Stathis
Aktives Mitglied
Eine kleine Klarstellung, da diese Begriffe immer wieder durcheinandergeworfen werden - übrigens auch von den Händlern. siehe z.B. Nachbar Thread Oldham Spiegel (mich würde mal die Meinung der Händler dazu interessieren)
Mit "wave" ist die Wellenlänge des sichtbaren Lichtes gemeint, oft wird es auch schlicht als Lamda bezeichnet. Meist bezieht man es auf grünes Licht von Lamda= 540 nm.
"Wavefront" hingegen gibt an, dass der Fehler bezogen auf die Wellenfront angegeben ist.
Man liest z.B. oft 1/10 wave ptv. das ist gleichbedeutend mit 1/10 Lamda ptv. Hiermit ist aber immer noch nicht gesagt, ob der Fehler auf die Oberfläche (surface) oder an der Wellenfront (Wavefront) gemeint ist. Somit ist die Angabe missverstäntlich.
Alle Klarheiten beseitigt? Wenn nicht, hänge ich mal zur allgemeinen weiteren Verwirrung eine Mail an, die ich leztens den Spiegelschleifkurs Leuten geschickt habe und die vielleicht für andere auch von Interesse ist. Alles dort gesagte bezieht sich auf Parabolspiegel und Messung mit Foucault:
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Die Fehler werden als Abweichung von der idealen Spiegeloberfläche gemessen und in Bruchteilen der Lichtwellenlänge Lambda angegeben. Dabei ist:
Lambda:
Es hat sich eingebürgert, alles auf die Wellenlänge des grünen Lichtes mit 540 nm (Nonometer) anzugeben. Manche Profis bezihen es aber auch auf rotes Laserlicht=620nm, was die Werte natürlich um 15% besser aussehen lässt.
Oberflächenfehler= Surface Error (abgekürzt: SE):
Fehler gemessen auf der Glasoberfläche
Wellenfrontfehler= Wavefront Error (WE):
Fehler den die Wellenfront erleidet. Bei einem Spiegel ist der
Wellenfrontfehler genau doppelt so groß, wie der Oberflächenfehler, da das Licht ja hin und zurück muss (Reflektion). Es ist also Lamba/8 SE= Lamda/4 WE.
Hat man ein Höhenprofil eines Spiegels ermittelt (z.B. die Kurve, die ein Foucault Auswerteprogramm aus den Zonenmessungen berechnet), kann man daran folgende Werte ablesen:
Größter Einzelfehler von Berg zu Tal = Peak to Valley (pv):
Größte Amplitude der Fehlerkurve, also höchster Berg minus tiefstes Tal. Der pv-Wert allein sagt nicht aus wieviel Prozent der Spiegelfläche davon betroffen ist und wie der Rest aussieht. Ein Spiegel mit einer schmalen Zone von Lamda/4 Fehler ist schärfer als einer der z.B. ingesamt um Lamda/4 unterkorrigiert ist.
Gemittelter Fehler= Root Mean Square (RMS)
Das ist die Wurzel der Summe der einzelnen Fehlerquadrate gewichtet nach dem Flächenanteil der Spiegeloberfläche mit dem sie eingehen. Die genaue Formel siehe in meinem Foucault Auswerteprogramm. Der RMS besitzt die größte Aussagekraft, da er ja die Fläche mitberücksichtigt mit der der Fehler eingeht. Eine 2 cm breite Zone von z.B. Lamda/4 Fehler macht in der Mitte des Spiegels weniger aus als eine gleichtbreite Zone mit Lamda/4 Fehler am Rand, da die Fläche dort größer ist. Daher ist der Rand so wichtig, er hat quasi den größeren "Reinhaufaktor"
Strehlwert:
Der Strehl sagt aus, wieviel Prozent des Lichtes in das Beugungsscheibchen fällt verglichen mit einer perfekten Optik. Ein perfekter Spiegel hat also Strehl=1. Bei einem Spiegel kann man den Strehl direkt aus dem RMS berechnen, beide Werte sind also synonym und haben die gleiche Aussagekraft. Es ist näherungsweise: Strehl =1/ EXP ((2*PI*RMS)^2)
Bei einer Genauigkeitsangabe muss also immer dabeigesagt werden, worauf sie bezogen ist. Bei Spiegelschleifern hat sich eingebürgert, die Fehler auf der Wellenfront (WE) anzugeben, da die ankommende Wellenfront letztendlich das Bild erzeugt.
