8 weitere APOs vor dem Interferometer

Daniel-Nord · 18. April 2010

Hallo Thomas, hallo Gerd,
da ich meinen asphärischen Refraktor jetzt fertig habe, wollte ich auch etwas sagen:
Eine Fachmeinung ist, die asphärische Form auf 3 Flächen zu verteilen (beim 2-Linser). Ich weiß ja nicht, in welchem Umfang ihr geschliffen habt, aber falls es nur eine kleine Korrektur war, die ja noch in Korrespondenz zu den anderen sphärischen Flächen stand, zeigt die ja nicht die vollen Möglichkeiten eines Asphärenobjektivs auf.
Der übliche Strahlenverlauf und die herkömmlichen Schnittweitenerkenntnisse haben mir jedenfalls nicht geholfen, meiner Meinung nach muss man hierbei wirklich jeden Strahl in jeder Farbe individuell betrachten. Glas hat für jede Farbe einen anderen Brechungsindex, jede Stelle von der Mitte zum Rand bricht das Glas chromatisch anders als auch nur einen mm davor und jede Stelle zum Rand hin bricht das Glas sphärisch anders als auch nur einen mm davor. Dann noch das Feldverhalten usw usw. Diese ganzen Variablen zu optimieren geht mit einer Asphäre nicht. Gerade dieses Konglomerat aus Strahlen zu beherrschen, ist bei einem 2 Linser meiner Meinung nach auch nur mit viel Testerei und abschnittsweiser Arbeitsweise möglich. Ich wußte gar nicht, das Oslo das rechnet. Die üblichen Testmethoden funktionieren eigentlich erst zum Schluß, meiner Meinung nach
Ich wollte nicht abschweifen, aber das ist ein höchst interessantes Thema.
Viele Grüße
Daniel

Wort korrigiert Daniel

Gerd-2 · 19. April 2010

Hallo Daniel,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Eine Fachmeinung ist, die asphärische Form auf 3 Flächen zu verteilen (beim 2-Linser).<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
woher hast du denn diese Fachmeinung?
Leider ist so ein asphärischer Refraktor ja ein ziemlicher Exot und in der mir zur Verfügung stehenden Literatur finde ich für diesen Spezialfall keine näheren Angaben.

Das hier gezeigte Beispiel ist also meine Lösung für eine solche Optik mit einer Asphäre auf der ersten Fläche.
Ich bin jetzt kein Profi aber meine Versuche mit Oslo haben keinen weiteren Vorteil ergeben wenn weitere asphärische Flächen hinzukommen.

Wenn Du ein Design kennst das mit 3 Asphären daherkommt würde mich das sehr interessieren.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">…meiner Meinung nach muss man hierbei wirklich jeden Strahl in jeder Farbe individuell betrachten. Glas hat für jede Farbe einen anderen Brechungsindex, jede Stelle von der Mitte zum Rand bricht das Glas chromatisch anders als auch nur einen mm davor und jede Stelle zum Rand hin bricht das Glas sphärisch anders als auch nur einen mm davor.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Genau deswegen habe ich für den Vergleich Asphäre – Sphäre die oben zu findenden sphärochromasie Diagramme gewählt die ja genau den von Dir beschriebenen Sachverhalt sehr anschaulich darstellen.
Da wird aber auch deutlich das mit Hilfe einer Asphäre bereits das mit der Glaspaarung maximal mögliche an Farbkorrektur erreicht wird.

Wie Du ja schon geschrieben hast ist das entscheidende die Farbabhängigen Brechzahlen der Gläser.
Die geben nun mal den Rahmen dessen vor was erreicht werden kann.
Beispiel Farblängsfehler.
Das sekundäre Spektrum der Glaspaarung errechnet sich aus dem Verhältnis der Differenz der relativen Teildispersionen zur Differenz der Abbezahlen der beiden Partnergläser.
Relative Teildispersion und Abbezahl errechnen sich wiederrum aus den Brechzahlen der Gläser für unterschiedliche Wellenlängen.
Das heißt der bestmögliche Farblängsfehler wird ausschließlich von den Gläsern bestimmt.

Es sollte also auch mit einer oder auch mehreren Asphären nicht möglich sein an diesem Limit etwas zu ändern.
Was aber natürlich möglich ist ist dieses Limit zu erreichen ohne Kompromisse auf kosten anderer Parameter wie zb. der sphärischen Korrektur eingehen zu müssen, das kann unter Umständen mit einer Asphäre besser gehen.
Genau das habe ich in meinem Beispiel oben gezeigt wobei wie schon erwähnt eine asphärische Fläche ausreicht.

Das sind meine theoretischen Überlegungen und meine praktisch mit Oslo nachvollzogenen Ergebnisse.
Wie schon erwähnt wenn Du da Informationen hast wie man mit 3 Asphären da noch mehr rausholen kann würde mich das interessieren.

