Farbfehlermessung an meinem 5“ ED- Refraktor

  • Hallo Gerd, liebe Mitleser,


    Vielen Dank für Deinen Beitrag. Die Details muss ich erst mal richtig verdauen und das dauert bei mir etwas[:I].


    Eines können wir aber schon klären:
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...Die Größenordnung der Messwerte lässt vermuten das diese nicht in der 0,7 Zone des Objektives gemessen wurden sondern ich tippe mal auf die Achse....
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...Weder das eine noch das andere. Die ganze Fläche des Objektivs wurde ausgewertet um die Schnittweiten zu bestimmen....
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Ich bin ebenfalls für weder noch, wie Michael meint. Zur Verdeutlichung die Ergebnisse für Z3 eines identischen I- Gramms vollflächig und achsnah:


    <b>Bild 35</b>

    (das Interferogramm ist nach einem Original syntetisiert. Dabei werden die Artefakte beseitigt, ohne dass die Zernikes darunter leiden.)


    Z3 ist offensichtlich bei achsnaher Auswertung deutlich anders*.
    Noch eine Anmerkung zu: r 0,707 Zone als Bezug:

    <b>Bild 36</b>


    Das ist nach meiner Meinung nur dann sinnvoll, wenn die Aberrationskurve annähernd parabolich verläuft wie für Wellenlänge1 dargestellt. Es gibt aber Objektive da können wellenlängenabhängig z. B. beide Kurvenformen oder auch völlig andere vorkommen. R 0,707 als „Gleichgewichtszone“ für die grüne Kurve passt hier nicht.


    Gruß Kurt


    * Dabei hätte ich fast noch etwas wichtiges vergessen, nämlich die Umrechnung in Schnittweite SWD = Z3 x lambda x 16 N^2.
    für die volle Fläche gilt:


    SWD1 = -0,267 x 16 x 0,00045 x 81mm = - 0,1557mm
    SWD2 = 0,05 x 16 x 0,000045 x 322mm = +0,116 mm für die achsnahe Auswertung.


    Offensichtlich rechnet das Programm bei Markierung der vollen Fläche eben nicht Z3 nach den achnahen Strahlen aus. Sonst wären beide SWD gleich!

  • Hallo Kurt,


    du hattest ja schon verifiziert dass das neue Messverfahren an einer (chromatischen) Einzellinse die korrekten Brennweiten-Differenzen liefert. Zur weiteren Absicherung des Messverfahrens schlage ich noch einen weiteren Test vor:
    Versuch doch mal den Farbfehler eines Spiegels zu messen. Da sollte natürlich Null rauskommen. Im Strahlengang des Bath-Interferometers ist ja eine (chromatische) Einzellinse drin. Aufgrund theoretischer Überlegungen meine ich, dass der Farbfehler dieser Linse keine Rolle spielen sollte. Aber eine experimentelle Bestätigung wäre sinnvoll.


    Gruss
    Michael

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


    du hattest ja schon verifiziert dass das neue Messverfahren an einer (chromatischen) Einzellinse die korrekten Brennweiten-Differenzen liefert. Zur weiteren Absicherung des Messverfahrens schlage ich noch einen weiteren Test vor:
    Versuch doch mal den Farbfehler eines Spiegels zu messen. Da sollte natürlich Null rauskommen. Im Strahlengang des Bath-Interferometers ist ja eine (chromatische) Einzellinse drin. Aufgrund theoretischer Überlegungen meine ich, dass der Farbfehler dieser Linse keine Rolle spielen sollte. Aber eine experimentelle Bestätigung wäre sinnvoll.


    Gruss
    Michael
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Vielen Dank für den Tipp. Genau das steht noch auf meiner Agenda. Dabei hab ich auch daran gedacht in wie weit die optionale Kollimationslinse zwischen Strahler und Bath- Linse zu Störungen der Farbfehlermessung führen könnte.


