Beiträge von Kalle66 im Thema „Frage zur Größe und Wirkung der Obstruktion“

Gerhard,

die Frage beim Auge ist, was es dann auflöst. Standalone ist es das Objekt von dem das Licht ausgeht, vertreten durch zwei nahe beieinander liegende Objektpunkte im Winkelabstand an der Grenze des Auflösungsvermögen.

Als Teil eines optischen Systems sieht die Sache aber anders aus. Du kannst den einfachen Fall mit Mattscheibe im Primärfokus anstelle eines Okulars nehmen. Das Auge löst dann nicht das eigentliche Objekt auf, sondern dessen Abbildung auf der Mattscheibe.
Und wenn dir das nicht reicht, hältst du noch eine Lupe dazwischen. Damit sind wir wieder beim Okular, denn das macht nichts anderes.

Hi QED,

ich vermute das Problem geht eher dahin, dass man einerseits Strahlenoptik (siehe meine Skizze) betrachtet und dann Beugungseffekte hinzudeuten möchte, die gänzlich anderer Natur sind.

Mein Hinweis,

"Auflösungsverlust erleidet man dann, wenn unter bestimmten Bedingungen nicht mehr das volle Lichtbündel der Öffnung bis ins Auge gelangt und man dies durch eine kleinere zu wählende Öffnung vermeiden könnte."

spielt darauf ab, dass wenn eine kleinere Öffnung den gleichen Strahlengang (begrenzt durch die Augen-EP) ins Auge erzeugt, diese Öffnung aufgrund der Beugung das Auflösungsvermögen bestimmt. Ich habe das jetzt nicht geometrisch im Detail durchgespielt. Ist nur ein Gedankengang, wo ich in meiner Skizze ansetzen würde, um das heraus zu finden. Vielleicht mache ich jetzt auch nur ein Gedankenfehler und diese Konstellation ergibt sich gar nicht.

Dann bleibt immer noch die Frage, was man bei Tageslicht mit verengter Augenpupille überhaupt als Fangspiegelschatten wahrnimmt. Das muss sich ja irgendwie als lokale Helligkeitsverminderung im Strahlengang bemerkbar machen. Geometrisch dürfte das in Richtung Schärfentiefe gehen. Hat jemand Lust und Zeit, das mal zu skizzieren?
Ich glaube, so richtig verstehen tut man das nur dann, wenn man sich selbst mal strahlengangtechnisch das durchkonstruiert/simuliert; vielleicht mit dem Trick, dass man defokussiert bzw. den Fokus oder das virtuelle Abbild des FS-Schattens als Hilfsgröße ermittelt.

Sorry,

ich blicke nicht mehr durch, was hier beschrieben werden soll.

Bitte konkretisiert EP und nennt die EP des Objektivs einfach "Öffnung". Daneben gibt es noch die EP des Auges (Pupillenöffnung)

Zu meiner Skizze:
Jede Lichtquelle erreicht das Objektiv als Lichtbündel und tritt durch die gesamte Öffnung. Selbst eine Kerze strahlt in alle Richtungen (Kugeloberfläche als Ausbreitungsfront). Das Teleskop mit seiner Öffnung ist ein winziger Teil auf dieser Kugelfläche. Ist die Kugel groß genug, die Quelle in der Kugelmitte weit genug weg, erscheint die Kugelfläche lokal eben und das Licht fällt als paralleles Bündel in die Teleskopöffnung. Die Dicke des Bündels sagt nichts über die Intensität, denn die ist von der abgestrahlten Energie der Lichtquelle abhängig und der Entfernung zu dieser.

Meine Skizze enthält zwei Lichtquellen, die in einem bestimmten Winkel (Blickwinkel) zueinander stehen.

