Koma bei Strehl >95%?

  • Neulich kam in einer Diskussion folgende Frage auf:
    Kann man im Sterntest am Himmel noch Koma erkennen wenn das das Teleskop Echtstrehl 95% hat? Das soll heißen das Teleskop sei bestmöglich kollimiert.


    Um das hardwaremäßig prüfen zu können hab ich meinen 5“ f/9 ED folgendermaßen misshandelt.: Er wurde vor dem Interferometer „komatisiert“. Das geht eigentlich fast von alleine aber für diesen Test sollten die übrigen Restfehler idealerweise gegen Null gehen. Deshalb waren mehrere spezielle Kolimationschraubgänge mit interferometrischer Erfolgskontrolle notwendig. Gemäß obiger Fragestellung sollte ja der Gesamtstrehl mindestens 0,95% betragen und idealerweise nur Koma als Restfehler. Um daraus keine Lebensaufgabe zu machen hab ich das Objektiv sehr deutlich komatisiert und dann so weit abgeblendet, bis das Interferometer Strehl > 95% sagte, ohne irgendwelche Abzüge versteht sich.


    So sehen die dazugehörigen I-gramme aus:


    <b>Bild 1</b>


    Die leicht S.-förmige Verbiegung der Streifen im linken I-gramm sowie die schwach tonnenförmige im rechten signalisieren Koma. Wie viel das dann ist zeigt die Wellenfrontanalyse
    nach Auswertung der beiden I- Gramme und Mittelung der Zernikes mit „openFringe“:


    <b>Bild 2</b>


    Strehl besser als 95% ist erreicht und dem Farbmuster zufolge dominiert hier Koma als Restfehler.


    Im nächsten Plot kann man die Koma in Reinkultur sehen:


    <b>Bild 3 </b>


    Danach beträgt der PtV- Wert gerade mal 1/8 lambda Wellenfrontfehler. Diese Koma allein würde den Strehl auf 98% drücken. Aber sieht man das denn wirklich beim Sterntest am Himmel oder einfach nur bei der Beobachtung von Sternen? Die Antwort von „openFringe“ sieht so
    aus:


    <b>Bild 4</b>


    Das sehe ich so: im intra/extrafokalen Sterntest wird man derart schwache Koma wohl kaum erkennen können aber bei hoher Vergrößerung in fokaler Einstellung sieht man deutlich die nicht gleichförmig ausgeleuchteten Beugungsringe. Das ist eben Koma in schwacher Ausprägung.


    Nun ist es weit verbreitet unangenehme Antworten eines Rechensystems für falsch zu erklären. Wer hätte denn geschätzt dass sich mickrige 1/8 lambda Wellefront Koma noch bemerkbar machen kann. Aber es gibt ja auch Experten die sehen 1/10 lambda wave sphärische Aberration. Sei es drum, man braucht eben noch einen weiteren Beweis dafür dass bei Echstrehl von &gt;95% Koma (hier Achskoma eines Refraktors) sichtbar werden kann. Dazu hab ich einen künstlichen Stern in ca 80m Abstand aufgestellt. Dessen Durchmesser beträgt ca. 0,2 mm . Das Auflösungsvermögen des Teleskops beträgt in diesem Abstand ca. 0,7 mm. Damit ist der künstliche Stern erheblich kleiner und natürlich genug.


    So sieht die Kamera das fokale Sternbild:


    <b>Bild 5</b>


    Hier sieht man die einseitige Helligkeitsverteilung in den Ringen als Zeichen für Koma noch besser als in den beiden oben gezeigten synthetischen fokalen Sternbildern. Rein visuell zeigte sich mit diversen Okularen und Okular, sowie Okular- Barlow Kombinationen ein gleichartiges Bild aber ohne Farben Die Erstellung von extra/intrafokalen Sterntestbildern haben ich mir gespart. Visuell sah man bei wenige expandierten Ringen andeutungsweise eine ungleichmäßige Helligkeitsverteilung.


