Einfluss Öffnung/Öffnungsverhältnis/Brennweite bei Deep Sky

  • Servus Christoph,

    jetzt mal Butter bei die Fische...

    Dein Beispiel geht leider an der von Stathis gestellten Frage und den von ihm getroffenen Überlegungen/Annahmen vorbei. Es soll doch geklärt werden, wie sich die pure Öffnung oder die Brennweite oder das Öffnungserhältnis auswirkt.


    Dazu wären zwei gleich lang belichtete Einzelbilder von Sternen und zwei gleich lang belichtete Einzelbilder eines flächigen Objekts nötig. Und die jeweils ohne irgendwelche nachträgliche Bilderarbeitung bewerten/vermessen. Welches zeigt eine größeren Wert der Helligkeit/Pixelwert bei den Sternen bzw. des flächigen Objekts? Die Belichtungszeit muss dabei so gewählt sein, dass die Pixel nicht zu 100% gesättigt werden.


    Zum Versuch mit Sternen vielleicht ein Feld auswählen, in dem keine so große Sterndichte vorliegt wie in deinem Beispiel, dann kann man auf dem Bild mit dem Tele auch besser erkennen, was da an lichtschwachen Sternen noch erkennbar ist. Die größere Optik sollte hier klar gewinnen, wenn man Sterne als punktförmig abgebildet betrachtet, allerdings muss man dann auch genau hinschauen, wie die größere Brennweite das Licht auf wieviel mehr Pixel verteilt hat.


    Gruß Stefan

  • Die Diskussion kann auch weiter ruhig und sachlich sein. Evtl. steh ich einfach auf dem Schlauch :D

    und ich tu es nach wie vor und für den Moment ist das ok. Vielleicht macht es ja dann doch nochmal klick bei mir.


    Du belegst hier nämlich nur die erste meiner beiden getroffenen Aussagen:


    Größere öffnung = mehr photonen pro bogensekunde


    Dein Teleskop mit der deutlich größeren Öffnung liefert mehr Licht pro Anteil Himmelsfläche.

    Du lässt aber komplett außer acht, dass das kleine 200 2.8 eine deutlich größere Region ablichtet.

    Das was du hier zeigst ist ein Ausschnitt des Bildes, das taugt aber nicht als Vergleich. Während dein langbrennweitiges Teleskop halt evtl. tatsächlich nur diesen Himmelsausschnitt zeigt, sammelt das 200mm Tele das Licht einer wesentlich größeren Himmelsfläche.

    Zoom doch mal nicht bis zur gleichen Objektgröße sondern Zoom das Bild des f8 Gerätes genau so weit rein wie das des Teles also z.B. um 400 oder 500%.

    Oder anders herum, wende beim 200 2.8 Bild genau so wenig Zoom an wie bei dem anderen, das Bild sollte deutlich weniger verrauscht wirken.

    Einer der einfachsten Wege um ein schlechtes Astrofoto gut wirken zu lassen, ist es einfach klein genug darzustellen.


    Und um nochmal klar zu machen was ich hier meine:


    1. Je größer die Öffnung desto mehr Photonen eines bestimmten Bereiches werden gesammelt, also z.B. von M22.


    2. Eine Teleskop mit einer schnelleren f-ratio betrachtet aber bei gleicher oder kleinerer Öffnung eine größere Himmelsfläche. Es liefert also nicht bezogen auf ein bestimmtes Objekt mehr Licht sondern einfach insgesamt.


    Deinen Test würde ich dann als gültig betrachten, wenn du zwei Raw-Aufnahmen mit den beiden Optiken (gleiche Belichtungszeit, gleiche Iso, gleiche Kamera) in unbearbeitetem Zustand vergleichst.

    Hier gehe ich nach wie vor davon aus, dass das Bild des 200 2.8 heller sein wird.


    Sorry nochmal fürs aufm Schlauch stehen aber was auch immer ihr meint, mir will gerade nicht in meinen Kopf.

  • Hallo Christoph


    Beide Bilder wurden mit der gleichen Routine gestackt und bearbeitet (


    das mag auf das stapeln zutreffen aber nicht auf die Bearbeitung denn es ist ausgeschlossen das bei gleicher Pixelgröße mit 200mm Brennweite M22 genauso groß abgebildet wird wie mit 1600mm Brennweite.

    Es muss hier einen Größenunterschied von 1zu 8 geben.

    Du hast den M22 mit der 200mm Brennweite also mindestens auf das 8-fache aufgeblasen.

    Also sage uns doch nicht das die Bearbeitung in beiden Fällen exakt die Gleiche war.


    Ich bitte dich daher hier erst einmal beide Aufnahmen in original Auflösung zu vergleichen und nicht die eine künstlich um mindestens Faktor 8 aufzublasen.

    Das die Auflösung bei 200mm Brennweite und gleicher Pixelgröße wesentlich geringer ist als bei 1600mm Brennweite und M22 hier daher bei weitem nicht so gut aufgelöst werden kann wie mit 1600mm Brennweite ist eine Selbstverständlichkeit die hier noch nie Jemand bezweifelt hatte.

    Das musst du uns also nicht noch mal beweisen


    Und das der kleine M22 mit der 200mm Brennweite bereits deutlich überbelichtet ist und im Zentrum schon ausbrennt während beim großen M22 mit 1600mm Brennweite von Überbelichtung und ausbrennen keine Rede sein kann ist unübersehbar.


    Also bitte zeige uns für beide Brennweiten die original Auflösung.

    Du kannst das Feld gerne beschneiden aber M22 muss in beiden Fällen in original Auflösung dargestellt sein.

    Dann können wir weiterreden.

    Vorher macht es keinen Sinn.


    Grüße Gerd

  • Hallo, Christoph,


    die Sache ist sehr komplex, denke ich, da es zuviele Parameter für einen Vergleich gibt, die bedacht werden müssen, z.B. vielleicht auch die Verbesserungsmöglichkeit der Pixelgröße der Kamera, um die Auflösung des kleinen tele zu verbessern. Ich habe hier z.B. Deinen V40-Stern, der bei mir mit einem 6" f/3.0 Newton, also 450 mm und einer 3,77 µm Pixel-Kamera auch deutlich erkennbar ist, etwa in der Bildmitte.



    viele Grüße

    Andreas

  • Hallo Christoph,

    Butter bei die Fische


    das ist sehr einfach und Gerd selbst liefert die zutreffende Antwort:


    Für eine Punktlichtquellen gilt meine Aussage eben gerade nicht, sondern sie gilt ausschließlich für flächige Objekte.