    Gruß Kurt

  • Hallo Kurt,


    demnach ist also die nach deiner Methode gemessene Schnittweite ein nach dem jeweiligen Flächenanteil gewichtetes Mittel der Schnittweiten von der Achse bis zum Rand.
    Wenn das so ist dann ist das natürlich der Idealfall.


    Das Du immer das komplette Interferogramm ausgewertet hast ist schon klar, mir war nur nicht klar was dein Programm intern damit macht.
    Es hätte hier ja den schon vermuteten Achswert oder zb. auch einen Maximalwert ausgeben können, wo dann nicht klar ist in welcher Zone der nun gerade liegt, wobei die Achse oder der Rand dann wohl am wahrscheinlichsten sind.
    Dieser Maximalwert hätte meiner Meinung nach auch mit der vermessenen Einzellinse die richtige Schnittweite gebracht.
    Aber in Bild 35 zeigst Du ja das dem wohl nicht so ist.


    Grüße Gerd

  • Hallo zusammen,


    meiner Meinung nach ist die von Gerd vorgeschlagene Wichtung für den Strehlwert korrekt. Formelmäßig kann man das so ausdrücken:
    Polychromatischer Strehl = Summe(Gewichte*Strehl) / Summe(Gewichte)
    wobei die Gewichte und Strehlwerte jeweils für die betrachteten Wellenlängen einzusetzen sind. Das ergibt für die Messwerte von Kurt einen polychromatischen Strehl von ca. 0.84, wie Gerd ja schon ausgerechnet hat. Nach der von Michael und Kurt vorgeschlagenen Mittelung der rms-Werte ergibt sich dagegen ein Strehlwert von 0.99 bzw. 0.98, je nachdem, ob man erst die rms-Werte mittelt und daraus den Strehl berechnet, oder die berechneten Strehlwerte mittelt. Solche Werte scheinen mir für Kurts ED-Apo unrealistisch zu sein.
    Die Begründung für das Verfahren von Gerd ist, dass der Strehlwert der Maximalwert der normierten PSF-Fläche ist (jedenfalls bei rotationssymmetrischer PSF). Die Beiträge der PSFs der verschiedenen Wellenlängen gehen additiv in die Gesamt-PSF ein, sodass sich nach Normierung die obige Formel ergibt. Nach meiner Kenntnis wird die polychromatische PSF (und damit der Strehlwert) in professionellen Optikprogrammen prinzipiell so berechnet. Wie Gerd schrieb, rechnet ja offenbar auch Takahashi so. Ich glaube, es gibt noch Varianten des Verfahrens, die eine ungleichmäßige Verteilung der Messwellenlängen berücksichtigen, aber das sind wohl Feinheiten, die wir nicht zu berücksichtigen brauchen.


    Gruß
    Hans-Jürgen


    P.S. Ich bin gerade dabei, versuchsweise einen ED-APO zu designen, der etwa die Korrektur von Kurts ED hat. Falls keine Einigung über die richtige Strehlberechnung erzielt werden kann, könnte man diesen dann in z.B. OSLO auf polychromatischen Strehl analysieren.

  • Hallo Hans-Jürgen,


    &gt; Nach der von Michael und Kurt vorgeschlagenen Mittelung der rms-Werte ergibt sich dagegen ein Strehlwert von 0.99 bzw. 0.98,


    Das kann ich nicht nachvollziehen. Die RMS Werte stehen in Kurt's Bild 31 in der Zeile "RMS s.A. + Def".
    Die dazugehörigen Gewichtungsfaktoren für Nachtsehen habe ich mal grob aus Abb. 31 aus dem Handbuch für Sternfreunde herausgelesen:


    436nm 0.30
    450nm 0.47
    475nm 0.77
    546nm 0.58
    589nm 0.07
    630nm 0
    675nm 0


    Summe der Gewichtungsfaktoren = 2.19
    Summe [Gewichtungsfaktor * RMS] = 0.2842


    Polychromatischer RMS = Summe(Gewichte*RMS) / Summe(Gewichte)
    Polychromatischer RMS = 0.1297


    Und wenn man diesen RMS Wert in Strehl umrechnet, dann kommt man auf
    SR = exp( -(2 Pi RMS)^2)
    SR = 0.51


    Gruss
    Michael


    P.S. Wenn man sich die Gewichtungsfaktoren anschaut wird klar, dass unbedingt noch beim Empfindlichkeits-Maximum von ca. 505nm gemessen werden sollte. Und da sollte auch der Nullpunkt für die Schnittweiten hingelegt werden.