Grüße Gerd

Daniel-Nord · 20. April 2010

Hallo Gerd,
vielen Dank für deine Antwort und deinen Beitrag.
Ich habe/hatte etliche Unterlagen dazu gesammelt, die Sache mit den 3 Flächen war meiner Meinung nach eine Abhandlung von Zeiss.. aber ich bin nicht ganz sicher, kann auch in Zusammenhang mit Fotoobjektiven einer anderen Firma gewesen sein. Bei sphärisch / asphärisch wurden glaube ich Nachteile der Feldabbildung aufgezeigt - aber die Mathematik dazu übersteigt meine Fähigkeiten.
Eine asphärische Linse schafft ja leider nicht den Farbfehler ab, aber du hast halt bessere Winkel und Laufzeiten. Ich finde es ja schon beeindruckend, was du nur mit der o.g. Korrektur erreichst und vor allem wie du die Sache über das Programm darstellen kannst. Geht das auch mit OsloLT ?

Ich frage nur deshalb - einfaches Beispiel, Achtung ausgedacht, nur zum Verständnis:
Kron/Flint Achromat, sagen wir mal 2m Brennweite, 160mm Öffnung, geschätzter Schärfebereich 0,6mm, Schnittweite grün/gelb zu blau -0,7mm zu rot -1,5mm (geht also nicht farbrein) und eine Unterkorrektur von 300nm.

Wenn der mittlere Bereich der Linse perfekt sein soll, muss sie eine Unterkorrektur im Randbereich haben, weil die Brechkraft am Rand größer ist und die Strahlen kürzer fallen. Korrekturen derselben bilden bei einer Sphäre ja nur einen Kompromiss zum Randbereich zu Gunsten des Randbereiches wegen der größeren Lichtleistung aber auch der Randbereich in sich bringt ja zunehmende Fehler in Richtung außen hervor, weil die Brechung zunimmt; Mitte und Rand ist bei obigem Beispiel hinsichtlich C.A und S.A. physikalisch nicht zu korrigieren.

Das Teil hat ja einen Farbfehler, doch nicht überall. Du blendest den Refraktor auf 60mm Öffnung ab.
Du vergrößerst den Schärfebereich durch das neue Öffnungsverhältnis von F33 auf bestimmt 10mm und eine garantierte APO Abbildung den zuvor eingestellten Fokus läßt du aber.
Dann blendest du die Mitte und den äußeren Rand ab und läßt dem Licht einen Spalt von ca. 20mm, analysierst, wie dort die Strahlen/Farben fallen und weil du ja einen zunehmend abgeflachten Linsenradius gestaltest, ziehst du die Strahlen weiter raus, in den zuvor fixierten! Fokus. Das geht nun immer weiter so bis zum Linsenrand, auf deutsch: du kannst ja durch die zunehmend abgeflachte Linsenform entscheiden, wie weit du die Linsenbereiche zum Außenrand hin in den Fokus ziehst. Und das gleichzeitig bei 3 Flächen und nicht von der schlechten Abbildung irritieren lassen, die Abblendmethode schafft natürlich kräftige Obstruktionsfehler.
Die ursprünglich vorhandene oder eingestellte sphärische Aberration beseitigst du nun vollständig, bekommst aber auch mehr Lichtanteile rot und blau in- und zum Rand hin nahe zum Fokus; vor allem kannst du ja beeinflussen, wie die zum Rand hin zunehmend aufgespaltenen Strahlen fallen sollen. Du arbeitest dich also aus einer perfekten Mittensituation nach außen vor.
Da der Fehlerlauf ja an der ersten Linsenfläche entsteht, soll man schon hier beginnen und damit das Ergebnis im Feld nicht durch neue Fehler der folgenden Sphären verschlechtert wird, sollst du den asphärischen Schliff auf erste, zweite und 4 Fläche zu 30, 30, 40 Prozent verteilen - so oder so ähnlich stand das da.....egal, ich habs so gemacht und bin zufrieden.

Bisschen langes Vorspiel zur Frage:
Rechnet das Programm alle 4 Flächen/Radien des Objektivs so, daß es dem an jeder Stelle der Linse anderen Radius gerecht wird und wie weist es die Form aus? Es gibt ja die Asphärenformel (das Hyperbelzeugs usw) aber
das Programm muss ja auch die -je nach Form der Linsen- unterschiedlichen Bildfeldwölbungen usw. berechnen, quasi alles, was bei einer Sphärenform eines Zweilinsers ja feststeht bzw. sonst über die Anzahl der Linsen korrigiert wird?

Das Problem ist ja auch, daß du aus einer sphärischen Linse (nicht ohne weiteres) eine asphärische herstellen kannst, weil du ja den kleinen Radius in der Mitte brauchst und am Rand somit zu wenig Glas vorhanden ist (hat ja den gleichen Radius wie in der Mitte).
Viele Grüße
Daniel

Gerd-2 · 20. April 2010

Hallo Daniel,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ich habe/hatte etliche Unterlagen dazu gesammelt, die Sache mit den 3 Flächen war meiner Meinung nach eine Abhandlung von Zeiss.. aber ich bin nicht ganz sicher, kann auch in Zusammenhang mit Fotoobjektiven einer anderen Firma gewesen sein. Bei sphärisch / asphärisch wurden glaube ich Nachteile der Feldabbildung aufgezeigt<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Nun bei sehr schnellen Objektiven wie sie für die Fotografie verwendet werden, ich spreche hier von Öffnungsverhältnissen mit f/2 oder sogar noch schneller wird es sehr schwierig eine gute sphärische Korrektur zu erreichen.
Mit einem 2 linser dürfte das ohne Asphäre kaum möglich sein, um da dennoch eine vernünftige sphärische Korrektur zu bekommen ist es hier natürlich sinnvoll auch mit mehreren Asphären zu arbeiten, wobei man um eine gute Feldkorrektur zu erreichen ohnehin nicht mit 2 Linsen auskommt.
Das selbst bei relativ billigen Fotoobjektiven zum Teil mehrere Asphären verbaut sind ist ja nichts neues.
Hier geht es aber um einen extrem großen zu korrigierenden Feldwinkel und ebenso extreme Öffnungsverhältnisse die das erforderlich bzw. sinnvoll machen.

