Beiträge von Gerd-2 im Thema „Sterntest - Fresnel-Ringe intrafokal definierter als extrafokal“

    Hallo Beat,


    Ich weiss nicht, ob Du selber auch DFTFringe benutzest. Das Programm rechnet einen Strehlwert aufgrund der Zernike Koeffizenten, welche bei der Analyse der Interferogramme bestimmt wurden. Die FFT ist dabei nur ein (gutes)Tool.

    im Falle der FFT Analyse wird umgekehrt ein Schuh draus.

    Die FFT Analyse ist aber etwas völlig anderes als die klassische Streifenauswertung und sie kann auch hochkomplexe und auch auf sehr kleine Bereiche beschränkte Fehler sehr präzise erfassen.

    Kurt hat den Unterschied hier mal eindrucksvoll gezeigt.


    https://www.astrotreff.de/upload/Kurt/20120305/Bi19.jpg


    Der Unterschied zeigt sich natürlich auch beim Strehl.


    Wie du siehst kann die FFT Analyse auch schmale Fehlerbereiche hervorragend erfassen.

    Wer noch einen draufsetzen möchte der kann auch einzelne Bereiche noch mal genauer unter die Lupe nehmen.

    Hier mal eine Sub Apertur Auswertung von einem Bereich mit 5mm Durchmesser von Kurt.


    https://forum.astronomie.de/attachments/beispielx-jpg.27293/


    Man beachte die Maße der präzise erfassten Welle.


    Nicht umsonst greift Suiter auf die SNR zurück.


    Bei allem Respekt vor diesem Werk aber in einigen Punkten ist es nicht mehr ganz auf der Höhe der Zeit.

    Das Buch von Suiter ist aus einer Zeit wo leistungsfähige Computer und FFT Analyse nicht verfügbar waren.

    Zu der Zeit hatte man noch oft mit Foucault Test gearbeitet und so natürlich sehr schmale Zonenfehler nicht erfassen können.


    Grüße Gerd

    Hallo Beat,


    Nun messen wir den Strehl in der Regel mittels Interferometrie und bei der Auswertung sind den Zernike Koeffizienten z.B. bei DFTFringe eine obere Grenze gesetzt. Ich weiss nicht ob eine schmale abgesunkene oder angehobene Kante dabei wirklich erfasst wird, weil die entsprechende SA unter Umständen eine zu hohe Ordnung hat.

    DFTFringe kann mithilfe der FFT Auswertung selbst kleinste Fehler sehr genau erfassen.

    Dazu musst du dir nur mal die Wellenfrontkarte ansehen die hier im Thread weiter oben gepostet wurde.


    https://www.astrotreff.de/index.php?attachment/22221-dftscreen-jpg/


    Der hochgezogene Rand wird da sehr gut und detailreich auch in 3D dargestellt.

    Auch in der darunter liegenden Profilansicht ist er sehr gut zu erkennen.

    Und der ausgewiesene Strehl basiert nun mal auf dieser Wellenfront und darum ist natürlich auch der hochgezogene Rand genau wie der zentrale Berg im Streh berücksichtigt.

    Natürlich gibt es wie bei jeder Messung eine Messungenauigkeit.

    Bei sorgfältiger Vorgehensweise würde ich die aber eher in der 3.Nachklommastelle sehen.


    Ich vertraue einfach dem Abschnitt von Suiter. Eine abgesunkene Kante macht Streulicht und kann eine Rolle spielen, wenn man z.B. ein schwaches Objekt neben einem hellen beobachtet

    Wie schon geschrieben kann eine abgesunkene Kante natürlich auch in einem Ausmaß vorliegen das zum Problem wird.

    Dann ist aber der Strehl auch deutlich gemindert.


    Meine Frage bleibt: gibt es eine einfache Methode um Streulicht zu messen: wahrscheinlich nicht...

    Ich mag den Begriff Streulicht in Verbindung mit einem abgesunkenen oder angehobenen Rand nicht.

    Streulicht ist für mich Licht deren Quelle in einer ganz anderen Richtung liegt und das zb. über eine nicht geschwärzte Fase am Rand eines Spiegels in die Bildebene gelangt.


    Wenn du mit Streulicht eine vom Ideal abweichende Energieverteilung in der PSF meinst also das was zb. auch ein abgesunkener oder angehobener Rand bewirkt.

    Doch das geht schon.

    Die Beugungsfigur im Fokus also die PSF kann man ja darstellen und dann kann man auch die Energieverteilung bestimmen.

    Als Parameter wäre hier die EER zu nennen.

    Das ist die im Beugungsscheibchen eingeschlossene Energie.

    Anhand der EER lässt sich natürlich auch der Einfluss einer abgesunkenen oder angehobenen Kante erkennen.

    Wie man die EER relativ einfach messen kann hat Kurt hier mal gezeigt.



    Noch ein paar wichtige Anmerkungen zur EER.

    In einer idealen PSF fallen rund 84% des Lichts in das Beugungsscheibchen, der Rest also rund 16% landet in den Beugungsringen.

    Dass muss man natürlich wissen und berücksichtigen.

    Die Referenz sind also diese 84%.

    Die EER ,das R steht für Ratio also ein Verhältnis ist also das Verhältnis der Energie die tatsächlich im BS landet zum theoretischem Ideal von 84%.

    EER 1 also perfekt wäre also 84% zu 84% = 1.

    Lenkt ein Fehler wie eine abgesunkene oder angehobene Kante zusätzlich Licht aus dem BS so kann man das an der EER genau wie am Strehl erkennen.

    Der Strehl ist ja auch ein Verhältnis, eigentlich heißt er ja auch Strehl Ratio SR.

