flächigen Objekten wird dessen Licht ja bei einem kleineren Öffnungsverhältnis (z.B. f/8 statt f/4) genauso wie der Hintergrund auf eine größere Flächje verteilt und erscheint dadurch wieder dunkler und kontrastärmer. Stathis erklärt aber (natürlich zurecht), dass auch diese Objekte z.B. aus kleinen Knoten bestehen, aus Feinstrukturen, die einerseits erst bei höherer Vergrößerung zu erkennen sind und die für sich auch hinreichend klein sind, dass sie auf wenige Pixel zerstreut werden und hier also die große Öffnung wieder mehr Photonen dafür liefert.
Ich erkenne es an meinem 22-Zöller (im Vergleich zu meinem 8-Zöller). Nebel und Galaxien, die im 8-Zöller gerade noch erkennbar sind und bei hoher Vergrößerung nicht mehr vom Hintergrund abzuheben sind, haben mit 22 Zoll so viel Licht, dass ich sie deutlich weiter vergrößern kann und noch immer sehe. Man hat dann auch genug Licht, Schmalbandfilter sinnvoll zu nutzen, wo dem 8-Zöller schnell die Puste ausgeht. Und das liegt sicher nicht daran, dass mein 8-Zöller f/8 ist und mein 22-Zöller (mit Paracorr, der schwach als Barlow wirkt) f/4 ist. Ich habe leider keien f/4-Achtzöller. Dass ich mit dem aber genauso gut sehen könnte, wie mit meinem 22-Zöller, weil das Öffnungsverhältnis gleich groß wäre, glaube ich einfach nicht. Auch nicht fotografisch (gleiche Tiefe mit 8 Zoll f/4 wie mit 22 Zoll f/4). Und wäre dem so, müsste ich mit meinem f/2,8-Teleobjektiv ja meinen 8-Zöller extrem übertreffen, was Tiefe bei gleicher Belichtungszeit angeht. Und dem ist bei identischem Chip schon nicht so.
Nur mal meine Gedanken dazu, wobei ich mich da mehr als visueller denn als Fotograf äußere.
Liebe Grüße,
Christoph
Zum Thema Öffnung vs. Öffnungsverhältnis ein kleiner Hinweis:
Visuell ist das Teleskop nur ein Teil des optischen Systems, denn erst mit dem Okular wird daraus ein Projektionssystem, mit dem das Licht ins Auge gelangt. Insofern ist die Öffnung maßgeblich, weil man die Vergrößerung davon getrennt per Okular einstellt. Diese bestimmt wiederum, auf welche Netzhautfläche das einfallende Licht verteilt wird.
Hier kommen dann weitere Grenzen zum Tragen, wie Austrittspupille, auf die ich nicht näher eingehe.
Fotografisch gilt dagegen: Teleskop = Objektiv (Okularprojektion mal außen vorgelassen).
Hier gilt die kleine Einschränkung, dass die Lichtmenge von Punktlichtquellen nur von der Öffnung, nicht vom Öffnungsverhältnis abhängig sind. Das ändert sich etwas, wenn Punktlichtquellen aufgrund von Beugung nicht punktförmig abgebildet werden. Flächenhelligkeiten sind dagegen vom Öffnungsverhältnis abhängig. Wie diese Lichtmenge sich dann auf die Sensorpixel verteilt, ist auch eine Frage der Pixelgröße.
In der Astrofotografie geht es allerdings weniger um ein "ordentlich" belichtetes Bild, sondern darum, dass das Nutzsignal vom Rauschen getrennt werden kann. Zu Analogzeiten kennt jeder alte Hase noch die Situation, dass man dem Labor extra sagen musste: "VORSICHT Negative nicht schneiden!" weil die sonst immer davon ausgingen, dass sie da maximale Fehlbelichtungen/Unterbelichtungen vor sich haben und diese als "Schrott" wegschnitten.
