Einfluss Öffnung/Öffnungsverhältnis/Brennweite bei Deep Sky

  • Zur Kamera stellte Stathis nur eine Bedingung- Die Pixel der Kamera sind hinreichend klein, um die Auflösung im Bild nicht zu begrenzen (Oversampling).

    Stathis hat auch nicht behauptet, dass nur das Öffnungsverhältnis zählt. Hinreichend klein ist aber eine Variable.

    Und: Mein Bild, am Ende, hat genau so 1000 x 1000 Pixel. Egal welches System wir nehmen.


    Bei uns klart es gerade auf. Ich werde also heute wohl nicht mehr dazu kommen, das alles bis ins Kleinste zu beschreiben. Es wird aber folgen.


    VG ralf

  • 1. Die Leute die der "nur Öffnung zählt" Fraktion angehören scheinen Beobachtung und Fotografie durcheinander zu bringen.

    2. Das Öffnungsverhältnis bestimmt die Helligkeit des Bildes und damit auch des SNR und der Tiefe

    3. Mehr Öffnung führt bei gleichbleibender f-ratio dank mehr Brennweite zu einem höheren SNR je Arcsecond.

    4. Letztlich hab ich keine Ahnung und ich will niemanden angreifen

    Servus Andi,


    zu 1.: hat hier jemand gesagt "nur Öffnung zählt"? Ich glaube nicht. Es steht aber in Bewzug auf die Tiefe bei Sternen. Bei flächigen Objekten geht es um Knoten in ihnen oder um klare Kanten, also kleinräumige Strukturen. Und Beobachtung und Fotografie werden m.E. auch nicht durcheinander gebracht.


    Dazu nochmal ganz grob beschrieben: wenn ich in einem 16-Zöller durch ihn Sterne mit 16 mag direkt mit dem Auge visuell wahrnehmen kann (was ja eben geht), dann kann ich das, was das Auge detektiert, auch z.B. mit einer kleinen Kamera durchs Okular aufnehmen (Okularprojektion, war früher mal Standard). Sehe ich mit einem 4-Zöller den Stern nicht mit bloßem Auge, dann müsste ich viel länger belichten, um ihn dennoch abzubilden. Ja, ich weiß, Austrittspupille... die kann man aber einstellen. Und egal wie man's macht, der 4-Zöller wird die 16 mag niemals knacken.

    Bei der Fotografie ohne Zusatzlinsen wie Okular(projektion) wird der Chip in die Brennebene der Teleskops gebracht und die Vergrößerung der Abbildung hängt jetzt von der Brennweite ab. Wurde ja zigmal diskutiert. Und je größer die ist, umso größer die Fläche, auf die die Photonen eines Objekts verteilt werden (das ist der Knackpunkt). Das aber wird aber oft nicht beachtet: aber bei Sternen ist es keine homogene Fläche, sondern das Signal ist im Zentrum deutlicher, die Photonen werden nicht homogen auf die mit der Vergrößerung zunehmende Sensorfläche verteilt. Den Denkfehler macht Gerd hier (vermute ich). Dazu megr bei 2.)


    2.) Das Öffungsverhältnis allein kann gar nicht das SNR und die Tiefe bestimmen. Geht nicht, kann man duirekt falsifizieren: Willst du mit kleiner Öffnung einen schwachen Stern fotografieren, kann sein, dass du einfach Null Photonen von ihm eingefangen hast, auf dem Chip nichts landet. Mit der großen Öffnung hast du einige bis viele Photonen, die sich auf dem Mittelpunkt des Scheibchens, das durch Beugung (ebenso beim Seeing, nur etwas matschiger) erzeugt wird, verteilen. Sprich die innersten Pixel haben das meiste Signal, beim kleinen Teleskop haben die eben eventuell gar kein Signal. Wie soll, bei gleichem Öffnungsverhältnis eine kleine Optik ohne jedweges Signal des Objekts dieses genauso abbilden wie ein größeres Teleskop.


    Daher der Erfahrungswert visuell und fotografisch: bei Sternen ist die Öffnung ausschlaggebend. Ein 16-Zöller f/8 macht tiefere Bilder als ein 4-Zöller f/4 bei gleicher Belichtungszeit. In Bewzug auf SNR genauso. Ohne Signal hast du nur Rauschen. Du musst erstmal genpgend Photonen einfangen und auf eine kleine Fläche konzetrieren. Ich hatte es als Extrembeispiel mit 2 mm vs. 406 mm Öffnung durchgespielt. Nach 2 Stunden Belichtungszeit hat der 16-Zöller ca. 41000 mal mehr Photonen wie der 2mm-Zwerg gesammelt. Sammelt der Zwerg gerade mal ein Photon, sind es beim 16-Zöler die ca. 41000. So, und die konzentrieren sich auf einem Punkt plus(!) zerstreuten Treffen rund um den Punkt, also als diffuses Scheibchen, aber mit hellerem Mittelpunkt. Und den nimmt man schnell wahr bzw. der ist schnell auf dem Chip. Hier ist das Signal dank der großen Öffnung besser und hebt sich klarüpber das Rauschen. Bei hellen Objekten hätten beide, auch das 2mm-Objektiv, genug Photonen, um ein Signal deutlich über dem Rauschen zu haben.


    Die Aussage "ohne Photonen eines Sterns keine Abbildung des Sterns" widerlegt direkt die Aussage "die Tiefe macht nur das Öffnungsverhältnis". Der Satz ist eben bei Sternen schlicht falsch. Und jede Erfahrung sowohl visuell als auch fotografisch bestätigt dir das auch experimentell.