    Im Gegensatz zur EER bezieht er sich aber auf den Maximalwert der PSF.


    Grüße Gerd

    Hallo Beat,


    Der Sterntest ist enorm empfindlich auf eine abgesunkene (oder angehobene) Kante. Der jeweils hohe gemessene Strehl-Wert bei der Interferometrie verleitet einen dies nicht richtig zu gewichten. Eine solche Kante führt aber zu einem Kontrastverlust. Im Suiter wird dies abgehandelt.

    der Kontrastverlust durch eine abgesunkene oder angehobene Kante also eine SA höherer Ordnung spiegelt sich selbstverständlich auch im Strehl wieder.

    Ist der Strehl trotz der abgesunkenen Kante sehr hoch so ist auch deren Einfluss auf den Kontrast vernachlässigbar.

    Wer das nicht glaubt kann sich da auch gerne mal die Kontrastübertragungsfunktion (MTF) dazu anschauen.

    Die MTF leitet sich ja genau wie der Strehl von der PSF ab.

    Strehl und MTF stehen daher in einem Zusammenhang.

    Ist der Strehl hoch so weicht die MTF auch nur geringfügig von der Idealkurve ab.

    Das ist immer so!!!

    Auch bei abgesunkener oder angehobener Kante.


    Man darf sich daher bei sowas vom in dem Punkt überempfindlichem Sterntest und Unterschieden zwischen in und Extrafokal nicht verrückt machen lassen.

    Wenn der Strehl dennoch hoch ist so ist in jedem Fall auch die Kontrastübertragung sehr gut.

    Worauf es wirklich ankommt ist und bleibt der Fokus.

    Im Fokus führt eine abgesunkene oder angehobene Kante zu geringfügig mehr Licht in den Beugungsringen.

    Der Effekt ist aber bei hohem Strehl derart winzig das er schlicht und ergreifend nicht zu bemerken ist und auch keinen spürbaren Einfluss auf den Kontrast hat.


    Natürlich kann eine heftige abgesunkene oder angehobene Kante auch zum Problem werden.

    Dann ist aber auch der Strehl deutlich gemindert.

    Von dem Fall reden wir hier ja aber nicht.


    Fakt ist und bleibt wenn der Strehl hoch ist dann ist in jedem Fall auch die Kontrastübertragung sehr gut.

    Daran ändert auch eine geringfügig abgesunkene oder angehobene Kante die zu einem geringfügig geminderten Strehl führt nichts.

    Auch wenn das Ganze im Sterntest wesentlich schlimmer aussehen mag.


    Grüße Gerd

    Für reine Spiegeloptiken (Newton, Cassegrain und dessen Derivate) ist die Caustic symmetrisch. Bei einer perfekt korrigierten Optik müssen demnach die intrafokalen und extrafokalen Bilder identisch sein. Roland Christen (Astrophysics) schreibt, dass dies nicht für komplexe Linsenobjektive wie Apos gilt (siehe Notes on Star Testing Refractors und die alte Diskussion dazu Sterntest von komplexen Systemen).


    Letzteres dürften die plausibelste Erklärung für das eingangs geschilderte Phänomen sein.

    Genauer gesagt liegt es aber nicht an der Komplexität der Optik sondern an einer SA höherer Ordnung die da oft anzutreffen ist.

    Will man mit rein sphärischen Flächen auskommen ist normalerweise immer ein klein wenig SA höherer Ordnung mit im Spiel die sich so nicht vollständig korrigieren lässt und sei sie auch noch so klein.

    Und bei komplexeren Optiken möchte man ja in der Regel mit rein sphärischen Flächen auskommen.

    Das ist hier ja oft auch der Grund warum man den Aufwand überhaupt betreibt.

    Beim MAK ist das zb.


    Man kann vergleichbares wie mit einem MAK auch mit nur 2 optischen Flächen als klassisches Cassegrain erreichen, muss dann aber beide Spiegel retuschieren und kann hier keine Sphären verwenden.

    Beim MAK hingegen kommt man bei allen Flächen mit Sphären aus. Muss dafür aber zusätzlich vorn eine Meniskuslinse zur Korrektur der SA verbauen.

    Diese Korrektur gelingt hier bei SA höherer Ordnung aber nicht ganz perfekt.

    Es bleibt eine kleine Rest SA höherer Ordnung die sich bezüglich Strehl kaum bemerkbar macht, aber im Sterntest bereits deutlich sichtbar ist.

    Und schon haben wir das eingangs beschriebene Phänomen.


    Auch Zonenfehler am Newton stellen ja nichts anderes als SA höherer Ordnung dar.

    Daher kann es bei Zonenfehler auch hier zum eingangs beschriebenen Phänomen kommen. Die Ursache des Phänomens ist also immer eine SA höherer Ordnung die sich selbst bei sehr geringem Ausmaß im Sterntest schon sehr deutlich zeigt.


    Vorsicht: Spätestens ab f/4 und schneller zeigen selbst die besten Okulare sphärische Aberration, die man nicht dem Spiegel in die Schuhe schieben sollte. Siehe Sterntest-Sphärische Aberration-Schnelle Optiken. Diese Optiken kann man nur ohne jede Zwischenoptik direkt auf dem Kamerachip testen. Am besten einen schwächeren Stern wählen und länger belichten oder stacken, damit sich das Seeing möglichst gut ausmittelt.

    Also zumindest auf die von mir gerechnete Komakorrigierende Barlow trifft das nicht zu.

    Diese ist extra für derart schnelle Newton ausgelegt und erreicht am F4 Newton einen Strehl von 0,998.


    Grüße Gerd