Beiträge von John23 im Thema „Schneller Fraunhofer Achromat“

Hallo,

OK, Danke für den Tip mit dem Programm. Schönes Spielzeug.

Ich denke mit Ray-Tracing kommt man weiter.
Ob diesem Programm zu vertrauen ist weiss ich natürlich auch nicht.

Es gibt aber noch mehr Refraktoren in der Datenbank, wohl auch einige 2-Linser APOs.
Bei denen ist tatsächlich eine größere Bildfeldwölbung vorhanden in der Gegend von f/3.
So gesehen hängt es offenbar doch sehr vom Design ab. Fraunhofer liegen wohl etwas besser.

Jedenfalls gibt es auch Refraktoren mit deutlich weniger Wölbung als mit f/3, z.B. 2/3 x f oder
sogar bis über 1xf.

Darum ging es mir.

Jedenfalls ist bei meinem Kurz-FH die Bildfeldwölbung ein Non-Issue, wie man
auf Neudeutsch sagt.

klare Grüße
John

Hallo,

kleines Update: jetzt ist es mir doch gelungen, die Fokusdistanz feiner einzustellen als in ganzen mm.
(Programm schliessen, öffnen, plötzlich gehts!)

Man kann ja kritisieren, dass 42mm Off-Axis recht gross sind. Wer weiss, ob sich die Bildfeldwölbung so
schön "kugelförmig" entwickelt.

Deshalb noch eine Darstellung mit 0 bis 0.6 Grad Feld und einer Fokusdifferenz mit bis zu +/-0.3 mm.

Hier das Spot-Diagramm:

und die Einstellungen dazu:

Und nun ergibt sich der beste Fokus bei 0.6 Grad (31,4mm off-axis) bei nur 0.15 mm !

Das ergibt einen Krümmungsradius von 3300mm entsprechend 110% der Brennweite.

klare Grüße
John

Hi Larry,

OK, ich glaub ich komme langsam damit zurecht.

In deinen Ausführungen ist soweit alles korrekt.
Alles beruht auf der Grafik "Field curvature".

Aber stimmt sie auch?

Dazu habe ich einen anderen Ansatz gewählt. Einen, der rein auf Ray-Tracing beruht.

Zunächst habe ich unter Edit -> Fields den Bereich auf 1.2 Grad erweitert (0.4-er Schritte)
(Den Bereich musste ich erweitern, da sich in nachfolgendem Spotdiagramm die Defokusdistanz nur in ganzen mm verstellen lässt).

Dann unter Analysis -> Spot Diagrams -> Through Focus Spot Diagramm ausgewählt.

Dann in dem Fenster unter Options -> Settings folgende Einträge vorgenommen:

Back Focal Lenght 2968, Wavelenght 546.10, Defocus 1,00, Scale Units: Microns
Scale Factor 100, Field all, Ray Color by: Wavelength, Ray Pattern: Regular Polar und
unter Ray Pattern eine Density von 3 eingestellt.

Die so erhaltene Grafik ist unten dargestellt.

Es ergibt sich KLAR, dass der beste Fokus bei 0.8 Grad Feld (entsprechend 41,9mm Abstand von der opt. Achse)
bei 0.5 mm Defokus liegt.

Und dies bedeutet einen Krümmungsradius von R_kr=1750mm, entsprechend 58% der Brennweite, wie Du mit deinen Formeln leicht
nachrechnen kannst bzw. auch mit R_kr*(1-cos (arcTan(41.9/R_kr))) = delta-f = 0.5mm

Somit ist die Behauptung, der Wert liege bei üblichen FH bei 37% von f eindeutig widerlegt.

klare Grüße
John

Hi Larry,

die "Chinesen" sind zufällig eine Raumfahrernation, ganz blöd können sie da wohl nicht sein.

Es könnte ja sein, dass sie sich was dabei gedacht haben wenn sie einen Richfielder entwerfen.
Z.B. dass der eine geringe Bildfeldwölbung haben sollte, weil die Leute damit evtl. auch Richfield gucken wollen.

Das Programm habe ich mir installiert. Den Fraunhofer 200/300 geladen.
Die Bedienung ist allerdings doch nicht ganz so trivial.
Wie kann ich jetzt Durchstoßdiagramme für Grün herstellen bei dem die Position der Ebene frei wählbar ist?

klare Grüße
John

Hallo Zusammen,

OK,

dann gilt die Regel 37% von f eben für 99% aller Refraktoren ausser für China-Richfielder.