Für Astroobjektive ist die Situation anders.
Ein FH lässt sich auch bei f/5 mit rein sphärischen Flächen hervorragend sphärisch korrigieren, darunter wird es wie schon gesagt immer schwieriger.
Verwendet man extreme Glaskombinationen wie in meinem Beispiel oben mit N-ZK7 / S-FPL53 kommt bei f/5 ohne Asphäre nichts Vernünftiges mehr raus, hier zeigen sich bereits wie im Beispiel bei f/7,5 Probleme.
Mit einer Asphäre ist bei f/7,5 aber eine absolut perfekte sphärische Korrektur möglich.
Der Strehl liegt wie oben schon erwähnt bei 0,9994!
Ich sehe da wirklich keinen Grund zu versuchen den mit einer weiteren Asphäre auf vielleicht 0,999999 zu trimmen.
Das ist in der Praxis weder sichtbar noch in der Herstellung realisierbar.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Eine asphärische Linse schafft ja leider nicht den Farbfehler ab, aber du hast halt bessere Winkel und Laufzeiten. Ich finde es ja schon beeindruckend, was du nur mit der o.g. Korrektur erreichst und vor allem wie du die Sache über das Programm darstellen kannst. Geht das auch mit OsloLT ?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Sie ermöglicht aber die Optik kompromisslos auf den von den Gläsern vorgegebenen minimal möglichen Farbfehler zu trimmen was mit rein sphärischen Flächen nicht immer möglich ist.
Oslo kann auch in der kostenlosen Version selbstverständlich mit Asphären umgehen, wird ja schließlich schon zb. beim Newton gebraucht.
Was es natürlich nicht macht ist auf Knopfdruck ein solches Objektiv zu berechnen.
Da ist es erforderlich die entsprechenden Modifikationen und Optimierungen selbst vorzunehmen.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Kron/Flint Achromat, sagen wir mal 2m Brennweite, 160mm Öffnung, geschätzter Schärfebereich 0,6mm, Schnittweite grün/gelb zu blau -0,7mm zu rot -1,5mm (geht also nicht farbrein) und eine Unterkorrektur von 300nm.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Die Schärfentiefe lässt ganz einfach errechnen.
T08 = 2 * Wellenlänge*(F^2)
T08 = 2* 0,000546mm * (12,5)^2
T08 = 0,170mm
Der Schärfebereich beträgt für Dein Beispiel bei 546nm also exakt 0,170mm.
Auch die Schnittweiten lassen sich einfach errechnen.
Bei einem Achromaten nimmt man ein sekundäres Spektrum von 1/2000 der Rennweite an.
Weiter besteht die Annahme das beim idealen Achromaten Rot und Blau eine gemeinsame SWD haben.
In Deinem Beispiel ergibt das also genau 1mm für Rot und Blau.
Du siehst das sich nur ein mäßig guter Achromat mit einem RC Wert von 1/0,17 = 5,9 ergibt
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> Wenn der mittlere Bereich der Linse perfekt sein soll, muss sie eine Unterkorrektur im Randbereich haben, weil die Brechkraft am Rand größer ist und die Strahlen kürzer fallen. Korrekturen derselben bilden bei einer Sphäre ja nur einen Kompromiss zum Randbereich zu Gunsten des Randbereiches wegen der größeren Lichtleistung aber auch der Randbereich in sich bringt ja zunehmende Fehler in Richtung außen hervor, weil die Brechung zunimmt; Mitte und Rand ist bei obigem Beispiel hinsichtlich C.A und S.A. physikalisch nicht zu korrigieren.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Wie schon erwähnt musst Du Dir bei so einem Achromaten mit f/12,5 wirklich keine Sorgen bezüglich der sphärischen Korrektur machen.
Da ist mit rein sphärischen Flächen locker Strehl 0,999 möglich!
Der Farblängsfehler wird von den Gläsern bestimmt und dieses Limit kann ebenfalls mit rein sphärischen Flächen ohne Kompromisse erreicht werden.
Der Gaußfehler ist hier vernachlässigbar.
Eine Asphäre wäre bei dieser Optik wirklich völlig unnötig.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Das Teil hat ja einen Farbfehler, doch nicht überall. Du blendest den Refraktor auf 60mm Öffnung ab.
Du vergrößerst den Schärfebereich durch das neue Öffnungsverhältnis von F33 auf bestimmt 10mm und eine garantierte APO Abbildung den zuvor
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Warum soll der Farbfehler nicht überall sein
Wenn wir mal den Gaußfehler außen vor lassen der bei oben genannten Achromaten tatsächlich vernachlässigbar ist sind die SWDs in jeder Zone gleich.
Ein Abblenden der Optik von 160mm auf 60mm ergibt immer noch 1/2000 der Brennweite also 1mm.
Was sich ändert ist wie du völlig richtig schreibst die Schärfentiefe.
T08 = 2*0,000546*(33,3)^2
T08 = 1,21mm
Das ergibt einen RC Wert von 1/1,21 = 0,83
Damit ist dann aus dem mäßigen Achromaten mit RC 5,9 ein APO mit RC 0,83 geworden.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Dann blendest du die Mitte und den äußeren Rand ab und läßt dem Licht einen Spalt von ca. 20mm, analysierst, wie dort die Strahlen/Farben fallen und weil du ja einen zunehmend abgeflachten Linsenradius gestaltest, ziehst du die Strahlen weiter raus, in den zuvor fixierten! Fokus. Das geht nun immer weiter so bis zum Linsenrand, auf deutsch: du kannst ja durch die zunehmend abgeflachte Linsenform entscheiden, wie weit du die Linsenbereiche zum Außenrand hin in den Fokus ziehst. Und das gleichzeitig bei 3 Flächen und nicht von der schlechten Abbildung irritieren lassen, die Abblendmethode schafft natürlich kräftige Obstruktionsfehler.
Die ursprünglich vorhandene oder eingestellte sphärische Aberration beseitigst du nun vollständig, bekommst aber auch mehr Lichtanteile rot und blau in- und zum Rand hin nahe zum Fokus; vor allem kannst du ja beeinflussen, wie die zum Rand hin zunehmend aufgespaltenen Strahlen fallen sollen. Du arbeitest dich also aus einer perfekten Mittensituation nach außen vor.
Da der Fehlerlauf ja an der ersten Linsenfläche entsteht, soll man schon hier beginnen und damit das Ergebnis im Feld nicht durch neue Fehler der folgenden Sphären verschlechtert wird, sollst du den asphärischen Schliff auf erste, zweite und 4 Fläche zu 30, 30, 40 Prozent verteilen - so oder so ähnlich stand das da.....egal, ich habs so gemacht und bin zufrieden.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Mit dieser Vorgehensweise kannst Du sicher Monochromatisch eine perfekte sphärische Korrektur erreichen.
Das kann man aber auch wesentlich einfacher haben in dem einfach der Linsenabstand optimiert wird und man es bei rein sphärischen Flächen belässt.
Es sei denn Du hast eine f/2 Optik geschliffen da ist diese Vorgehensweise sicher sehr gut.

