Reflexionsgrad mit der Digicam messen

  • Ausgehend von diesem Beitrag habe ich diese interessante Sache einmal ausprobiert:
    http://www.cloudynights.com/ub…lapsed/sb/5/o/all/fpart/1


    Es geht um den Vergleich der Intensität die vom weissen Papier direkt bzw beim Umweg über den zu testenden Spiegel die Kamera erreicht.


    Wichtig ist, dass der Abstrahlwinkel vom Papier in beide Richtungen gleich ist, denn die Abstrahlung ist nicht homogen und von diesem Winkel abbhängig.


    Die Intensität kann dann über die RGB Werte verglichen werden.
    Für den Farbraum habe ich AdobeRGB an der Kamera (EOS450D) ausgewählt, denn hier ist das Gamma=2.2 über den gesamten Bereich konstant.
    Das heisst, das zB das Verhältnis der Grün Werte jeweils hoch 2.2 zu nehmen ist.
    Ein paar Versuche mit RAW's und linearen Werten zeigen ungefähr dasselbe.
    Programme wie GIMP, Photshop oder das EOS-eigene RAW Konvertierungsprogramm können die RGB Werte anzeigen.


    Um nochmehr Sicherheit zu gewinnen, habe ich zwei dünne Gläser in den direkten Strahlengang gestellt. Das ergibt eine Transmission von 0.96²=0.92 und bei zwei Gläsern von 0.85.
    Das passt gut zu den üblichen Reflexionsgraden der Spiegel und man kann den genauen Wert von "oben" und "unten" eingrenzen.


    Die Bilder zeigen den Aufbau und einen alten Test-Silberspiegel (über 1 jahr alt, braune Flecken)
    Dieser zeigt im Grünen noch r=0.80 und im Blauen etwas unter r=0.70.


    Ein nagelneuer Alu-Fangspiegel (unbekannte Herkunft) liegt bei r=0.90 - 0.92 und ein weiterer bei r=0.88
    Würde also gut passen!




    Sobalb mein Fangspiegel von Befort zurück ist, stelle ich die gemessenen Werte hier rein.


    Viele Grüße
    Kai

  • Hallo Kai,
    das ist interessant. Morgen bringe ich meinen Spiegel zur Post. Dann könnte ich ja die Reflektivität kontrollieren, wenn er zurückkommt.
    Ich glaube allerdings, die Digicams, die ich zur Verfügung habe, können kein RAW. Ist das obligatorisch?
    Gruß
    Carsten

  • Hallo Carsten,
    das geht mit jeder Digiknipse. Man muss nur herrausfinden, in welchem Farbraum die Jpeg's abgespeichert werden. Manchmal kann man es im Menü auswählen, bei meiner Canon zB zwischen sRGB und AdobeRGB.
    Der sRGB hat ein variables Gamma von 2.2 und 2.3 bei hohen Werten.
    der AdobeRGB hat ein konstantes Gamma = 2.2


    Wenn man jetzt an gleicher Stelle im original und Spiegelbeild (deshalb die Buchstaben als Orientierung) die Werte 231 und 244 ermittelt, ergibt das ein Reflexionsvermögen von:
    (231 / 244)^2.2 = 0.886
    So circa jedenfalls.


    Viele Grüße
    Kai

  • Hallo,
    ein kleiner Update zu dieser Geschichte.
    Habe gestern die Reflektivität von HS und FS meines 28"f/3.1 zu messen.


    Hauptspiegel:
    - versilbert vor 9 Monaten, seitdem gern und viel benutzt
    Grün: ca 80%
    Blau: ca 60%
    Macht im blau-grünen ca 70%


    Fangspiegel:
    - vor weinigen Monaten mit Alu bedampft,
    - leider nicht ganz gelungen.
    - die Beschichtung bekam einen Schleier, Nachbesserung ist versprochen, leider war bis jetzt keine Zeit für eine Rücksendung wegen Überschuss an klaren Nächten
    Grün/Blau: 80% - 85%


    Macht insgesamt im blau-grünen: 0,70 * 0,825 = 0,5775
    Also knapp 60%


    Ergibt effektiv ein 23,4" Teleskop, wenn man "ordentliche" Spiegel (HS mit 88% und FS mit 94%) zugrundelegt.


    Beim First-Light im Herbst kann ich mich an Unmengen intensiv-farbige Sterne erinnern, da waren HS und FS frisch mit Silber belegt.


