Hallo Reinhold,
Tino hat schon ausführlich geantwortet. Das geht tief in die Optik und du merkst, dass es mit einfachen Zeichnungen schwierig wird. Ich versuche aber anhand Kalles Zeichnung zu erklären:
Betrachte nur das blaue Strahlenbüschel, das repräsentiert einen Stern in der Bildmitte.
Durch Beugung ergibt sich im Fokus ein Airy-Scheibchen und nicht ein idealer Punkt, wie es nach geometrischer Optik wäre. Soweit sicherlich bekannt.
In der AP ergäbe sich durch geometrische Optik ein perfektes paralleles Strahlenbüschel. Durch Beugung erhält dieses Büschel aber auch leicht von der Parallelität abweichende Strahlen. Es ergibt sich sozusagen ein Airy-Muster im Winkelraum. Wenn jetzt an Stelle der AP eine Blende steht und diese sich immer weiter zuzieht, so ergeben sich immer mehr Strahlen, die in immer größeren Winkeln von der Parallelität abweichen.
Betrachte jetzt das rote Strahlenbüschel, das repräsentiert einen Stern am Bildfeldrand.
Lasse den Winkel zwischen rotem und blauem Büschel immer kleiner werden, der Stern am Rand läuft also auf den in der Mitte zu. Irgendwann ist der Abstand so klein, dass die Airy-Scheibchen ineinander laufen und die Sterne nicht mehr getrennt werden können. Hinter der AP, auch ganz ohne Blende/Iris, laufen sozusagen die Winkelspektren der beiden Sterne ineinander. Auch das bedeutet, die Sterne können nicht mehr getrennt werden. Jetzt bringst du an Stelle der AP eine Blende ein, die das Bündel abschneidet. Die Winkelspektren werden größer und eine Trennung der Sterne erfordert einen größeren Abstand, d.h., das Auflösungsvermögen sinkt.
Ist unter uns ein Optiker, der die Konstellation im Hinblick auf Auflösung auf der Detektorfläche durchrechnet?
Ich oute mich, ich bin beruflich Optik-Designer. Momentan bin ich in Urlaub und mir stehen die Programme nicht zur Verfügung. Ich kann aber schon sagen, da muss man gar nicht viel durchrechnen. Wenn ich da an der Stelle der AP eine Blende setzte und diese auf 75% der vollen AP verkleinere, berechnet das Programm eine um 75% kleinere EP. Das Programm zeichnet gar nicht mehr die äußeren Strahlen, die nicht mehr durch die Blende gehen. Das hast du ja schon erkannt. Was du gerne sehen möchtest, ist eine Berechnung der geänderten Airy-Scheibe, hier im Winkelraum hinter der AP. Man kann das auch im Ortsraum machen, indem man eine ideale Linse in die AP stellt. Das würde dann ein ideales Auge simulieren. Vielleicht kann ich das nachholen.
Noch ein paar Worte zu den Pupillen. Diese kann man wie folgt definieren:
Die EP ist die Abbildung der physikalisch wirksamen Blende in Richtung Objekt.
Die AP ist die Abbildung der physikalisch wirksamen Blende in Richtung Bild.
Für gewöhnlich ist bei einem astronomischen Teleskop der Spiegelrand oder die Linsenfassung die physikalisch wirksame Blende. Da in Richtung Objekt keine weitere Optik kommt, ist diese Blende gleichzeitig die EP. Es ergibt sich, der EP-Durchmesser entspricht der Öffnung. Die Abbildung in Richtung Bild ergibt dann Durchmesser und Position der AP (auch die Position ist wichtig, Stichwort Augenabstand).
Ungewöhnlich ist jetzt, die physikalisch wirksame Blende an der Stelle der AP anzubringen. Die EP ist dann die Abbildung dieser Blende in Richtung Objekt. Der Durchmesser der EP errechnet sich. Das hat nichts mehr mit der Öffnung zu tun, da kann der Spiegel / die Linse so groß sein, wie sie wollen, es bringt nichts.
Viele Grüße
Andreas