Die Farbkorrektur kannst Du damit aber nicht weiter steigern als es die Wellenlängenabhängigen Brechzahlen der Gläser erlauben.
Damit ergibt sich dann zwangsläufig immer auch eine Über bzw. Unterkorrektur für andere Wellenlängen, egal wie perfekt die Korrektur bei Grün ist.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Rechnet das Programm alle 4 Flächen/Radien des Objektivs so, daß es dem an jeder Stelle der Linse anderen Radius gerecht wird und wie weist es die Form aus? Es gibt ja die Asphärenformel (das Hyperbelzeugs usw)<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Ich optimiere das Design auf Basis eines ersten groben Entwurfes manuell in Oslo, das Programm macht das nicht von allein.
Oslo wartet mit umfangreichen Möglichkeiten auf um auch sehr komplizierte Formen einzugeben.
In meinem Beispiel ist es aber recht simpel über die Konische Konstante zu realisieren.
Für den oben gezeigten ED 120 beträgt diese für die erste Fläche CC = 0,2
Sämtliche Parameter kannst Du der von mir hier schon veröffentlichten Datei im Klartext entnehmen, auch wenn es auf den ersten Blick etwas verwirrend aussieht.

Edit, einen kleinen Schusselfehler bei der Schnittweite und dem sich daraus ergebenden RC Wert hab ich eben korrigiert.

Grüße Gerd

TGM · 20. April 2010

Hallo Gerd,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Gerd-2
 
Für Astroobjektive ist die Situation anders.
Ein FH lässt sich auch bei f/5 mit rein sphärischen Flächen hervorragend sphärisch korrigieren, darunter wird es wie schon gesagt immer schwieriger.
Verwendet man extreme Glaskombinationen wie in meinem Beispiel oben mit N-ZK7 / S-FPL53 kommt bei f/5 ohne Asphäre nichts Vernünftiges mehr raus, hier zeigen sich bereits wie im Beispiel bei f/7,5 Probleme.
Mit einer Asphäre ist bei f/7,5 aber eine absolut perfekte sphärische Korrektur möglich.
Der Strehl liegt wie oben schon erwähnt bei 0,9994!
Ich sehe da wirklich keinen Grund zu versuchen den mit einer weiteren Asphäre auf vielleicht 0,999999 zu trimmen.
Das ist in der Praxis weder sichtbar noch in der Herstellung realisierbar.