    Ein Bild vom HS. Gibt ungefähr den Eindruck wieder, obwohl man das Foto beliebig einstellen kann. Dass der Spiegel keine 100% hat, sieht man sofort, allerdings tut man sich - wie mit jedem Spiegel - extrem schwer ohne Messung eine Zahl anzugeben.



    Viele Grüße
    Kai

  • Hi,


    ohne jetzt tiefer darüber nachgedacht zu haben; muss nicht berücksichtigt werden, dass das Bayer-Mosaik zwei grüne Pixel enthält und darauf entsprechend skaliert werden müsste?


    Lg, Christian

  • Hallo Christian,
    nein, ich glaube nicht, dass es eine Rolle spielt.
    Die Gewichtung von grün zu blau ist ohnehin nur bei Silber von Interesse weil es im Blauen zuerst nachlässt.


    Ein paar Verfeinerungen sind noch drin, zB mit einem OIII Filter, der bei etwa 500nm und damit etwa bei der maximalen visuellen Empfindlichkeit für Deep-Sky liegt.
    Ansonsten ist das ganze ein grobes Verfahren um herauszufinden, ob ein Spiegel 94%, 88% oder eben noch weniger Reflektivität besitzt.
    Wie gesagt, das sieht man den Spiegeln nicht an.


    Viele Grüße
    Kai

  • Hallo Kai,


    rein interessehalber zwei Fragen dazu.


    1. Spielt die Krümmung des Spiegels dabei eine Rolle? Für deinen Spiegel ist das vermutlich völlig irrelevant weil die Brennweite sehr gross ist. Aber wie wäre das wenn wir einen Spiegel mit sehr kleinem Krümmungsradius hätten, würde dann die Krümmung die Messung verfälschen?


    2. Entsteht nicht auch ein Messfehler dadurch, dass der Lichtweg von der weissen Fläche zur Kamera kürzer ist als der Umweg über den Spiegel? Da bin ich mir unsicher.


    Gedankenexperiment: Wir lassen den Spiegel weg. Eine weisse Fläche wird von oben gleichmässig beleuchtet, und schräg von der Seite mit der Kamera betrachtet. Wenn wir jetzt zwei Punkte auf der Fläche betrachten, die unterschiedliche Entfernungen zur Kamera haben, erscheinen die gleich hell oder nicht?


    Gruß
    Michael

  • Hallo,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: mkoch</i>
    Gedankenexperiment: Wir lassen den Spiegel weg. Eine weisse Fläche wird von oben gleichmässig beleuchtet, und schräg von der Seite mit der Kamera betrachtet. Wenn wir jetzt zwei Punkte auf der Fläche betrachten, die unterschiedliche Entfernungen zur Kamera haben, erscheinen die gleich hell oder nicht?
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Ich habe ein wenig über das Problem nachgedacht und komme zu dem Schluss, dass beide Stellen gleich hell erscheinen, obwohl sie unterschiedlich weit entfernt sind.
    Nehmen wir mal an, dass wir von der Kamera ausgehend einen Kegel von 1° Durchmesser betrachten. Dieser Kegel trifft in der Entfernung x1 auf die weisse Fläche F1. Wenn nun die Entfernung grösser wird, dann wird auch die Fläche grösser, und zwar nimmt die Fläche mit dem Quadrat der Entfernung zu. Von einer doppelt so weit entfernten Fläche wird also die vierfache Lichtmenge in Richtung Kamera abgestrahlt. Da jedoch auch hier die Entfernung doppelt so gross ist, kommt unabhängig von der Entfernung immer die gleiche Lichtmenge an der Kamera an.
    Das gilt aber nur, wenn der Blickwinkel der Kamera in beiden Fällen gleich groß ist (was in der Praxis nur näherungsweise zutrifft). Man sollte also versuchen, die Aufnahme aus möglichst grosser Entfernung zu machen, um diesen Fehler zu minimieren.

    Gruß
    Michael

  • Hallo Michael,
    ja richtig, Punkt 2 sehe ich auch so. Die Flächenhelligkeit ist unabhängig vom Abstand. Wegen der Quadrate, doppelte Winkel und so.


    Habe zur Sicherheit gerade ein weisses Blatt Papier in verschiedenen Abständen fotografiert. Mit gleichen Belichtungseinstellungen. Stimmt - gleiche Wertte.


    Bei Punkt 1 könnte es Differenzen geben, aber die Messung ist sowieso recht ungenau und die meisten Spiegel sind doch eher flach, fast schon Planoptik[:D]


    Viele Grüße
    Kai

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