    P.P.S. Wenn ich die Strehl-Werte (letzte Zeile in Kurt's Bild 31) gewichte und dann mittele, komme ich auf SR = 0.58

  • Hallo Hans- Jürgen, liebe Mitleser,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...Nach der von Michael und Kurt vorgeschlagenen Mittelung der rms-Werte ergibt sich dagegen ein Strehlwert von 0.99 bzw. 0.98, je nachdem, ob man erst die rms-Werte mittelt und daraus den Strehl berechnet, oder die berechneten Strehlwerte mittelt. Solche Werte scheinen mir für Kurts ED-Apo unrealistisch zu sein. ...Wie Gerd schrieb, rechnet ja offenbar auch Takahashi so
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Das klingt einleuchtend. Da die von Gerd demonstrierte Rechnung profi-like ist braucht man hier wohl nichts neues zu erfinden.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">P.S. Ich bin gerade dabei, versuchsweise einen ED-APO zu designen, der etwa die Korrektur von Kurts ED hat...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Das ist auf jeden Fall interessant. Dazu könnte ich auch die Dicken und Radien der Linsen nachmessen. Die Glassorten kenne ich allerdings nicht.


    Da gibt es noch ein 175 mm Schupmann - Medial auf Basis der Berechnung von Hans- Jürgen. Bei allgemeinem Interesse würde ich gerne die Vermessung im obigen Stil durchziehen.


    Gruß Kurt

  • Hallo Michael,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">P.S. Wenn man sich die Gewichtungsfaktoren anschaut wird klar, dass unbedingt noch beim Empfindlichkeits-Maximum von ca. 505nm gemessen werden sollte. Und da sollte auch der Nullpunkt für die Schnittweiten hingelegt werden.


    P.P.S. Wenn ich die Strehl-Werte (letzte Zeile in Kurt's Bild 31) gewichte und dann mittele, komme ich auf SR = 0.58
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    OIII- Filter mit 8 nm HWB dürfte passen, hab ich und wird demnächst eingesetzt.


    Mit der gewichteten Strehlzahl (SR) blicke ich im Moment nicht mehr ganz durch. Bin gespannt auf das, was noch kommen wird[:I].


    Gruß Kurt

  • Hallo Michael,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">P.S. Wenn man sich die Gewichtungsfaktoren anschaut wird klar, dass unbedingt noch beim Empfindlichkeits-Maximum von ca. 505nm gemessen werden sollte. Und da sollte auch der Nullpunkt für die Schnittweiten hingelegt werden. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    das sehe ich anders. 505nm gilt als Empfindlichkeitsmaximumm für das
    <b>dunkeladaptierte</b> Auge.
    Bei der Beobachtung des Mondes sowie der helleren Planeten ist das Auge
    aber keinesfals dunkeladaptiert und das Maximum liegt dann in der Gegend
    von 550nm. Dann sollte dort die beste Korrektur liegen.


    Anders bei Refraktoren die nur im Bereich Deep Sky eingesetzt werden sollen
    da würde sich eine Abstimmung auf 505nm anbieten.


    MfG,Karsten

  • Hallo Karsten,


    &gt; das sehe ich anders. 505nm gilt als Empfindlichkeitsmaximumm für das <b>dunkeladaptierte</b> Auge.


    Da hast du Recht. Es kommt immer darauf an, für welchen Zweck das Fernrohr eingesetzt wird.