deine Angaben beziehen sich vermutlilch auf 120 mm öffnung. Meine Frage wäre hier, welche Möglichkeiten eröffnen Asphären bei größeren Öffnungen. Die Astrophysics und TEC APOs mit 155-160 mm sind Triplets mit einer (?) Asphäre, die gerade im Grünen wie Kurt ganz oben im Thread gezeigt hat einen Strehl von 0.99 (Astrophysics) besitzen. Die Frage wäre, wie weit kommt man hier wenn man einen Zweilinser mit zwei Asphären verwendet, bzw. was könnten sehr exotischer Zweilinser wie 180 mm f/5 oder gar 200 mm f/5.5 leisten?
Als Zweilinser ließen sich daraus vermutlich gerade noch portable Geräte bauen, die mit N-ZK7 / S-FPL53 recht farbenrein wären und Dank der großen Öffnung auch leistungsfähighe 'deep-sky' Geräte wären.

beste Grüße

Thomas

Gerd-2 · 20. April 2010

Hallo Thomas,

nun ich hab mal allerdings mit rein sphärischen Flächen einen 2Linser 140 /804 gerechnet, das entspricht sicher schon eher Deinen Vorstellungen.
Da mit N-ZK7 keine vernünftige sphärische Korrektur mehr zu erreichen war hab ich hier N-KZFS2 gewählt, diese Kombination hat zwar ein etwas größeres sekundäres Spektrum aber dafür ist der Gaußfehler kleiner.
Die Optik hab ich hier vorgestellt.
http://forum.astronomie.de/php…ser_FPL_53_Apo_152_1200_f

Der Polystrehl mit knapp 0,89 ist schon sehr beachtlich für so einen schnellen 2 Linser.

Hier findest Du auch noch eine 120/600.
http://www.astrotreff.de/topic…OPIC_ID=91124&whichpage=2

Mit rein sphärischen Flächen ist es mir aber bei f/5 auch mit dem gutmütigeren N-KZFS2 nicht gelungen den Strehl für Grün unter Beibehaltung der bestmöglichen Farbkorrektur über 0,95 zu bringen.
Opfert man die gute Farbkorrektur ist er aber ohne weiteres auch in Richtung 0,98 bis 0,99 zu trimmen aber ich wollte eine möglichst gute Farbkorrektur.
Hier wäre die Verwendung einer Asphäre wirklich sehr hilfreich und es ließe sich die gute Farbkorrektur + ein Strehl von 0,99 gemeinsam realisieren was einen sehr respektablen Polystrehl zur Folge hätte.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Meine Frage wäre hier, welche Möglichkeiten eröffnen Asphären bei größeren Öffnungen.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Prinzipiell kann man natürlich versuchen das mit den Gläsern maximal mögliche zu erreichen.
Es ist nur die Frage ob es mit einer AS bereits zu haben ist oder ob doch 2 oder gar 3 erforderlich sind.
Diese Frage hängt wieder sehr von den Gläsern und dem Öffnungsverhältnis ab.
Ohne das jetzt mit Oslo durchgekaut zu haben behaupte ich mal das beim Duplet bis f/6 vielleicht auch noch bei f/5 auf alle Fälle auch bei 200mm Öffnung und kritischen Glaskombinationen mit "nur" einer As eine hervorragende sphärische Korrektur möglich ist ohne Farbkorrektur opfern zu müssen.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Die Astrophysics und TEC APOs mit 155-160 mm sind Triplets mit einer (?) Asphäre, die gerade im Grünen wie Kurt ganz oben im Thread gezeigt hat einen Strehl von 0.99 (Astrophysics) besitzen<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Ich kenne da keine Details aber eine AS dürfte dort wohl kaum Verwendung finden.
Die gemessenen Strehlwerte sind mit einem Triplet bei f/7 auch mit rein sphärischen Flächen zu erreichen, auch bei 140 oder 155mm Öffnung wie die hier getesteten.
Auch wenn da Öl gefügt „nur“ 4 Freiheitsgrade zur Verfügung stehen können die Brechkräfte auf 3 Linsen verteilt werden was das Design entspannt (größere Linsenradien) was wiederrum eine bessere sphärische Korrektur zur Folge hat.

Grüße Gerd

Daniel-Nord · 20. April 2010

Hallo Gerd,

viele Dank für deine Antwort.
Ich stimme dir in den meisten Punkten vollkommen zu.

Es ging aber auch eher um die allgemeinen Zusammenhänge zwischen den Radien und den Fehlern. Wenn ein Objektiv fertig ist, sind die Möglichkeiten sowieso begrenzt, wie ich in meinem letzten Satz meinte. Daran bin ich auch bald verzweifelt, versuche mal bei einer Linsenkorrektur die Krümmung in der Mitte wieder herzustellen, ich halte das für unmöglich wenn du zuvor schon in der 70% Zone warst. Den Randbereich bearbeiten geht viel einfacher, es fehlt aber nun mal Glas an der Stelle.
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Warum soll der Farbfehler nicht überall sein
Wenn wir mal den Gaußfehler außen vor lassen der bei oben genannten Achromaten tatsächlich vernachlässigbar ist sind die SWDs in jeder Zone gleich.
Ein Abblenden der Optik von 160mm auf 60mm ergibt immer noch 1/2000 der Brennweite also 2mm.
Was sich ändert ist wie du völlig richtig schreibst die Schärfentiefe.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
Mit dieser Vorgehensweise kannst Du sicher Monochromatisch eine perfekte sphärische Korrektur erreichen.
Das kann man aber auch wesentlich einfacher haben in dem einfach der Linsenabstand optimiert wird und man es bei rein sphärischen Flächen belässt.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Hier bin ich etwas anderer Meinung.
Ich bin überzeugt, daß du den Gaußfehler nicht außen vor lassen kannst. (allerdings habe ich tatsächlich zur Argumentation ein ungeeignetes Öffnungsverhältnis gewählt)
Ich will ja nur zum Ausdruck bringen, daß man meiner Meinung nach die sphärische und chromatische Aberration in ihrer praktischen Auswirkung auf das Bild eben nicht trennen kann, weil zum Linsenrand die Strahlen grundsätzlich als gesamtes Bündel vor den Brennpunkt der mittleren Strahlen fallen und zwar zunehmend. Wenn du über die Asphärenform - und darum ging es ja - diese Situation entspannst, hast du eine andere Situation, weil Veränderungen nur über den Linsenabstand immer ein Kompromiss sind, wie ich oben meinte. Das der natürlich ausreicht steht außer Frage, sonst würde es nicht so viele gute Teleskope geben.
Aber andererseits musst du auch erstmal die Möglichkeit haben, über den Linsenabstand korrigieren zu können. Das Internet ist voll mit unterkorrigierten Prüfprotokollen, die schon am Anschlag sind.

