Beiträge von Kurt im Thema „Glaubenssätze zu Obstruktion und Kontrast“

Kurt · 27. Juli 2003

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
Hmmmm,
das Testbild an sich hat SCHWARZE und WEISSE Linien (richtig?), ist also an und für sich hochkontrastig, sogar maximal!

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Hallo Norbert,
Ja, die Vorlage hat fast Kontrast=1. Das spielt zur Bestimmumg der MTF = Modulationsübertragungsfunktion prinzipiell keine Rolle. (erster Glaubenssatz). MTF ist das Verhältnis des Bildkontrastes zu Ursprungskontrast. Ursprungskontrast das ist genau die Vorlage. Der Verlauf der MTF ist geau genommen abhängig vom Helligkeitsverlauf zwischen Minimum und Maximum benachbarter Linien der Vorlage. Man kann ein Balkengitter oder ein sog. Sinusgitter als Vorlage verwenden. Der Verlauf der MTF unterscheidet sich damit. Das ändert aber nichts an der qualitativen Darstellung des 1. GS.
<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Zwei Fragen:
[?]1. Untersuchst Du hier nicht faktisch das Auflösungsvermögen, nicht den Kontrast?

[?]2. Müßtest Du für einen Kontrasttest nicht Grauabstufungen verwenden? Also etwa 45% Grau in 55% Grau für einen 10%-Kontrast?

Vielleicht versteh' ich's auch nicht ... [:(]
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

Beides, das Auflösungsvermögen kann ich visuell erkennen. Ohne Kontrast gibt es keine Auflösung, zB. im ersten Bild Liniengruppe 1 und 2. Zusätzlich könnte ich den Helligkeitsverlauf der Gitterabbildung messen und daraus den Bildkontrast für jede "aufgelöste" Liniengruppe berechnen. Da der Ursprungskontrast der Vorlage bekannt ist (hier nahe 1) kann ich aus der Messung auch den jeweiligen MTF- Wert berechnen.

Für die Beobachtungspraxis bedeutet das, der Bildkontrast ist das Produkt aus MTF- Wert und Objektkontrast. Da die Ojektdetails sehr unterschiedliche Abstände und Konrast haben, werden die eng benachbarten Objekte mit geringerem Kontrast abgebildet als weiter auseinanderrliegende mid dem selben Objektkontrast. Das ist doch an den Beispielen eindeutig erkennbar.

Keine Scheu vor weiteren Fragen. Ich hab das selber auch nicht beim ersten Lesen gefressen und weiss auch noch nicht alles ganz exakt- genau[:D]
Gruß Kurt

Kurt · 27. Juli 2003

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Sven Richter
 Hi Kurt,

Die "praktischen" Bilder interessieren mich sehr viel mehr. Auch wäre das opt. System ebenso einzubeziehen wie der Durchmesser des Fernrohres. Auf den Erkenntnis-Gewinn bin ich sehr gespannt.

Gruß! Sven_III

<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Hi Sven,
bin gerade dabei das vorzubereiten. Hauptproblem bleibt immer die Bildübermittlung. Da könnte man z. B. auch manipulieren. Deshalb empfehle ich dringend eigene Versuche mit einem Modellfernrohr. Dazu reicht ein Achromat (abgeblendetes Teleobjektiv) 15 mm Öffnung und f/20 oder länger. Damit fallen alle üblichen Bildfehler auf der Achse praktisch raus und man kann den Versuch mit relativ kurzer Enrfernung, ca 20- 30 m machen. Es gibt dann auch keine merklichen seeing- Probleme und es geht auch bei Tage. Die Gesetzmäßigkeiten um die es hier primär geht gelten für alle Öffnungen. Das ist Stand der physikalischen Erkennisse, aber für nicht- Physiker meist schwierig nachzuvollziehen. Deshalb sind abschauliche Versuche unbedingt nützlich. Naturgemäß spielt bei gebräuchlichen Teleskopen mit 4" und mehr gerade das seeing die entscheidende Rolle. Die hier dikutierten Effekte mit ungefähr 20% Obstruktion gehen dabei garantiert völlig unter, so weit die Erkennis aus meiner eigenen Beobachtungspraxis.
Gruß Kurt

Kurt · 27. Juli 2003

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Imo ungenau zitiert. Zmeks Faustformel besagt sinngemäß<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Hallo aths,
an hand von "Faustformeln" mathematisch exakt definieren zu wollen ist doch nicht besonders exakt genau[:D]. "...Wahrnehnung eines 20% Kontrastes..." ist ebenfalls eine völlig willkürliche Festlegung. Unter guten Bedingungen erkennt man sogar noch Objektdetails mit 5% Kontrast. Einige Beobachter behaupten sogar 2% Kontrast seien wahrnehmbar. Die Vergrößerung von ca 1,5 bis 2x (mir reicht 1,2x) Objektivdurchmesser in mm reicht aus, damit das Auge auch die feinsten Details sicher "getrennt" wahrnehmen kann. Genau hier hilft Obstruktion mehr als sie schadet.