Das zeigt, dass man mit der Logik der normalen Fotografie nur bedingt weiter kommt. Astrofotografie folgt einer abgewandelten Logik, bei der es heute darauf ankommt, für ein Einzelbild ein optimales Signal/Rauschverhältnis (SNR signal noise ratio) zu erreichen und die dafür nötige Belichtungszeit mit der Gesamtzeit für einen Bilderstack abwägen muss. Wobei beim Stacken gilt: Das SNR verbessert sich im Verhältnis Wurzel(Bildanzahl). Das kann man via Standardabweichung mathematisch belegen, denn Rauschen ist letztlich die Schwankung der Photonen, die ein Sensor "zählt" bzw. die Elektronenladung, die beim Auslesen des Sensorpixels in einen Zahlenwert für die digitale Nachverarbeitung umgewandelt wird. Jedes Einzelbild startet da einen Zählvorgang, was mathematisch einer Stichprobe entspricht.
Wo wir bei Statistik sind. Mit einem Hypothesentest kann man noch viel besser das Rauschen eliminieren. Das nutzen manche Programme bei der Frage: Ist das ein Stern oder nicht? (zusätzlich: In welche Helligkeitsklasse fällt er?) Hilfreich z.B. beim Plate Solving. Astrobilder wirken dann allerdings "gemalt". Diese Technik wird z.B. genutzt um Funksignale der Voyager-Sonden noch zu empfangen. Da wird im Singalrauschen des Empfängers gefragt: Passt das zu dem Sendesignal (Frequenz, Modulierung) oder nicht?
Hallo Christoph,
du hast es doch hier sehr richtig beschrieben.
Ein Stern wird also bei meinem f/8-8-Zöller beispielsweise auf 64 Pixeln abgebildet (Zahl als Hausnummer), also auf 8 mal 8 Pixeln. Mit einem f/4 würde der Stern auf einen Kreis mit halbem Durchmesser abgebildet werden, dessen Licht also bei gleichem Chip auf entsprechend weniger Pixel verteilt werden. Da die Pixel des Chips die Photonen "zählen", werden sie folglich schneller gefüllt und zeigen schneller das Signal. Die Optik ist also "schneller". Würde ich aber bei dem f/8-Teleskop die Pixelgröße so vergrößern, dass das Sternscheibchen auf die gleiche Anzahl von Pixeln abgebildet würde, dann wäre auch die f/8-Optik "gleich schnell".
Es zählt also für die Tiefe das Öffnungsverhältnis und die Pixelgröße aber nicht die Öffnung !!!
Würde die Öffnung für die Tiefe zählen dann dürfte es bei konstanter Öffnung und Pixelgröße wie es in deinem Beispiel ja der Fall ist keinen Unterschied zwischen F4 und F8 geben.
Warum also gleich danach wieder die falsche Annahme das die Öffnung zählen würde?
Würde nicht die Öffnung, sondern das Öffnungsverhältnis bestimmen, wie tief man käme, dann müsste ich durch ein kleines Teleskop, z.B. einen Vier-Zöller, der f/4 ist, ja tiefer sehen als mit meinem 8Zoll-f/8. Aber nicht das f/4 oder f/8 ist entscheidend, sondern die Öffnung.
Du hattest gerade selber festgestellt das die Öffnungszahl und die Pixelgröße entscheidend sind und behauptest nun das Gegenteil.
Und ja ein kleines Teleskop mit F4 kommt tatsächlich in der gleichen Zeit tiefer wie ein großes mit F8.
Das kannst du anhand deines oben verwendeten Ansatzes über die Anzahl der Pixel sehr leicht nachvollziehen.
Du musst natürlich noch die Brennweite berücksichtigen.
Das 200mm F8 hat 1600mm Brennweite und soll das Licht auf 8x8 = 64 Pixel verteilen
Das 200 F4 hat 800mm Brennweite und verteilt bei halber Brennweite das Licht folglich auf die halbe Größe also 4x4 = 16 Pixel.