    Denn bei einer Punktlichtquelle spielt die Brennweite keine Rolle und damit kann hier natürlich auch nicht das Verhältnis von Brennweite und Öffnung eine Rolle spielen.

    Für Punktlichtquellen ist in der Tat ausschließlich die Öffnung relevant.

    Ihr macht es Euch zu schwer.

    Was für eine Punktlichtquelle gilt die als Beugungsscheibchen definierter Größe im Brennpunkt eines Teleskops mit definiertem Öffnungsverhältnis und Öffnung abgebildet und dann nachvergrößert wird, gilt natürlich auch für eine entsprechende Ansammlung von Punktlichtquellen.


    Gruß

    Günther

    Jeder macht sich die Probleme die er haben möchte,

    sei es um sie zu lösen oder um sie zu pflegen.

  • wenn ich Dein Post richtig verstehe, dann möchtest Du zeigen, dass mit d=200mm, f/8, tiefer belichtet werden kann als mit d=70mm, f/2.8 bei Verwendung derselben Kamera. Ich befürchte jedoch, dass hier zu viele Parameter gleichzeitig verändert werden, so dass eine klare Schlussfolgerung nicht möglich ist. Hier wird ein langbrennweitiges Spiegelteleskop mit einem kurzbrennweitigen Linsenteleskop verglichen. Insbesondere ist im Falle des RC die Pixel-Scale mit 0.73" / px im leichtem Oversampling, während im Falle des Teleobjektives mit 5.9" / px in sehr großem Undersampling gearbeitet wird.

    Servus Oliver,


    ich wollte nur einen groben Vergleich anstellen. Hier im Faden geht es ja stark hin und her. Ich hatte ja angemerkt, dass man beim Vergleich eines 8-Zöllers mit f/8 abbildet und einem mit f/4 beim ersteren größere Pixel haben kann und er, wenn man die Pixel vergrößert, er genauso "schnell" wir der f/4 ist. Das entspricht einander. Es wurde hier aber auch geschrieben im Faden), dass man selbst mit Minioptik bei besserem Öffnungsverhältnis tiefer komme als mit großer Öffnung, da die Öffnung irrelevant sei. Und letzteres halte ich für falsch.


    Ich verweise diesbezüglich auch auf meinen ersten, langen Beitrag hier im Faden (#42). Was kann ich also sonst tun, außer auf der Festplatte zu suchen. Mir ist klar, dass hier viele Parameter verändert wurden. Es wird hier aber eben auch behauptet, dass selbst mit z.B. 2 mm Öffnung schneller tiefere Bilder als mit z.B. 20 Zoll gemacht werden, wenn das Öffnungverhältnis besser sei, da nur dieses relevant sei. Und das stimmt eben nicht.


    Dass ich den gleichen Chip genommen habe (beide Fotos wurden eben mit der gleichen Kamera gemacht), ist ja hilfreich für die Betrachtung. Das wurde ja gefordert. Also habe ich den Paramater gleich gelassen (bzw. habe wqas gesucht, was mit gleicher Kamera fotografiert wurde). Klar, beide Bilder sind gestackt und beide Bilder sind bearbeitet. Aber da die Optik mit schnellerem Öffnungsverhältnis deutlich mehr Belichtungszeit abbekommen hat, sollte eigentlich eine größere Tiefe erreicht werden.


    Meiner Meinung nach sollten hier für einen angemessenen Vergleich so wenig wie möglich Parameter geändert werden. Da der Einfluss der Öffnung untersucht werden soll ist es angemessen, auch nur diese zu verändern und die sonstigen technischen Gegebenheiten zu nicht verändern, also dasselbe Teleskop mit derselben Brennweite und dieselbe Kamera. Bei einem derartigen Vergleich würde ich zum einen bei voller Öffnung 30min belichten, dann die Öffnung mit einer Blende verringern (z.B. auf 100mm) und dann erneut 30min belichten.

    Klar, könnte man machen (habe ich aber nicht auf der Festplatte). Es kann dir aber jeder sagen, was dabei herauskommt. Alles bleibt gleich, nur die Öffnung wird kleiner, dann wird weniger Licht gesammelt. Es ändert sich aber nicht nur die Öffnung, sondern dadurch auch das Öffnungsverhältnis. Dann würde zurecht eingeworfen werden, dass es eben das Öffnungsverhältnis sei... Man müsste daher die Öffnung gleich lassen und die Brennweite ändern. Und dann hätte man zwei Teleskope, die sich nur im Öffnungsverhältnis unterscheiden. Würde man jetzt bei beiden den gleichen Chip verwenden, dann ist der Abbildungsmaßstab anders. Würde man das durch kleinere Pixel ausgleichen, bekäme man wieder dasselbe heraus, egal ob f/4 oder f/8. Die Öffnung definiert die Winkelgröße des Beugungsscheibchens. Das Öffnungsverhältnis macht hingegen den Abbildungsmaßstab des Beugungsscheibchens auf dem Chip aus. Das Auflösungsvermögen macht natürlich die Winkelauflösung aus. Beide Teleskope hätten also die gleiche Auflösung, weil gleiche Öffnung vorliegt, Welches ist aber schneller, bildet schneller mehr Tiefe ab? Und da hängt es eben von der Pixelgröße des Chips ab. Das ist ja auch bei derselben Optik so. Gleiches Teleskop, alle Parameter gleich, aber die Pixelgröße des Sensors wird verändert. Je größer die Pixel, umso schneller sind sie ausbelichtet. Also: je größer die Pixel, umso "schneller" das Teleskop. Geht nicht beliebig, weil man sonst Pixel hat, die größer als die Beugungsscheibchen sind und man Auflösung verlieren würde.