    Gruss
    Michael

  • Hallo Michael,


    weil Du die Gewichtungsfaktoren für das Nachtsehen verwendest kannst Du natürlich nicht auf die Ergebnisse von mir und Hans-Jürgen kommen.
    Es muss also erst mal klar sein Welche Empfindlichkeitskurve des Auges nun relevant ist.
    Dazu folgende Erläuterung.
    Für das Nachtsehen sind die Stäbchen verantwortlich somit ist die Empfindlichkeitskurve des Nachtsehens die der Stäbchen.
    Nun können diese ja nur Helligkeitsunterschiede also schwarz-weiß wahrnehmen.
    Es ist also völlig unlogisch zur Beurteilung des Farbfehlers die spektrale Empfindlichkeit der Stäbchen heranzuziehen.
    Man muss schon wenn es um Farbe geht auch die Kurve für das Tagsehen (= Farbsehen) verwenden.
    Auch wenn das Fernrohr nachts benutzt wird.[;)]


    In der Optikrechnung wird ja auch immer auf 550 nm und nicht auf 500nm hin optimiert und die von Takahashie angegebenen Gewichtungsfaktoren sind ja auch die für das Tagsehen auch wenn sie geringfügig von denen aus Wikipedia abweichen, siehe folgende Grafik.



    Die Gewichtungsfaktoren kannst Du übrigens der Tabelle unter dem Diagramm auf folgender Seite entnehmen.
    http://de.wikipedia.org/w/inde…etimestamp=20040927192500
    Die habe ich hier ja schon mehrmals verlinkt.
    Zwischenwerte habe ich übrigens für meine Rechnung linear interpoliert.


    Und hier noch mal meine Rechnung für den Takahashi FS-102, es wurden die Gewichtungsfaktoren von Takahashi verwendet



    Ich denke da erübrigt sich jede Diskussion welches Verfahren Takahashi nun für die Ermittlung ihres polychromatischen Strehles verwendet hat.
    Wie schon geschrieben die Differenz in der 5. Nachkommastelle sollte daran liegen das ich hier „nur“ mit 11 Werten gerechnet habe.


    (==&gt;) Hans-Jürgen,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">P.S. Ich bin gerade dabei, versuchsweise einen ED-APO zu designen, der etwa die Korrektur von Kurts ED hat. Falls keine Einigung über die richtige Strehlberechnung erzielt werden kann, könnte man diesen dann in z.B. OSLO auf polychromatischen Strehl analysieren.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Das finde ich auch sehr interessant, insbesondere die Auswertung mit OSLO und ein Vergleich mit unseren Ergebnissen.


    (==&gt;) Kurt


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Offensichtlich rechnet das Programm bei Markierung der vollen Fläche eben nicht Z3 nach den achnahen Strahlen aus. Sonst wären beide SWD gleich!
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    sehe ich genauso.
    Wie schon gesagt nach den Hinweisen von Michael, Karsten und Dier bin ich nun der Ansicht das es sich um ein nach dem jeweiligen Flächenanteil gewichtetes Mittel der Schnittweiten von der Achse bis zum Rand handelt.
    Könnte man nicht einfach mal um wirklich 100% sicher zu sein den Autor deines Programmes fragen?


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Da gibt es noch ein 175 mm Schupmann - Medial auf Basis der Berechnung von Hans- Jürgen. Bei allgemeinem Interesse würde ich gerne die Vermessung im obigen Stil durchziehen.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Also mich würde das auf alle fälle interessieren.


    Grüße Gerd

  • Hallo Gerd,


    &gt; weil Du die Gewichtungsfaktoren für das Nachtsehen verwendest kannst Du natürlich nicht auf die Ergebnisse von mir und Hans-Jürgen kommen.


    Nun gut, ich sehe ein dass es sinnvoll ist für Mond und helle Planeten die Kurve für das Tagsehen zu verwenden.
    Damit komme ich unter Verwendung von Kurt's Daten auf einen polychromatischen RMS Wert von 0.059, was einem Strehl von 0.87 entspricht. Wenn ich direkt die Strehl Werte gewichte und mittele, dann komme ich auf 0.84.



