Beiträge von Gerd-2 im Thema „Dk, CC und RC Design“

Gerd-2 · 25. September 2020

Hallo Stephan,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Mir fiel auf, dass eben die RCs oft noch kürzer sind, baulich und in Brennweite als die CCs, <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

das liegt einfach nur daran das man RCs vorzugsweise für Foto verwendet. Meist werden RCs sogar ausschließlich für Foto genutzt und gar nicht visuell.
Deshalb sind die meisten RCs auch speziell für Foto ausgelegt und da will man nun mal keine allzu großen Öffnungszahlen damit die Belichtungszeiten nicht zu lang werden.
Damit die Obstruktion trotzdem nicht zu groß wird muss man einen HS mit möglichst kleiner Öffnungszahl verwenden. Deswegen bauen die für Foto ausgelegten RC nun mal kürzer.
Das hat aber wie gesagt nur etwas mit dem Verwendungszweck zu tun.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">und ich hatte mich schon gefragt, ob das RC automatisch zum CC wird, wenn man es verlängert.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Wie kommst du den darauf.
Ich hatte doch schon erklärt.

Theoretisch können alle 3 Varianten also DK, klassisches Cassegrain und RC gleich ausgelegt werden.
Also alle 3 auch mit gleich großer Obstruktion.
Es ändert sich lediglich die CC beider Spiegel, sonst nichts.
In der Praxis setzt die Herstellbarkeit bei den aufwendigeren Varianten klassisches Cassegrain und RC engere Grenzen bei der Auslegung.

Ob es ein RC , klassisches Cassegrain oder DK wird bestimmt man vorher über die cc des betreffenden Spiegels. Soll es ein DK werden dann setzt man die cc des SP auf null fest, daraus ergibt sich dann zwangsläufig die cc des HS die man berechnen muss.
Soll es ein klassisches Cassegrain werden setzt man die cc des HS auf -1 fest, daraus ergibt sich dann zwangsläufig die cc des SP die man berechnen muss.
Soll es ein RC werden betrifft die Festlegung nicht die cc eines Spiegels sondern man legt fest das die Koma im Feld null sein soll.
Man muss dafür sowohl die cc des HS als auch die cc des SP berechnen.

Es geht hier ausschließlich um die cc der Spiegel. Die bestimmt ob es ein RC , klassisches Cassegrain oder DK wird und nicht die Auslegung des Systems.

Grüß Gerd

Gerd-2 · 22. September 2020

Hallo Stephan,

zum Retuschieren hatte Juergen ja schon was geschrieben.
Ich will noch ergänzen das man bei der Politur immer erst die Sphäre herstellt.
Das ist die Form die der Spiegel bei „normalem“ Polierprozess am ehesten annimmt und die daher am einfachsten herzustellen ist.
Kann man es bei der Sphäre belassen ist man an der Stelle auch schon fertig.
Nur wenn man einen anderen Kegelschnitt herstellen möchte muss man noch mal ran und die zuvor hergestellte Sphäre retuschieren.
Dazu sind besondere Anstrengungen nötig, geänderte Strichführung, anderes Tool bis hin zum Mini Tool und diverse Tricks und Kniffe um aus der Sphäre dann die gewünschte Kurve entstehen zu lassen. Auch der Messaufwand ist nun höher.
Der Begriff Retuschieren bezeichnet hier also auf das Umarbeiten einer Sphäre hin zur gewünschten Kurve.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">das hört sich so an, das,s wenn man so ein einfaches offenes, kleines Design sucht, das RC optimal wäre.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Das RC hat natürlich die beste Feldkorrektur, ist aber im Gegenzug am Aufwendigsten in der Herstellung. Es ist also Relativ was man da nun als optimal ansieht. Man könnte genauso gut das DK wegen dessen viel einfacher herzustellenden SP als optimal ansehen.
Es ist halt so das alle 3 so ihre Vor und Nachteile haben.
Es nützt auch wenig wenn ein Design in der Theorie super toll aussieht es aber in der Praxis wegen der schwierigen Herstellung dann Schwächen zeigt und hier dann das einfacher herzustellende die bessere Abbildung liefert.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> Mich stört dabei eben die große Obstruktion, die man nur braucht, weil die alle so kurz sind. Aber Mit F/12 oder F/15 müsste dieses dann unter den Cassegrain-Abarten optimal sein, oder?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Je kürzer desto weniger Obstruktion aber umso schwieriger die Herstellung.
Kurz bezieht sich hier auf die Baulänge (schneller HS), nicht auf die Systembrennweite oder Systemöffnungszahl.
Theoretisch können alle 3 Varianten also DK, klassisches Cassegrain und RC gleich ausgelegt werden.
Also alle 3 auch mit gleich großer Obstruktion.
Es ändert sich lediglich die CC beider Spiegel, sonst nichts.
In der Praxis setzt die Herstellbarkeit bei den aufwendigeren Varianten klassisches Cassegrain und RC engere Grenzen bei der Auslegung.