    <b>Fazit:</b>1.Die Eingangsfrage kann man mit einem klaren Ja beantworten. Durch aufwändige Feinskollimation kann man diesen Restfehler noch reduzieren.
    2.Der synthetische Sterntest auf Basis von Interferometerauswertung mit „openFringe“ hat sich wieder einmal bewährt.


    Gruß Kurt

  • Guten Morgen Kurt,
    sorry, ich frage mich ernsthaft, was sollen die ganzen Abhandlungen über den Begriff des Strehl. Wem nützt das alles ? Ich sage mir, mein 12,5" Dob, f/4.8, hat einen Strehl von, was weiß ich ?, *gg*.
    Sehe hier z.B. Sterne bei 76fach schön punktförmig. Wenn ich unter Zuhilfenahme einer Barlow bis auf 610fach gehe, habe ich diese Punktförmigkeit nicht mehr. Mit dieser Vergr. beobachte ich natürlich nicht mehr Sterne (für mich Veränderliche, da ist bei gut 300fach "Feierabend"...)Habe z.B. auch schon mal Saturn mit 610fach durchs Gesichtsfeld laufen sehen, aber ein vernünftiges Bild "Zeissqualität", *gg* ist nicht mehr da...


    Gruß
    Guenther

  • Hallo Guenther,


    es geht nicht um mein Strehl ist grösser als dein Strehl.


    Die Eingangsfrage war:


    "Kann man im Sterntest am Himmel noch Koma erkennen wenn das das Teleskop Echstrehl 95% hat? Das soll heißen das Teleskop sei bestmöglich kollimiert. "


    Eigentlich zieht das eher in die Richtung: Kann man Strehl 90 von 95 oder 98 noch unterscheiden?


    Hast Du den Thread und die letzten von Kurz aufmerksam gelesen oder siehst du nur "Strehl" und denkst an Strehlbuster?


    Wie dem auch sei, ich finde diese optischen Auswertungen einfach interessant, weil ich viel über Optik von Kurt und Alois lernen kann.

    Ei,ei,ei.... was hatte ich denn in meiner alten Signatur stehen?


    sternengedönsige clear sky Grüsse,

    Robert aus dem Allgäu

  • Moin Robert,
    Jeder hat sein Steckenpferd, Du findest das interessant. So ähnlich war ich auch mal drauf, inzwischen locken mir solche Sätze wie:
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Eigentlich zieht das eher in die Richtung: Kann man Strehl 90 von 95 oder 98 noch unterscheiden?
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    nur ein müdes Lächeln ab. Ein Fernrohr ist für mich zum Durchschauen da, einen Test kann ich am Stern machen. Wenn dort alles gefällt, brauche ich das Gerät nicht zu theoretisieren.
    Ich gehe sogar noch weiter und behaupte, hier werden Einsteiger oder wenig Erfahrene verwirrt. Auf dem Gebrauchtmarkt kommt es dan zu Konversationen wie "ach 1% Strehl weniger, da zahl ich Dir 200,- Euro weniger".
    Ich persönlich finde solche Diskussionen eher negativ für unser Hobby. Immer noch sind die Geräte zum Durchschauen da.


    Nix für ungut, Kurt[;)].
    Trotzdem Anerkennung für die Mühe, die Du Dir gemacht hast. Inzwischen dürfte dieses Gerät einer der bekanntesten in Deutschland sein[:D].

  • Hm. Interessantes Ergebnis. Und es drängt sich die Frage auf, ob die Fragestellung dann noch richtig ist.


    Vereinigt diese Optik wirklich 95% des abgebildeten Lichtes im Beugungsscheibchen? Interessant wäre hier der Vergleich einer direkten Messung und der üblichen Berechnung der Definitionshelligkeit.


    Viele Gruesse


    Matthias

  • Die ganzen Diskussionen um Strehl und Pi und pa und po und welcher Apo ist noch knackiger als meiner und was kauf ich mir als nächstes sind nur die Folge des miserablen deutschen Wetters. Hätten wir 250 klare Nächte pro jahr, würden wir vor lauter Beobachtung gar keine zeit mehr für diese Art von Diskussion haben.
    So und jetzt dürft ihr über mich herfallen!