Ein 100 F4 hat 400mm Brennweite und verteilt das Licht folglich auf 2x2 = 4 Pixel
Da die 100mm Öffnung aber nur halb so groß wie die 200mm Öffnung ist wird nur 1/ 4 des Lichts gesammelt. Dafür wird das Licht dann aber auch auf 1/ 4 der Pixel also auf 4 statt 16 Pixel verteilt.
Folglich bekommt jeder einzelne Pixel bei 100 F4 genauso viel Licht wie bei 200F4.
Und er bekommt bei 100F4 auch 4 mal so viel Licht wie bei 200 F8.
Denn es steht hier die mit 100mm Öffnung eingesammelten Lichtmenge verteilt auf 4 Pixel gegen die 4 fache eingesammelte Lichtmangel der 200mm Öffnung verteilt auf 64 Pixel.
Also auf 64 Pixel / 4 Pixel = 16 mal mehr Pixel.
Wir haben bei der 200F8 Optik also 16-mal mehr Pixel bei 4 flacher Lichtmenge.
Auf ein Pixel fällt damit 16/4 = 4 mal weniger Licht als bei der 100F4 Optik.
Interessant ist, dass wir im Auge eine feste Pixelgröße haben, also eigentlich ein f/4-Teleskop das Licht des Sterns auf weniger Rezeptorzellen abbilden müsste als ein f/8 mit gleicher Öffnung. Trotzdem ist da visuell die gleiche Grenzgröße zu erwarten. Ich vermute, dass unser Auge eh durch die nachbearbeitung eine Art Binning betreibt, denn wir sehen ja die schwächsten Sterne eh nur indirekt betrachtet und da entsprechend unscharf – es wird da eh nachbearbeitet.
Das visuell bei gleicher Öffnung und Vergrößerung unabhängig von der Öffnungszahl die gleiche Bildhelligkeit zu verzeichnen ist liegt daran das visuell die AP für die Bildhelligkeit entscheidend ist.
Und wenn du in beiden Fällen die gleiche AP verwendest dann hast du natürlich auch die gleiche Bildhelligkeit. Verwendest du aber eine andere AP dann wird sich auch die Bildhelligkeit ändern.
Bei Foto ist es aber wie oben gerade vorgerechnet die Öffnungszahl welche die Bildhelligkeit bestimmt (natürlich neben Pixelgröße und Belichtungszeit).
Bei der visuellen Grenzgröße eines Sterns ist das noch mal etwas anderes da dieser kein flächiges Objekt, sondern eine Punktlichtquelle ist.
Die Vergrößerung spielt hier also erst mal keine Rolle, du wirst ihn nie wie einen Planeten als Scheibchen auflösen können.
Alles was du zu sehen bekommst wird das Beugungsscheibchen sein.
Daher ist hier die AP zumindest bis bis zu dem Punkt ab dem du das BS als flächiges Objekt sehen kannst irrelevant.
Erst ab diesen Punkt wird dann auch das BS mit kleiner werdender AP dunkler.
Das ist auch der Grund warum man visuell mit größerer Öffnung eine höhere Grenzgröße erreicht.
Grüße Gerd
Hallo Andi,
Denk das problem mit der eimerbetrachtung ist halt, dass man schnell denkt, der regen oder die photonen kommen nur gerade von oben (was mit höherer f ratio auch zunehmend der fall ist) aber ein weitwinkligeres teleskop fängt halt auch photonen aus dem gesamten abgedeckten winkel auf.
das Licht für einen „Bildpunkt“ muss zwar nicht gerade von vorn kommen sondern es kann auch schräg unter einem Winkel einfallen aber dennoch sind die einfallenden Strahlen aus dem unendlichen alle Parallel.
Hier mal der Strahlengang für einen „Bildpunkt“ direkt vor der Öffnung und einen der sich etwas seitlich befindet.
Nun ist der „Bildpunkt“ in der Praxis aber kein Punkt also unendlich klein, sondern er hat eine bestimmte Größe und das ist bei digitaler Fotografie die Pixelgröße.