Jetzt noch eine REALE Messung an einem typischen 2-Linser, sagen wir Skywatcher ED 120/900 oder ED 80/600
und ihr habt mich überzeugt.

klare Grüße
John

Hallo Allerseits,

gut, man kann hier viele Zitate bringen, aber das ist kein Beweis.
Oder ist den in den genannten Quellen etwa eine Berechnung vorgelegt?

Wie wär es wenn man mal einen BEWEIS bringt, dass Refraktoren mit R_Krümmung= 0.37 * f existieren.
Zeigt mir Einen!

Das könnte man so machen:
a) Ray-Tracing-Berechnung an einem bekannten Design
(kann ich nicht machen, da ich kein Optiker bin und keine Berechnungsprogramme habe)
b) Vergleich von Aufnahmen mit APS-C oder Vollformatchip zwischen Newton und Refraktor gleicher Brennweite und
Öffnung (z.B. 150mm F8). Wenn dann die Sterne am Rand beim Refraktor deutlich größer sind als beim Newton
will ich gerne glauben, dass die Bildfeldwölbung größer ist.
c) Nachmessen wie ich es gemacht habe. Schwierigkeit ist hier die Messgenauigkeit wenn man lange Brennweiten
untersucht. Bei mir hat es gerade ausgereicht die Theorie R = ca. f/3 zu verwerfen.
d) Aufnahmeserie eines weit entfernten Objekts mit einer DSLR in 0.05 mm Fokussier-Schritten. Dann sieht man ja
wann es im Zentrum scharf ist und wann am Rand.

DAS würde mich überzeugen.

klare Grüße
John

Hallo Stefan,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Also geht doch die Brennweite mit in die BF-Krümmung ein.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Ja sicher! Der Krümmungsradius ist in erster Näherung proportional zur Brennweite
und ich behaupte für Refraktoren ja sogar in etwa gleich der Brennweite (oder evtl. sogar etwas länger).

Das gilt übrigens genauso für Newtons. Bei denen ist der Krümmungsradius exakt gleich f.
Stell Dir einfach mal einen Newton mit 1 cm Öffnung vor, 5 cm Brennweite (Ausleuchtung betrachten wir hier mal gar nicht)
Das Fokalbild betrachtest Du nun mit einem 2 Zoll Weitwinkelokular.

Die "Bildqualität" wird sich von einem 12-Zoll F5 sicher deutlich unterscheiden.

klare Grüße
John

Hi Thomas,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Andererseits geht es hier glaube ich nicht um Recht haben oder Irren.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Doch, genau darum geht es.

Es gibt ein modernes Märchen, das da heißt: "Refraktoren haben eine Bildfeldwölbung von typisch f/3".

Ich behaupte: es gibt auf diesem blauen Planeten keinen einzigen (zumindest 2-linsigen) Refraktor, der
unter, mal grob geschätzt, 75% von f liegt. Die meisten dürften im Bereich 90% bis 130% liegen.

klare Grüße
John

Hallo Zusammen,

hier kommen die Messergebnisse:

Es gab 2 Messreihen. Es wurden 6 Messwerte je Position (mitte, links, rechts) genommen. Es wurde Fokussiert und mit dem
digitalen Messschieber (1/100 mm Auflösung) der Wert des Auszugs gemessen.

Die Ergebnisse der ersten Messreihe stehen oben. Von 6 Messungen wurden immer 2 verworfen, der größte und der kleinste Wert.
Die gültigen Zahlen stehen in der Spalte daneben.
Wegen möglicher Verkippung wurde der Mittelwert zwischen der linken und der rechten Position genommen.

Aus der 1.Messreihe ergibt sich für 14mm Achsabstand ein delta-s (=Fokusdifferenz) von 0,115 mm. Dies entspricht einem
Bildfeldradius von 850mm bzw. einem Faktor 129% vom der aktuellen Brennweite.

Bei der 2. Messreihe wurde zuerst mitte, dann links dann rechts und dann wieder mitte gemessen und zwar um Temperaturdrift auszuschliessen sowie die Messwerte für die Mitte zu stabilisieren.

Jetzt ergab sich eine Fokusdifferenz von 0,076mm, entsprechend einem Radius von 1250mm.

Der Mittelwert aus beiden Messungen ist delta-s = 0,095 mm entsprechen einem Radius von 1025mm (155% der Brennweite).

Von 0,45mm sind die Messwerte weit entfernt.

Die Bildfeldkrümmung ist also etwa = f oder leicht schwächer.

Anders wäre ja auch nicht erklärbar, warum gerade Refraktoren eine gute Abbildung im Feld haben.