  • Hallo miteinander


    (==&gt;) Guenther,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">sorry, ich frage mich ernsthaft, was sollen die ganzen Abhandlungen über den Begriff des Strehl. Wem nützt das alles ? Ich sage mir, mein 12,5" Dob, f/4.8, hat einen Strehl von, was weiß ich ?, *gg*.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Sorry, es geht mir im obigen Bericht nicht um eine neue Abhandlung über den Begriff Strehl. Außerdem trifft es weniger auf „mitteldicke“ Dobsons zu sondern eher auf zierliche und relativ teure „Kleinscherben“ 4"- 5" APOs Typ „kab“*. Mein auf 80 mm abgeblendeter ED kommt dem sehr nahe. Dem hab ich einmal vor mein Interferometer gelegt, einen genau definiertebaren kleinen Komafehler eingebaut und anschließend auf einen (künstlichen) Stern im freien augerichtet und dann geschaut was man von dem Fehler sieht. Jetzt nochmal zur Wiederholunng mit Ergänzung:


    1.Man sieht Achskoma in der Größenordnung von ca. 1/8 lamda Wave PtV bei Hochvergrößerung von Sternen (Nutzanwendung Doppelsterntrennung) im der im Bild 5 dargestellten Weise. Das würde mir als Besitzer einer teuren Edelröhre furchtbar auf den .... gehen. Bei einem 12“ und größer wird man kaum die Chance haben um die dazu notwendige hohe Vergrößerung frei von Seeingstörungen anwenden zu können. Darüber gibt es wohl keinen Zweifel. Die Vergrößerung bei meinem obigen Freiluft- Sterntest lag zwischen 170x – 240 x. Das liegt wohl im Rahmen dessen was man mit 3“- %“ Öffnung bei Doppelsternbeobachtungen anwenden würde.


    2.Diese ca. 1/8 lambda PtV Koma reichen nicht aus um die Strehlzahl merklich zu schädigen. Wenn das Röhrle ansonsten makellos wäre hätte es bei sorgfältiger Messung inclusive diesem Fehler sehr gesunde Strehl &gt;95%! Ein derartiger Restfehler würde bei Mond – Planeten und Sonnenbeobachtung sowie bie WW- Feld Beobachtungen überhaupt nicht auffallem oder stören.


    (==&gt;) Robert, Stefan,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...Eigentlich zieht das eher in die Richtung: Kann man Strehl 90 von 95 oder 98 noch unterscheiden?...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Nein, so ist das nicht gemeint. Es geht mir hauptsächlich darum zu zeigen ob man noch spezielle Fehler praktisch bemerken kann WENN der Strehl inclusive dieser Fehler hoch ist. Ein Experte hatte sinngemäß gesagt, wenn ein Teleskop Strehl 95% habe dann seien Achskoma in o. a. Größenordnung ausgeschlossen und folglich weder beim Labor- Sterntest noch beim Sterntest am Himmel zu erkennen. Siehe auch:
    http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=79095


    (==&gt;) Matthias,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...Vereinigt diese Optik wirklich 95% des abgebildeten Lichtes im Beugungsscheibchen? Interessant wäre hier der Vergleich einer direkten Messung und der üblichen Berechnung der Definitionshelligkeit.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Nach „openFringe“ würde 1/5 lambda PtV Koma als alleiniger Fehler zu Strehl = 95,2 % führen. Das kann man durch Eingabe des entsprechenden Zernike-Parameters nachvollziehen. Man braucht also zur Nachrüfung weder ein Teleskop noch ein Interferometer und man kann ebenso die Umrechnung andererklassischer Fehler überprüfen. Wenn die Umrechnung nicht stimmen sollte dann wären sämtliche Intereferometer- Auswertprogamme reif für "delete".


    Ich will mich nicht darauf versteifen ob meine obigen Strehlmessungen mit 95,7% sowie die 1/8 lambda Koma gemäß Wellenfrontanalyse wegen der prinzipiell unvermeidbaren Messfehler promillegenau richtig sind. Für mich ist es aber plausibel, dass 5% oder auch nur 2% der Intesität des Beungsscheibchens konzentiert an der “falschen“ Stelle in den Beugungsringen visuell auffällig ist, wie eben bei schwach ausgeprägter Koma üblich. Das gilt völlig unabhängig von der Richtigkeit der Strehlrechung.