    &gt; Es ist also völlig unlogisch zur Beurteilung des Farbfehlers die spektrale Empfindlichkeit der Stäbchen heranzuziehen.


    Ich bin anderer Meinung. Bei schwachen Objekten muss die Empfindlichkeitskurve für Nachtsehen verwendet werden.



    &gt; In der Optikrechnung wird ja auch immer auf 550 nm und nicht auf 500nm hin optimiert und die von Takahashie angegebenen Gewichtungsfaktoren sind ja auch die für das Tagsehen


    Das macht in diesem Fall auch Sinn, weil helle Objekte der typische Anwendungsbereich für solche Refraktoren sind.



    &gt; Könnte man nicht einfach mal um wirklich 100% sicher zu sein den Autor deines Programmes fragen?


    Ich halte die Frage für überflüssig, weil der Autor von "OpenFringe" die Berechnung der Zernike-Koeffizienten selbstverständlich so programmiert hat wie es allgemein üblich ist und wie es in der Literatur beschrieben ist. Es gibt keinen Grund an dieser Annahme zu zweifeln.

    Gruss
    Michael

  • Hallo Michael,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Damit komme ich unter Verwendung von Kurt's Daten auf einen polychromatischen RMS Wert von 0.059, was einem Strehl von 0.87 entspricht. Wenn ich direkt die Strehl Werte gewichte und mittele, dann komme ich auf 0.84.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    richtig, nun ging es ja um die Frage ob die RMS Werte zu mitteln sind und dann der Strehl zu bilden ist oder ob die einzelnen Strehlwerte zu mitteln sind.
    Ich denke ich habe mit meiner Rechnung deutlich gezeigt das Takahashi die einzelnen Strehlwerte mittelt.
    Deshalb gehe ich mal davon aus das das auch der richtige Weg ist.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ich bin anderer Meinung. Bei schwachen Objekten muss die Empfindlichkeitskurve für Nachtsehen verwendet werden. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Das ist schon richtig und für die Abbildungsqualität wie Kontrast und Schärfe für diese Objekte ist natürlich auch die Kurve für das Nachtsehen relevant, nur wirst Du diese schwachen Objekte eben nur Schwarzweiß sehen und mit Sicherheit keinen Farbfehler erkennen können.
    Uns geht es hier doch aber um den Farbfehler und damit ist nun mal auch die Kurve für das Farbsehen die entscheidende.
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ich halte die Frage für überflüssig, weil der Autor von "OpenFringe" die Berechnung der Zernike-Koeffizienten selbstverständlich so programmiert hat wie es allgemein üblich ist und wie es in der Literatur beschrieben ist. Es gibt keinen Grund an dieser Annahme zu zweifeln.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Ok hast mich in der Frage überzeugt.


    Grüße Gerd

  • Hallo Michael,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ich bin anderer Meinung. Bei schwachen Objekten muss die Empfindlichkeitskurve für Nachtsehen verwendet werden. <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    ja, besser ist das. Aber:
    Es ist nicht so entscheidend, weil das Auge beim Nachtsehen (Stäbchen)
    eine viel geringere Auflöung hat als beim Tagsehen (Zapfen).
    Das hängt mit der Verteilung der Rezeptoren in der Retina sowie deren
    Verschaltung zusammen.


    In der zentralen Sehgrube findest du nur Zapfen (Farbsehen) und jeder
    hat sein eigenes ableitendes Neuron (sehr hohes Auflösungsvermögen).


    Die Stäbchen finden sich außerhalb der zentralen Sehgrube und sie werden
    je weiter man nach außen kommt zu immer mehr auf ein ableitendes Neuron
    zusammengeschaltet. Daraus resultiert eine hohe Lichtempfindlichkeit,
    aber auch ein schlechtes Auflösungsbermögen.
    Man nutzt die höhere Lichtempfindlichkeit der Stäbchen sowie der zu
    mehreren zusammengeschalteten Stäbchen in der Praxis, indem man das
    "indirekte Sehen" bei schwachen Deep Sky Objekten praktiziert.