    Mein Beispiel war nur e9in Grobvergleich, um zu veranschaulichen, dass es neben dem Öffnungsverhältnis auf weitere Parameter ankommt.


    Liebe Grüße,

    Christoph

    Mein Verein: Astronomische Gesellschaft Buchloe e.V.

    Meine Ausrüstung:

    Teleskope: 22" (560 mm)  f/3.5 Dobson (Martini / Oldham Optical)  –  Omegon Ritchey-Chretien Pro RC 203/1624; Montierung: iOptron CEM40G  –  Ferngläser (8 x 42, 20 x 60)

    Kamera: Canon EOS 6D Mark II (Vollformat, unmodifiziert); Kameraobjektiv: meist Canon EF-200 mm f/2.8 Teleobjektiv

  • Dazu wären zwei gleich lang belichtete Einzelbilder von Sternen und zwei gleich lang belichtete Einzelbilder eines flächigen Objekts nötig. Und die jeweils ohne irgendwelche nachträgliche Bilderarbeitung bewerten/vermessen. Welches zeigt eine größeren Wert der Helligkeit/Pixelwert bei den Sternen bzw. des flächigen Objekts? Die Belichtungszeit muss dabei so gewählt sein, dass die Pixel nicht zu 100% gesättigt werden.

    Servus Stefan,


    sorry, habe ich nicht. Hast du solche Vergleichbilder auf der Festplatte parat? ;) Die Einzelbilder haben andere Belicxhtungszeiten. Bei dem mit dem 200mm-Tele waren es 526 mal 4 Sekunden (war auf der MiniTrax, Kamera plus Objektiv waren zu schwer, um besser nachgeführt zu werden, daher nur 4 Sekunden pro Frame), mit dem RC waren es 90 × 15 Sekunden.


    Liebe Grüße,

    Christoph

    Mein Verein: Astronomische Gesellschaft Buchloe e.V.

    Meine Ausrüstung:

    Teleskope: 22" (560 mm)  f/3.5 Dobson (Martini / Oldham Optical)  –  Omegon Ritchey-Chretien Pro RC 203/1624; Montierung: iOptron CEM40G  –  Ferngläser (8 x 42, 20 x 60)

    Kamera: Canon EOS 6D Mark II (Vollformat, unmodifiziert); Kameraobjektiv: meist Canon EF-200 mm f/2.8 Teleobjektiv

  • Deinen Test würde ich dann als gültig betrachten, wenn du zwei Raw-Aufnahmen mit den beiden Optiken (gleiche Belichtungszeit, gleiche Iso, gleiche Kamera) in unbearbeitetem Zustand vergleichst.

    Hier gehe ich nach wie vor davon aus, dass das Bild des 200 2.8 heller sein wird.

    Meinst du mich mit dem Beitrag? Vermutlich ja, da sich das ja eher auf mich bezieht... Der Bezug auf das auf dem Schlauch stehen galt Gerd-2, der dir Unbelehrbarkeit vorgeworfen hat. Ich habe dir nichts vorgeworfen.


    Ich kann dir solche perfekten Vergleichsaufnahmen leider nicht von meiner Festplatte backen. Gleiche Iso (Iso ist egal, wenn man dadurch nicht überbelichtet), gleiche Kamera ist beides gegeben. Unbearbeitet sind es ERinzelframes mit unterschiedlicher Belichtungszeit.

    Dass der Hintergrund beim 2,8er heller wird, ist klar, Es geht aber um das Erkennen schwächerer Objekte vor dem Hintergrund.


    Die Fotos sind nur ein Grobvergleich. Und ja, auch die Region ist ungünstig. Ich fotografiere aber mit dem 200mm-Tele eben v.a. Milchstraßenregionen und keine sternarmen Gebiete. Es war also kein Test, sondern ein Fischen auf der Festplatte.


    Und nein, ich glaube nicht, dass ein 200mm-Objektiv besser und schneller Tiefe als ein 8-Zöller liefert, wenn dieses das schnellere Öffnungsverhältnis aufweist. Und nur dafür, für diesen Nebenaspekt, war der Vergleich gedacht.


    Liebe Grüße,

    Christoph

    Mein Verein: Astronomische Gesellschaft Buchloe e.V.

    Meine Ausrüstung:

    Teleskope: 22" (560 mm)  f/3.5 Dobson (Martini / Oldham Optical)  –  Omegon Ritchey-Chretien Pro RC 203/1624; Montierung: iOptron CEM40G  –  Ferngläser (8 x 42, 20 x 60)

    Kamera: Canon EOS 6D Mark II (Vollformat, unmodifiziert); Kameraobjektiv: meist Canon EF-200 mm f/2.8 Teleobjektiv

  • Hallo zusammen,


    spannend, dass bei so einem vermeintlich einfachen Thema so kontrovers diskutiert wird! Oder die Leute denken irgendwie aneinander vorbei.


    Ich versuche es mal mit einem Zahlenbeispiel.


    Ich habe ein 200 mm Brennweite f/2.8 Objektiv und ein 400 mm Brennweite f/5.6 Objektiv. Beide Objektive haben die gleiche Öffnung, nämlich 71 mm. Daher fließt bei sonst gleichen Bedingungen pro Zeiteinheit die gleiche Anzahl an Photonen durch die Öffnung. Aber das 200 mm Objektiv bildet diese Photonen auf der Sensorebene auf einen Bildkreis mit halb so großem Durchmesser ab wie das 400 mm Objektiv. Dementsprechend werden alle flächigen Objekte mit dem 200 mm Objektiv mit halb so großem Durchmesser auf dem Bildsensor abgebildet.


    Nehmen wir nun ein flächiges Deep-Sky Objekt gegebener scheinbarer Winkelgröße am Himmel. Von diesem ausgehend fließt dann pro Zeiteinheit die gleiche Anzahl an Photonen durch die Öffnungen dieser beiden Objektive. Mit dem 200 mm Objektiv wird es mit halb so großem Durchmesser, also viertel so großer Fläche, auf dem Bildsensor abgebildet. Bei gleicher Pixelgröße ergibt sich, dass auf ein Pixel mit dem 200 f/2.8 mm Objektiv 4x so viele Photonen pro Zeiteinheit ankommen wie mit dem 400 mm f/5.6 Objektiv. Daher kommt man mit dem 200 mm f/2.8 Objektiv beim Abbilden eines solchen flächigen Objekts höher über das Rauschlevel als mit dem 400 mm f/5.6 Objektiv.