Das bedeutet die Strahlen die ein Pixel treffen sind nicht streng parallel sondern haben einen kleinen Winkel zueinander der von der Pixelgröße und der Brennweite des Teleskops definiert wird.
Es ist der Abbildungsmaßstab/Pixel.
Dieser ist zb. bei 500mm Brennweite und 3ym Pixelgröße 1,23“/Pixel
Das bedeutet 1 Pixel sammelt nur das Licht das aus einem winzigen Abschnitt von 1,23“ kommt.
Deine weiter vorn gezeigte Zeichnung ist also irreführend das sie nicht den Winkel des Lichts zeigt der auf einen Pixel fällt, sondern den Winkel der auf den kompletten Sensor fällt.
Deine Zeichnung wäre also nur dann zur Beurteilung der Bildhelligkeit zu gebrauchen, wenn der ganze Sensor nur 1 Pixel hätte aber dann kann man ja schlecht von einem Bild sprechen.
Bei mehr als einem Pixel auf dem Sensor sagt deine Zeichnung also nur etwas zum erreichten Feld aber nicht zur Bildhelligkeit.
Das Feld kannst du über die Sensorgröße ja auch verändern aber die Bildhelligkeit beeinflusst das bei unveränderter Pixelgröße nicht.
Nur wenn du die Pixelgröße änderst ändert sich die Bildhelligkeit bei gleicher Öffnungszahl.
Es kommt also auf die Pixelgröße und die Öffnungszahl an aber nicht auf die Sensorgröße.
Die Sensorgröße und die Brennweite bestimmen das Feld das abgebildet wird.
Grüße Gerd
Hallo Christoph,
Alles anzeigenVielleicht aus der Praxis des visuellen Beobachters heraus. Wenn ich mit meinem 8-Zoll f/8 ein Objekt anschaue, dann kann ich bei meinem Himmel, wenn's gut geht, Sterne bis ca. 14m5 mit bloßem Auge durch das Teleskop sehen (ich hatte da bisher ein 8mm-Okular genutzt). Hätte ich ein 8-Zoll f/4-Teleskop, dann würde ich mit einem Okular der halben Brennweite, also mit 4mm benötigen und dann würde ich aber genauso tief sehen können). Die 8 Zoll Öffnung definiert eben, wie viel Licht gesammelt wird und auf einen kleinen Punkt / Fleck konzentriert wird. Wäre alles beugungsbegrenzt, dann würde der Blendendurchmesser auch die Größe des Beugungsscheibchens definieren, also je größer die Öffnung, um so kleiner das Beugungsscheibchen. Das Öffnungsverhältnis spielt da keine Rolle.
Öffnungsverhältnis und Pixelgröße... Fotografiere ich, mache ich aber keine Okularprojektion, sondern nutze das Teleskop allein als Objektiv und den Chip stelle ich in die Bildebene (hier Brennebene, da das Licht ja aus Parallelstrahlen besteht. Auch hier ändert f/8 vs. f/4 nur die Vergrößerung. Sprich, bei f/4, also kleinere Brennweite bei gleicher Öffnung, ist die Abbildung auf dem Chip halb so groß. Ein Stern erscheint aber nicht, wie oben vereinfacht, punktförmig, denn das Teleskop erzeugt nur ein Beugungsscheibchen und das Seeing verschmiert es eh noch weiter als das. Ein Stern wird also bei meinem f/8-8-Zöller beispielsweise auf 64 Pixeln abgebildet (Zahl als Hausnummer), also auf 8 mal 8 Pixeln. Mit einem f/4 würde der Stern auf einen Kreis mit halbem Durchmesser abgebildet werden, dessen Licht also bei gleichem Chip auf entsprechend weniger Pixel verteilt werden. Da die Pixel des Chips die Photonen "zählen", werden sie folglich schneller gefüllt und zeigen schneller das Signal. Die Optik ist also "schneller". Würde ich aber bei dem f/8-Teleskop die Pixelgröße so vergrößern, dass das Sternscheibchen auf die gleiche Anzahl von Pixeln abgebildet würde, dann wäre auch die f/8-Optik "gleich schnell".
