Beiträge von sven_wienstein im Thema „Anmerkungen zur Messung des Farblängsfehlers“

Hallo Gerd,

ich denke für ein allgemeingültiges Ergebnis sorgt die ISO normierte Empfindlichkeitskurve. Allgemeingültiger kann man nicht werden und man muss es auch nicht. Und der neue Filtersatz müsste ja nur ein mal her - genau das war ja Kurts Frage. Übrigens bekommt man bei Lieferanten wie Edmund schon eine große Auswahl, man muss ja nicht nur auf astronomische Filter zurückgreifen.
Was andere Gewichtungen angeht: Für Fotografen wäre eine Messung mit festem Abstand in Nanometern angebracht. Für alles visuelle jedoch ist es so, dass dort ja wieder diese Empfindlichkeitskurve zugrunde liegt und genau diese Messmethodik Sinn macht, weil sie die optischen Eigenschaften eben in jenen Bereichen besonders gut erfasst, die beim Sehen einen großen Anteil haben. Als Ausnahme davon könnte ich mir nur vorstellen, dass ein Gerät für die spezielle Eignung bei H-Alpha oder auf der K-Linie vermessen werden soll. Dann aber kann man zumindest für H-Alpha leicht an einen geeigneten Filter herankommen. Aber dann spricht man sinnigerweise nicht mehr von Apos und deren Vermessung, sondern dann sprechen wir eigentlich darüber, wie wir die sphärische Korrektur eines Achromaten auf die gewünschte Wellenlänge bekommen. Das ist also etwas, was primär nicht so recht mit dem Sinn von Kurts Vermessungsvorschlägen zusammenpasst.

Dabei will ich gar nicht das jetzige Vorgehen ablehnen. Ich wurde aber nach einer Idee für eine Verbesserung gefragt und - das habe ich abgeliefert. Ob man es praktisch so macht, kann man diskutieren, aber vielleicht sollte man einfach mal mit bekannten Kurven (z.B. Deiner selbst gerechneten Optiken) schauen, wie die Unterschiede zwischen beiden Methodiken aussehen. Ich meine, dass meine Methode mit weniger Filtern auskommt, was ja ein ganz konkreter Vorteil ist. Jedenfalls aber ist es nicht besonders systematisch, wenn auch pragmatisch gut, einfach erstmal das an Filtern zu verwerten, was die Bastelkiste hergibt. Ich hätte das genauso gemacht. Das zu hinterfragen ist der logisch nächste Schritt, ich finde da sollte man jetzt nicht auf "individuelles Sehvermögen" eingehen, wenn es Normkurven gibt, die von Profis als Grundlage akzeptiert werden.

Viele Grüße
Sven

Hallo Gerd,

hm, nein gewichten darf man nur einmal bei meinem Vorschlag, nämlich bei der Auswahl der Wellenlängen. Es würde danach das einfache Mittel über die Filter gebildet. Man würde auf diese Weise dort mehr Filter einsetzen (also genauer messen), wo die größte Empfindlichkeit liegt. Das ist nicht der Fall bei linearem Abstand der Filter-Wellenlängen. Hier würde überall gleich (un-)genau gemessen, auch in Bereichen, in denen das unnötig ist (rot, violett), weil das Auge zu unempfindlich ist. Jedoch für die fotografische Eignung dürfte sich das aufgrund der viel entspannteren (aber auch die Optik stärker fordernden) Empfindlichkeitskurve üblicher CCDs lohnen.

Was die Auflösung angeht so kann der IS-Artikel den Praxisbezug nicht recht darstellen. Ich erinnere mich an einen Artikel (von CN?), in dem der Autor berichtete, dass ab einer AP von 1,5mm langsam Airy-Scheibchen erkennbar werden. Das entspricht in etwa meinen Erfahrungen, wobei man in der Praxis immer auch den 1. Beugungsring als Störgröße hat. Bei 1mm AP wird's dann aber langsam deutlich und bei 0,5mm AP erkennt man wirklich deutliche Beugungsscheibchen, Refraktorsterne hin- oder her. Dann aber hat man bei skotopischem Sehen noch ein "Schärfeempfinden" nur ist es schwer da die Sehphysiologie zu begreifen, die das unter einen Hut bringt. Zum Beispiel hat man bei hellen, kleinen PNs oft den Eindruck, einen Zentralstern sehr scharf und eindeutig türkis darin zu erkennen. Das erlebe ich häufig bei 0,7mm AP, während die restlichen Sterne im Feld dann schon eine ordentliche Ausdehnung haben.