    Clear skies


    Robin

  • Ich bitte dich daher hier erst einmal beide Aufnahmen in original Auflösung zu vergleichen und nicht die eine künstlich um mindestens Faktor 8 aufzublasen.

    Das die Auflösung bei 200mm Brennweite und gleicher Pixelgröße wesentlich geringer ist als bei 1600mm Brennweite und M22 hier daher bei weitem nicht so gut aufgelöst werden kann wie mit 1600mm Brennweite ist eine Selbstverständlichkeit die hier noch nie Jemand bezweifelt hatte.

    Das musst du uns also nicht noch mal beweisen

    Servus Gerd,


    die mangelnde Auflösung ist selbsterklärend, da eine 200mm-Optik eine viel geringere Winkelauflösung hat.

    Und nein, ich muss gar nichts beweisen. Ich beweise auch nichts. Darum ging es nicht, denn eine Beweisführung ist gar nicht möglich. Es ging um einen Nebenaspekt hier im Faden.


    Ich könnte es auch umdrehen: Zeige du uns doch passende Aufnahmen, um deine Aussagen zu stützen.



    Du hast den M22 mit der 200mm Brennweite also mindestens auf das 8-fache aufgeblasen.

    Also sage uns doch nicht das die Bearbeitung in beiden Fällen exakt die Gleiche war.

    Ich habe nirgends gesagt, dass die Bearbeitung exakt gleich war. Ich habe auch nichts künstlich aufgeblasen. Ich habe nur aus den Fotos die beiden gleichen Regionen ausgeschnitten und dann nur den bei f/2,8 natürlich kleineren Ausschnitt vergrößert (nicht nachbearbeitet), damit an die Sterne vergleichen kann und schauen kann, welche Punkt noch erkennbar sind. Was willst du mir unterstellen?


    Also bitte zeige uns für beide Brennweiten die original Auflösung.

    Du kannst das Feld gerne beschneiden aber M22 muss in beiden Fällen in original Auflösung dargestellt sein.

    Dann können wir weiterreden.

    Vorher macht es keinen Sinn.

    Was willst du dann mehr erkennen? Dass M 22 bei dem anderen Foto 8mal so klein ist? Dass die Winkelauflösung von der Öffnung abhängt, ist doch wirklich trivial. Übrigens werden die Fotos hier durch die Forensoftware beim Upload komprimiert (vor allem das erste, große mit beiden Fotos nebeneinander). Du findest beide übrigens in meiner Galerie:


    Messier 22


    und


    Messier 22 – "der" Kugelsternhaufen im Schützen


    Eins hatte ich aber vergessen... bei dem Foto mit dem 8" RC war die Mondphase noch dazu 81%, also sehr ungünstig.


    Kurzum: ich sehe sowohl visuell mit einem 8-Zöller mehr an Tiefe wie mit einem kleineren Teleskop und ich kann entsprechend auch per Fotografie bei passendem Chip schneller tief abbilden. Eigentlich widersprechen wir uns da ja nichtmal. Dein Beispiel mit den Töpfchen und dem Wasser passt doch. Die Gesamtwassermenge hängt nur von der Öffnung ab. Auf wie viele Töpfchen das Wasser richtungsabhängig verteilt wird, von der Töpfchengröße und dem Öffnungsverhältnis. Mit einer winzigen Öffnung sammle ich halt auch nur sehr wenige Photonen. Damit kann ich ein sehr großes Töpfchen auch schnell füllen, aber dann geht die Auflösung flöten und auch der Hintergrund wird schnell zu hell.


    Ich verstehe nicht, wo dein Problem ist ;)


    Liebe Grüße,

    Christoph

    Mein Verein: Astronomische Gesellschaft Buchloe e.V.

    Meine Ausrüstung:

    Teleskope: 22" (560 mm)  f/3.5 Dobson (Martini / Oldham Optical)  –  Omegon Ritchey-Chretien Pro RC 203/1624; Montierung: iOptron CEM40G  –  Ferngläser (8 x 42, 20 x 60)

    Kamera: Canon EOS 6D Mark II (Vollformat, unmodifiziert); Kameraobjektiv: meist Canon EF-200 mm f/2.8 Teleobjektiv

  • Hallo Günther,


    Was für eine Punktlichtquelle gilt die als Beugungsscheibchen definierter Größe im Brennpunkt eines Teleskops mit definiertem Öffnungsverhältnis und Öffnung abgebildet und dann nachvergrößert wird, gilt natürlich auch für eine entsprechende Ansammlung von Punktlichtquellen.


    da liegst du leider falsch, weil bei flächigen Objekten das Licht in der Fläche verteilt wird. Während eine Punktlichtquelle immer auf das BS beschränkt bleibt.

    Bei einer Ansammlung von Punktlichtquellen bleibt zwar jede einzelne auf das BS beschränkt aber ihr Abstand zueinander vergrößert sich mit steigender Brennweit und das verringert die Flächenhelligkeit.


    Der Mond hat im Fokus bei zb. 100F5 einen Durchmesser von 4,36mm

    Bei 200F5 hat er aber 8,72mm Durchmesser.

    Der Duchmsser hat sie hier also verdoppelt!!!

    Also die 4-fache Fläche.

    Da die doppelte Öffnung aber auch das 4 Fache an Licht einsammelt bleibt seine Flächenhelligkeit die Gleiche.


    Ganz anders ist es bei einer Punktlichtquelle.

    Das BS bei 100F5 hat einen Durchmesser von 6,71ym

    Das BS von 200F5 hat ebenfalls einen Durchmesser von 6,71ym.

    Der Duchmesser bleibt hier also der Gleiche!!!

    Die 200mm Öffnung sammelt aber die 4 fache Lichtmenge und damit wird das BS dann um das 4 fache heller.


    Also Merke.