    3. Da widersprichst du dir ja. Denn bei 2. sagst du noch, dass nur das Öffnungsverhältnis die Tiefe ausmacht. Und die Tiefe geht nur über das SNR. Aber ja, mehr Öffnung bei gleichem Öffnungsverhältnis macht mehr Tiefe und damit klarere Signaldetektion – bei Punktlichtquellen oder Kanten/Linien, die wie viele, nebeneinander platzierte Punkte verstanden werden können.


    4. Ich glaube, die wenigsten (hoffentlich niemand) will andere angreifen. Und die Erkenntnis, dass man weiß, dass man nichts weiß, ist ja kein unbekanntes Paradoxon, das immer wieder passend 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

  • es kommt bei gleicher Pixelgröße und Öffnungszahl mit dem 16 Zöller aber trotzdem nur 1 Photon an jedem Pixel an und das ist das Entscheidende.

    Das auch 16 weiterer Pixel beim16 Zöller eines abbekommen verbessert zwar die Auflösung aber nicht das S/R für jedes Pixel.

    Ich habe eine Vergleichbare Rechnung wie du sie gerade gemacht hast hier doch schon längst gezeigt.

    Nein, stimmt eben nicht. Du gehst davo aus, dass sich die Photonen völlig homogen über das Beugungsscheibchen verteilen. Das stimmt aber nicht. Die größte Trefferwahrscheinlichkeit ist im Zentrum des Beugungsscheibchens. Zum ersten Minimum hin nimmt die Treffewahrscheinlichtkeit deutlich ab und im ersten Minimum ist sie Null (bei reiner Beugung). Dann kommt ein weiteres Maximum usw. Die Photonen verteilen sich, ja. Aber die meisten treffen ungefähr die Mitte, konzentrieren sich also auf wenige Pixel, während das kleine Objektiv noch immer gar kein Signal hat.


    Nimm das Beispiel von 41000 Photonen vs 1 Photon.Welchen Chip hast du bitte sehr, dass sich die 41000 Photonen jetzt auf 41000 Pixel verteilen? Oder soll im 16-Zöller so stark defokussiert werden, dass ein Stern auf den ganzen Chip unscharf gestellt wird? Die meisten der 41000 werden in der Mitte des Beugungsscheibchens landen, Beim Minitelekop mit nur einem Photon als Signal bist du im Rauschen und wenn es kein Photon einfängt, hast du gar nichts außer Rauschen.


    Nochmal der gezinkte Würfel... denn darum geht es: wenn du einmal oder gar nicht würfelst, kannst du nicht sagen, ob und wie er gezinkt ist. Wenn du aber 41000 mal gewürfelt hast, kannst du es glasklar sagen. Und wenn du 100mal gewürfelt hast, fällt das Zinken auch deutlich auf.


    Ich vermute, dein Denkfehler ist die Annahme, dass ein Beugungsscheibchen von der Mitte bis zum Rand (zum 1. Minimum hin) exakt gleich hell ausgeleuchtet ist und es keinerlei Konzentration auf den Mittelpunkt gibt. Aber den gibt es bei Punktlichtquellen, ergo Beugungsscheibchen. Anders sieht es mit völlig homogenen, flächigen Lichtquellen aus. Aber welcher Nebel ist völlig homogen?


    Bei Sternen gilt sowohl in der Theorie als auch anhand zig Praxisbeispielen: Mehr Öffnung macht bei Sternen mehr Tiefe. Und die Aussage, dass nur das Öffnungsverhältnis die Tiefe bestimme, ist eben wie hier das zweite Mal versucht dir zu erklären, ganz einfach rein mathematisch zu widerlegen. Denk bitte mal drüber nach.


    Liebe Grüße,

    Christoph

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  • Nöö ich bezweifle das unter diesen Umständen weder bei der kleinen Öffnung noch beim 16 Zöller überhaupt ein Bild von dem Objekt zustande kommt

    Auch wenn beim 16 Zöller ein paar Photonen im Bildfeld weiträumig verteilt werden ergibt sich für das einzelne Pixel kein Signal das vom Rauschen zu unterscheiden ist.

    Servus Gerd,

    warum sollte der 16-Zöller die "paar" (41000) Photonen weiträumig verteilen? Es geht um ein Beugungsscheibchen eines Sterns, nicht um eine flächige Lichtquelle. Schau dir mal die Intensitäzsverteilung eines Beugungsscheibchens an:


    Quelle: Von Karl Hilpolt - Eigenes Werk, CC BY-SA 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=64587625


    Und Vorsicht: die Intensitätsachse ist logarithmisch. Nur in der Mitte landen die meisten Photonen. Die Beugungsringe kann man schon fast vernachlässigen, was die Anzahl der Photonen angeht, die daraufhin verteilt werden.


    Jetzt würfle 41000 mal, wo ein Photon landen darf und schau das Mustern an (die meisten im Zentrum) und vergleiche das mit dem Build, bei dem gar kein oder nur ein Photon ankommt.


    Liebe Grüße,

    Christoph

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  • (nebenbei, wenn man ein bisschen zu dem Thema im Netz sucht, findet man kaum noch frei lesbare wissenschaftliche Quellen unter all den Privatbeiträgen zum Thema)

    Servus Nobby,


    wer wissenschaftliche Quellen sucht, der sucht statt auf google besser bei google scholar oder beschränkt die Suche auf den Dateityp pdf. Dann stören dich gar keine Forendiskussionen mehr.