    Hast Du eine Idee wie man eine direkte Messumg der Definitionshellihkeit mit Amateurmitteln realisieren könnte, die zur obigen Methode konkurrenzfähig ist? Ich würde es dann gerne praktisch ausprobieren[:D]


    Gruß Kurt




    * Um nicht missverstanden zu werden, ich hab überhaupt nichts gegen dieses Sorte von Teleskop. Ganz im Gegenteil, hab nämlich neulich eine Objektiv dieser Art bestellt.

  • Hallo Kurt,


    ich finde den Bericht sehr interessant, Danke für die Mühe die du Dir gemacht hast um uns hier diese Frage beantworten zu können.
    Ich hätte jetzt nicht gedacht das am fokussierten Stern diese kleine Koma doch recht deutlich auffällt.


    (==&gt;)Stefan
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ich gehe sogar noch weiter und behaupte, hier werden Einsteiger oder wenig Erfahrene verwirrt. Auf dem Gebrauchtmarkt kommt es dan zu Konversationen wie "ach 1% Strehl weniger, da zahl ich Dir 200,- Euro weniger".
    Ich persönlich finde solche Diskussionen eher negativ für unser Hobby<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Ich denke es ist genau das Gegenteil der Fall, es mag ja vorkommen das mancher seine neue Errungenschaft erst mal am Stern testet, da sieht man dann den fokussierten Stern vielleicht so ähnlich wie es Kurt uns hier gezeigt hat.
    Hätte Kurt nicht diesen Bericht geschrieben würde ich mir da Gedanken machen ob ob die Koma da ein Problem ist.
    <b>Jetzt weiß ich, das es nur eine ganz leichte Koma ist die lediglich 2 Strehlpunkte kostet und am Planeten faktisch keine Auswirkungen hat.</b>
    Gerade solche Informationen sind also sehr Wertvoll wenn es um die Interpretation eines Sterntestes geht und darum geht es in diesem Bericht und nicht darum ob ich jetzt unbedingt Strehl sowieso brauche.
    Da hast Du den Sinn dieses Beitrages völlig falsch verstanden.


    Grüße Gerd

  • Hallo Kurt,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Kurt</i>
    Hast Du eine Idee wie man eine direkte Messumg der Definitionshellihkeit mit Amateurmitteln realisieren könnte, die zur obigen Methode konkurrenzfähig ist? Ich würde es dann gerne praktisch ausprobieren[:D]
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Das müsste mit Methoden der Bildverarbeitung möglich sein.
    Zunächst einmal muss sichergestellt sein, dass der Detektor (CCD oder CMOS) im linearen Bereich arbeitet. Es darf also keine Sättigung vorkommen. Wenn's ein CMOS Sensor ist, dürfte diese Forderung wohl schwer zu erfüllen sein.
    Dann muss die Hintergrund-Helligkeit vom Bild abgezogen werden. Die Helligkeits-Werte müssen also im Mittel Null sein, wenn man Bereiche betrachtet, die weit genug von Stern weg sind.
    Dann müsste man eine kreisförmige Maske so legen, dass sich das Beugungsscheibchen innerhalb und die Beugungsringe ausserhalb befinden. Und dann müsste man in beiden Bereichen die Helligkeit der Pixel aufsummieren, Summe 1 für das Beugungsscheibchen und Summe 2 für den Rest.
    Der Strehlwert müsste dann Summe1 / (Summe1 + Summe2) sein.