    Bei flächigen Objekten zählt die Öffnungszahl denn die Flächenhelligkeit ist bei zb. 100F5 die gleiche wie bei 200F5 und das trotz des Öffnungsunterschieds.

    Gleichgeblieben ist die Öffnungszahl.


    Bei Punktlichtquellen zählt die Öffnung da hier bei konstanter Öffnungszahl aber unterschiedlicher Öffnung sich die Helligkeit des BS tatsächlich mit der Öffnung verändert.


    Grüße Gerd

  • da liegst du leider falsch, weil bei flächigen Objekten das Licht in der Fläche verteilt wird. Während eine Punktlichtquelle immer auf das BS beschränkt bleibt.

    Bei einer Ansammlung von Punktlichtquellen bleibt zwar jede einzelne auf das BS beschränkt aber ihr Abstand zueinander vergrößert sich mit steigender Brennweit und das verringert die Flächenhelligkeit.

    Hallo Gerd,


    da liege ich aber sehr gerne falsch.


    Es tut mir leid, dass ich in den gezeigten Bildern von Sternhaufen nur lauter Punktlichtquellen sehe.

    Natürlich kenne ich aus vielfacher eigener Anschauung auch den Fall, wenn sich eine scheinbare Flächenquelle allein durch einen größeren Abbildungsmaßstab und/oder größere Öffnung plötzlich in lauter Punktlichtquellen auflöst, aber das wird ja hier nicht diskutiert.


    Gruß

    Günther

    Jeder macht sich die Probleme die er haben möchte,

    sei es um sie zu lösen oder um sie zu pflegen.

    Einmal editiert, zuletzt von Cateye ()

  • ^^

    Es ist schon der wahnsinn wie wir aneinander vorbei reden.


    An den beiden Fotos von Christoph von gerade eben kann man jetzt herrlich sehen was ich meine.


    1. die öffnung definiert die helligkeit bzw die photonenmenge pro arcsecond himmel.


    2. die f ratio entscheidet wie viel licht auf der sensorfläche landet.


    So liefern z.b. ein 8 zoll f4 und ein 8 zoll f5 die genau gleiche photonenmenge pro arcsecond himmel. Betrachtet man aber das bild des 8 zoll f4 gerätes nicht passend gezoomed sondern auf die volle sensorfläche ist das bild heller bzw hat mehr photonen auf den sensor gebracht.

  • Hallo,

    ein letzter Versuch, dann bin ich raus. (aber ohne Groll, ich sehe dann nur keinen Sinn mehr in einer weiteren Diskussion).

    Ein Öffnungsverhältnis ist ein Verhältnis, ohne Einheit. Ein Bruch. 1/2, 2/4, 4/8, ... alle gleich.

    Sobald aber eine reale Größe dazu kommt, kommt auch eine 2. Größe dazu, geht nicht anders.

    Ich bin 1/10 größer als meine Frau. Darf ich in den Polizeidienst eintreten? Die Mindestgröße sagen wir mal liegt bei 165 cm. Die Frage lässt sich nicht beantworten. Ein anderes Paar: Der Mann ist 20 % größer als seine Frau, also 1/5 größer, darf der? Auch diese Frage lässt sich nicht beantworten, weil keine reale Personengröße bekannt ist.

    Ist die Größe meiner Frau bekannt, so ist auch meine Größe bekannt und umgekehrt und man kann die Frage beantworten. Eine Größe festgelegt ergibt die 2.

    Das Prinzip eines Verhältnisses ist, dass es dimensionslos ist, keine Einheit hat.

    Das Öffnungsverhältnis ist ein Verhältnis. Es sagt aus, wie groß der Anteil des Durchmessers des Spiegels oder Linse gegenüber der Brennweite ist.

    Öffnung in mm, geteilt durch Brennweite in mm. Das mm kürzt sich raus. Übrig bleibt das reine Verhältnis. 10mm zu 100mm oder 100mm zu 1000mm oder 2mm zu 20mm bleibt gleich. Das Verhältnis ist 1 zu 10.

    Wenn jetzt aber einer der Werte mit einer realen Größe belegt wird, so ergibt sich daraus der 2. Wert. Und obwohl das Verhältnis gleich bleibt, kann es sehr unterschiedliche Werte geben.

    Ich leihe Gerd 1000 Euro und er muss mir nur die Hälfte zurückgeben, Verhältnis 1/2 der freut sich.

    Ich leihe Gerd 1 Euro und er muss mir nur die Hälfte zurückgeben, Verhältnis 1/2 und die Freude hält sich in Grenzen.

    Übertrage auf unsere Optiken bedeutet das. 300 cm Öffnung machen viel Freude, 3 cm Öffnung machen wenig Freude, trotz der selben Blende, denn dass eine größere Optik mehr Photonen einsammelt, steht hoffentlich außer Frage.

    Und ihr diskutiert jetzt darüber, was man mit dem Geld macht, das man nicht zurückgeben muss.

    Viele Grüße

    ralf

  • Du hast doch eben an christophs bildern gesehen, dass das was für dich außer frage steht eben nicht so ist :/


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    Hier ein video von skywatcher zum thema f-ratio. Ums vorweg zu nehmen, die kommen ebenfalls zum ergebnis, dass die f-ratio entscheidet wie viel licht auf den sensor kommt.

  • Servus Christoph,

    Die Einzelbilder haben andere Belicxhtungszeiten

    Was den grundsätzlichen Vergleich für die Erklärung der Eingangsfrage bereits verfälscht. Das soll nicht als Kritik gedacht sein. Aber um zu klären, ob nun die kleine schnelle Optik bei gleicher Belichtungszeit und gleicher Pixelgröße mehr Licht/Pixel sammelt oder ob das die größere Öffnung hinbekommt, müssten eben dafür passende Bilder verglichen werden.


    Es steht doch einerseits die Aussage- jede z.B. f/4 Optik liefert gleiche Ergebniss für flächige Objekte, egal wie groß die Öffnung ist. Und das immer wieder vorgebrachte Gegenargument ist, das gilt nur für Tageslichfotografie und gilt nicht für Astrofotografie, da würde nur die Öffnung zählen.