    Liebe Grüße,

    Christoph

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  • 1. nach 10 Seiten und hunderten Beiträgen ist das mein Eindruck. Weiß gerade nicht wie man hier ordentlich zitiert aber mal ein beispiel der letzten seiten:


    „Die größere Öffnung gewinnt.


    2. wie solls bei mangelnder auflösung auch gehen?

    Wenn mir durch zu kleine pixel oder das auflösungsmaximum des teleskops grenzen gesetzt sind, kann ich einzelne sterne halt nicht als einzelne sterne fotografieren. Ich sehe das aber als auflösungsbedingt. Die schnellere f-ratio sorgt trotzdem aufs bild betrachtet für ein besseres snr.


    3. nö tu ich nicht. Weil das bild bei gleichem sensor absolut gleich belichtet ist. Gleich f zahl und größere öffnung bedeuten aber mehr brennweite, auflösung und daher mehr snr je arcsecond.


    Mal ganz allgemein weiß ich nicht wie zielfühend es ist diese diskussion auf die abbildung von sternen zu beziehen. Wie die neue version von blurx eindrücklich zeigt, ist die sache mit den sternen ein auflösungsproblem. Nach einer schärfung mit blurx verdoppeln sich teilweise die detektierbaren sterne im bild. Wer wissen will ob f ratio oder öffnung für das snr verantwortlich sind sollte einfach bilder vergleichen. Damit meine ich aber keine wie hier, wo wahllos bilder verkleiner, vergrößert, gebinnt werden, bis das ergebnis den eigenen vorstellungen enspricht.

    Gleicher sensor, unterschiedliche f ratio und öffnung, gleiche belichtungszeit.

    Die schnellere f ratio wird das bild mit der besseren snr liefern.

  • Servus Andi


    Mal ganz allgemein weiß ich nicht wie zielfühend es ist diese diskussion auf die abbildung von sternen zu beziehen.

    bei Sternen, die Punktlichtquellen sind, kann man sehr direkt und rein physikalisch bzw. geometrsich argumentieren. Beugung des Lichts an dem Rand einer Lochblende ist sehr gut erforscht, man kann das simulieren und das viel zitierte Beugungsscheibchen ist eben der Grund, warum eine Punktlichtquelle nicht als Punkt abgebildet wird. Flächige Objekte sind einfach nur sehr viele Lichtpunkt so dicht nebeneinander, dass deren Beugungsscheibchen sich zu dem flächigen Objekt addieren.


    Man sollte erst das einfachste eines Problems verstehen und kann dann mit der Erkenntnis komplexere Fragen angehen. Hier war es die Idee von Stathis, einerseits Punktlichquellen aufgrund von Seeing (das wäre dann die nächste Stufe der Verkomplizierung) auch als flächig anzusehen. Aber wie er selber richtig schrieb, ist auch das Seeingscheibchen eine Helligkeitsverteilung mit Maximum im Zentrum.


    Die Frage nach Tiefe von Sternabbildungen ist eigentlich geklärt. Man kann Punktlichtquellen, die Beugung, das Detektieren am Chip usw. simulieren. Und man kann es sowohl visuell als auch fotografisch zeigen, dass große Öffnung mehr Tiefe bedeutet. Jedenfalls in Bezug auf Sterne. Ist eigentlich jedem Anfänger klar, dass an mit einer winzigen Öffnung weniger Tiefe als mit einem großen Teleskop erreicht.


    Interessanterweise ist das aber selbst in einem Astronomieforum nicht der Fall, also wird diskutiert. Und ja, eigentlich ist der Stern als Punktquelle der ideale Ansatzpunkt.


    1. nach 10 Seiten und hunderten Beiträgen ist das mein Eindruck. Weiß gerade nicht wie man hier ordentlich zitiert aber mal ein beispiel der letzten seiten:


    „Die größere Öffnung gewinnt.

    In Bezug auf was? Das meinte ich damit, dass niemand sagt "Öffnung ist alles". Man muss es beziehen auf Einzelasusagen wie größere Öffnung bedeutet mehr Winkelauflösung. Oder größere Öffnung bedeutet mehr Tiefe bei Sternen, also Punktlichtquellen.

    Weniger Öffnung gewinnt, was das Bildfeld angeht (Wide-Field, um es auch neudeutsch zu sagen).


    2. wie solls bei mangelnder auflösung auch gehen?

    Wenn mir durch zu kleine pixel oder das auflösungsmaximum des teleskops grenzen gesetzt sind, kann ich einzelne sterne halt nicht als einzelne sterne fotografieren. Ich sehe das aber als auflösungsbedingt. Die schnellere f-ratio sorgt trotzdem aufs bild betrachtet für ein besseres snr.

    Da widerspreche ich dir ja nicht (macht wohl niemand, denke ich... oder fast niemand). Die mangelnde Auflösung einer Minioptik ist ein Problem, das das Detektieren von Einzelsternen erschwert. Hätte an abewr simuliert nur einen einzigen Stern, den man beliebig lichtschwach einstellen kann, z.B. auch 16 mag, dann schafft es der 16-Zöller schneller, den zu fotografieren, als die 2mm-Optik. Das ist wieder die extremste Vereinfachung des ganzen Problems. In dem Fall als Gedankenexperiment.


    3. nö tu ich nicht. Weil das bild bei gleichem sensor absolut gleich belichtet ist. Gleich f zahl und größere öffnung bedeuten aber mehr brennweite, auflösung und daher mehr snr je arcsecond.