Würde nicht die Öffnung, sondern das Öffnungsverhältnis bestimmen, wie tief man käme, dann müsste ich durch ein kleines Teleskop, z.B. einen Vier-Zöller, der f/4 ist, ja tiefer sehen als mit meinem 8Zoll-f/8. Aber nicht das f/4 oder f/8 ist entscheidend, sondern die Öffnung.
das passt schon so.
Visuell, also mit den Augen, kannst Du jede Nacht sehen, wie viel tiefer Du mit einem größeren Teleskop kommst, weil Du bei gleicher AP einfach schon eine viel höhere Vergrößerung und damit auch Auflösung hast. Das ist ja sogar gegeben, wenn Du über das Okular auf die gleiche Vergößerung gehst und mit dem größeren Teleskop eine wesentlich größere AP anliegt. Da spielen dann noch die größere Lichtsammelleistung, Farbsättigung, grundsätzliche Teleskopcharakteristig pp eine Rolle für das Auge und unsere Augenblickswahhrnehmung.
In Deinem fotografischen Beispiel fehlt m.E. die Tatsache, dass Du, beim Wechsel von f/8 auf f/4 mit dem größeren Öffnungsverhälnis nicht nur die Fläche verkleinerst, auf die sich die Pixel verteilen, sondern auch den Abbildsungsmaßstab entsprechend verkleinerst. Du wirst mir der Methode schneller, weil Du die gleiche Lichtmenge in kleinere Fläche packst, kommst aber NICHT tiefer, kannst also kleinere, schwächer Sterne so nicht "besser" auflösen, sondern irgendwann (auch über längere Belichtungszeit) gar nicht mehr. Wechselst Du auf ein doppelt großeres Teleskop bei bei f/4 holst Du sie mit dem gleichen sonstigen setup noch locker auf den Chip oder Du wechselst biel gleicher Öffnung und gleichem Setup wieder zu f/8 denn Beides verändert den Abbildungsmaßstab.
Da hast Du dann die Analogie zum visuellen Beobachten auch da, wo aus der Augenblickswahrnehmung Stunden werden.
Gehst Du mit Deinem 8 Zoll f/8 von 100fach auf 50fach hast Du ziemlich kleine Objekte und deutliuch weniger Auflösung.
Gruß
Günther
6. Im Gegensatz zur Tageslichtfotografie mit Licht im Überfluss, hat bei der Deep Sky Fotografie von schwachen Objekten das Rauschen einen dominanten Einfluss. Rauschquellen sind das Rauschen des Himmelshintergrundes, Rauschen durch Streulicht auf dem Weg zum Chip, das thermische Rauschen der Kamera und das Ausleserauschen der Kamera (hab ich was vergessen?) Bei Aufnahmen unter hoher Lichtverschmutzung dominiert das Hintergrundrauschen bei weitem die Kameraeffekte. Das gilt erst recht für moderne gekühlte CMOS Kameras. Das Rauschen nimmt mit der Wurzel des Lichtsignals ab. Will man das Rauschen halbieren, muss man die Lichtmenge vervierfachen, z.B. durch die doppelte Öffnung (= 4-fache Lichtsammelfläche), oder 4-fache Belichtungszeit.
Ciao Stathis,
Stimmt alles im Prinzip (und auch gut formuliert !), aber im Detail noch:
Ja Du hast im Prinzip hier etwas vergessen, nämlich: man geht i.a. so vor, dass alle Messdaten, die ins Ergebnis einfliessen auch in ihrem Betrag zum Rauschen (sprich: statistischen Fehlern) berücksichtigt werden müssen, d.h. im Prinzip schreibst Du die gesamte Formel hin, wie Du das Endergebnis berechnest und dann musst Du mit den Regeln der Fehlerfortpflanzung (Wiki) - ganz spezifisch für diese Formel - (etwas elaborierte Mathe) ausrechnen wie sich die Fehlerbeiträge letztlich zum Endfehler zusammensetzen. Natürlich kann sich dann herausstellen, dass einzelne Fehlerbeiträge irrelevant (weil verschwindend klein relativ zu dominanten, anderen Fehlerbeiträgen) sind.