Man könnte jetzt hingehen und vor das Objektiv ein Hindernis (Obstruktion) etwa im Brennweitenabstand (typisch für einen Fangspiegel im Newton) mittig reinmalen und für die beiden Lichtquellen den "Schattenwurf" einzeichnen. Mir fällt dazu kein besserer Begriff ein, aber dieser Schatten ist nur eine Abdunklung (eingangs für alle möglichen Lichtquellen gleichermaßen). Wenn man den Strahlengang dann bis ins Auge weiterzeichnet, dann wird für jede Lichtquelle aus dem flächigen Schatten ein Punkt und zwar genau da auf der Netzhaut, wo die Lichtquelle auch landet. So gesehen dürfte man die Obstruktion als solche gar nicht sehen.
Interessant wird es, wenn man für die einfallenden Lichtbündel untersucht, wie groß der Schattenanteil ist und ob der für alle möglichen Lichtquellen im Gesichtsfeld gleich groß ausfällt. Denn gibt es Unterschiede, nimmt man diese als Abschattung wahr.

Unabhängig davon könnte man auch die Lichtquellen vom Nachthimmel "ausschalten" und die Obstruktion selbst als Leuchtfläche betrachten und sich den Strahlengang für diese Leuchtfläche mal konstruieren und einzeichnen. Ergibt sich irgend eine wahrnehmbare Abbildung im Auge, sieht man umgekehrt am Taghimmel auch den Schatten der Obstruktion. (Tipp: Oberkante und Unterkante des Hindernis als getrennte Lichtquellen in Nahdistanz konstruieren).

Viel Spaß beim Zeichnen.


PS: Auflösungsverlust erleidet man dann, wenn unter bestimmten Bedingungen nicht mehr das volle Lichtbündel der Öffnung bis ins Auge gelangt und man dies durch eine kleinere zu wählende Öffnung vermeiden könnte. Es reicht nicht, wenn nur "oben" vom Bündel was weggeschnitten wird, weil der Bildpunkt irgendwo am Gesichtsfeldrand liegt. Das Auflösungsvermögen beschreibt man immer für das Lichtbündel entlang der opt. Achse., die Lichtquelle, die mittig liegt (also in Blickrichtung). Eine Veränderung des Auflösungsvermögen zum Bildrand hin, soll nicht interessieren, macht die Sache nur komplizierter.

Andi,

"effektive Öffnung" halte ich für so sinnvoll wie "gefühlte Temperatur".

Gehard,

die Beugungseffekte an der Obstruktionsquelle treten nur einmal auf, nämlich an der Obstruktionsquelle selbst.

Ansonsten wird die Obstruktion im Rahmen der Schärfentiefe (Besserer Begriff fällt mir dazu nicht ein, obwohl man davon nur sprechen sollte, wenn die Obstruktion vor dem Objektiv liegt und nicht hinterm Objektiv) der Optik Bestandteil des Abbilds, welches vom Okular ins Auge projiziert wird. Das passiert immer dann, wenn die Obstruktion nicht genau im Objektiv (Brennweitenentfernung) liegt. Wir sprechen allgemein vom Obstruktionsschatten.

Im Idealfall verlässt je Bildpunkt ein paralleles Lichtbündel mit AP-Durchmesser das Okular und wird vom Auge aufgenommen. Solange dort die EP größer ist, gelangt das gesamte Bündel ins Auge.

Da das Abbild aus mehr als nur einem Punkt am Himmel besteht, überlagern sich vom Okular ins Auge die jeweils per Bildpunkt parallelen Lichtbündel im "Augenabstand" zu einem Lichtbündel mit minimaler AP. Hält man mit dem Auge den Abstand nicht ein, sorgt die EP des Auges dafür, dass Teile des Bildes ausgeblendet werden (abschatten), was wir Kidneybean-Effekt nennen.

Ich hatte den Strahlengang mal skizziert.


Fazit: Man kann das schlecht mit einem schwarzen Punkt vors Auge gehalten simulieren, weil hier vom Auge selbst wirklich die Schärfentiefe greift, inwieweit er wahrgenommen wird.