    Stimmt, ich hatte mich bei deinem vorherigen Beitrag verlesen. :saint:


    Liebe Grüße,

    Christoph

    Mein Verein: Astronomische Gesellschaft Buchloe e.V.

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  • Hallo Ralf


    Nun hast du doppelte Photonenzahl durch ein größeres System. Der Abbildungsmaßstab und die Flächenhelligkeit bleibt gleich. Öffnung verdoppelt, Brennweite verdoppelt, Pixelgröße verdoppelt. Der Abbildungsmaßstab ist absolut gleich. Die Flächenhelligkeit ist exakt gleich. Das Bildfeld ist exakt gleich. Einziger Unterschied ist, dass das Bild nun durch 4-mal so viele Photonen dargestellt wird. Und dann sind wir wieder beim ersten Satz. 4-mal so viele Photonen erhöhen das SNR.

    was du hier hartnäckig unterschlägst ist das du mit dem verdoppeln der Pixelgröße die Auflösung halbierst und es ist damit eben nicht alles gleich sondern du hast Auflösung gegen Tiefe getauscht.

    Und das sage ich doch schon von Anfang an hier.


    Ich kann bei gegebener Öffnung über den Abbildungsmaßstab/Pixel also Auflösung gegen Tiefe tauschen oder umgeht.

    Das ist letztlich die elementare Grundlage der ganzen Diskussion hier und wenn das ständig ignoriert wird kommen wir hier nicht weiter.

    Noch mal klar und deutlich.

    Es zählt selbstverständlich nicht nur die Flächenhelligkeit also die Öffnungszahl allein sondern es zählt selbstverständlich auch die Fläche eines Pixels und erst beides zusammen ergibt die von einem Pixel empfangene Lichtmenge.


    Der Tausch ist aber immer Auflösung gegen Tiefe oder anders rum.


    doch, natürlich. Gerd sagte z.B. auch, dass das Handy gute Bilder machen würde, wenn nur das Sampling stimmen würde, also kleinere Pixel.

    Natürlich darf die Pixelgröße nicht verändert werden, wenn wir den Einfluss der Flächenhelligkeit und damit der Öffnungszahl untersuchen möchten!!!!

    Die Bedingung ist hier den Auflösungsvorteil der größeren Öffnung auch zu nutzen und das geht nur mit gleicher Pixelgröße.

    Das man Auflösung gegen Tiefe tauschen kann ist doch klar.


    Und wo habe ich denn etwas von kleineren Pixeln für gute Astrobilder beim Handy gesagt?

    Ich habe gesagt das ein einfaches Handy zu kleine Pixel hat und daher eben keine brauchbaren Austro Bilder liefert

    Nur Handys mit Astromodus die Binning beherrschen können gute Astrobilder.

    Auch hier gilt der Grundsatz Auflösung gegen Tiefe.

    Wie dass funktioniert hast du hier ja selber gezeigt.


    https://www.astrotreff.de/index.php?attachment/64110-geometrisch-vs-gequantelt-jpg/



    Grüße Gerd

  • Sorry Ralf,

    Hinreichend klein ist in dem Fall eine Vorgabe und keine Variable, die man bei der Betrachtung beliebig ändern kann. Für dich extra nochmals, damit du nicht auf Seite 1 nachlesen musst- die klare Vorgabe war - Bei gleicher Kamera, Belichtungszeit, Kameraeinstellungen


    Wenn du mit größeren Pixeln arbeitest, kommt natürlich ein anderes Ergebnis raus. Dann könnte ich auch sagen, ich belichte einfach mit der kleinen Öffnung doppelt so lang wie mit der größeren und erziele damit ein besseres Ergebnis.

    Ich werde also heute wohl nicht mehr dazu kommen, das alles bis ins Kleinste zu beschreiben. Es wird aber folgen.

    Wenn das auf Überlegungen mit unterschiedlicher Pixelgröße beruht, dann kannst du dir diese Arbeit schenken, da das nicht zielführend zum Thema und den darin gestellten Fragen/Überlegungen führt. Einem Gaul in der gesparten Zeit Pianospielen lernen wäre dann vielleicht besser ;)


    Gruß Stefan

  • Nein, stimmt eben nicht. Du gehst davo aus, dass sich die Photonen völlig homogen über das Beugungsscheibchen verteilen. Das stimmt aber nicht.

    Es geht hier aber gar nicht um eine Punklichtquelle, sondern um flächige Objekte!!!!

    Deine ganzen Betrachtungen bezüglich des BS sind damit hier nicht relevant.

    Und du musst mir auch nichts über die Energieverteilung in der PSF erzählen.

    Bei Sternen gilt sowohl in der Theorie als auch anhand zig Praxisbeispielen: Mehr Öffnung macht bei Sternen mehr Tiefe. Und die Aussage, dass nur das Öffnungsverhältnis die Tiefe bestimme, ist eben wie hier das zweite Mal versucht dir zu erklären, ganz einfach rein mathematisch zu widerlegen. Denk bitte mal drüber nach.


    Ich habe hier schon mehrmals erklärt das bei Punktlichtquellen die Öffnung zählt während bei flächigen Objekten die Öffnungszahl entscheidend ist.

    Du musst mir hier also nichts erklärten.