Schwer, das alles unter einen Hut zu bringen. Es fragt sich aber auch, ob das nötig ist, denn letztendlich ist das eine Frage der zu definierenden Maximalvergrößerung. Die hinge damit noch mehr an der Objekthelligkeit. Die im Artikel ausgesprochene Bino-Empfehlung erscheint mir übrigens voreilig, womöglich praxisfern ausgesprochen. Ich habe einen Bino-Ansatz bei schwachen Deepsky-Objekten bisher stets als erheblich nachteilig erlebt.
Ich glaube dieses schwierige Thema müsste noch genauer aus Sicht des Sternfreundes aufbereitet werden.

Bleibt aber festzuhalten, dass man erst mal prüfen sollte, bei welchen Flächenhelligkeiten und APs sowie bei welcher Öffnung und Sterngrößenklasse mit welcher Sehfunktionalität zu rechnen ist. Diesem Ansatz stimme ich zu.

Clear Skies
Sven

Hallo Kurt,

ach du liebes Bisschen...
Ich will mal schauen, so gut ich kann. Ich setze mich also in die Glaskugel, den Kopfhörer auf und sage "Ich wähle den Umschlag A" und Wim Tölke sagt...

Zu Frage 1)
Das Auge sollte da bei mesopischem Sehen sein. Sonst wären dunkeladaptiert keine Sternfarben erkennbar. Da M13 einem nicht die Adaption killt, vielmehr sogar bei kleiner AP recht funzelig wird, sehe ich da kein rein photopisches sehen.
Die Frage, ob ein Polystrehl nach der skotopisches (dunkeladaptierten) Empfindlichkeitskurve Sinn macht, muss tatsächlich diskutiert werden. Sterne mit wahrnehmbaren Sternfarben werden ja definitiv über Zapfen wahrgenommen und für diese gilt dann auch die Zapfen-Empfindlichkeit, also photopisch (Tagsehen). Bei schwachen Sternen, die dann im Extremfall auch nur indirekt sichtbar werden, könnten die Zapfen keine Rolle spielen. Da gilt also die skotopische Kurve und ein Gerät, welches skotopisch einen besseren Strehl hat als ein anderes dürfte da die Sternerkennbarkeit erleichtern, wenn man am Rande der Auflösung des Airy-Scheibchens steht. Ist man weit von dessen Auflösung entfernt wird sich der Strehl da wenig auswirken, es sei denn wir reden von einer derartigen Vollgurke, dass da bei ca. 510nm (skotopisches Maximum) die Spots schon weit größer als das theoretische Airy-Scheibchen sind. Kann man eigentlich aus der Diskussion ausschließen.
Bei der Beobachtung von Emissionsnebeln ist ein polychromatischer Strehl für skotopisches Sehen ohnehin unnötig, bzw. man könnte gleich nur auf H-Beta und den beiden [OIII]-Linien messen und wäre damit praktisch fertig. Reflexionsnebel verhalten sich anders, aber diese sind in der Praxis so schwach, dass man mit der AP raufgeht, das Teleskop also kaum an der Auflösungsgrenze betreiben wird. Dann fallen vergrößerte Spots wieder unter den Tisch. Das ist selbst bei sehr hellen Reflexionsnebeln gegeben, denken wir an M78. Nur der zentrale Bereich des Orionnebels dürfte so hell sein, dass dessen kräftige Reflexionsanteile wirklich bei 1mm AP und weniger sinnvoll beobachtbar sind.

Zu Frage 2)
Ich habe keine genauen Informationen, aber: Die Praxis zeigt doch, dass man um 1mm AP herum die Airy-Scheibchen auflösen kann und das nicht nur bei hellen Sternen, sondern auch bei schwächeren, an denen keine Farbe mehr erkennbar ist. Da das Auflösungsvermögen des Auges ja auch so schon weit jenseits der Größe der Zellstrukturen auf der Netzhaut ist, und da bekannterweise benachbarte Sehzellen miteinander verschaltet sind, kann man sich auch nicht mit Stäbchen- und Zäpfchenzählen aus der Affäre ziehen.
Gelesen habe ich vor langer Zeit (und wo??), dass mit dunkler werdendem Bild das Auflösungsvermögen auf bis 1/5 sinken kann. Das scheint mir aber eher durch eine Art "biologisches Binning" bedingt zu sein und nicht das maximale skotopische Auflösungsvermögen zu repräsentieren.
Hier müsste mal jemand einspringen, der das nicht nur irgendwann mal gelesen hat, sondern zu seinem Wissen vielleicht auch eine Quelle nennen kann.