Wenn du ein gutes Objektiv hast und mit den konstruktiv möglichen Freiheitsgraden das Ding optimieren kannst, ist alles perfekt. Wenn du aber eine Linse schleifen möchtest (und die Möglichkeit hast, die asphärischen Oberfläche in der Grundbearbeitung hinzubekommen) würde ich immer versuchen, es so zu machen.
Mein Refraktor hat jetzt jedenfalls einen viel geringeren Farbfehler als vorher, ein besseres Feld und wie ich subjektiv meine, eine Toppabbildung.
Ich werde demnächst jedenfalls mit einigen Formen experimentieren, das wird bestimmt spannend. Bis dahin beschäftige ich mich nochmal mit dem Osloprogramm und deinen Beispielen, interessant ist das schon, aber irgendwo kam ich dann nicht weiter...

Abschließend nochmal: Notwendig ist das alles natürlich nicht und bei den Effekten geht es letztlich um viele Nullen hinterm Komma. Da stimme ich dir zu hundert Prozent zu.
Viele Grüße
Daniel

TGM · 20. April 2010

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Gerd-2

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Meine Frage wäre hier, welche Möglichkeiten eröffnen Asphären bei größeren Öffnungen.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Prinzipiell kann man natürlich versuchen das mit den Gläsern maximal mögliche zu erreichen.
Es ist nur die Frage ob es mit einer AS bereits zu haben ist oder ob doch 2 oder gar 3 erforderlich sind.
Diese Frage hängt wieder sehr von den Gläsern und dem Öffnungsverhältnis ab.
Ohne das jetzt mit Oslo durchgekaut zu haben behaupte ich mal das beim Duplet bis f/6 vielleicht auch noch bei f/5 auf alle Fälle auch bei 200mm Öffnung und kritischen Glaskombinationen mit "nur" einer As eine hervorragende sphärische Korrektur möglich ist ohne Farbkorrektur opfern zu müssen.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Die Astrophysics und TEC APOs mit 155-160 mm sind Triplets mit einer (?) Asphäre, die gerade im Grünen wie Kurt ganz oben im Thread gezeigt hat einen Strehl von 0.99 (Astrophysics) besitzen<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Ich kenne da keine Details aber eine AS dürfte dort wohl kaum Verwendung finden.
Die gemessenen Strehlwerte sind mit einem Triplet bei f/7 auch mit rein sphärischen Flächen zu erreichen, auch bei 140 oder 155mm Öffnung wie die hier getesteten.
Auch wenn da Öl gefügt „nur“ 4 Freiheitsgrade zur Verfügung stehen können die Brechkräfte auf 3 Linsen verteilt werden was das Design entspannt (größere Linsenradien) was wiederrum eine bessere sphärische Korrektur zur Folge hat.

Grüße Gerd

Hallo Gerd,

vielen Dank für all die Infos. Natürlich freut mich dein Optimismus, dass man mit Asphären, vielleicht sogar mit nur einer, selbst bei 200 mm und f/5 eine sehr gute sphärische Abberation bei gleichzeitig kleinem Farbfehler erreichen sollte.

Ich bin mir nicht ganz sicher woher ich die Information hatte, dass der Astrophyiscs 155 mm f/7 Asphären verwendet, habe nur eine Link mit eine Bemerkung von Thomas Back gefunden:

http://geogdata.csun.edu/~voltaire/tmb/definition.html

Geht man dennoch davon aus, dass sehr große, lichtstarke Apos mit entsprechenden Glaskombinationen und eine Asphäre als Zweilinser mit hohem Polystrehl zu realisieren sind, stellt sich die Frage wie sie sich mit Triplets ohne Asphere vergleichen und ob die Fertigung realistsch wäre.