    Grüße Gerd

  • Hallo Leute,

    die Frage von Stathis war:

    Welchen Einfluss haben bei der Deep Sky Fotografie von lichtschwachen Objekten die Parameter Öffnung, Brennweite und Öffnungsverhältnis auf die erreichte Tiefe und Auflösung im Bild?

    Da darf man, denke ich als Gedankenexperiment auch die Kamera bzw. versch. Kameras einführen.

    Dieses herumreiten auf die Kamera-Pixel-Größe ist ohnehin irrelevant, wenn ich Pixel zusammenfassen kann.


    Es geht mir aber gar nicht um Stathis´ Frage, denn es haben sich ja Theorien und Ideen und Aussagen herausgebildet, die man beantworten könnte oder hinterfragen. Ganz am Anfang ging es um eine Kaufentscheidung. Nehme ich ein schnelles Teleskop oder nehme ich ein größeres, auch, wenn die F-Zahl schlechter ist. Wenn ich das tue, was muss ich beachten? Kaufe ich ein f/2,8 System, dann suche ich nach einer kleinpixeligen Kamera, muss mich aber auch intensiv mit der Justage beschäftigen. Hab ich ein Riesenteleskop, dessen Abbildungsmaßstab ohnehin schon über der zu erwartenden Detailauflösung liegt, dann nehme ich eine Kamera mit größeren Pixeln und die Justage ist einfacher. Das ist praktische Astronomie.

    Hier unter uns gibt es vermutlich mehr als 50 % von Leuten, die ihre Kaufentscheidung aufgrund von falschen Vorstellungen getroffen haben. Bis von 3 Jahren gehörte ich auch dazu. Wenn ich hier stundenlang schreibe, dann soll das Sinn machen. Ich will Leuten helfen.

    Ich kann nicht sagen, wie viele Leute hier als stille Leser noch interessiert sind, um etwas zu erfahren oder sich selber ihre Gedanken zu machen.

    Was ich weiß ist, dass mir die Lust fehlt, hier, an dieser Stelle, weiterzumachen und meine Energie zu verschwenden.

    Ich denke, ich werde alles mal schön säuberlich zusammenschreiben, muss ich sowieso, und dann wird vielleicht ein PDF daraus, oder ein neuer Faden. Es ist wirklich für einen Fotografen schwer zu verstehen, aber 16" f/8 kommen (bei optimalem Sampling) tiefer, in der gleichen Zeit, als 8" f/4

    Wer das verstehen will, der findet einen Weg. Dessen Weg darf auch zu mir führen. Ansonsten wird wohl irgendwann die Erkenntnis zu ihm kommen, dann aber vermutlich später.


    Viele Grüße

    Ralf


    der sich jetzt tatsächlich ein bisschen mehr um seine Pferde kümmern kann.


    Dunning-Kruger

  • Hallo zusammen,

    Da darf man, denke ich als Gedankenexperiment auch die Kamera bzw. versch. Kameras einführen.

    Dieses herumreiten auf die Kamera-Pixel-Größe ist ohnehin irrelevant, wenn ich Pixel zusammenfassen kann.

    wenn klar ist das 2 Faktoren ein Ergebnis beeinflussen, hier die Pixelgröße und die Öffnungszahl und ich möchte untersuchen welche Veränderung der eine Faktor von beiden auf das Ergebnis hat dann muss ich zwangsläufig den Anderen Faktor konstant halten.

    Das sind wirklich elementare Grundlagen in der Physik.


    Wenn ich den Einfluss der Stromstärke auf die Leistung zeigen möchte und ich weiß das sowohl die Stromstärke als auch die Spannung die Leistung beeinflussen dann muss die Spannung selbstverständlich konstant bleiben.


    Wenn ich den Leistungsunterschied zwischen 10A und 5 A zeigen möchte dann geht das nur mit gleicher Spannung zb. 240V

    10A x 240 V = 2400W

    5A x 240V = 1200W

    Die Leistung hat sich also durch die doppelte Stromstärke verdoppelt.

    Wenn ich hingegen in einem Fall statt 240V nur mit 120V rechen dann kommt natürlichen ganz anderes Ergebnis heraus.

    10A x 120V = 1200W


    Und wer jetzt das Ergebnis von 10A x 120V und 5A x 240V vergleicht und daraus schließt das die Stromstärke ja gar keinen Einfluss hätte denn in diesem Fall ist Leistung bei 5 A ja genau die Gleiche wie bei 10A der macht einen eklatanten Anfängerfehler, weil er hier die Spannung nicht konstant gehalten hatte.


    Und nicht anders ist es mit der Pixelgröße und der Öffnungszahl.

    Ich finde es erschreckend, wenn hier Leute die mal studiert haben sich nicht mal an derart elementare Grundlagen der Physik halten und hier einfach mal beide Faktoren gleichzeitig anpassen nur um das Ergebnis zu erhalten das ihnen gerade passt


    Es ist wirklich für einen Fotografen schwer zu verstehen, aber 16" f/8 kommen (bei optimalem Sampling) tiefer, in der gleichen Zeit, als 8" f/4

    Da hier 2 Faktoren, die Pixelgröße und die Öffnungszahl entscheidend sind kann man sich hier bei ändern der Pixelgröße ein beliebiges Ergebnis zusammenstellen.


    Ein F8 mit doppelter Pixelgröße erreicht die gleiche Tiefe wie ein F4

    Ein F8 mit halber Pixelgröße erreicht die gleiche Tiefe wie ein F16.