Ich denke, das "Aberrator"- Rechenbeispiel zeigt, dass man 20% Obstruktion praktisch nicht mehr wahrnehmen kann, weder als Kontrastanhebung in der Nähe der Auflösungsgrenze noch als Kontrastminderung im mittleren Auflösungsbereich (hohe, bzw. mittlere Ortsfrequenzen). Spätestesn bei 15% Obstruktion, bei "planetenoptimierten" Newtons problemlos realisierbar, wird die Diskussion um Obstruktion zur hemmungslosen Haarspalterei. Eine entsprechende Vergößerung der Öffnung bei mäßiger Obstruktion bringt dagegen unzweifelhaft sichtbar mehr Auflösung und Kontrast bei feinen und "mittelfeinen" Details. Die groben Detais erkennt man auch dann noch wenn deren relativer Kontrast um 10%- 20% gemindert wird. Das ist aber bei +10% Öffnung und 20% Obstruktion eindeutig nicht der Fall. Die Anhebung der Auflösung wird aber deutlich. Bau Dir doch mit irgendeinem kleinen Refraktor ein Modellfernrohr und probier es aus, was 20 % Obstruktion und/oder 10%, 20% mehr Öffnung bringt. Dann können wir das "Problem" Obstruktion weiter begackern[:D].
Gruß Kurt

Kurt · 26. Juli 2003

Erster Glaubenssatz:
Die Kontrastübertragung eines bestimmten Teleskops wird um so geringer, je kleiner die Objektabstände werden.

Dazu Bild 1

Unten sieht man insgesamt 7 Liniengruppen, deren Abstand von Gr. 1 bis 7 schrittchenweise erhöht wurde. Darüber sieht man die entsprechenden Linien, wie sie im Teleskop sichtbar würden. Ganz offensichtlich verschwimmen die Liniengruppen 1und 2 zu einen grauen Block, während Gruppe 7 noch fast ohne Kontrastverlust abgebildet wird. Die Gruppen dazwischen zeigen je nach Linienabstand unterschiedlichen Kontrast.

Fazit: Erster Glaubenssatz darf weiter geglaubt werden.

Zweiter Glaubenssatz:
Die Objektivöffnung eines Teleskops mit Obstruktion muss um den Betrag der Obstruktion größer sein als ein Teleskop ohne Obstruktion, damit man die gleiche Kontrastübertragung bekommt.

Dazu Bild 2

In der Mitte sieht man die Linien des Teleskops ohne Obstruktion, darüber gleiche Öffnung mit 20% Obstruktion, unten 20% Obstruktion + 20% mehr Objektivdurchmesser. Zwischen 20% Obstuktion und 0% Obstruktion ist keinen Unterschied erkennbar. Mit 20% Obstruktion und 20% mehr Diurchmesser wuird dagegen Liniengruppe 2 eindeutig aufgelöst un der Kontrast der Gruppen 3 und 4 ist ebenfalls eindeutig höher. Gr.6 und 7 ist der Kotrast in allen Fällen praktisch gleich.

Fazit: Zweiter Glaubenssatz ist ein Irrtum.

Dritter Glaubensatz:
Durch Obstruktion wird der Kontrast kleiner Objektabstände in der Nähe der Auflösungsgrenze angehoben im Vergleich zum nicht obstruiertem System. Für mittlere Objektabstände mindert die Obstruktion den Kontrast.

Dazu Bild 3.

Damit das deutlich wird, hab ich dem Teleskop 60% Obstruktion verpasst. Und wieder beide Bilder zusammenkopiert. Liniengruppe 1 bleibt mit/ohne Obstuktion nicht aufgelöst, Gr. 2 wird mit Obstruktion schon aufgelöst, ohne Obstruktion kann man gerade daran glauben.* Gr. 3 und 4 erscheinen praktisch mit gleichem Kontrast, während Gr. 5 bis 7 ohne Obstruktion kontrastreicher erscheinen.

Fazit: Dritter Glaubenssatz ( bisher nur wenige Anhänger, z. B. „Tomlicha“) ist Wahrheit.

Gruß Kurt

PS:. Hat da jemand gequakt, alles nur „Aberrator“ - Trixerei? Richtig! Beweis mit Teleskop folgt in Kürze. Mann kann die Versuche aber auch leicht selber durchführen[:D], z. B, mit einem kleinen Modell- Teleskop.

*Hier muss Mario II noch mal gründlich nachdenken/rechnen[8D]. Nach meiner Auffassung wird nix verstärkt, sondern bei höheren Ortsfrequenzen (geringer Linienabstand) wird durch die Obstruktion nur weniger gedämpft.