Oder irren sich etwa alle Beobachter diesbezüglich?

klare Grüße
John

Hallo Larry,

und nur, weil es in der "Bibel" steht muss es stimmen?

Es stimmt nicht! Und das werde ich jetzt messtechnisch beweisen.

Das mache ich wie folgt: ich stelle das Teleskop in den Keller und richte es auf eine ca. 6m entfernte Halogenbirne.
Dadurch, dass das Objekt nicht im Unendlichen liegt, ist die Bildweite (Ersatzbrennweite) ca. 660 mm statt 600 mm.
Das spielt hier aber nur eine untergeordete Rolle ob es 600 oder 660mm sind.

Dann befestige ich auf dem Zenitspiegel eine kleine Aluminiumleiste. Etwa so:

Auf der Leiste markiere ich die Mitte und zwei Punkte 14mm links und rechts davon
(ich bestimme den Radius für einen Bezugsfeldblendendurchmesser von 28 mm).

Dann baue ich mir ein Okular, dass unten eine plane Fläche hat, welche genau in Okularbrennweite liegt:

Jetzt kann ich das Okular auf dem Schlitten hin und herschieben und so den scharfen Rand der "Messerschneide" (Schlittenkante)
beobachten und gleichzeitig die Halogenlampe.

Jetzt führe ich die Messungen durch. Die Ergebnisse präsentiere ich in wenigen Minuten.

klare Grüße
John

Hallo Zusammen,

tja, was stimmt nun?

ist der Radius der Bildfeldkrümmung nun ca. f/3 oder doch in etwa = f ?

Wäre er f/3, so würde das bei meinem Refi ja nur 200 mm sein. Dementsprechend würde am Rand meines 40mm Plössls (27mm Feldblende) ca. 0.45mm Fokusverschiebung auftreten.
Formel: delta-s= 200mm * (1 - cos ( arcTan (27mm/2 / 200mm))

Das wäre ja enorm. Da würde ich ja nichts randscharf sehen. Hinzu kommt ja noch die Bildfeldkrümmung des Okulars. (ich kann mit dem Auge nicht gut akkomodieren, bin Ü50).

Wäre hingegen die Bildfeldkrümmung ungefähr = f, so wäre die Fokusverschiebung nur 0,15mm.

Das hört sich doch plausibler an. Da kann ich mir vorstellen, dass es noch scharf bleibt (wie beobachtet).

klare Grüße
John

Hallo Stathis,

das ist meine Erfahrung am 120mmF5. Plössl ohne Barlow sind am Rand unscharf. Mit Barlow scharf. Ebenso die Okulare mit eingebauter Barlow.

Über die Bildfeldkrümmung bei Refraktoren würd ich auch gern mehr wissen, habe aber nur wenig substanzielles gefunden. Wie gesagt einige behaupten es wäre R = f / 3, was ich nicht glaube. Ich denke es ist eher ca. R = 1 x f. Warum sollte ein geringfügig schiefer Strahl eine deutlich kürzere Brennweite haben?

klare Grüße
John

Hallo Yasin,

ein Doublet-Refraktor hat -was man so liest - einen Radius der Bildfeldwölbung von 1/3 der Brennweite. (ich kann es fast nicht glauben und denke es müsste wie beim Newton doch in etwa gleich der Fokal-Länge sein).

Insofern hat der F5 eine 3 mal höhere Bildfeldwölbung wie ein F15.

Bei der Okularwahl ist darauf zu achten, dass das Okular ein Negativ-Element (Barlow-Linse) vorgeschaltet hat.

Mein 120mmF5 harmoniert bestens mit einem LWV22 und mit den HR-Planetaries 2,5mm bis 9 mm (haben alle eine integrierte Barlow).
Alles sehr gut Randscharf (bzw. das HR9mm hat am Rand etwas Okularastigmatismus, aber die Schärfe bleibt auf gutem Niveau).

Plössls und Co. (Erfle) sind am Rand unscharf, solange keine Barlow vorgeschaltet wird (Ausnahme ein 40mm Plössl, das kann noch als randscharf gelten, hat aber nur ca. 38° Feld)

Testweise hatte ich ein 13,4mm Speers Waler. Das war grausam.
Ich vermutete falsch herum eingesetzte Linsen. Letztlich konnte das nicht geklärt werden.

Besser funktionierte ein TS Expanse 13mm. Ist aber auch nicht 100% randscharf sondern nur die inneren ca. 55 bis 60 Grad. Für den Preis OK bzw. empfehlenswert.

klare Grüße
John