    Ein F4 mit doppelter Pixelgröße erreicht die gleiche Tiefe wie ein F2

    Ein F4 mit halber Pixelgröße erreicht die gleiche Tiefe wie ein F8


    Ich kann also über die Pixelgröße ganz beliebig variieren und mir das Ergebnis zusammenstellen das mir gerade passt.

    Mit der Öffnung hat all das erst mal nicht zu tun.

    Ein 8“ F8 mit doppelter Pixelgröße kommt daher zb. auf die gleiche Tiefe wie ein 16“ F4

    Das ist einfache Mathematik, wenn man weiß das Flächenhelligkeit und Pixelfläche über die Tiefe entscheiden.

    Ach so, es geht hier selbstverständlich immer um flächige Objekte!


    Grüße Gerd

  • Hallo zusammen,


    Hier wird nach über 200 Beiträgen zum wiederholten Male die Eingangsfrage zitiert und das ist offensichtlich nötig, denn es geht nur noch um daraus konstruierte Bedingungen mit denen eine Behauptung und Berechnung untermauert werden soll.

    Man sollte nun meinen, die geballte Fachkompetenz und die Flut der Bilder im Netz macht es sehr leicht, das theoretisch und bildhaft anschaulich zu machen, doch weit gefehlt.


    Gerade das Ausbleiben von Beispielbildern zeigt mir, dass der zum Beweis nötige, anschauliche Fall sehr schwer zu finden ist.

    Da stellt sich mir die Frage, ob die für den Beweis des Sachverhalts geforderte, spezielle Konstellation überhaupt praxisrelevant ist.


    Wenn hier jedes Bild verworfen wird, das scheinbar den Gegenbeweis zeigt, dann fragt sich doch, warum es in der millionenfachen Auswahl kein passendes, mit der geforderten Konstellation erstelltes und zu betrachtendes Beweisfoto gibt.


    Ist es eventuell so, dass Leute, die die geforderte Qualität können, mit der größeren Öffnung gar nicht auf die Idee kommen, die spezielle Konstellantion zu nutzen, weil sie .........praxisfern, uneffizient ist, zu viele gegebene Möglichkeiten liegen lässt......?


    Gruß

    Günther

    Jeder macht sich die Probleme die er haben möchte,

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

  • Also ich behaupte weiterhin (wie schon weiter oben; das ist reine "Logik", da muβ man nichts "beweisen"), daβ Eure Debatte sinnlos ist, soweit sie "Öffnung", bzw. "Brennweite" gegen "Öffnungsverhältnis" betrifft, weil die "Öffnung" und die "Brennweite" beide im Öffnungsverhältnis enthalten sind (und man dasselbe nicht "gegenüberstellen' kann). Die Diskussion muβ lauten: "Öffnung" gegen "Brennweite".


    Auβerdem ist die Debatte über die "Empfängerseite" [fotographisch: Kamera (Pixel, Signal zu Rausch - Verhältnis); visuell: Okular (Brennweite / Austrittspupille) nur sehr periphär von Bedeutung (ja, sie kann am Rande Kleinigkeiten ändern), d.h. eigentlich vollkommen unnötig, weil der alles entscheidende Faktor das Objektiv des Teleskops ist (ich habe das weiter oben mal auf die "Emissionsseite" des Lichts gestellt, um es Kamera und Okular gegenüberzustellen).


    Sowohl eine Vergröβerung der Öffnung, als auch eine Verkürzung der Brennweite des Objektivs (jeweils einzeln, "alles andere gleichbleibend", also "rebus sic stantibus") führen zu einer Vergrösserung des Öffnungswinkels, zu einer gröβeren Konzentration des Lichtes, zu kleineren Abbildern im Fokus von Lichtpunkten und flächigen Objekten, die aber heller sind und daher mehr Informationen enthalten (können). (Umgekehrt führt eine Verkleinerung der Öffnung, genauso wie eine Verlängerung der Brennweite zur gröβeren und dunkleren Abbildern im Fokus, wo es wegen mangelnden Lichts / Kontrasts problematisch werden kann, die Informationen herauszuziehen).


    Somit machen also "Vergröβerung der Öffnung" und "Verkürzung der Brennweite" dasselbe und die Behauptung "allein die Öffnung entscheidet" ist falsch ! Eine Verkürzung der Brennweite (z.B. "focal reducer") konzentriert auch das Licht, macht auch kleine und hellere Abbilder, ohne die Öffnung zu verändern! (Man muβ dann natürlich auch höher vergrössern, um die Informationen aus den kelineren Bildern herauszulesen).


    Die Vergrösserung der Öffnung könnte aber effizienter sein, als eine Verkürzung der Brennweite (kommt auf die konkreten Umstände an).


    Aber eigentlich wuβten wir das ja das alles schon vorher ? Nee ? (Für mich ist das Thema jetzt "gegessen").

  • musst die Helligkeit als Menge betrachten dann ist es bei kleinere Brennweite und Öffnung weniger selbst wenn das Wenige auf kleinere Fläche konzentriert ist, dadurch geht Auflösung verloren.

    Interessant wird es wenn man sich in Öffnungsgrößen bewegt wo die Auflösung v8m Seeing beschränkt wird und es auch mit mehr Öffnung nicht mehr Auflösung gibt, und die visuellen können jetzt sagen für eine halbe Sekunde war es doch besser.

    Und jetzt noch ein 0,3s Belichter 8)


    Gruß Frank

  • Ja, da bin ich. Ich komme ja aus der Praxis.

    Ich erreiche, bei mäßigem Himmel, mit 16 " die 17 mag in 250 ms. Gemessen zwar an Sternen, diese werden aber als Fläche abgebildet.