Soll heissen - streng genommen hast Du vergessen:
- Rauschen des Darks
- Rauschen des Flatfields
...weil diese ja ins Endergebnis eingehen.
Das Dark wird abgezogen, das Flatfield wird reindividiert. Deren Fehler gehen deshalb verschieden ins Endergebnis ein. Vereinfacht kann man sagen: bei Addition/Subtraktion addieren sich die Absolutfehler (Delta F) quadratisch, bei Division/Multiplikation addieren sich die relativen Fehler (Delta F/ F) quadratisch. Mit allg. Fehlerfortpflanzung kann man das für jede beliebige Funktion ausrechnen, nicht nur für die Banalfunktionen +- und ×/.
Dies aber alles nur FYI, meist wird man sowas ignorieren und annehmen beides sei unendlich genau gemessen (was in Spezialfällen vielleicht dann aber nicht stimmt und zu Erstaunen/Problemen führen kann ;-).
Ausserdem hast Du noch - ganz wichtig ! - vergessen den Shotnoise des (Objekt-) Signals selber.
Schöne Grüsse,
Peter
Ah sorry sehe gerade Du hattest Ausleserauschen ja genannt. Sorry, das Dark hast Du also ! Nur Flatfield fehlt und der Shotnoise =SQRT(photon counts).
Peter
Und ja ein kleines Teleskop mit F4 kommt tatsächlich in der gleichen Zeit tiefer wie ein großes mit F8.
Gerd, das glaubst du doch nicht wirklich, oder?
Deine Aussage gilt nur für sehr, sehr kleine Brennweiten und nur für Punktlichtquellen, die von einem einzelnen Pixel abgebildet werden.
Guck durch, oder fotografiere durch, egal mit welcher Kamera und Pixelgröße.
Warum streben die Profis nach großer Öffnung?
Warum macht mein Scheißhandy nicht besonders tiefe Aufnahmen, es hat f/1,2.
Warum hat Hubble keinen Reducer?
Dein Gedankenfehler ist der, dass du geometrisch denkst. Hat Tino dir weiter oben schon gesagt.
Bei der Tageslichtfotografie, mit sehr vielen Photonen, nähert sich der geometrische Wert dem Photonenfluss-Wert an. Nicht so, wenn nur wenige Photonen pro Sek. vom Objekt kommen. Und genau dieses, dem Signal innewohnenden Rauschen (Schrotrauschen, Shotnoise), verhält sich eben nicht geometrisch. 10 Photonen streuen mehr als 100. bei 100 ist der SNR-Abstand höher und du kommst tiefer.
VG ralf
In Deinem fotografischen Beispiel fehlt m.E. die Tatsache, dass Du, beim Wechsel von f/8 auf f/4 mit dem größeren Öffnungsverhälnis nicht nur die Fläche verkleinerst, auf die sich die Pixel verteilen, sondern auch den Abbildsungsmaßstab entsprechend verkleinerst.
Servus Günther,
das fand ich selbsterklärend. Das Verkleinern betrifft natürlich den Abbildungsmaßstab, weshalb man ja bei einem f/8-Teleskop im Vergleich zu einem f/4-Teleskop größere Pixel als Chip nutzen kann. Man hat dann die gleiche Winkelauflösung wie das f/4-Teleskop mit keinen Pixeln, da beide die gleiche Öffnung haben. Und durch die größeren Pixel hat man pro "Topf" gleich viele Photonen pro Sekunde, ob nun f/4 mit kleinen Pixeln oder f/8 mit großen Pixeln.
Liebe Grüße,
Christoph
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