  • Hallo Gerd,


    &gt; nun ging es ja um die Frage ob die RMS Werte zu mitteln sind und dann der Strehl zu bilden ist oder ob die einzelnen Strehlwerte zu mitteln sind.


    Ja, das ist die grosse Frage. Ich weiss nicht welcher Weg der richtige ist. In der Literatur habe ich bislang nichts dazu gefunden.



    &gt; ... nur wirst Du diese schwachen Objekte eben nur Schwarzweiß sehen und mit Sicherheit keinen Farbfehler erkennen können.


    Ich sehe den Farbfehler zwar nicht farbig, aber ich sehe ihn in schwarz-weiss. Der Durchmesser eines Sterns wird grösser sein als er ohne den Farbfehler wäre.


    Gruss
    Michael

  • Hallo Karsten,


    &gt; Es ist nicht so entscheidend, weil das Auge beim Nachtsehen (Stäbchen) eine viel geringere Auflöung hat als beim Tagsehen (Zapfen).


    Ihr habt mich ja schon überzeugt. Die Optimierung auf 550nm ist in jedem Fall sinnvoll. Für Tagsehen sowieso, und für Nachtsehen spielt's keine Rolle wegen der schlechteren Auflösung.


    Gruss
    Michael

  • Hallo Michael,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ja, das ist die grosse Frage. Ich weiss nicht welcher Weg der richtige ist. In der Literatur habe ich bislang nichts dazu gefunden.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    hier noch mal der Link zu den Daten von Takahashi.
    http://www.optique-unterlinden…shi/fr/TSA-102.optics.php
    Leider ist ein direkter Link nicht möglich da das dort über Java läuft, Du musst also auf der angezeigten Seite noch
    „Diffraktion PSF (Strehl) TSA-102/FS-102“
    anklicken. Dort ist oben rechts die Tabelle mit den Wellenlängen, Gewichtungen und zugehörigen Strehlwerten.
    Diese findest Du auch in meiner obigen Rechnung wieder.
    Unten rechts sind Angaben zur „fokussierten“ Wellenlänge, Strehl und RMS.
    Ich gehe mal davon aus das der dort ausgewiesene Strehl der vom Optikprogramm errechnete exakte polychromatische Strehl für diese Optik ist.
    Das gewichtete Mittel der Strelwerte aus der oberen Tabelle ergibt einen Wert von
    0,94667 der unten angegebene Strehlwert beträgt
    0,94662.
    Es wurden also mit ziemlicher Sicherheit die Strehlwerte gemittelt und nicht die RMS Werte, sonst hätte sich hier eine größere Differenz ergeben müssen.


    Grüße Gerd

  • Hallo Gerd,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Gerd-2</i>
    <br />
    Es wurden also mit ziemlicher Sicherheit die Strehlwerte gemittelt und nicht die RMS Werte, sonst hätte sich hier eine größere Differenz ergeben müssen.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    davon bin ich auch überzeugt. Da die über das gewichtete Mittel der rms-Werte errechneten Strehlwerte aber zumindest in den hier vorgerechneten Beispielen doch recht nahe an den entsprechend gemittelten Strehlwerten liegen, habe ich den Verdacht, dass beide Wege vielleicht im Prinzip gleichwertig sind. Könnte der Unterschied sein, dass die Strehlberechnung über die rms-Werte oder auch über die Zernikes nur eine Näherung ist, während die Berechnung über die Peakwerte der PSF-Kurve per definitionem exakt ist?