Zu Frage 3)
Konkrete Vorschläge habe ich nicht. Es würde wohl wenig sinnvoll sein, ein Bewertungsverfahren an die unterschiedliche Natur der Deepsky-Objekte anpassen zu wollen. Wie schon beschrieben, bräuchte man bei Emissionsnebel wenig mehr zu bedenken, als die H-Beta und [OIII]-Emission (wer will kann ja noch Helium und H-Gamma hinzunehmen...). H-Alpha ist skotopisch wie photopisch soweit ab, dass man es völlig unter den Tisch fallen lassen muss.
Wenn dann aber ein einziger Stern mit im Bild ist, der hell genug für eine Farberkennung ist, dann wird man mit einem toll auf grün optimierten Gerät auch ab einer gewissen Sternhelligkeit wieder einen Farbsaum sehen, wenn dafür Blau oder Rot unheimlich vergrößerte Spots hat.
Klar sollte aber sein, dass man einem Interferogramm für tiefrot, 630nm und darüber, visuell nur geringe Bedeutung zumessen muss. Ich habe mal ein einschneidendes praktisches Erlebnis gehabt. Ich wollte eine DSLR mit engem (8nm) H-Alpha davor an Deneb mit 12" Öffnung fokussieren. Und zwar nur feinfokussieren, nachdem ohne Filter bereits fokussiert worden war. Deneb war unsichtbar - jedemfalls im Kamerasucher.
Rot wird nur bei wirklich hellen Objekten eine Rolle spielen, also bei Mond, Jupiter, Mars und den hellsten Sternen (je nach Öffnung).

Aber letztendlich, alles in allem, wird man wohl dabei bleiben müssen, ein Gerät primär nach der photopischen Empfindlichkeitskurve heranzunehmen. Da sich zwischen den einzelnen Wellen kein linearer "Strehlverlauf" finden dürfte, wird man sich bewusst sein müssen, dass man mit einer Verrechnung über ein paar wenige Prüf-Wellenlängen einen Fehler macht. Und es dürfte einfacher sein, diesen Fehler in der Praxis am Stern anzugucken, als hier mit Prüfwellenlängen in 10nm Schritten den Fehler auf ein sinnvolles Minimum zu reduzieren.
Wenn man aber bemüht ist, passende Wellenlängen zu finden: 510nm bieten sich da an um auf das skotopische Empfindlichkeitsmaximum mit angenehmer Nähe zu [OIII]-Emission einzugehen. Als Spontanidee könnte man die Filter ansonsten so verteilen, dass die einzelnen Filterwellenlängen die Fläche unter der photopischen Empfindlichkeitskurve in gleich große Flächen aufteilen. Oder noch besser man teilt die Kurve ein gleich große Flächensegmente und setzt dann in jedes Segment einen Filter, dessen Wellenlänge die Fläche des Segments halbiert.
Ich stelle das hiermit mal zur Diskussion.

Clear Skies
Sven

Hallo Zusammen,

gesundheitsbedingt komme ich erst heute zum sinnerfassenden Lesen dieser Ergebnisfundgrube hier!
Zunächst mal noch ein Detail. Ich habe vor einem Jahr einen Artikel fertiggestellt, der dieser Tage gedruckt wird und dafür habe ich schon vor Jahren die genormten Empfindlichkeitskurven ausgebuddelt. Sie sind schwer zu ergooglen und ich musste über mein Dateiarchiv nachsuchen - es gibt sie jedenfalls noch:
Hier finden sich genormte Kurven in 1nm nach CIE samit Quellenangabe. http://www.cvrl.org/cie.htm
Die Kurven wurde im Zuge der Verschmelzung dann unverändert ins IEEE übernommen. Einfach nur der Vollständigkeit halber, die Wikipedia-Seite hat ja z.B. nur tote Referenzen.