    Kurzum: ich sehe sowohl visuell mit einem 8-Zöller mehr an Tiefe wie mit einem kleineren Teleskop und ich kann entsprechend auch per Fotografie bei passendem Chip schneller tief abbilden.

    Nein, du kannst visuell und Foto so nicht vergleichen. Ein 200/1200 liefert dir bei 100x eine AP von 2mm, ein 100/600 zeigt dir das Abbild aber nur noch mit einer AP von 1mm. Bei visuell steckt da noch ein Okular im Strahlengang.


    Dein Beispiel mit den Töpfchen und dem Wasser passt doch. Die Gesamtwassermenge hängt nur von der Öffnung ab. Auf wie viele Töpfchen das Wasser richtungsabhängig verteilt wird, von der Töpfchengröße und dem Öffnungsverhältnis.

    Bleiben wir nochmals dabei, um das Beispiel auf die Reihe zu bekommen. Lassen wir die Öffnung gleichbleiben und ändern das Öffnungsvehältnis, indem wir die Brennweite vergrößern. Damit werden die einfallenden Tröpfchen mehr verstreut und wenn die Töpfchengröße (Pixel) gleich bleibt, dann kommen weniger Wasser in die Töpfchen. Wenn du bei gleicher Öffnung die Brennweite verkleinerst, werden die einfallenden Tröpfchen mehr gebündelt, fallen in weniger Töpfchen und die sind damit schneller voll.


    Robin hat es in #84 zutreffend beschrieben und in dem Beitrag RE: T-Stop und F-Stop und was ist jetzt die wirkliche Geschwindigkeit eines Tak-Epsilons sind die Zusammenhüänge ebenfalls sehr genau erklärt.



    Gruß Stefan

  • Zu meinem "letzten Versuch" noch 2 Worte. Hauptsächlich für die stillen Mitleser.

    Das dimensionslose Verhältnis hatte ich ja beschrieben. Und auch, dass es reale Werte werden, wenn eine Größe feststeht.

    Besonders die Leute, die aus der Tageslichtfotografie kommen, haben aber vermeintlich diese Größe. Ohne es zu merken wird das Kleinbildformat als Maßstab angenommen. Das war zu chemischen Zeiten auch korrekt, weil alle dieselbe Größe hatten 24 x 36 mm. 50 mm war ein Normalobjektiv 28 ein Weitwinkel und selbstverständlich war ein f/2,8 Objektiv besser/heller als ein f/4,0er. Das wird jetzt "instinktiv" auf die Teleskope übertragen, ist aber nicht korrekt.

    VG ralf

  • Ich habe nirgends gesagt, dass die Bearbeitung exakt gleich war. Ich habe auch nichts künstlich aufgeblasen.

    Du hast gesagt


    Beide Bilder wurden mit der gleichen Routine gestackt und bearbeitet

    Und du hast den gleichen Ausschnitt mit der 200mm Brennweite der aber nur 1/8 der Größe des Ausschnitts mit 1600mm Brennweite hat nachtäglich um das 8 fache vergrößert damit beide Ausschnitte gleich groß sind.

    Nur mal so zur Klarstellung Aufblasen = nachträgliches Vergrößern.


    Was willst du dann mehr erkennen? Dass M 22 bei dem anderen Foto 8mal so klein ist?


    Das mit der Größe weiß ich natürlich vorher aber es ist essentiell das man 2 Bilder in ihrer original Auflösung vergleicht und nicht eines von beiden mit einer Nachvergrößerung darstellt welche dieses Bild in einen grauenvollen Zustand versetzt.

    Erkennen möchte ich inwieweit das Bild ausblelichtet ist also schon Bereiche ausbrennen und man erkennt in Originalauflösung besser das der M22 mit der 200mm Brennweite im Zentrum bereits überbelichtet ist also schon ausbrennt.

    Und ausbrennen bedeutet ja das die Pixel übersättigt sind also zu viel Licht abbekommen haben.


    Dass die Winkelauflösung von der Öffnung abhängt, ist doch wirklich trivial

    Solange das beugungsbegrenzte Auflösungsvermögen noch nicht genutzt wird ist die Winkelauflösung von der Brennweite und der Pixelgröße abhängig.

    Bei 5,75ym Pixel ist das Auflösungsvermögen hier in beiden Fällen Sampling limitiert und nicht Beugungslimitiert.


    Grüße Gerd

  • Servus Ralf,

    Das Prinzip eines Verhältnisses ist, dass es dimensionslos ist, keine Einheit hat.

    Das Öffnungsverhältnis ist ein Verhältnis. Es sagt aus, wie groß der Anteil des Durchmessers des Spiegels oder Linse gegenüber der Brennweite ist.

    Öffnung in mm, geteilt durch Brennweite in mm. Das mm kürzt sich raus. Übrig bleibt das reine Verhältnis. 10mm zu 100mm oder 100mm zu 1000mm oder 2mm zu 20mm bleibt gleich. Das Verhältnis ist 1 zu 10.

    Wenn jetzt aber einer der Werte mit einer realen Größe belegt wird, so ergibt sich daraus der 2. Wert. Und obwohl das Verhältnis gleich bleibt, kann es sehr unterschiedliche Werte geben.

    Korrekt, die Angabe f/x ist eine Angabe des Verhältnis von Brennweite/Öffnung, ein rein rechnerischer Parameter. Für Fotografie hast du 4 Variable (reale Größen) zur Verfügung, Öffnung, Brennweite und Pixelgröße sowie Belichtungszeit der benutzten Kamera. Am Teleskop kannst du damit zwei Werte ändern und die wirken sich natürlich auf den sich ergebenden Parameter Öffnungsverhältnis aus.


    doppelte Öffnung und doppelte Brennweite- f/x bleibt gleich, für flächige Objekte ändert sich nichts, Sterne (punktförmig betrachtet) sind schneller ausbelichtet

    doppelt Öffnung und gleiche Brennweite - aus f/8 wird f/4, flächige Objekte sind schneller ausbelichtet

    halbe Öffnung und gleiche Brennweite - aus f/4 wird f/8, bei flächigen Objekte verlierst du an Helligkeit, du verlierst bei der Sternhelligkeit

    Übertrage auf unsere Optiken bedeutet das. 300 cm Öffnung machen viel Freude, 3 cm Öffnung machen wenig Freude, trotz der selben Blende, denn dass eine größere Optik mehr Photonen einsammelt, steht hoffentlich außer Frage

    Die 300mm Öffnung machen natürlich viel Freude, die erreicht Auflösung wird weit über dem des Bildes mit nur 30mm Öffnung liegen, die Sternhelligkeit wird mit der großen Öffnung auch größer sein, jedenfalls bei der Betrachtung, das Sterne punktförmig abgebildet werden. In der Eingangsfrage stellte Stathis das aber in Frage, da er die Annahme stellte, Sterne würden flächig abgebildet.


