Beiträge von Kalle66 im Thema „Blendenform zur Reduzierung von Beugungseffekten“

    Das Simulationsprogramm, das Gerd nutzte, stammt von Niels Noordhoek.
    Ich fand ein Link, wie man noch an das Tool rankommt, nachdem Niels Webseite nicht mehr online scheint.
    http://www.cloudynights.com/to…where-to-find-maskulator/
    (unbedingt die Hinweise unten zu Windows10 etc. lesen)


    Ansonsten müsstest Du Gerd fragen, ob er Dir eine Simulation fährt. Notwendig scheint einfach eine s/w-Bildatei, in welcher die Obstruktion als schwarzer Schatten (Silhouette) gezeichnet ist. Die eigentliche Arbeit leistet ein Extratool, das die dahinterliegende Fouriertransformation vornimmt.


    PS:
    Angesichts des Grundrauschens und der Hintergrundhelligkeit in Deinen Aufnahmen wundert es mich nicht, dass flächig verteilte Energie nicht erkennbar ist. Die säuft da geradezu ab.

    Jan,
    der Kamerahalter ist "spitz" zulaufend (schmales Trapez). Die Energie verteilt sich deshalb über einen entsprechenden Winkel vornehmlich auf zwei Spikes (passend zu den Trapezkanten). Das Beugungsbild ist sogar noch komplexer und verteilt die Energie auch in die "Fläche".
    Der Doppelspider dagegen konzentriert seine Beugungsenergie in eine Spikeebene und ist deshalb leichter zu erkennen.


    Im direkten Vergleich ist mehr Energie durch das Trapez im Beugungsbild vertreten, aber dessen Flächenintensität durchgängig kleiner als bei dem Doppelspider. Grob vereinfacht und unvollständig: Die zwei Trapezkanten erzeugen nur "einseitig" jeweils ein Spikes, während der Doppelspider 4 Kanten in einem Spike vereint. Also fast achtfache Intensität des Spikes, denn der Doppelspider ist ja links und rechts etwa doppelt so lang.


    Wohlgemerkt, das ist jetzt nur eine grobe Einschätzung. Genaueres müsste man simulieren, denn Beugungsbilder werden auch durch die obstruierte Fläche durch den Kamerhalter (Trapezschatten) geprägt.


    Gruß

    Moin,
    um es zu konkretisieren: Das Beugungsbild einer Blende ist (komplementär) identisch zum Beugungsbild, das eine komplementäre Blende erzeugt, wenn also Löcher und Hindernisse ausgetauscht werden. Der Unterschied ist da praktisch dann die Intensität der Gesamtlichtmeng und die Phasenlage der Beugungsringe ändert sich. So zumindest habe ich die Symmetrieeigenschaften in Erinnerung. Kann mich aber da jetzt im Detail täuschen.


    Beispiel: Der Schattenrandverlauf einer Stecknadel im Sonnenlicht ist genauso unscharf, wie ein Lichtpunkt einer stecknadelkopfgroßen Lochblende. Und ich meine nicht die Unschärfe, weil die Sonne selbst eine flächige Lichtquelle ist.


    Das führt bei der Viererblende (Version nach Thomas) dazu, dass nicht nur die Löcher, sondern auch ihre Abstände zueinander wesentlich zum Beugungsbild beitragen.


    (==>)Ralf,
    Beugung ist das Ergebnis von überlagerten Wellen. Und auch die Lichtwellen, die durch die Mitte eines Blendenlochs fallen, werden von den Wellen des Randstrahls überlagert. Anschaulich macht dies das Huygenssche Prinzip, das jeder Punkt einer Welle selbst zum Ausgungspunkt von Kreis-/Kugelwellen wird. Dazu gibt es z.B. hier eine Animation:
    http://www.leifiphysik.de/opti…odell-des-lichts/ausblick (Spaltbeispiel ist unten)


    Mit diesem Prinzip kann man geometrisch wunderbar zeigen, wie sich eine Welle um ein Hindernis herum ausbreitet. Das ist also keine Hexerei. Kompliziert wird das Ganze, weil das Teleskop auch noch ein abbildendes System ist. Und wir sprechen hier über die Aperturblende und deren Auswrikungen. Das führt dann auch noch zu begrifflichen Verwirrungen, weil on-Axis bzw. off-axis hier nicht auf das Abbildungssystem sondern auf die Symmetrie der Aperturblende bezogen ist.