Zum 110er Megrez. Vorweg die Anmerkung, dass ich etwas länger als den Megrez auch den Vixen 80 L, also den hier als Referenz thematisierten 80/1200 habe. Ich halte es für sinnvoll, das verhalten beider Optiken aus meiner Beobachtersicht zu beschreiben.

Zum Megrez 110. Hier spielte in der Praxis lange Zeit eine Dezentrierung eine Rolle, die durch insgesamt drei Justageversuche immer wieder anders ausfiel (auch in Unkenntnis der mechanischen Funktion des...äh... "Justagesystems"). Kurt hat das dann mit einem, wie er meinte, glücklichen Händchen am Interferometer wieder hingebogen. Mit jenem Justagezustand hat er dann ja auch vermessen.
Die Optik zeigt an sehr hellen Sternen bereits ab ca. 30x einen Farbfehler. Allerdings kann man nicht von einem Farbsaum sprechen. Vielmehr nimmt das Auge den Stern eingefärbt wahr, letztendlich muss also etwas wie ein nicht auflösbarer Farbsaum vorliegen. Konkret spreche ich von Arkturus, der natürlich auch einiges überstrahlt. Je nach Fokus wirkt dieser grün oder rötlich/pink. Das grün ist auch so ein leichtes blaugrün, so in der Gegend eines OIII-Filters (wobei klar ist, dass dies hier eine Mischfarbe ist).
Betrachtet man hingegen H&Chi, dessen Sterne ja vergleichsweise zu anderen Objekten hell sind, fällt weder bei 2mm AP (also 55x) noch bei 5mm AP (also 22x) ein Farbfehler auf. Bei noch kleinerer AP wird die Abbildung mit Sicherheit zu dunkel, um einen Farbfehler anders als einen "grauen Kontrastverlust" wahrzunehmen.
Jupiter stellt natürlich andere Anforderungen. Hier ist es durch seine aktuelle Himmelsposition nicht leicht, genaue Angaben zu machen. Das Gerät ist meinen Beobachtungen nach bei einem grünen Farbsaum optimal fokussiert(nach Rücksprache fokussierte Karsten genauso). Dabei ein 5mm Okular, also 131x vergrößert. Der Farbsaum wird bereits durch atmosphärische Refraktion beeinflusst, ist also recht schmal. Übrigens visuell durchaus ein Nachteil, der schmale Farbsaum ist ja umso heller im Vergleich zu einem großflächigen Farbsaum. Feinfokussieren auf einen rötlichen Farbsaum ist möglich, lässt das Bild aber weniger kontrastreich wirken.
Fotografisch zeigt sich erheblich mehr Farbe, was natürlich zu erwarten ist. An Sternen überwiegt ein roter Farbsaum, was gut zur Tabelle passt.

Der 80/1200 zeig hingegen in etwa folgendes Verhalten: Ein sehr heller Stern, hier Vega, hat einen kleinen, sichtbar tief violetten Farbsaum. Es ist wohl nicht ganz zufällig, dass dieser so breit wie das Airy-Scheibchen ist, also den dreifachen Durchmesser hat. Der tiefstehende Jupiter steht meist derart im Dunst, das mangels Transparenz der Atmosphäre ein Farbfehler gar nicht sichtbar ist, abgesehen des atmosphärisch bedingten Farbversatzes. Der Mond zeigt dann allerdings genauer was Sache ist. Man erhält zunächst ein sehr farbneutrales Mondbild, findet aber einzeln beleuchtete Bergspitzen oder freistehende helle Details auf der Oberfläche gelblich verfärbt. Erst bei genauem Hinsehen zeigt sich dann im Falle der Bergspitzen, dass um diese herum wieder der schwache violette Saum zu sehen ist - da ist also das Licht geblieben, was dem Gelb zu weiß noch fehlt.
An diesem Verhalten ändert sich fotografisch praktisch nichts. Man kann es in diesem Bild bei genauem Hinsehen erkennen: http://www.svenwienstein.de/Pics/Mond_2008_06_09.jpg
Einzelne helle Details (grell beleuchtete Kraterränder) haben einen violetten Saum. Das Bild ist unskaliert und meiner Rechnung nach entspricht die Pixeldiagonale der D50 etwa dem Airy-Scheibchen bei f/15 - womit die Aufnahme natürlich undersampled ist, die Kamera bräuchte die vierfache Pixelzahl um nach den Abtasttheoremen alle Bildinformation aufzunehmen.