Der Verlängerungsfaktor des SP sollte hier möglichst nicht über 4 liegen, maximal wäre Faktor 6 vertretbar, beim RC eher weniger.
Sonst ist der SP nicht in hinreichender Qualität herstellbar.
Das liegt daran das der Krümmungsradius des SP umso kleiner wird je höher der Verlängerungsfaktor sein soll.
Je höher der Verlängerungsfaktor des SP umso weniger Obstruktion.
Das DK kann wegen des sphärischen SP etwas extremer ausgelegt werden.
Dadurch lässt sich hier auch die kleinste Obstruktion erreichen.
Der Nachteil ist halt die ausgeprägte Koma im Feld.

Ich finde das das klassische Cassegrain das Optimalste ist. Es stellt den besten Kompromiss zwischen Aufwand und Feldkorrektur dar.
Es ist weniger schwierig als das RC herzustellen und hat bereits eine sehr gute Feldkorrektur mit sehr wenig Rest Koma.
Gegenüber dem zwar einfacher herzustellenden DK kann es mit wesentlich besserer Feldkorrektur punkten. Der höhere Aufwand lohnt sich daher.
Außerdem hat man beim klassischem Cassegrain die Option auch den Newtonfokus zu nutzen. Es ist daher vielseitiger.

Grüße Gerd

Gerd-2 · 16. September 2020

Hallo Stephan,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">ich meine natürlich nicht, dass man Außenarme der Parabeln verwendet, sondern, dass man nur zwar immer symmetrische Teile der Parabeln verwendet aber unterschiedlich weit bis in die Außenarme.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

es gibt bei einer Parabel nur einen einzigen Punt an dem sie Symmetrisch ist.
Das ist dann der Fall wenn der Scheitelpunkt exakt in der Mitte liegt.
Jede Verschiebung des Scheitelpunkts außermittig hat Asymmetrie zur Folge.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Hatten wir uns beim DK nicht drauf geeinigt, dass der HS oblat-elliptisch ist? Das war auch eine meiner ersten Fragen. Oder habe ich das falsch verstanden?
Also, dass die Krümmung in der Mitte am geringsten ist. Und bei oblatem HS wäre die kk doch positiv und die des FS 0.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Nein hatten wir nicht, ich hatte schon in meinem ersten Beitrag hier glasklar geschrieben das beim DK der HS eine cc von rund -0,6 hat.
Das kann bei dem konkaven HS auch gar nicht anders sein denn wir wollen die SA ja korrigieren und nicht verstärken.

Grüße Gerd

Gerd-2 · 14. September 2020

Hallo Stephan,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Gerd, dir ist das vielleicht klar, mir nicht. Denn bei allen anderen Designs ist die konische Konstante des FS kleiner als beim HS, nur der Presmann-Camichel passt nicht ins System.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