Wie gut muss nun ein Spiegel sein? Dieser Sachverhalt wird recht komplex, wenn man erst mit den Kontrastübertragungsfunktionen (MTF) anfängt und Fangspiegelabschattung, Tubusseing, usw. eingehen, und kann in endlose Diskussionen um "wieviel Strehl braucht der Mensch" ausarten. Die Sache wird aber stark vereinfacht, wenn man weiss, was die einzelnen Zahlen bedeuten.
Richtlinien für einen guten Amateurspiegel:
- Keine mit Foucault sichtbare Rauhigkeit
- Keine Löcher in der Mitte, sonstige sichtbaren Zonen oder abgesunkenen Randbereich (Eine schmale abgesunkene Kante hingegen kann toleriert werden, da man diese später abdecken kann.
- Bei sicherer und reproduzierbarer Zonen Messung sollte der Strehl deulich über dem Rayleigh Kriterium für "Beugungsbegrenzt" =0,81 liegen, anzustreben sind Strehl=0,9 (entspricht RMS= Lambda/20 WF). Anm. Nur dann kann man hoffen, dass z.B. ein Wolfgang Rohr mit seinen genaueren und doppelt gemeinen Messmethoden auch noch was gutes rauskriegt. Große Spiegel (ab 14") dürfen ruhig auch unter 0,9 liegen, da diese auch dann noch mächtig Power machen.
- Alles rotationssymmetrisch, also kein Astigmatismus. Das kann man mit Foucault nicht messen, ist aber, wenn ihr immer schön gedreht habt, nicht zu befürchten. Da haben die Profis mit ihren Maschinen weitaus mehr Probleme
So einen Spiegel kann man getrost in den Himmel halten, er wird besser als viele professionell hergestellten sein. Ich persönlich mache meine Spiegel so gut ich messen kann und korrigiere solange drauf rum, bis die Gefahr, sie wieder zu verschlechtern deutlich höher ist, als die vermeindliche Verbesserung, die ich erreichen will.
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Mit "wave" ist die Wellenlänge des sichtbaren Lichtes gemeint, oft wird es auch schlicht als Lamda bezeichnet. Meist bezieht man es auf grünes Licht von Lamda= 540 nm.
"Wavefront" hingegen gibt an, dass der Fehler bezogen auf die Wellenfront angegeben ist.
Man liest z.B. oft 1/10 wave ptv. das ist gleichbedeutend mit 1/10 Lamda ptv. Hiermit ist aber immer noch nicht gesagt, ob der Fehler auf die Oberfläche (surface) oder an der Wellenfront (Wavefront) gemeint ist. Somit ist die Angabe missverstäntlich.
Alle Klarheiten beseitigt? Wenn nicht, hänge ich mal zur allgemeinen weiteren Verwirrung eine Mail an, die ich leztens den Spiegelschleifkurs Leuten geschickt habe und die vielleicht für andere auch von Interesse ist. Alles dort gesagte bezieht sich auf Parabolspiegel und Messung mit Foucault:
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Die Fehler werden als Abweichung von der idealen Spiegeloberfläche gemessen und in Bruchteilen der Lichtwellenlänge Lambda angegeben. Dabei ist:
Lambda:
Es hat sich eingebürgert, alles auf die Wellenlänge des grünen Lichtes mit 540 nm (Nonometer) anzugeben. Manche Profis bezihen es aber auch auf rotes Laserlicht=620nm, was die Werte natürlich um 15% besser aussehen lässt.
Oberflächenfehler= Surface Error (abgekürzt: SE):
Fehler gemessen auf der Glasoberfläche
Wellenfrontfehler= Wavefront Error (WE):
Fehler den die Wellenfront erleidet. Bei einem Spiegel ist der
Wellenfrontfehler genau doppelt so groß, wie der Oberflächenfehler, da das Licht ja hin und zurück muss (Reflektion). Es ist also Lamba/8 SE= Lamda/4 WE.