Die Bildästhetik bei Hochvergrößerung ist im 80/1200 FH klar besser als im 110/655 ED-Dublett. Der ED wirkt aber an feinen Details farbneutraler als der FH - er zeigt nicht den besagten "Gelbstich". Der deutliche Öffnungsunterschied bewirkt natürlich beim ED mehr sichtbares Detail im Bild, allerdings bei schwachen Kontrasten nicht in dem Maße wie vom Öffnungsunterschied her anzunehmen wäre. Bei z.B. Kugelsternhaufen spielt das jedoch eine eher geringe oder gar keine Rolle.

Damit möchte ich dazu kommen, dass ich den Thread aus verschiedenen Gesichtspunkten heraus hoch interessant finde. Zum einen aus optiktheoretischer Sicht, da hier ja einiges an Beispielrechnungen greifbar visualisiert wurde, weiterhin natürlich bezüglich der Weiterentwicklung der Vermessung und Leistungsbewertung moderner "Sonderglas-Refraktoren". Interessant ist für mich aber der Abgleich mit meinen Kaufkriterien für den 110/655 Megrez. Wunschgerät wäre tatsächlich auch ein 120/600 mit deutlich reduziertem Farbfehler gewesen. Dieses Wunschgerät sollte weder typische Billigheimer-Probleme wie Asti/Zentrierkoma haben, noch aus Zahnpastatubenblech gewickelt sein.
Optischer Leistungsanspruch war: 4° Feld bei großer AP, jedoch mit mehr Vergrößerung als der billig verfügbare 10x50 Feldstecher, da ein Widefield-Teleskop sich nicht mit beidäugigem Sehen anlegen muss. Der Megrez setzt beides um, Minimalvergrößerung ist 16x (7mm AP), 4,1° Feld sind nicht nur ein theoretischer Wert sondern mit einem 41mm Panoptic praktisch realisierbar. Ein gegenüber dem "Farbwerfer" verbesserter Farbbfehler war natürlich ein Wunsch, klar war aber, dass mit einem Zweilinser mit einem spürbaren Restfarbfehler bei hoher Vergrößerung gerechnet werden musste. Meine damalige Einschätzung nach "Bauchvergleichen" mit Laux' Spots war ich der Meinung, dass auch ein Triplett bei f/6 keine wirkliche Perfektion erreichen würde. Das haben die hiesigen Rechnungen und Aussagen relativiert. Jedoch ist für meine Anforderungen an das Gerät das Dublett eher von Vorteil, denn natürlich brauchte ich dafür weder ein Triplett zu zahlen noch zu justieren.

Aber zurück zum 120/600. Dieser ist ja wegen seiner Eigenschaften ähnlich der oben von mir geschilderten ziemlich interessant für eben den Einsatzzweck als Widefield-Gerät mit großer AP und Abstand zum "handgehaltenen" Feldstecher. Bei einem solchen Gerät kann man einen Restfarbfehler gut in Kauf nehmen, allerdings sollte man konsequenterweise den Polystrehl auch mal... naja... mesopisch rechnen angesichts des vornehmlichen Deepsky-Einsatzes.
Mir ist allerdings auch klar, dass meine Anforderungen wohl recht selten vorkommen. Die meisten Sternfreunde wollen ein Widefield-Gerät wohl auch hochtransportabel halten, während den langsameren Tripletts ja immer noch das Image "Planetengerät" anhaftet, so dass höhere Anforderungen für die Korrektur zu stellen sind und natürlich die dritte Linse effektiv ein großer Gewinn ist.

Noch ein Kommentar zur "Streelung": Die hier durchgeführte Diskussion zur Meßmethodik ist sehr Beispielhaft. Theorie und Praxis sind ganz offensichtlich zum Einklang gebracht, was Kurts Verfahren betrifft. Somit kann man dieses Meßverfahren im Ergebnis für "anerkannt" erklären. Wer sich solchen Fortschritten aus welchen Gründen auch immer sperrt, will entweder etwas anderes als Messen oder muss eben aus persönlichen Dingen heraus hinnehmen, dass er veraltet und vor allem anfechtbar misst. Aber das... ist ja nun wirklich nichts Neues.

Clear Skies
Sven