beste Grüße

Thomas

Gerd-2 · 21. April 2010

Hallo Daniel,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Hier bin ich etwas anderer Meinung.
Ich bin überzeugt, daß du den Gaußfehler nicht außen vor lassen kannst. (allerdings habe ich tatsächlich zur Argumentation ein ungeeignetes Öffnungsverhältnis gewählt)
Ich will ja nur zum Ausdruck bringen, daß man meiner Meinung nach die sphärische und chromatische Aberration in ihrer praktischen Auswirkung auf das Bild eben nicht trennen kann, weil zum Linsenrand die Strahlen grundsätzlich als gesamtes Bündel vor den Brennpunkt der mittleren Strahlen fallen und zwar zunehmend. Wenn du über die Asphärenform - und darum ging es ja - diese Situation entspannst, hast du eine andere Situation, weil Veränderungen nur über den Linsenabstand immer ein Kompromiss sind, wie ich oben meinte. Das der natürlich ausreicht steht außer Frage, sonst würde es nicht so viele gute Teleskope geben.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Bei einem Achromaten ist der in Relation zum Farblängsfehler wirklich minimal, auch wenn der 0 ist merkst Du keinen Unterschied

Es stellt sich die Frage inwieweit der Gaußfehler mit einer AS zu beeinflussen ist.
Hier haben meine Experimente mit Oslo ergeben das da nicht viehl zu machen ist aber ich bin kein Profi.
Auch theoretisch folgt die Einsicht das der alles entscheidende Faktor auch für den Gaußfehler neben dem Öffnungsverhältnis die Glaskombination ist.
Genauer die wellenlängenabhängigen Brechzahlen der einzelnen Gläser.
Da kannst Du anstellen was Du willst das lässt sich einfach nicht wegretuschieren und diese Unterschiedlichen Brechzahlen erzwingen zwangsläufig auch eine Unterschiedliche sphärische Korrektur für unterschiedliche Wellenlängen.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Mein Refraktor hat jetzt jedenfalls einen viel geringeren Farbfehler als vorher, ein besseres Feld und wie ich subjektiv meine, eine Toppabbildung.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Bei dem Feld mag das sicher auch an den Asphären liegen, bei Farbfehler und sphärischer Korrektur wäre diese Verbesserung möglicherweise auch durch
ändern von Linsenradien und Abständen unter Beibehaltung rein sphärischer Flächen möglich.
Gerade ein billiger Chinachracher wird ganz sicher nicht für jede Glasschmelze neu gerechnet und ist deshalb natürlich nicht optimal.
Passt Du dann die Parameter an die Schmelze mit Deiner Retusche an ergibt sich dann natürlich eine Verbesserung.

Was hast Du denn eigentlich genau für eine Optik geschliffen?

(==>)Thomas,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Natürlich freut mich dein Optimismus, dass man mit Asphären, vielleicht sogar mit nur einer, selbst bei 200 mm und f/5 eine sehr gute sphärische Abberation bei gleichzeitig kleinem Farbfehler erreichen sollte.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Na ja kleiner Farbfehler ist relativ ich meinte es ist das bestmögliche mit der Glaskombination bei gleichzeitig hervorragender sphärischer Korrektur für Grün möglich.
Es lassen sich extreme Glaskombinationen mit sehr geringem sekundärem Spektrum verwenden die man ohne AS nicht nehmen würde.
Trotzdem darf man keine Wunder erwarten bei 200 f/5 muss man schon bei höheren Vergrößerungen mit sehr deutlich sichtbarem Farbfehler rechnen, das wird kein Planetenspezialist.
Für die Realisierung sind die Anforderrungen an die absolut exakte Einhaltung aller Parameter aber sicher zu extrem das bleibt wohl leider nur Theorie.
Auch sind die erforderlichen Sondergläser nicht in der Größe und Qualität zu bekommen.

Grüße Gerd

TGM · 21. April 2010

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Gerd-2
 
(==>)Thomas,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Natürlich freut mich dein Optimismus, dass man mit Asphären, vielleicht sogar mit nur einer, selbst bei 200 mm und f/5 eine sehr gute sphärische Abberation bei gleichzeitig kleinem Farbfehler erreichen sollte.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Na ja kleiner Farbfehler ist relativ ich meinte es ist das bestmögliche mit der Glaskombination bei gleichzeitig hervorragender sphärischer Korrektur für Grün möglich.
Es lassen sich extreme Glaskombinationen mit sehr geringem sekundärem Spektrum verwenden die man ohne AS nicht nehmen würde.
Trotzdem darf man keine Wunder erwarten bei 200 f/5 muss man schon bei höheren Vergrößerungen mit sehr deutlich sichtbarem Farbfehler rechnen, das wird kein Planetenspezialist.
Für die Realisierung sind die Anforderrungen an die absolut exakte Einhaltung aller Parameter aber sicher zu extrem das bleibt wohl leider nur Theorie.
Auch sind die erforderlichen Sondergläser nicht in der Größe und Qualität zu bekommen.