    Eine weitere Verwirrung findet statt, weil die Teleskopöffnung selbst ja auch eine Ringblende ist. Bei komplexen Blenden ist die Öffnung der größtmögliche Abstand zwischen den Öffnungen, maximal aber der Spiegeldurchmesser. Alle genannten Beispiele gehen unausgesprochen davon aus, dass ihre "Blende" nicht größer als der HS ist und dass nur Beugungseffekte für Strahlen betrachtet werden, die auf der opt. Achse des Systems einfallen (sprich nur Sterne in der Bildmitte).


    Fazit:
    Alles, was über einfachste geometrische Blenden-Strukturen hinausgeht, lässt sich nur anhand einer Simulation zeigen. Und dazu muss man dann auch noch die Feinheiten der Simulation kennen. Ich weiß z.B. nicht, inwieweit Gerds Programm neben der Beugung einfach auch die Gesamthelligkeit einer Blende normiert: Ist es die Helligkeit der Lichtquelle, die immer gleich ist, oder die Lichtmenge hinter der Blende, die normiert wird? Ich vermute ersteres (denn Sterne verändern sich ja nicht). Dann sieht das aber auf den Photos von stark abgeblendeten Systemen so aus, als ob die 'schärfer' sind. Man könnte auch sagen: Ein Newton zeigt ganz sicher keine Spikes, wenn der Deckel auf dem Tubus ist. [:D]

    Thomas,
    Deine Fouriertransformation entspricht nicht der realen Beugung. Die ist nämlich auch wellenlängenabhängig, so dass die Punkte des Schachbretts ineinander fließen werden. Übrig bleiben vermutlich nur Strahlen/Spikes (in den Richtungen, wo Deine Punkte 'dicker' ausfallen).


    Gruß

    Thomas,
    "schachbrettartige Feinstruktur" und "kreisförmig" schließen sich einander aus. Faktisch sind vier Kreisblenden (im Quadrat angeordnet) identisch mit der interferometrischen Überlagerung von 4 Einzelteleskopen mit vergleichbarer Öffnung und Abstand zueinander. Frag die Radioastronomen, die machen so was ständig, um ihre "Baseline" zu vergrößern.


    Mit den Abständen der Blenden bestimmst du das Gesamtauflösungsvermögen und machst dieses "richtungsabhängig", denn diagonal gemessen ist der Abstand größer als zwischen zwei benachbarten Blendenlöchern. Das ist für mich mehr als nur "Feinstruktur".


    Gruß

    Sascha,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">... Wie könnte eine Strebenblende aussehen um diese Beugungseffekte zu minimieren.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">die Spikes sind immer senkrecht zur Strebe (genau genommen immer ein Spikepaar). Nimm gekrümmte Streben, und die Spikes verschwinden (allerdings zu Lasten des Kontrasts im Gesamtbild). Der Trick besteht darin, dass die Gesamtbiegung aller Streben sich am besten zu einem Halbkreis oder Vollkreis addieren.


    Was besseres fällt mir grad nicht ein ...
    Da Du die Streben nicht verbiegen willst, kannst auf die Streben eine Art Band als 'Schlange' drauflegen, so dass die Strebenkanten von einem Muster mäandrierender Viertelkreise abgedeckt sind (Die andere Hälfte zum Halbkreis bedecken die die senkrecht dazu stehenden Streben beim 4-Streben-Design). Die Bögen müssen aber im Übergang ansatzlos ineinander übergehen. Fairerweise gesagt: Ich hab's noch nicht ausprobiert. Mal es Dir am PC auf und schnibble Dir doch probeweise Pappstreifen, die du auf die Streben klebst und probiers vielleicht aus.