schon beim DK ist die cc des HS kleiner als die des Sekundärspiegels. Deshalb ja mein Hinweis darauf.
Der HS hat beim DK eine CC von um die -0,6 und der SP ist eine Sphäre also cc 0.
Demzufolge muss die cc des SP größer 0 werden wenn die cc des HS 0 sein soll.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"> Im übrigen müsste wie bei hyperbolisch auch parabolisch nicht gleich parabolisch sein, je nachdem, welchen Teil der Parabel man verwendet, dasselbe gilt für ellipsoid<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Nein es muss zwingend rotationssymmetrisch sein.
Ein off Axis Abschnitt eines Kegelschnitts würde heftigsten Astigmatismus einführen.
Sowas macht man nur bei Schiefspieglern, also bei gekippten HS
So besteht der off Axis Newton aus einen Off Axis Abschnitt eines Rotationsparaboloid.
https://www.telescope-optics.net/tilted3.htm
Der klassische Newton muss aber zwingend rotationssymmetrisch sein.
Genauso wie ein Cassegrain System wenn es kein Schiefspiegler ist.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Es ist ja auch möglich, dass alle Designs, die sinnvoll sind, auch schon existieren,<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Bei etwas derart Einfachem wie einem 2 Spiegel Cassegrain System sind selbstverständlich alle denkbaren Varianten bekannt.
Aber verwirklicht werden trotzdem nur die Sinnvollen.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Und braucht man für so ein Design tatsächlich Wellenoptik? Auch da dachte ich, geometrische Optik müsste genau die passenden Spiegelformen liefern.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Nein Wellenoptik braucht es hier nicht, es reicht einfache Geometrie.
Es gibt sogar vergleichsweise einfache Formeln um so ein System zu berechnen.
Man benötigt also nicht mal unbedingt Raytracing.
Mein Hinweis auf die Wellenoptik bezog sich ausschließlich auf das Auflösungsvermögen das du Eingangs angefragt hattest.

Grüße Gerd

Gerd-2 · 14. September 2020

Hallo quilty,

das Pressmann-Charmichael ist aufgrund der enormen Koma im Feld praktisch unbrauchbar.
Es wäre zwar nett wenn man beim HS mit einer Sphäre auskommen könnte aber leider ist der Preis bei der Feldkorrektur den man dafür zahlen muss viel zu hoch.
Es ist ja schon beim Dall-Kirkham ein großer Kompromiss bezüglich Koma den man hier macht um mit einem sphärischen SP auskommen zu können.
Aber beim Pressmann-Charmichael ist die Koma noch um etwa das 3 fache dramatischer.
Es ist daher praktisch nicht zu gebrauchen und daher nur rein theoretisch eine Option.
Ich habe es daher wegen Unbrauchbarkeit nicht erwähnt und nur die sinnvollen Varianten genannt.

Wenn du weist das der SP beim Dall-Kirkham sphärisch ist sollte klar sein das er beim Pressmann-Charmichael unmöglich eine prolate Ellipse sein kann.
Der SP müsste hier selbstverständlich eine oblate Ellipse sein und zwar schon recht heftig mit hoher CC.

Wie ich schon einmal schrieb macht man nur Sachen die auch Sinn ergeben. Macht man einen Kompromiss, nimmt also einen Nachteil in kauf muss es auf der anderen Seite einen Vorteil geben sonst macht es keinen Sinn.
Es geht hier nicht um den reinen Selbstzweck und darum werden hier auch nicht alle denkbaren Kegelschnitte verwendet so wie du dir das offenbar vorstellst.
Eine Parabel für den SP ist zb. etwas das man nicht macht weil es hier kein vernünftiges Verhältnis von Vor und Nachteilen gibt.
Wenn man schon eine ausgeprägte Koma im Feld in Kauf nimmt dann nur wenn man im Gegenzug mit einer Sphäre beim SP auskommt.
Muss man sowohl SP als auch HS retuschieren also einen erheblichen Mehraufwand betreiben dann sollte sich der schon lohnen und auch eine erhebliche Minderung der Koma bei rauskommen. Sonst macht das keinen Sinn.

Grüße Gerd

Gerd-2 · 10. September 2020

Hallo quilty,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Auflösung. Dann wäre sie 2,44 mal Durchmesser Airyscheibchen, oder?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

nicht mal sondern durch. Es können noch Details aufgelöst werden die 1/2,44 des Durchmessers des Airyscheibchen groß sind.
Die Auflösung ist also wesentlich besser als man nach geometrischer Bertachtung erwarten würde.
Wie die Situation beim Doppelstern in der Nähe der tatsächlichen Auflösungsgrenze ist siehst du sehr schön bei Sparrow.
https://de.qwe.wiki/wiki/Sparrow%27s_resolution_limit