    Gruss
    Michael

  • Hallo Michael,


    ein sehr interessanter Vorschlag den Du da machst, das sollte rein theoretisch gehen.
    Praktisch würde das aber sicher am Dynamikumfang des Sensors scheitern.
    Das heißt Du siehst wahrscheinlich nur Beugungsringe wenn das Beugungsscheibchen bereits überbelichtet ist, es sei denn Du hast ne Vollgurke mit Strehl 0,1 oder so.
    Man müsste also Beugungsscheibchen und Ringe unterschiedlich lange Belichten und die Belichtungszeit dann natürlich bei dem Verhältnis berücksichtigen.
    Da könnte es aber wieder passieren das das Beugungsscheibchen derart „ausbrennt“ das es bereits in den 1. Beugungsring hineinstahlt.
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Der Strehlwert müsste dann Summe1 / (Summe1 + Summe2) sein.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Bei dieser Rechnung müsste noch die Intensität der Beugungsringe bei Strehl 1,0 berücksichtigt werden
    Dann lautet die Formel Strehl = Summe1/(Summe1 + Summe2Testoptik – Summe2 bei Strehl 1,0)
    Summe2 bei Strehl 1,0 müsste dann aus dem theoretischen Intensitätsverhältnis von Beugungsscheibchen und Beugungsringen bei Strehl 1,0 ermittelt werden.


    Grüße Gerd

  • Hallo Stefan,


    na ja man kann es natürlich auch so interpretieren wie es einem gerade passt.
    Für mich hat dieser Beitrag jedenfalls einen sehr wertvollen Hinweis geliefert wie sich eine leichte Koma die den Strehl um lediglich 2 % Punkte mindert im Sternentest zeigt.
    Damit bin ich nun in der Lage besser abzuschätzen welche Auswirkungen das auf die Abbildung hat.
    Mich interessieren in erster Linie Planeten somit würde ich auch einen Refraktor kaufen welcher im Sternentest so eine leichte Koma zeigt da ich das am Planeten überhaupt nicht sehen werde.
    Ohne den Beitrag von Kurt hätte ich beim Sternentest gedacht das da eventuell ein Problem ist was sich am Planeten ausgewirkt hätte.


    Grüße Gerd

  • Hi,
    den notwendigen Dynamikumfang kann man doch ausrechnen:
    Strehl 95% heißt doch, dass auf der Fläche des Airy-Disk 95% der Leuchtdichte (vereinfacht) entfällt. Ich kenne jetzt nicht genau die Verteilungsfunktion für die Beugungsringe, würde aber eine Gausähnliche-Verteilung annehmen, d.h. man sucht ein passendes "Sigma" zu den 95% (hier wäre Sigma = 2 für 95,45%), dann müsste bei Simga= 3 (anderhalbfacher Radius des Airy-Disk, was ich gerade auf Sigma=2 transformiert habe) 99,73%-95,45%= 4,28% der Leuchtdichte landen usw. Noch mehr Fläche zu analysieren, erübrigt sich dann übrigens, denn sie würde insgesamt nur noch 0,27% enthalten. (Wie gesagt: Bei angenommener Gaussverteilung)


    Frage an die Optiktheoretiker: Wie ist die Energieverteilungsfunktion tatsächlich? Wie groß ist die zentrale Beugungsscheibe? (und wie gut die Kameraauflösung?)


    Der Dynamikumfang ist nur sekundär von Bedeutung um die Energiedichte zu messen. Man kann z.B. Belichtungsreihen aufnemen und die Helligkeit über die Zeit integrieren. So nach dem Motto: Wie viel länger muss ich belichten, damit die Beugungsringe so hell sind, wie die zentrale Scheibe. Diesen Wert dann noch um die maßgeblichen Flächen korrigieren, wenn man Pixelluminanzwerte in einer Bildauswertung vergleicht. Oder man baut einen Referenz-Graukeil für die Pixelwerte auf.


    Nur so als Ideengerüst. Wenn man die Verteilungsfunktion kennt, könnte man sogar Sicherheitsabstände wegen Blooming einbauen, die nicht gemessen werden.


    Gruß

  • Hallo miteinander.


    In meinem 110mm anastigmatischen Schiefspiegler ist die Koma bei einem Gesamt-Strehlwert von 87% zu sehen. Interessanterweise am besten bei mäßigem Seeing. Bei sehr gutem und auch bei extrem schlechtem Seeing fällt die Koma am wenigsten auf.



