Beiträge von Kurt im Thema „Was man mit Startest im Labor so anstellen kann“

Kurt · 14. September 2002

Hallo an alle Steulicht- und Kontrastgescädigte,

als qualitativer Test für bestimmte Fragestellungen wie hier am Beispiel gezeigt: „Macht Folie Bild deutlich schlechter ?“ ist der Test wohl überzeugend.

Bevor man quantitative Aussagen machen kann nach der Art: „Folie bringt Kontrastminderung um xy % für feine- mittlere –grobe Objektdetails“ oder " mangelhafte Politur macht so und so viel weniger Kontrast.." muss aber noch einiges getan werden. Hilfe der PSF kann man die Intensitätsverteilung einer idealen Beugungsfigur, d. h. Airy- Scheibchen mit Ringen darstellen. An stelle eines künstlichen Sternes wäre auch ein Spalt verwendbar, dessen wahre Breite aber klein im Verhältnis zum Auflösungsvermögen der Optik sein müsste. Man bekommt dann ebenfalls berechenbare Beugungsbilder. Folgende Einflüsse des Messaufbaus können zu mehr oder weniger deutlichen Verfälschungen führen und müssen deshalb experimentell untersucht werden:

1. Partikel und Kratzer auf/in den Linsen, Prismen evtl. Filtern
2. Struktur der Blende (genau kreisförmig gedreht oder Freihand- Scherenschnitt)
3. Luftschlieren im Strahlengang
4. Größe des künstlichen Sterns im Verhältnis zur Größe des Airy- Scheibches
5. Streulicht durch Fremdlichtquellen.
6. Qualität des CCD- Chips in der Kamera

Die Liste ist wahrscheinlich noch nicht vollständig. Ich werde mal weiter machen und die Ergebnisse hier im Board darstellen.

Daneben steht noch das Problem der digitalen Auswertung der Pixel- Helligkeiten. Für diese Spezialität bin ich fachlich nicht genügend qualifiziert. Wer sich hier betätigen möchte, dem schicke ich gerne „Spielmaterial“ in Form von Originalfotos der Beugungsbilder.

Noch eine Anmerkung für Wolfgang Rohr zur Lichtquelle: Mit einem guten Mikroskop- Objektiv könnte man einen künstlichen Stern der Größe 0,012 mm beliebig verkleinern hätte und das Prisma gemäß meinem Versuchsaufbau eingespart. Nach dem Motto. „Jedes entbehrliche Teil ist ein gutes Teil“. So lange man der Frage nach der Wirkung von Mini- und Mikrorauhigkeiten von Optiken nachgeht, kann man wohl mit relativ starker Abblendung arbeiten. Damit wird die Positionierung generell weniger kritisch, weil bei z. B. f/40 und weniger Koma, Astigmatismus und sphärische Abberation praktisch keinen Einfluss mehr auf die Qualität des Beugungsbildes haben.

Gruß Kurt

Kurt · 13. September 2002

Hallo Freunde,
es freut mich, dass das Thema Euer Interesse geweckt hat. Dazu werde ich gerne noch einige Details und Gedanken bringen, bin aber heute wegen vorangegangener Beobachtungsnacht zu müde dazu.<img src=icon_smile_sleepy.gif border=0 align=middle><img src=icon_smile_sleepy.gif border=0 align=middle><img src=icon_smile_sleepy.gif border=0 align=middle>
gute Nacht!
Kurt

Kurt · 11. September 2002

Im 10. Laborbericht von Wolfgang Rohr wird die Auswirkung der Turbo-Folie bei 4- fachem Strahldurchgang
überdeutlich. Wie sieht es denn aus, wenn man teleskopgerecht das Licht nur 1x, also wie bei einem Solarfilter üblich durchstrahlt? Nach meiner Auffassung ist dazu der Star- Test im Labor sehr gut geeignet.
Der prinzipielle Aufbau gemäß Skizze ist leicht nachzustellen.