    Gruß Stefan

  • Hi,


    Hm wieso gibt's aufm Handy nicht die 'Zitat einfügen' Butten?


    Von Stefan-h

    Sterne (punktförmig betrachtet) sind schneller ausbelichtet..


    Stathis hat ja genau den Fall im Anfangsbeitrag ausgeschlossen. Sterne sind in dieser Diskussion (durch Seeing) ausgedehnte Objekte die (Samplingtheorem) auf mehrere Pixel abgebildet werden.


    Zur allgemeinen Diskussion möchte ich zwei Experimente vorschlagen.


    1. Ein Teleskop ca. 20cm 1m Brennweite. Typische ASI Cam 3.8um Pixel. Sagen wir mal 10 Belichtungen 1min. Dann 2x Barlow einbauen, selbe Cam, Belichtung, Gain, Offset, Dark, (natürlich andere Flats). Das jeweils beste Bild in Astap/Siril/Astrometrica Grenzgrösse messen. Ist die gleich oder verschieden? Zeigt Einfluss der Öffnugszahl.

    2. Selbes Teleskop. Erste Belichtungen wie bei #1. (D.h. die selben Daten einfach wieder nehmen). Dann Öffnung mit Pappring auf 10cm abblenden. Mit selben Einstellungen Belichtungen machen und Grenzgrösse messen. Ist die gleich oder verschieden. Zeigt Einfluss der Öffnug..


    Clear Skies,

    Gert


    Tippfehler 20cm Teleskop korrigiert.

  • Hallo Ralf,


    schade das du nicht auf meine letzten Antworten an dich eingehst. Auch nicht auf die im Nachbar Thread.



    Das sagt mir das du da argumentativ nicht weiterkommst


    Nun aber zu deinen letzten Beitrag.


    ein letzter Versuch, dann bin ich raus. (aber ohne Groll, ich sehe dann nur keinen Sinn mehr in einer weiteren Diskussion).

    Ein Öffnungsverhältnis ist ein Verhältnis, ohne Einheit. Ein Bruch. 1/2, 2/4, 4/8, ... alle gleich.

    Sobald aber eine reale Größe dazu kommt, kommt auch eine 2. Größe dazu, geht nicht anders.

    Ich bin 1/10 größer als meine Frau. Darf ich in den Polizeidienst eintreten? Die Mindestgröße sagen wir mal liegt bei 165 cm. Die Frage lässt sich nicht beantworten. Ein anderes Paar: Der Mann ist 20 % größer als seine Frau, also 1/5 größer, darf der? Auch diese Frage lässt sich nicht beantworten, weil keine reale Personengröße bekannt ist.


    Man kann Flächenhelligkeit zb. mit Photonen/ mm^2 angeben also einem Verhältnis von Photonen zur Fläche.

    Die Betonung liegt auf Verhältnis!!!

    Es ist weder entscheidend wie viele Photonen absolut vorhanden sind noch wie groß die Fläche absolut ist sondern es kommt hier ausschließlich auf das Verhältnis von beiden zueinander an.

    Da beim Teleskop die Öffnung die absolute Photonen Zahl bestimmt und die Brennweite die Fläche auf welche diese Photonen dann wieder bei einem flächigen Objekt verteilt werden bestimmt das Verhältnis von Öffnung zur Brennweite also das Öffnungsverhältnis die Anzahl der Photonen / Flächeneinheit.

    Und das ist nichts Anderes wie die Flächenhelligkeit.


    In deinem Beispiel verlangst du aber kein Verhältnis, sondern mit der Körpergröße eine absolute Größe.

    Dieser Fall ist also nicht mit der Flächenhelligkeit die ebenen ein Verhältnis ist vergleichbar und daher in unserem Fall vollkommen unsinnig.


    Ein korrektes Beispiel wäre wenn ich sage das zb. auf 100 Einwohner ein Polizist kommen soll.

    Also ein Verhältnis von 100 zu 1.

    Dann ergibt sich allein anhand dieses Verhältnisses immer die passende Anzahl an Polizisten.

    Völlig egal ob die Gemeinde nun 100, 200, 1200 oder wie viele Einwohner es auch sein mögen hat.


    Grüße Gerd

  • Hi Ralf,

    Zu meinem "letzten Versuch" noch 2 Worte. Hauptsächlich für die stillen Mitleser.

    Das dimensionslose Verhältnis hatte ich ja beschrieben. Und auch, dass es reale Werte werden, wenn eine Größe feststeht.

    Besonders die Leute, die aus der Tageslichtfotografie kommen, haben aber vermeintlich diese Größe. Ohne es zu merken wird das Kleinbildformat als Maßstab angenommen. Das war zu chemischen Zeiten auch korrekt, weil alle dieselbe Größe hatten 24 x 36 mm. 50 mm war ein Normalobjektiv 28 ein Weitwinkel und selbstverständlich war ein f/2,8 Objektiv besser/heller als ein f/4,0er. Das wird jetzt "instinktiv" auf die Teleskope übertragen, ist aber nicht korrekt.