    Zum Verständnis: Das System ist leider sphärisch überkorrigiert; das Problem liegt beim konvexen Spiegel. Den zu korrigieren habe ich mich dann doch nicht getraut.
    Ohne diese Überkorrekorrektur läge der Strehlwert etwa bei 91-92%.


    Im Sterntest dominiert intra/extrafokal denn auch die Überkorrektur. Die Koma ist fokal am besten zu sehen, bei sehr hellen Sternen.


    Gruß,


    Guntram

  • Hallo Gerd,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Gerd-2</i>
    Praktisch würde das aber sicher am Dynamikumfang des Sensors scheitern.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Andererseits gehen sehr viele Pixel in die Berechnung ein, was auf Mittelwertbildung hinausläuft.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Gerd-2</i>
    Bei dieser Rechnung müsste noch die Intensität der Beugungsringe bei Strehl 1,0 berücksichtigt werden<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Stimmt, das hatte ich übersehen.


    Gruss
    Michael

  • Hallo,


    (==&gt;)Kurt
    Vielen Dank für die sehr interessante Analyse. Das regt zum nachdenken an. Ich finde die Frage nach der Sichtbarkeit verschiedener optischen Fehlern sehr wichtig.


    (==&gt;)alle
    Die „offizielle“ Definition des Strehls ist:


    „Der Strehl-Wert beschreibt das Verhältnis der <b>Maximalintensität</b> im zentralen Beugungsscheibchen der realen Abbildung eines punktförmigen Objekts zu der <b>Intensität</b>, die man rein theoretisch mit einer perfekten Optik unter den gleichen Bedingungen erreichen kann.“


    Es geht um die Intensität in Zentrum des Beugunsscheibschen (so weit diese Rotationsymmetrisch ist) und nicht um die gesamte Lichtmenge innerhalb des Beugungsscheibens. Weißt jemand ob diese, oft zu lesende, „energetische“ Definition äquivalent ist? Nach meinem Verständnis, ist sie das nicht.


    Entsprechend, müsste eine direkte Messung diese zwei Intensitäten ermitteln. Die Referenz (die Intensität für die Ideale Optik) könnte man durch Kalibrieren der Apparatur einstellen. Da nur die maximale Intensität gemessen werden muss, und keine Flächenintegration notwendig ist, ist die Dynamik des CCD-Sensors dann nicht mehr so wichtig.


    Viele Grüße
    Horia

  • Hallo Horia,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Horia</i>
    Es geht um die Intensität in Zentrum des Beugunsscheibschen (so weit diese Rotationsymmetrisch ist) und nicht um die gesamte Lichtmenge innerhalb des Beugungsscheibens. Weißt jemand ob diese, oft zu lesende, „energetische“ Definition äquivalent ist?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Da müsste ich jetzt auch erst mal in ein paar Grundlagen-Büchern nachlesen. Ich vermute, dass das Verhältnis zwischen der Maximal-Intensität und der Gesamtenergie innerhalb des Beugungsscheibchens weitgehend konstant sein muss. Begründung: Wenn das Verhältnis nicht konstant wäre, dann wäre die Energie innerhalb des Beugungsscheibchens anders* verteilt, was wiederum bedeuten würde dass das Teleskop ein höheres Auflösungsvermögen hätte als es eigentlich haben dürfte.


    * Jede andere denkbare Verteilung hätte höhere Ortsfrequenzen --&gt; Widerspruch zum Auflösungsvermögen



    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Horia</i>
    Die Referenz (die Intensität für die Ideale Optik) könnte man durch Kalibrieren der Apparatur einstellen.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Das habe ich noch nicht verstanden. Wie soll denn das funktionieren?


    Gruss
    Michael

  • Hallo Horia,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Horia</i>
    „Der Strehl-Wert beschreibt das Verhältnis der <b>Maximalintensität</b> im zentralen Beugungsscheibchen der realen Abbildung eines punktförmigen Objekts zu der <b>Intensität</b>, die man rein theoretisch mit einer perfekten Optik unter den gleichen Bedingungen erreichen kann.“
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Es hat allerdings auch gewisse Vorteile, den Strehl-Wert auf diese Weise zu berechnen, also duch die Suche nach dem Punkt mit maximaler Intensität. Insbesondere dann, wenn die Optik so schlecht ist, dass man gar nicht mehr genau sagen kann wo eigentlich das Beugungsscheibchen aufhört und wo die Beugungsringe anfangen.
    Fragt sich nur, wie man dann die Messung auf 100% kalibrieren soll.