Grüße Gerd

Hallo Gerd,

deine jetzt geäusserte Skepsis gegenüber 200 mm f/5 überrascht micht nicht. So ein Teleskop würde nur Sinn machen, wenn der Farbfehler auch bei Planeten kaum stört (sicherlich kein objektives Kriterium, als Maßstab würde ich nehmen, dass man ihn nur im direktem Vergleich mit einem System ohne Farbfehler als störend wahrnimmt).
Unter dieser Prämisse, was hältst du maximal als lichtstarkes Universalgerät im Bereich ab 150 mm für möglich?

beste Grüße

Thomas

Daniel-Nord · 21. April 2010

Hallo Gerd,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Es stellt sich die Frage inwieweit der Gaußfehler mit einer AS zu beeinflussen ist.
Hier haben meine Experimente mit Oslo ergeben das da nicht viehl zu machen ist aber ich bin kein Profi.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Damit bin ich absolut nicht einverstanden, Begründung:
Die Anzahl der Linsenfachleute ist in den 3 Foren an 2 Händen abzuzählen.
Prüfprotokolle einzubringen, Teststrecken zu bauen, Berechnungen einzustellen und Weiterentwicklungen der Methoden zu veröffentlichen, die tausende Leute lesen und das alles noch gegen Kritik verteidigen zu müssen - das ist für mich Profiarbeit.
Was soll ich denn sagen,
ich wäre im Moment schon sehr zufrieden, wenn ich Optiken von 150mm / 200mm bis runter nach F5 oder F6, am besten als Einzellinse mit weit nach hinten gelegtem Flintglaskorrektor und einer Vergrößerung bis sagen wir 30 bis 50x hinbekomme. Einfach deshalb, weil alles andere habe ich schon und die größeren Flintglasrohlinge bei Ohara sind mir persönlich zu teuer. Hoffentlich fängt jetzt keiner mit Sinn oder Unsinn solcher Sachen an, aber du hast gefragt und ich muss antworten.
Angefangen habe ich damals mit 70mm/F20, 80mm/F15, dann eine Einzellinse Vorderseite plan, Hinterseite "Freihandform" 110/4000,/3000/1500 zum Probieren, wurde später eine Lupe und verschenkt, dann hab ich mir ein billiges China Objektiv 150x1800 besorgt, welches total Sch.. war und 3 Flächen davon letztlich vollständig umgeschliffen.
Mein Refraktor ist so, daß ich alle Objektive von 1 bis 180mm in allen Brennweiten von 1200 bis 2200 einbauen kann, und ich meine neue Schleifmaschine zusammen mit der Linse komplett vorne ansetzten kann, zum testen.
Das Teil ist zwar grottenhäßlich (siehe auf meinem Profilbild) ich finde ihn aber gut, und steckt viel Überlegung drin.
Von den Genauigkeiten, die du mit Oslo analysierst kann ich bei meinen bescheidenen Praxisversuchen nur träumen. Ich bin schon zufrieden, daß bisher alles so gut geklappt hat. Und wie gesagt, die praktischen Hindernisse usw. hatte ich ja in meinen Beiträgen erwähnt; einen Strehl von 99,95 würde ich nie mit meinem Hobby erreichen

Viele Grüße
Daniel

Gerd-2 · 21. April 2010

Hallo Thomas,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Unter dieser Prämisse, was hältst du maximal als lichtstarkes Universalgerät im Bereich ab 150 mm für möglich?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

ich denke bei 150 bis 160mm bekommt man mit f/6 noch eine recht vernünftige Farbkorrektur hin.
Aber wie gesagt das wird praktisch kaum realisierbar sein.
Ich sehe auch die von Dir beschriebenen Vorteile eines 2 Linsers aber in der Praxis wird man wohl doch zum 3 Linser übergehen müssen, der bringt auch eine geringere Bildfeldwölbung mit sich.

(==>)Daniel,

Na da hast Du ja schon einiges an Erfahrungen im linsenschleifen gesammelt.
Die Chinesen haben den Ruf des FH in der Vergangenheit mit ihren schlecht gefertigten Teilen gründlich ruiniert.
Mittlerweile kommt wohl auch vernünftige Qualität die dann gleich als SEMI APO ,FH mit reduziertem Farbfehler oder mit überraschend guter Farbkorrektur oder so angepriesen wird.
Dabei sind das lediglich stinknormale FH die zur Abwechslung mal eine ordentliche Fertigungsqualität aufweisen.

Da hast Du also aus einem China „Flauenhöfel“ 150/1800 mit Deiner Retusche einen ordentlichen FH gemacht, gratuliere.
Da keine Designdaten vorliegen ist Deine Vorgehensweise sicher die einzig mögliche um da im Nachhinein das gute Stück zu seiner maximalen Leistung zu bringen.

Grüße Gerd

TGM · 22. April 2010

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Gerd-2
 Hallo Thomas,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Unter dieser Prämisse, was hältst du maximal als lichtstarkes Universalgerät im Bereich ab 150 mm für möglich?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

ich denke bei 150 bis 160mm bekommt man mit f/6 noch eine recht vernünftige Farbkorrektur hin.
Aber wie gesagt das wird praktisch kaum realisierbar sein.
Ich sehe auch die von Dir beschriebenen Vorteile eines 2 Linsers aber in der Praxis wird man wohl doch zum 3 Linser übergehen müssen, der bringt auch eine geringere Bildfeldwölbung mit sich.

Hallo Gerd,

vielen Dank für eine Einschätzung, ich hatte gehofft, dass ein oder zwei Asphären die Grenze zu etwas größeren Öffnungen verschieben könnten, doch das scheint nicht so zu sein.

beste Grüße

Thomas

8 weitere APOs vor dem Interferometer

Jetzt mitmachen!

Teilen

19 Benutzer haben hier geschrieben