    Gruß
    Hans-Jürgen

  • Hallo Hans-Jürgen
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Könnte der Unterschied sein, dass die Strehlberechnung über die rms-Werte oder auch über die Zernikes nur eine Näherung ist, während die Berechnung über die Peakwerte der PSF-Kurve per definitionem exakt ist?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    also rein gefühlsmäßig würde ich sagen da könnte was dran sein, es klingt für mich zumindest logisch.
    Aber ich stecke in der Materie jetzt auch nicht so tief drin das ich mir hier wirklich ein Urteil erlauben möchte.


    Grüße Gerd

  • Hallo Gerd und Hans-Jürgen,


    dass Takahashi das so rechnet ist natürlich noch kein Beweis für die Richtigkeit der Rechenmethode, sondern höchstens ein Indiz.


    Aber inzwischen tendiere ich auch dazu, zuerst für jede Wellenlänge die Strehlwerte zu berechnen, und danach das gewichtete Mittel zu bilden. Aus folgenden Gründen:


    1. Wenn man zuerst die RMS Werte mitteln würde, steht man vor dem Problem dass alle RMS Werte eine unterschiedliche Einheit haben. Denn jeder RMS Wert ist auf die entsprechende Wellenlänge normiert. Messwerte mit unterschiedlichen Einheiten kann man nicht gut mitteln. Also müsste man zuerst alle RMS Werte in nm umrechnen, und erst dann mitteln.


    2. Wenn das geschehen ist, steht man vor dem nächsten Problem. Denn um den Strehl-Wert auszurechnen, muss der gemittelte RMS Wert wieder in der Einheit "waves" zurück gerechnet werden. Aber welche Wellenlänge soll man jetzt nehmen?


    Diese Probleme werden elegant umgangen, wenn man zuerst die Strehl-Werte berechnet und erst dann das gewichtete Mittel bildet.


    Gruss
    Michael

  • Hallo Michael,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">dass Takahashi das so rechnet ist natürlich noch kein Beweis für die Richtigkeit der Rechenmethode, sondern höchstens ein Indiz.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    In der Frage will ich mal das gleiche Argument bringen mit dem Du heute Nachmittag meine Zweifel bezüglich der Schnittweiten aus dem Weg geräumt hast.
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ich halte die Frage für überflüssig, weil der Autor von "OpenFringe" die Berechnung der Zernike-Koeffizienten selbstverständlich so programmiert hat wie es allgemein üblich ist und wie es in der Literatur beschrieben ist. Es gibt keinen Grund an dieser Annahme zu zweifeln.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Auch der Autor des von Takahashi verwendeten Optikprogrammes dürfte sich für die Berechnung des polychromatischen Strehles an die entsprechenden Berechnungsvorschriften gehalten haben.
    Es gibt auch hier keinen Grund daran zu zweifeln.
    Deine Argumente in Punkt 1 und 2 klingen für mich auch sehr einleuchtend.


    Grüße Gerd

  • Hallo Gerd,


    &gt; Auch der Autor des von Takahashi verwendeten Optikprogrammes dürfte sich für die Berechnung des polychromatischen Strehles an die entsprechenden Berechnungsvorschriften gehalten haben.
    Es gibt auch hier keinen Grund daran zu zweifeln.


    Es gibt aber einen entscheidenden Unterschied: Die Berechnung der Zernike-Polynome kannst du in jedem besseren Optik-Lehrbuch nachlesen. Aber über den polychromatischen Strehl habe ich trotz intensiver Suche noch nichts gefunden.


    Gruss
    Michael

  • Hallo Michael,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Die Berechnung der Zernike-Polynome kannst du in jedem besseren Optik-Lehrbuch nachlesen. Aber über den polychromatischen Strehl habe ich trotz intensiver Suche noch nichts gefunden.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    also ich gehe mal davon aus das es entsprechende Berechnungsvorschriften auch für den
    polychromatischen Strehl gibt schließlich sind Takahashi nicht die einzigen die sowas berechnen. Auch ZEMAX zb. gibt einen polychromatischen Strehl an.
    Hier mal eine kleine Zusammenfassung mir bekannter Werte.

