Obstruktionsspielchen mit Modell- Teleskop

  • Also jetzt erst mal ein life- Modellversuch. Man nehme:
    1. ein Teleobjektiv f/8 500 mm Brennweite. Selbiges wird vorne wahlweise
    A) mit einer Blende 15 mm,
    B) mit obiger Blende + Obstruktion 5,4 mm
    C) mit einer Blende 17,3 mm + Obstruktion 6,4mm abgedeckt.

    Die Blenden sind präzise gedreht, nicht gepfriemelt! Die Obstruktionsscheibchen sauber ausgestanzt, nicht geschnibbelt (s. Bilder).


    2. Hinten dran tut man ein Okular, ca. 15 mm Brennweite.


    A ist also ein Fernrohr mit 15 mm Öffnung und ca. f/33. Dann spielen die üblichen Objektivfehler auf der Achse keine Rolle mehr.
    B ist ein solches mit Obstruktion von 36%.
    C ist ein Fernrohr mit 17,3/15 mal mehr Öffnung, also rund 15% mehr und 36,9% Obstruktion.


    3. Man malt mit einem PC- Grafikprogramm Balken. Siehe nächstes Foto.


    Die Gruppe 1 ist in echt 16 mm, die Gr. 7 nur noch 4 mm breit. Das wäre also die Testtafel.


    4. Selbige wird am Ende des Gartens aufgestellt. Am anderen Ende bringr man das obige Fernrohr in Position. Der Abstand beträgt bei mir exaktgenau 26,26 m +- 5 cm.
    Vorher beim Malen der Balken hab ich natürlich schon überlegt, wir das mit dem Auflösungsvermögen (=lambda/Durchmesser x Abstand) eines hochgesunden 0,6- Zöllers wohl so ist in ca. 26 m Abstand. Dem entsprechend wurden die Abstände der Balken auf der Testtafel gemalt. Also, Auflösungsvermögen = 0,00056/ 15 x 26000 mm = 0,97 mm. Der Abstand der Linien Gruppe 7 ist etwas geringer.


    5. Jetzt kommt der mal der Guckversuch:
    Version A mit ohne Obstruktion zeigt die Linien Gr. 4 aufgelöst. Gr. 5 da muss man schon daran glauben. Jetzt kommen SC- gerechte 36% Obstruktion dazu. Das ist Version B. Gr. 5 erscheint jetzt zweifellos aufgelöst. Kontrastunterschiede habe ich beim Wechsel mit- ohne- mit – Obstruktion immer vergessen. Zuletzt noch Version C mit 15% mehr Objektivdurchmesser und fast 37% Obstruktion. Jetzt reicht die Auflösung bis Gr. 6 zweifellos aufgelöst.


    So weit die Beschreibung zum nachmachen.


    6. Weil Bildchen immer attraktiv sind hab ich meine Nikon coolpix 885 mit ausgefahrenem Tele hinter das Oku gehängt. Die Äquivalentbrennweite beträgt damit ca. 1000 mm oder rund f/70. Damit stehen genügend Pixel für die Abbildung der engen Liniengruppen zur Verfügung.


    Zur besseren Darstellung sowie zur Unterdrückung des Farbfehlers von Oku und Kameraobjektiv ab ich aus den Bildern mit Version A, B und C jeweils grün - Ausschnitte gemacht.
    Das nächste Bild zeigt den Vergleich Version A und B , also mit/ohne Obstruktion der Gruppen 4 bis 7.


    Mit etwas Wohlwollen erkennt man bei Gruppe B 4 mehr Kontrast zu A4. B 5 wird andeutungsweise aufgelöst. Die Obstruktion fördert also das Auflösungsvermögen im Grenzbereich. Schaut man dagegen auf den entsprechenden Vergleich von A1 bis A3 mit B1 bis B3 im folgenden Bild, so erkennt man bei A etwas mehr Kontrast.



    Im nächsten Bild das gleiche Spielchen: Vergleich A4 bis A7 mit C 4 bis C7.

    Die Überlegenheit in der Auflösung und Kontrast ist mit Version C unverkennbar. Von wegen gleicher Kontrast ist dann, wenn Durchmesser mit Obstruktion um Obstruktionsduchmesser größer. Hier habe ich nur 15% Durchmesser mehr.


    Zu guter letzt noch der Vergleich von A1 bis 3 mit C1 bis 3. Nur bei A1 sieht man etwas mehr Kontrast.


    7. Fazit: Das was man mit „Aberrator“ simulieren kann zeigt sich qualitativ auch in der Praxis, so lange andere Einflüsse die o. a. geringen Unterschiede nicht verwischen. Nach den weisen Worten eines Herrn aus dem Saarland schafft die Obstruktion allein das aber spielend, sobald sich nur ein Lüftchen regt. Ich häng hier mal eine ganz kurze Startest –Bildsequent dran, aufgenommen mit 12- Zoll “Quarzmonster“ dran. Da quirlen eine Menge Dinger in den Beugungringen umher, weil das Seeing im Tubus und in der Atmosphäre nicht so besonders gut war. Die Obstruktion (hier ca 27%) zeigt sich allerdings als friedlicher kreisrunder Schatten in der Mitte und ich kann nicht erkennen dass sie irgendwie bei den Turbulenzen mitmischt.


    Gruß Kurt

  • Hallo Kurt,


    da lacht das Herz des Ingenieurs. Grau ist alle Theorie und dass hier die Theoriespezialisten noch nicht widersprochen haben spricht ja Bände. Wir sind immerhin bei Tag 3.