    AR_Nr2, kennst du den Unterschied zwischen Helligkeit und Tiefe?

    Frage: wird das Bild beim Stacken heller?


    Ohne dieses Grundverständnis läuft diese Diskussion ins Leere.


    VG ralf

  • Sowohl eine Vergröβerung der Öffnung, als auch eine Verkürzung der Brennweite des Objektivs (jeweils einzeln, "alles andere gleichbleibend", also "rebus sic stantibus") führen zu einer Vergrösserung des Öffnungswinkels, zu einer gröβeren Konzentration des Lichtes, zu kleineren Abbildern im Fokus von Lichtpunkten und flächigen Objekten, die aber heller sind und daher mehr Informationen enthalten (können). (Umgekehrt führt eine Verkleinerung der Öffnung, genauso wie eine Verlängerung der Brennweite zur gröβeren und dunkleren Abbildern im Fokus, wo es wegen mangelnden Lichts / Kontrasts problematisch werden kann, die Informationen herauszuziehen).

    Hatten wir doch in deinem Beitrag #194 schon in dem Faden. Das ist noch immer falsch, ein Vergrößern der Öffnung ändert nicht den Öffnungswinkel und es findet keine vergrößerte Abbildung statt.



    Servus Ralf,

    Da darf man, denke ich als Gedankenexperiment auch die Kamera bzw. versch. Kameras einführen.

    Dieses herumreiten auf die Kamera-Pixel-Größe ist ohnehin irrelevant, wenn ich Pixel zusammenfassen kann.

    In dem Zitat von Stathis zu deiner Begründung steht nichts von Kamera drin, da steht die Parameter Öffnung, Brennweite und Öffnungsverhältnis und damit dürfen bei der Betrachtung auch nur diese möglichen Varianten einer Optik genutzt werden. Wenn du weiterhin der Ansicht bist, du kannst beliebig auch die Pixelgröße ändern oder Binnig nutzen, dann ist jede weitere Diskussion in dem Fall hinfällig und ebenso sind viele deiner Antworten in diesem Faden fehl am Platz. Weil dann kann man zur Fragestellung " Deepskyfotos aus Frankfurt oder besser 50km wegfahren?" ebenso argumentieren, dass man im Hochgebirge im Vergleich zum Umfeld von Frankfurt mit Langzeitbelichtungen ein viel besseres und tieferes Bild erreicht und dann kommt einer und sagt- in Namibia geht das noch besser.

    Gerade das Ausbleiben von Beispielbildern zeigt mir, dass der zum Beweis nötige, anschauliche Fall sehr schwer zu finden ist.

    Klar, denn alle auffindbaren Bilder haben eines gemeinsam. Sie entstanden an verschiedenen Plätzen mit verschiedenen Optiken und Kameras und wurden durch die Ersteller entsprechend deren Können und genútzter SW unterschiedlich bearbeitet.


    Zu einem zielführenden Vergleich wären je zwei Einzelbilder nötig, die eben entsprechend der Vorgabe des Themas mit zwei unterschiedlichen Optiken gemacht wurden und die auch das gleiche Ziel abgelichtet haben. Dabei einmal ein flächiges Objekt und einmal ein Feld mit wenigen Sternen, in dem auch lichtschwache zu finden sind.


    Gruß Stefan

  • Hallo Gerd,

    wie kommst du darauf, dass die Profis nur an Schärfe interessiert sind? Meinst du nicht, es gibt verschiedene Aufgabenstellungen und versch. Hardware dazu? Das Deep Field von Hubble ist eine Ausnahme? Und glaubst du wirklich, die machen Astrofotos? In den allermeisten Fällen machen sie Spektren. Ein Spektrum braucht Licht, mehr Licht als einen Stern abzubilden. Darauf verzichten die Profis, wenn es nicht scharf genug ist? Es gibt auch eine Amateurgruppe, die TBG-Gruppe, (einige Leute hier im Forum gehören dieser sogar an), die arbeiten mit Profis zusammen. Ziel ist es Galaxienströme zu untersuchen, bzw. nachzuweisen. Die Profis können sich i.d.R. nicht so lange mit einem Objekt beschäftigen. Die Amateure aber schon. Es wird hier also bewusst auf Schärfe verzichtet. Und ja, ich weiß, du kannst das Beispiel auch umdrehen. Die Amateure haben f/4, die Profis f/12, da ist ja klar, dass man die Amateure fragt.


    ralf

  • Servus Gerd,


    es geht durchaus um Punktlichtquellen, denn eine dünne Linie, ein Nebeldetail, ist eine Aneinanderreihung von Punktlichtquellen. Es istaber mehr als müßig.


    Ich muss dir nichts erklären – danke für die Erinnerung, denn das stimtm absolut. Ich muss dich auch nicht auf Denkfehler hinweisen oder versuchen, herauszufinden, wo wir aneinander vorbei reden.


    Um dich geht es eigentlich auch gar nicht, denn was du selber wo wie annimmst, ist ganz allein deine Sache. Aussagen, die ständig wiederholt werden, dass Beugungsscheibchen bei kleinerer Öffnung kleiner sind, widerspreche ich nicht, weil ich dich in Sachen Physik aufklären möchte, sondern weil Mitleser das übernehmen könnten, wenn sie deine Ausführungen durchlesen.


