Hallo zusammen,
danke für die Rückmeldungen.
Zu Gert: Menno, Du klaust mir die Magie . Nein, Du hast natürlich recht, an Maksutovs hatte ich tatsächlich nicht gedacht.
Zu Deiner Bemerkung mit der Schwebung und Optimierung des Beugungsscheibchens:
Unter Annahme einer rotationssymmetrischen Geometrie (also z.B. ein Maksutov) kann man eine Dimension wegschmeissen und das ganze eindimensional, wie in der Nachrichtentechnik, betrachten. Damit wird alles "etwas" einfacher.
Auch hier gilt das universale (letzendlich in die Heisenberg'schen Unbestimmtheitsrelation mündende) Prinzip, dass komplementäre Eigenschaften nicht gleichzeitig genau bestimmt werden können. Will man eine einzelne Frequenz erzeugen, braucht man dazu unendlich lange, will man einen Punkt im Raum (Stern) perfekt auf einen Punkt in einer Ebene (Bildebene) abbilden, braucht man eine Optik mit unendlichem Durchmesser. Mathematisch betrachtet kann man die "perfekte" Frequenz (Bildpunkt) als Diracimpuls betrachten. Die Fouriertransformierte desselben ist ein unendlich langer Balken (eine unendliche Fläche).
So, was bedeutet das nun für uns? Die Realität zeigt uns, dass Unendlichkeiten mit gewissen Schwierigkeiten verbunden sind. Wir haben weder undendlich Zeit noch unendlich viel Platz, so dass die gewünschte Frequenz resp. der Punkt in der Bildebene "verschmiert" wird.
Schneidet man also den unendlich langen Balken so ab, dass er vor t0-x und nach t0+x Null ist, erhalten wir einen einzelnen Rechteckimpuls. Die Fouriertranformierte dieses Rechteckimpulses ist eine sin(x)/x Funktion, wie sie in meinem ersten Bild zu sehen ist. Je länger der Rechteckimpuls ist (je grösser die Optik), desto schmaler werden die Zipfel.
An der grundsätzlichen Eigenschaft, wie schnell die Seitenzipfel schwächer werden, können wir erst mal nichts ändern, schon gar nicht verbessern. Dieser Fall stellt das Optimum für einen einzelnen Rechteckimpuls (eine Linse/Spiegel) dar. Was in der Nachrichtentechnik für Signale gilt stimmt also ebenso in der Optik für zwei Dimensionen,
So, nun schneiden wir nochmal etwas von diesem Rechteckimpuls ab (wir bauen einen Fangspiegel ein). Die Fouriertransformierte wird sich nun ändern und zwar so, dass ein Teil der Energie des Hauptzipfels (Zentrum des Airyscheibchens) in die Nebenzipfel (Beugungsringe) abwandert. Egal was wir tun, es kann nur schlechter werden. Da wir einen "perfekten" Rechteckimpuls haben (gleiche Dämpfung über die komplette optische Fläche) sieht man übrigens auch, dass die ungeradzahligen Harmonischen das meiste dieser Energie erhalten. Die geradzahligen Harmonischen geben auch einen Teil ihrer Energie den "Ungeraden" ab.
Je ausgeprägter dieser Ausschnitt ist (je grösser der Fangspiegel), desto deutlicher zeigt sich dieser Effekt. Bauen wir nun zusätzlich noch gerade Strukturen ein (Spinne), dann führt das zu den bekannten Beugungsartefakten wie Spikes.
Interessant ist, dass wir diese Spikes mit runden Strukturen verschmieren können. Die Energie ist die selbe, aber sie verteilt sich auf eine grössere Fläche und ist damit weniger störend.
So, langer Rede kurzer Sinn: optimieren kann man da nur im Sinn von: welche Effekte stören mich wie und wie kann ich die durch andere, weniger störende Effekte ersetzen. In diesem Sinne bin ich überzeugt, dass die Grösse einer Obstruktion optimiert werden kann. Man muss dann aber in Kauf nehmen, dass z.B. der Fangspiegel zu klein für die gewünschte Bildebene ist.
Zu Holger und Markus: Grundsätzlich hätte ich kein Problem mit den klassischen Spikes. Der Grund für eine einseitige Montage (siehe auch Bild und Erklärung dazu im Ausgangspost) ist mechanischer Natur. Da ich ja immer noch eine Monobalkenstruktur verfolge, gibt es keinen Ring, an dem sich dieses Spinnenkreuz befestigen liesse. Wie dick nun die gebogene Spinne sein muss, werde ich noch testen. Da auch dieses Prinzip schon erfolgreich eingesetzt worden ist denke ich aber, dass das schon funktionieren wird.
So, und jetzt muss ich mal wieder was arbeiten
Herzliche Grüsse Robert