Hat man ein Höhenprofil eines Spiegels ermittelt (z.B. die Kurve, die ein Foucault Auswerteprogramm aus den Zonenmessungen berechnet), kann man daran folgende Werte ablesen:
Größter Einzelfehler von Berg zu Tal = Peak to Valley (pv):
Größte Amplitude der Fehlerkurve, also höchster Berg minus tiefstes Tal. Der pv-Wert allein sagt nicht aus wieviel Prozent der Spiegelfläche davon betroffen ist und wie der Rest aussieht. Ein Spiegel mit einer schmalen Zone von Lamda/4 Fehler ist schärfer als einer der z.B. ingesamt um Lamda/4 unterkorrigiert ist.
Gemittelter Fehler= Root Mean Square (RMS)
Das ist die Wurzel der Summe der einzelnen Fehlerquadrate gewichtet nach dem Flächenanteil der Spiegeloberfläche mit dem sie eingehen. Die genaue Formel siehe in meinem Foucault Auswerteprogramm. Der RMS besitzt die größte Aussagekraft, da er ja die Fläche mitberücksichtigt mit der der Fehler eingeht. Eine 2 cm breite Zone von z.B. Lamda/4 Fehler macht in der Mitte des Spiegels weniger aus als eine gleichtbreite Zone mit Lamda/4 Fehler am Rand, da die Fläche dort größer ist. Daher ist der Rand so wichtig, er hat quasi den größeren "Reinhaufaktor"
Strehlwert:
Der Strehl sagt aus, wieviel Prozent des Lichtes in das Beugungsscheibchen fällt verglichen mit einer perfekten Optik. Ein perfekter Spiegel hat also Strehl=1. Bei einem Spiegel kann man den Strehl direkt aus dem RMS berechnen, beide Werte sind also synonym und haben die gleiche Aussagekraft. Es ist näherungsweise: Strehl =1/ EXP ((2*PI*RMS)^2)
Bei einer Genauigkeitsangabe muss also immer dabeigesagt werden, worauf sie bezogen ist. Bei Spiegelschleifern hat sich eingebürgert, die Fehler auf der Wellenfront (WE) anzugeben, da die ankommende Wellenfront letztendlich das Bild erzeugt.
Wie gut muss nun ein Spiegel sein? Dieser Sachverhalt wird recht komplex, wenn man erst mit den Kontrastübertragungsfunktionen (MTF) anfängt und Fangspiegelabschattung, Tubusseing, usw. eingehen, und kann in endlose Diskussionen um "wieviel Strehl braucht der Mensch" ausarten. Die Sache wird aber stark vereinfacht, wenn man weiss, was die einzelnen Zahlen bedeuten.
Richtlinien für einen guten Amateurspiegel:
- Keine mit Foucault sichtbare Rauhigkeit
- Keine Löcher in der Mitte, sonstige sichtbaren Zonen oder abgesunkenen Randbereich (Eine schmale abgesunkene Kante hingegen kann toleriert werden, da man diese später abdecken kann.
- Bei sicherer und reproduzierbarer Zonen Messung sollte der Strehl deulich über dem Rayleigh Kriterium für "Beugungsbegrenzt" =0,81 liegen, anzustreben sind Strehl=0,9 (entspricht RMS= Lambda/20 WF). Anm. Nur dann kann man hoffen, dass z.B. ein Wolfgang Rohr mit seinen genaueren und doppelt gemeinen Messmethoden auch noch was gutes rauskriegt. Große Spiegel (ab 14") dürfen ruhig auch unter 0,9 liegen, da diese auch dann noch mächtig Power machen.
- Alles rotationssymmetrisch, also kein Astigmatismus. Das kann man mit Foucault nicht messen, ist aber, wenn ihr immer schön gedreht habt, nicht zu befürchten. Da haben die Profis mit ihren Maschinen weitaus mehr Probleme
So einen Spiegel kann man getrost in den Himmel halten, er wird besser als viele professionell hergestellten sein. Ich persönlich mache meine Spiegel so gut ich messen kann und korrigiere solange drauf rum, bis die Gefahr, sie wieder zu verschlechtern deutlich höher ist, als die vermeindliche Verbesserung, die ich erreichen will.
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