<img src="http://www.astrotreff.de/members/Kurt/20020911/testaufbaufolie.jpg" border=0>
im Abstand Krümmungsradius = 3000 mm sitzt das 12,5 mm mm Oku mit 2x Barlow davor. Das macht 480x Vergr. mit einem 3000/70 = f/42,8- Teleskop. Dann spielt der Korrekturzustand des Parabolspiegels keine Rolle mehr. Mit dieser Optik sieht man das vom 8 mm- Plössl- Okular projizierte Bild der Lochblende. Rechnerisch ist dieses Bild nur 0,6x8/1000 mm = 0,0048 mm groß. Dem Spiegel erscheint das unter einem „Sehwinkel“ von 0,33“. Der Spiegel kann aber trotz Präzisionsscherbenqualität wegen Abblendung auf 70 mm nur 2“ auflösen. Selbst wenn das Plössl dem Spiegel einen etwas weniger scharfen Kringel als 0,0048 mm Durchmesser vorsetzt, bleibt das für den Spiegel noch lange ein Lichtpunkt. Daraus macht er dann auch nach den Regeln der Physik ein wunderschönes Beugungsscheibchen mit Ringen drum herum. <img src=icon_smile_8ball.gif border=0 align=middle>Das sieht bei genügender Helligkeit der annähernd weißem Lichtquelles auch noch bunt aus, da Scheibchen und Ringe für rot größer sind als für blau. Das hat etwas mir der unterschiedlichen Lichtwellenlänge für blau und rot zu tun und nicht etwa mit dem evtl. vorhandenen Farbfehler der Okus. Letzterer wirkt sich bei f/42,8 garantiert nicht mehr aus.
Tatsächlich kann man Scheibchen und 3 bis 4 Beugungringe visuell erkennen.

Beim Fotografieren müsste man kräftig trixen, um den Helligkeitsumfangvon 3 Beugungsringen mit Scheibchen darzustellen. Da macht auch die Dynamik des Bildschirmes nicht mehr mit. Schauen wir jetzt auf die zusammengestellten Fotos. In der Mitte steht das Prachtexemplar von Beugungsscheibchen mit einem Ring. Rechts und links daneben sieht man ist es total verhackstückt von der Turbo- Folie! (Jetzt weiß ich endlich, warum die Folie so heißt<img src=icon_smile_big.gif border=0 align=middle>. In bedampfter Ausführung für Sonnenbeobachtung ist das aber immer noch recht ordentlich). Zusätzlich habe ich noch einen Grün- Auszug der selben Fotos drangehängt.
<img src="http://www.astrotreff.de/members/Kurt/20020911/folvers.jpg" border=0>

Die Folie wird natürlich in beiden Positionen 2x durchstrahlt. Wenn sie aber auf halbem Wege zwischen Spiegel und Oku platziert wird, wirkt sie praktisch so, wie bei Einsatz vor dem Objektiv bei der Himmelsbeobachtung.

Wie ich so durch das Oku auf die Prachtbeugungsringe schaue und nach dem ich etwas mit „Abberrator“- PSF (Point Spread Funktion) gespielt habe kam mir eine Idee: Nach der PSF ist die Intesität zwischen den Beugungsringen unabhängig von Obstruktion, Über- oder Unterkorrektur immer = 0. Sobald aber Rauhigkeit z. B. in Form von Turbulenz hinzukommt, ist es vorbei mit der Ringherrlichkeit. Wenn ich also eine Optik habe, die beim Star. Test zwischen dem Beugungsscheibchen und dem 1. Ring wirklich null Helligkeit hat, so kann diese nicht rauh sein. Bei meinem Bildbearbeitungsprogramm kann ich die Helligkeit einzelner Pixel abfragen. Das mit null Helligkeit passt schon, wenn man das Bild richtig groß vergrößert. Es gibt dabei ein wenig Rauschprobleme. Was mir fehlt ist ein Programm, mit dem man aus der Abfragung des Pixelfeldes die PSF grafisch darstellen kann. Kennt da vielleicht jemand der vielleicht jemanden kennt der uns weiter helfen kann? Damit könnte man wahrscheinlich Wolfgang Rohrs Phasenkontrasttest sinnvoll ergänzen..<img src=icon_smile_question.gif border=0 align=middle>

Gruß Kurt