    Bei Takahashi hab ich mal auf 3 Nachkommastellen gerundet da mir die 5 angegebennen doch etwas übertrieben scheinen.
    Und für alle auch noch mal der Hinweis das es sich hier um rein theoretische Werte handelt die in der Praxis niemals erreicht werden können.
    Das sollte man beim Vergleich mit Messwerten aus der Praxis wie die von Kurt nicht vergessen.
    Leider liegt mir von ZEMAX keine Tabelle mit Strehlwerten für unterschiedliche Wellenlängen vor wie bei Takahashi so das man da mal nachrechnen könnte.


    Bei den Werten von ZEMAX bin ich mir aber nicht sicher ob hier nur die Sphärische Aberration also der Gaußfehler berücksichtigt wurde und ein einfacher Durchschnitt der Werte für die unterschiedlichen Wellenlängen gebildet wurde ohne eine Gewichtung vorzunehmen.


    Grüße Gerd

  • Hallo Michael, liebe Mitleser,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Hallo Kurt,


    du hattest ja schon verifiziert dass das neue Messverfahren an einer (chromatischen) Einzellinse die korrekten Brennweiten-Differenzen liefert. Zur weiteren Absicherung des Messverfahrens schlage ich noch einen weiteren Test vor:
    Versuch doch mal den Farbfehler eines Spiegels zu messen. Da sollte natürlich Null rauskommen. Im Strahlengang des Bath-Interferometers ist ja eine (chromatische) Einzellinse drin. Aufgrund theoretischer Überlegungen meine ich, dass der Farbfehler dieser Linse keine Rolle spielen sollte. Aber eine experimentelle Bestätigung wäre sinnvoll.


    Gruss
    Michael
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Der Versuch mit 3 Wellenlängen und jeweils 5 Wiederholungen ist gelaufen. Als Prüfling diente die Referenzsphäre meines Twyman Green- Interfereometers abgeblendet auf 4o mm Durchmesser.


    Hier als Beispiel eine der Interferogrammserien:


    <b>Bild 37</b>


    Beim Test einer idealen Sphäre sollten Streifen bolzgerade, parallel zueinander und äquidistant sein. Man erkennt aber ganz schwache S- Deformsation und leichte Aufweitung. Das sind die Anzeichen für Koma und Asti. Diese Fehler werden wegen des Abstandes ( hier 4 mm) der Achsen Referenzstrahl-Messstrahlenbündel prinzibedingt eingeführt. Bei dem relativ geringem Abstand von 250 mm zwischen Prüfling und Interferometer fällt das hier auf. Für den eigentlichen Test auf systembedingte Farbfehler des Interferometers ist das aber völlig belanglos.


    Die Tabelle zeigt die aus den insgesamt 15 Einzel-Interfeogrammen mit „0penFringe“ ermittelten Werte für Z3.


    <b>Bild 38</b>


    Berechnet man daraus für blau und rot die Differenz der Wellenfrontdeformatin in Vergleich zu grün so kommt man den Bereich von 1/1000 lambda Differenz. Wem es Spaß macht, der darf gerne nachrechnen[}:)]. Jedenfalls kann man sagen, dass sich das Bath- Weißlichtintererometer praktisch so benimmt wie die Theorie das will. Es führt also keinen eigenen sytenmatischen Farbfehler ein. Das gilt auch bei Verwendung einer chromatischen Kollimationslinse (Brennweite ca 80 mm) zwischen Lichtquelle und Teilerwürfel. Die Aufstellung der entsprechenden Zahlentabelle hab ich mir verkniffen[xx(].


    Gruß Kurt

  • Hallo Kurt,


    &gt; Jedenfalls kann man sagen, dass sich das Bath- Weißlichtintererometer praktisch so benimmt wie die Theorie das will. Es führt also keinen eigenen sytenmatischen Farbfehler ein.


    Sehr gut, das ist genau so wie ich vermutet habe.


    Gruss
    Michael

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