    VG ralf

    Auch wenn es deine letzten 2 Worte waren, trotzdem eine Antwort dazu. Was hat das Kleinbildformat oder das Normalobjektiv mit dem Thema zu tun? Filmformate gab es außer 24x36mm noch 4,5 cm × 6 cm, 6 cm × 6 cm, 6 cm × 7 cm oder 6 cm × 9 cm und dazu noch 16mm, 9,5mm oder die 13 mm × 17 mm für die Kodak-Pocket-Instamatic-Kamera. Die Filmgröße kannst du also nur mit den heutigen Chipgrößen vergleichen, die hatten aber keinerlei Auswirkung auf die Belichtungszeiten. Da wirkten sich lediglich die Filmempfindlichkeiten und die Blende des benutztern Objektivs aus.


    Und ja, damals war selbstverständlich ein f/2,8 Objektiv besser/heller als ein f/4,0er und das gilt halt heute noch genau so, die Physik des Objektivs hat sich wegen dem Umstieg analoger Film auf digitalen Sensor ja nicht geändert.


    Aus dem farbig markierten Satz werde ich nicht schlau. Meinst du damit, dass aus dem dimensionslosen Verhältnis ein realer Wert wird, wenn man eine (welche?) Größe ändert?


    Gruß Stefan

  • Servus Gerd,

    Sterne (punktförmig betrachtet) sind schneller ausbelichtet..


    Stathis hat ja genau den Fall im Anfangsbeitrag ausgeschlossen. Sterne sind in dieser Diskussion (durch Seeing) ausgedehnte Objekte die (Samplingtheorem) auf mehrere Pixel abgebildet werden.

    Deswegen hatte ich ja extra das in Klammer gesetzte ergänzt, um der größeren Optik eine Chance zu geben. ;)


    Denn wenn man die Annahme von Stathis als Tatsache nimmt, was passiert dann? Bei gleichem Öffnungsverhältnis die Öffnung vergrößern führt für flächige Objekte zum gleichen Ergebnis. Werden Sterne als flächig betrachtet, gewinnt also die größere Öffnung nichts gegenüber der kleineren. Die größere sammelt zwar mehr Licht und durch die größere Brennweite wird das Beugungsscheibchen kleiner, aber es wird durch durch Seeing vergrößert auf mehr Pixel verteilt und dazu wird ja auch immer gesagt, die größere Öffnung ist stärker vom Seeing beeinträchtigt und damit übersteigt der nachteilige Einfluss des Seeings den Vorteil des kleineren Beugungsscheibchens.


    Also kein Gewinn an Helligkeit, weder für echte flächige Objekte und auch nicht für Sterne und damit könnte also eine größere Öffnung auch keine lichtschwächeren Sterne auf dem Foto zeigen. Bliebe also nur, eine Kamera mit größeren Pixeln benutzen oder länger belichten.


    Da aber mit größeren Öffnungen auch schwächere Sterne erreichbar sind, kann man offenbar die Vorgabe von Stathis als nur eingeschränkt zutreffend ansehen


    Gruß Stefan

  • Sewrvus beinand,


    ich wollte eigentlich heute Abend nix mehr schreiben (weil ich noch an meiner Arbeit hocke - die, mit der ich Geld verdiene), aber hier muss ich einfach direkt (auf Stefan) antworten...


    Servus Stefan


    Was hat das Kleinbildformat oder das Normalobjektiv mit dem Thema zu tun? Filmformate gab es außer 24x36mm noch 4,5 cm × 6 cm, 6 cm × 6 cm, 6 cm × 7 cm oder 6 cm × 9 cm und dazu noch 16mm, 9,5mm oder die 13 mm × 17 mm für die Kodak-Pocket-Instamatic-Kamera. Die Filmgröße kannst du also nur mit den heutigen Chipgrößen vergleichen, die hatten aber keinerlei Auswirkung auf die Belichtungszeiten. Da wirkten sich lediglich die Filmempfindlichkeiten und die Blende des benutztern Objektivs aus.

    Ich für meinen Teil hatte damals (in der analogen Zeit) eine Kamera und mehrere Objektive. Sprich: immer die gleiche Filmgröße und dazu passend verschiedene Objektive. Nicht jeder hat sich noch eine Mittelformatkamera, dann eine große mit den Riesenplatten und zum Spaß noch einen Winzling als Pocketkamera geleistet. Ich vermute, dass Ralf darauf hinaus wollte.

    Man hatte eben gewöhnlich einen Body und dazu mehrere Objektive.


    Filmempfindlichkeiten spielen heute keine Rolle mehr, denn die ISO ist nicht gleich ASA. Und dass ein empfindlicherer Film kürzere Belichtungszeiten ergab, ist ja wohl klar...


    Blende des Objektivs... ja, konnte und kann man variieren. Damit verliert man an Öffnung, denn die Brennweite bleibt gleich, wenn man die Blende schließt, also z.B. von f/2,8 auf f/11 runtergeht. Natürlich muss man dann länger belichten.


    Und ja, damals war selbstverständlich ein f/2,8 Objektiv besser/heller als ein f/4,0er und das gilt halt heute noch genau so, die Physik des Objektivs hat sich wegen dem Umstieg analoger Film auf digitalen Sensor ja nicht geändert.

    Ja, bei gleicher Öffnung. Ein 400mm Teleobjektiv f/2,8 ist schweineteuer. Hat aber eben mehr Öffnung (143 mm). Ein 400mm f/4-Teleobjektiv ist günstiger, hat dafür auch weniger Öffnung als das 400mm f/2,8 Tele, nämlich nur 100 mm. Natürlich ist ein Objektiv mit weniger Öffnung kein so guter Lichtsammler, man muss also länger belichten.


    Anders gesagt: die Diskussion läuft im Kreis – wie eigentlich erwartet. Es wird nur der variiert, in welchem Gelände man im Kreis läuft.


    Liebe Grüße,

    Christoph

    Mein Verein: Astronomische Gesellschaft Buchloe e.V.

    Meine Ausrüstung:

    Teleskope: 22" (560 mm)  f/3.5 Dobson (Martini / Oldham Optical)  –  Omegon Ritchey-Chretien Pro RC 203/1624; Montierung: iOptron CEM40G  –  Ferngläser (8 x 42, 20 x 60)

    Kamera: Canon EOS 6D Mark II (Vollformat, unmodifiziert); Kameraobjektiv: meist Canon EF-200 mm f/2.8 Teleobjektiv

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