    Du selber gehst auf sehr wenig Ding ein. Größe eines BS ist über den Winkel definiert, daher ist auch die Auflösung einer großen Öffnung höher als das bei einer kleinen Öffnung. Du reitest immer auf den Durchmesser auf dem Chip herum, dabei ist das nur der Abbildungsmaßstab. Und ja, der ist dafür wichtig, zu verstehen, auf welche Fläche sich welches Signal verteilt. Die von uns beobachteten Signale sind aber selten völlig homogen. Aber das alles haben wir schon zigmal hier im Thread gehabt.


    Mir ist der Ton zu unfreundlich. Insbesondere deiner. Normalerweise lasse ich mich von sowas nicht abschrecken, denn es geht ja auch um die Mitleserinnen und -leser.


    Wer nach deinen Beiträgen wirklich glaubt, zum Beispiel Messier 1 mit einem Miniobjektiv mit 2 mm Öffnung schneller und deutlicher abzubilden als mit einem 16-Zöller, tut mir halt leid. Aber da reichen ja zum Glück ein paar wenige Bilder oder die eigene Erfahrung anhand des Blicks durch ein Teleskop. Eine Optik, die kein oder zu wenig Licht sammelt, kann dieses auch nicht abbilden.


    Ich klinke mich hiermit aus und bedanke mich bei allen, die konstruktiv und ergebnisoffen diskutiert haben, insbesondere bei denen, die versucht haben, Praxisbeispiele zu zeigen. Ralfs Haushaltsfoliensession war grandios.


    Vielleicht als Nachsatz: ich fotografiere mit einer f/8-Optik. Obwohl die soooo langsam ist, bekomeme ich selbst mit meiner suboptimalen DSLR schnell genügend Signal. f/8 mit größeren Pixeln, ohne dadurch ins Undersampling zu kommen, ist mir gut genug.


    Solltest du irgendwann mal mit Teleskopen Astrofotgrafie betreiben, kannst du das, was du hier vehement verneinst, vielleicht selbst aus eigener Anschauung erleben und vielleicht dann deine Meinung ändern. Oder auch nicht. Ich rate nur stark ab, mit einer 2mm-Optik ernsthaft fotografieren zu wollen ;)


    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

  • In dem Zitat von Stathis zu deiner Begründung steht nichts von Kamera drin, da steht die Parameter Öffnung, Brennweite und Öffnungsverhältnis und damit dürfen bei der Betrachtung auch nur diese möglichen Varianten einer Optik genutzt werden.

    Du Sprachfuchs hast aber übersehen, dass Stathis von "Fotografie" gesprochen hat.

    siehe:


    Welchen Einfluss haben bei der Deep Sky Fotografie von lichtschwachen Objekten ...


    Am Ende stehen 2 Bilder zum Vergleich. Jedes gleich groß, jedes zeigt das Objekt in gleicher Größe, beide sind gleich scharf. Eines ist tiefer. Ich darf jetzt aber nicht sagen, dass das tiefer ist, weil, ich habe ja eine andere Kamera genutzt. (wohlgemerkt, idealisierte Kamera, nicht besseres Rauschen etc.)

    Ok, dann verzichte ich auf die 2. Kamera, mache 2x2 Binning und/ oder verkleinere das Bild. Das darf ich auch nicht, weil Stathis hat nichts von Bildbearbeitung gesagt.


    Ja, ok, dann hast du recht.


    ralf

  • Hallo Stefan,

    .............

    denn alle auffindbaren Bilder haben eines gemeinsam. Sie entstanden an verschiedenen Plätzen mit verschiedenen Optiken und Kameras und wurden durch die Ersteller entsprechend deren Können und genútzter SW unterschiedlich bearbeitet.

    Zu einem zielführenden Vergleich wären je zwei Einzelbilder nötig, die eben entsprechend der Vorgabe des Themas mit zwei unterschiedlichen Optiken gemacht wurden und die auch das gleiche Ziel abgelichtet haben. Dabei einmal ein flächiges Objekt und einmal ein Feld mit wenigen Sternen, in dem auch lichtschwache zu finden sind.


    Gruß Stefan

    bei dieser Argumetation komme ich nicht mit.


    Wir haben unzählige Objekte wie Lagungennebel, Trifidnebel, Rosettennebel, Andromedagalaxie, sogar (Kugel)Sternhaufen und so weiter, wo man Sterne, also große Beugungsscheibchen) und Nebel, also das was wohl als flächige Objekte angesprochen werden soll, kleine Beugungsscheibchen in Masse, findet und massenhaft Bilder in verschiedensten Auflösungen davon, außerdem gibt es die Möglichkeit, selbst Bilder zu machen oder jemanden den man kennt machen zu lassen, die den eigenen Vorstellungen von diesem Vergleich entsprechen.

    Wir sind in einem Astronomieforum mit Teleskopbesitzern die auch teilweise fotografieren.

    Es gibt Sternwarten auf der Welt wo man unter perfektem Himmel Zeit an exquisiten Teleskopen, mt jeder denkbaren Öffnung und mit jeder denkbaren Kamera bestückt, mieten kann und einer der da schon drin ist kann für schmales Geld die geforderten Vergleichsbilder machen.


    Ich habe sehr viel gelernt, bei Beobachtungen zu strittigen Behauptungen und auch da wurde dann (vor)gerechnet und die Ergebnisse waren unterschiedlich.

    Warum also nicht einfach mal selbst was machen und zeigen, anstatt nur das was andere machen und zeigen nicht anzuerkennen?


    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 () aus folgendem Grund: Rechtschreibung

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