    Zur "gewissen" Ehrenrettung der rein visuellen Beobachter möchte ich ein recht selten diskutiertes Phänomen anfügen:


    Visuell kann die leichte Verbesserung des Kontrastes durch die Obstruktion (bei hohen Frequenzen und gleichem Durchmesser) nur sehr schlecht bis gar nicht wahrgenommen werden. Ausnahmefälle sind antürlich Doppelsterne. Das liegt daran, dass der effektive Kontrast "da oben" schon so klein ist, dass ihn das Auge recht schwer nutzen kann. Der effektive höhere Kontrast (aber recht stark eingebrochene) bei niedrigeren Frequenzen kann natürlich viel leichter als "Manko" wahrgenommen werden. Ähnliches muss wohl auch für Film mit relativ grosser Aktivierungschwelle gelten. Daher wohl die "alten" Faustformeln und Erfahrungen.


    Die CCD-Fotografie, vorallem wenn sie sehr gutes SNR erzielt, also lange und oft belichten, der ist das völlig Wurst. Die nimmt selbst ein halbes Prozent Kontrast und die DDP oder Histogrammstzretching bläst dann auf dem Monitor ins sichtbare. Daher die allerfeinsten Nebelstrukturen usw... Die Welt hat sich einfach geändert. Wir nutzen die Teleskope heute oftmals ganz anders und eher im Grenbereich. Meine HX916 bringt alle meine Optiken an ihre Grenzen, ausser dem 12 Zöller auf Achse. Aber da brauch ich dann wegen Newton einen Komakorrektor und dessed Spot ist dann auch wieder gerade an der Grenze. Sowas hat vor 20 Jahren nichtmal der Profi mit seinem 4.5 geschafft. OK, heute machen die Profis sogar 8 Meter beugungsbegrenzt... (Wenn auch nicht gerade im "Blauen" )


    Also: Höheres SNR bringt nach neueren Theorien auch Vorteile bei der Auflösung. Bei gleichem Hauptspiegeldurchmesser, versteht sich. Die Theorie hinkt den Erfahrungen da durchaus 10 Jahre hinterher, weil Martinez in seinem Buch "Hochauflösende Astrofotografie" ja Bilder der 80er (oder so) vorstellt, die Details zeigen, die bis vor kurzem für diese Durchmesser nicht erlaubt waren. (Aufgelöst Kurt, also eher im Sinne Linienpaar, nämlich Rillen am Mond, also nicht nur "abgebildet").

  • Lieber Tom,
    Ach, dieses deiner Postings hatte ich ja glatt überlesen.
    Na ja, kurz mal ein kleiner Abriß meines Wochenendes:


    - Samstag 4h Posting an Tom Licha geschrieben.
    - Sonntag Vormittag 4.5h Posting an Tom Licha geschrieben.
    - Sonntag Nacht 2.5h Kurts Daten analysiert.
    - Montag 8h reguläre Arbeit (kommt ja vor), dann 45min Posting an Kurt zu seiner Messung (an anderer Stelle)
    + 2h kleinere Experimente mit einer Webcam einem 500mm Tele und einer Lochplende (Aufbau zu wackelig, Entfernung nicht ausreichend).
    - Heute Morgen: ~1h Stunde über Posting von Tom Licha nachgedacht (während meiner Arbeit) + 30min Antwort geschrieben.


    Ja sowas liest man dann natürlich gerne von dir:


    > da lacht das Herz des Ingenieurs. Grau ist alle Theorie und dass hier die Theoriespezialisten noch nicht
    > widersprochen haben spricht ja Bände. Wir sind immerhin bei Tag 3.


    Vollkommen klar, Ich hätte mir Montag von der Arbeit frei nehmen sollen, das ich es nicht getan habe, spricht ja Bände.


    Jetzt mal höflich gefragt:
    1) findest Du das fair?
    2) hälst Du das für eine schlüssige Argumentation?


    Gruß,
    Mario

  • Hallo Mario, Hallo Tom,
    ich sehe meinen Beitrag als Abnleitung zu eigenen Versuchen. Da sollte man jedem interessierten Zeit zur eigenen Meinungsbildung und evtl. Versuchen einräumen.
    Mich würde es nicht wundern, wenn Mario noch etwas an diesem Experiment findet, woran wir bisher noch gar nicht gedacht haben.
    Das könnte man dann evtl. durch weitere möglicht übersichtliche Versuche abklären und dazu die passenden theoretischen Erklärungen
    herausfiltern. Ich gedenke in diesem Stil weiter zu machen und hoffe auf reges Interesse.


    Gruß Kurt.

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: tomlicha</i>
    <br />Kurt,


    ich habe bedenken. Was wenn all die echten Messungen nicht zur Physik passen? Ich meine, was machst du dann?!?
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Hallo Tom,
    dann such ich mir einen Chemiker. Wenn es dann immer noch nicht zusammepassen sollte frag ich einen Philosophen und als letzte Instanz gibts ja auch noch Theologen[:D]
    Gruß Kurt

  • Hallo Tom,


    &gt;&gt; ich habe bedenken. Was wenn all die echten Messungen nicht zur
    &gt;&gt; Physik passen? Ich meine, was machst du dann?!?


    Solche Sätze kann nur ein Physik-Theoretiker formulieren. Drehe doch einfach mal die Reihenfolge um: Vielleicht sollte sich das physikalische Weltbild an den Erscheinungen orientieren. Damit hatten die Physiker schon unter Michelson und Einstein so ihre Probleme, oder andernorts die Diskussion zur Überlichtgeschwindigkeit hier im Forum.


    Sven_III

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