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Leider kann man so Doppelsterne nicht einfach langsam zusammenschieben, um zu sehen, was passiert. Oder entstünde dann vorher irgendein größeres Gesamtscheibchen, bevor die sich berühren?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Real natürlich nicht aber in der Simulation kann man das schon machen.
Das Programm Aberrator ermöglicht sowas sehr einfach.
Was es leider nicht zeigen kann wäre das Liniengitter mit dem die Grenzauflösung veranschaulicht werden kann.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Und gilt das noch, Sphärische Spiegel können besser und/oder günstiger hergestellt werden? Und wo kommt es besonders auf die Qualität an am HS oder am FS?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Ja das gilt immer noch wobei heutige Poliermaschinen eine Parabel auch ohne aufwendige Handretusche hinbekommen. Schwieriger ist wes aber trotzdem noch.
Bezüglich Qualität kommt es auf Beide gleichermaßen an.
Allerdings ist es beim FS in der Regel einfacher da dieser ja wesentlich kleiner als der HS ist.

Grüße Gerd

Gerd-2 · 9. September 2020

Hallo quilty,

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Aber, man sieht doch sofort, den Punkt, den die Optik als Scheibe zeigt, kann sie eben nicht auflösen, aber sie kann zwei Scheibchen auflösen, die sich gerade berühren, und die liegen dann genau um ihren Durchmesser auseinander. Richtig oder Denkfehler? Jetzt gibt es welche die sagen, man kann nicht nur eine Acht sondern auch schon eine 0 als zwei Objekte wahrnehmen und quasi auflösen, aber das ist Ansichtssache.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

du denkst geometrisch und das ist falsch. Du musst die Sache wellenoptisch betrachten. Da muss als erste klar sein das es keineswegs einfach nur ein Scheibchen ist sondern ein komplexes Gebilde das man als PSF zu Deutsch Punktspreizfunktion bezeichnet.
Die PSF zeigt in der Seitenansicht im Zentrum einen Kegel und sieht so aus.

https://forum.astronomie.de/th…#lg=thread-243759&slide=0

Zwei benachbarte Kegel können einander durchdringen und trotzdem können ihre Spitzen noch getrennt werden. Erst wenn sie sich soweit durchdringen das kein Kontrast mehr zwischen den Beiden Peaks auszumachen ist ist die Auflösungsgrenze erreicht. Das ist dann der Fall wenn sie um Faktor 2,44 näher zusammen stehen als der Durchmesser des Beugungsscheibchens.

Ob 8 oder 0 ist nicht das Kriterium worauf es ankommt.
Das kennzeichnet nur einen bestimmten Grad der Trennung von Doppelsternen.
Was wirklich zählt ist nur ob noch ein Kontrast zwischen 2 benachbarten Details besteht. Solange es noch Kontrast gibt solange können die beiden Details klar voneinander getrennt und damit aufgelöst werden.
Sehr anschaulich wird das am Liniengitter oder am Siemensstern.
https://de.wikipedia.org/wiki/Siemensstern
Die Auflösungsgrenze ist der Punkt an dem die Linien zu einer einheitlichen Fläche verschmelzen.

Zum Cassegrain.
Es geht hier nicht darum mal alle Kegelschnitte die es so gibt miteinander zu kombinieren.
Das Entscheidende ist die sphärische Aberration zu korrigieren und das erfordert zwingend das HS und SP in ihrer konischen Konstante exakt aufeinander abgestimmt sind.
Möchte man beim SP mit einer Sphäre auskommen benötigt der HS eine CC von rund -0,6.
Das wäre das Dall Kirkham, der Nachteil ist hier die große Koma im Feld.

Die lässt sich verringern wenn man einen Parabolspiegel als HS verwendet.
Das würde bei sphärischem SP aber eine SA bedeuten. Um diese SA zu korrigieren benötigt der SP eine Retusche. Wie stark hängt von den Eckdaten wie dem Verlängerungsfaktor des SP ab.
Die CC des SP ist kleiner als -1.

Mit parabolischem HS gibt es aber noch geringfügig Restkoma.
Diese kann vollständig korrigiert werden wenn der HS eine CC etwas kleiner -1 bekommt. Meist so um die -1,05 bis -1,2 je nach dem wie man das System ausgelegt hat.
Das führt aber weitere SA ein die mittels noch stärkerer Retusche des SP wieder korrigiert werden muss.
Dafür ist die Koma im Feld hier vollständig korrigiert.
Man nennt es dann Ritchey-Chrétien
Das sind die einzigen 3 Varianten die Sinn machen.

Grüße Gerd