    Gruss
    Michael

  • Hallo zusammen,


    (==&gt;)Horia:
    Deine "offizielle" Definition des Strehlwertes ist auch nach meiner Kenntnis richtig. So berechne ich auch in meinem Programm den Strehlwert, professionelle Programme wie OSLO machen das auch bei 'direkter Integration', wenn also nicht der Näherungsweg über rms Wellenfrontabweichung benutzt wird.
    Auch Deine Ansicht, dass die Gesamtenergie im Beugungsscheibchen nicht zwangsläufig proportional
    zur Maximalintensität ist, kann ich bestätigen. Das Verhältnis dieser beiden Maße hängt von der Energieverteilung im Beugungsscheibchen ab, und die ist nicht immer gleich, sondern für verschiedene Bildfehler unterschiedlich. In meinem Programm habe ich noch Relikte aus uralten Programmversionen, z.B. auch die Auswertung der Gesamtenergie im Beugungsscheibchen bis zum ersten Minimum. Damit habe ich gerade einige verschiedene Fehlerarten mit gleichem Strehlwert von ca. 0,9 simuliert und das Verhältnis der zentralen Energie E0 im Fehlerfall zu der im Idealfall gebildet:


    Fehler ** Strehl ** E0 ** Pseudostrehl
    kein **** 1,000 * 0,842 * 1,000
    Defokus * 0,902 * 0,793 * 0,942
    Koma *** 0,901 * 0,777 * 0,923
    Asti **** 0,906 * 0,827 * 0,982


    Beim Asti bin ich mir nicht sicher, ob mein Algorithmus die Minimallinie korrekt findet. Aber auch die anderen Werte zeigen ja deutlich, dass der Pseudostrehl nicht zu gebrauchen ist.


    Gruß
    Hans-Jürgen

  • Hallo Hans-Jürgen,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: HJ_Busack</i>
    Damit habe ich gerade einige verschiedene Fehlerarten mit gleichem Strehlwert von ca. 0,9 simuliert und das Verhältnis der zentralen Energie E0 im Fehlerfall zu der im Idealfall gebildet:


    Fehler ** Strehl ** E0 ** Pseudostrehl
    kein **** 1,000 * 0,842 * 1,000
    Defokus * 0,902 * 0,793 * 0,942
    Koma *** 0,901 * 0,777 * 0,923
    Asti **** 0,906 * 0,827 * 0,982
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Hast du bei allen Beispielen die Energie über die gleiche kreisrunde Fläche integriert, oder war die Fläche variabel weil sich ja auch der Radius des Beugungsscheibchens verändert?


    Gruss
    Michael

  • Hallo Michael,


    &gt; Hast du bei allen Beispielen die Energie über die gleiche kreisrunde Fläche integriert, oder war die Fläche variabel weil sich ja auch der Radius des Beugungsscheibchens verändert?


    Die gesamte Integrationsfläche war kreisförmig bis zum Radius der 5. Beugungsordnung, d.h. etwa bis zum 6. Minimum der PSF. Das zentrale Beugungsscheibchen habe ich bis zum 1. Minimum ausgewertet, das ergibt z.B. beim fehlerfreien Bild die 0,842. Das liegt ziemlich nahe beim theoretischen Wert, der aus der Erinnerung heraus ca. 0,834 beträgt.
    Der Durchmesser des zentralen Beugungsscheibchen variiert übrigens nicht so stark, jedenfalls nicht bei den moderaten Fehlern aus meinen Beispielen. Ich habe die Tabelle noch um den mittleren Radius des ersten Minimums erweitert, den mein Programm auch ausgibt. Die Maßeinheit ist Bogensekunden, aber das hat hier ja keine Bedeutung.
    Bei der Gelegenheit habe ich die Tabelle noch um den Öffnungsfehler erweitert und das Asti-Beispiel noch etwas näher an Strehl 0,9 herangebracht.


    Fehler ** Strehl ** E0 ** Radius * Pseudostrehl
    kein **** 1,000 * 0,842 * 0,703 * 1,000
    Defokus * 0,902 * 0,793 * 0,703 * 0,942
    Koma *** 0,901 * 0,777 * 0,771 * 0,923
    Asti **** 0,900 * 0,826 * 0,751 * 0,981
    Öffnung * 0,901 * 0,759 * 0,703 * 0,901


    Nur im Falle des Öffnungsfehlers stimmen beide Werte überein.
    Wie schon gesagt, beim Asti bin ich mir nicht sicher, ob mein Algorithmus zuverlässig arbeitet. Ich erinnere mich dunkel, dass es bei der Auswertung von Sattelflächen Schwierigkeiten gab, das Minimum zu finden. Die PSF-Fläche hat bei Astigmatismus ja ausgeprägte Sattelflächen. Aber auch wenn man nur die rotationssymmetrischen Fehler Defokus und Öffnungsfehler betrachtet, spricht das Ergebnis ja für sich.


    Gruß
    Hans-Jürgen

  • <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>


    Es hat allerdings auch gewisse Vorteile, den Strehl-Wert auf diese Weise zu berechnen, also duch die Suche nach dem Punkt mit maximaler Intensität. Insbesondere dann, wenn die Optik so schlecht ist, dass man gar nicht mehr genau sagen kann wo eigentlich das Beugungsscheibchen aufhört und wo die Beugungsringe anfangen.
    Fragt sich nur, wie man dann die Messung auf 100% kalibrieren soll.

    Gruss
    Michael
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Hallo Michael


    das kann so schwer eigentlich nicht sein, wenn man den Lichtpunkt defocusiert verteilt sich das gesammte Licht auf eine Fläche, wenn man jetzt alle Pixelwerte addiert hat man ja die 100%


    bleibt ein Problem hat man zu große Messpixel fällt ja der erste Beugungsring schon in die Ecken des Pixelquadrates, eigentlich bleibt nur viel kleiner Pixel zu verwenden, und die Werte aller zu zählen die dem Arrydik entsprechen würden.


    Der Witz wäre eigentlich, dann den Momochromator einmal durch zu leiern und sofort den prozentualen Abfall je Farbe zu erhalten, das müsste sich ja in Strehl umrechnen lassen, man braucht dann nur für eine Farbe ein Interferogramm auswereten und kann den Multistrehl aus den Energiewerten ableiten, Multistrehl mal ganz schnell, allerdings hat man dann für Analytiker keine Erklärung ob es denn im Asti oder koma oder sp. Aberation abfällt.


    Die 100% Kurve durch alle Farben könnte man mit einem Spiegel aufnehmen, der muß nicht mal gut sein da es ja nur um die Bestimmung der ausgesendeten Lichtmenge geht (Fehler des Monochromators) muß nur in allen gewünschten Farben gut Reflektieren, die unterschiedlichen Reflexionsgrade sind aber auch gut bekannt.


    hilft jedenfalls um schnell die Spreu vom Weizen zu trennen


    Noch eine Frage am Rande, hat das optimale Arrydisk nicht für jede Wellenlänge auch theoretisch eine andere Größe?


    Gruß Frank

  • <u><b>Nachtrag 15.01.10</b></u>


    Eine Nachmessung des 127 f/9 ED hat ergeben dass die Koma derzeit nicht bei ca. 1/8 lambda PtV Wellenfrotfehler (WFF) liegt sondern bei ca. 1/4 lambda. Die Stabilität der Kollimation dieses Objektiv scheint unzuverlässig zu sein. Daher ist es daher nicht auszuschließen, dass die in <b>Bild 5</b> erkennbare Koma tatsächlich deutlich höher ist als 1/8 lambda PtV. Weitere Versuche mit einem lt. Intertferometermessung leicht komatischen Objektiv in justierstabiler Fassung werden folgen.


    Gruß Kurt

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