Koma

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TheFeef

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Also ich wollte einmal fragen, was dies eigentlich genau ist und wie es entsteht. Hab mit der Suche leider nichts dazu gefunden.

Also ich hatte einmal bei allen Sternen einen kleinen "Schweif". Leider war es nicht reproduzierbar und trat nur einmal auf. Ist dies Koma, wodurch tritt dies auf und wie kann man es verhindern?

schonmal danke

 
Verhindern kannst du es z.B. durch Einsatz eines Ritchie-Chretien Systems. Das ist Koma-frei dank hyperbolischem Haupt- und Fangspiegel. Diese Spiegel sind aufwändig zu schleifen und haben daher ihren Preis. Eine Schmidtplatte beseitigt das Koma ebenfalls, allerdings nur, falls diese sich im Abstand von 2xf befindet. Bei den meisten Schmidt-Newtons ist dieser Abstand nur 1xf, das Koma ist daher nur um ca. 50% reduziert. Reduzieren kann man das Koma auch durch Übergang zu höheren Öffnungszahlen.

-Udo.
 
Hallo,
Coma tritt nicht auf und verschwindet dann wieder. Man kann Coma höchstens durch justieren auf ein Mindestmaß verringern. Ich nehme mal an, dass das was du da beschreibst durch unterschiedlich warme Luftschichten im Tubus entstanden ist. Das sieht dann manchmal so aus wie einseitig deformierte Sternscheibchen oder Lichtausbrüche. Nach dem Temparaturausgleich verschwindet das Phänomen.
Coma entsteht dadurch, daß sich die Lichtstrahlen einer Optik nicht genau in einem Punkt treffen, sondern eben einen Spot bilden, eine Abbildungsfigur. Die Coma ist bei jedem Instrument durch die Bauart bedingt und lässt sich nur durch Eingriffe in die Optik, z.B. durch die Verwendung eines Comakorrektors verändern. Bei einer Newtonoptik ist die Coma z.B. im Bildzentrum Null aber je weiter man im Bild nach außen geht desto stärker wird die Coma, desto größer werden die Abbildungsfiguren. Man sieht das auf manchen Sternfeldaufnahmen, da werden dann am Rand und in den Ecken des Bildes die Sternabbildungen größer.
Grüße Martin
 
Hallo!

Also vorsicht! Nicht alles was man schweifförmiges am Okularrand erblickt ist Koma, oft ist es auch der Astigmatismus des Okulares, wenn es mit dem Öffnungsverhältnis der verwendeten Optik nicht klar kommt.

Aber bei dejustierung einer Newtonoptik kann die Koma ebenfalls stark zu tage treten, vielleicht ist es dass, was du mal gesehen hast.
Bei meinem System isses manchmal auch so: Ich schau rein, und denke mir, wasn das für ein Mistbild, wirkt so unscharf und wirklich auffallend "schweifig".
Also kurz nachjustuierne, und schwups eine super klare Abbildung!

Der Bildfehler Koma entsteht aber, wenn man ihn weit fasst, immer dann, wenn in einem Lichtbündelnden Element nicht überall die gleiche Brennweite herrscht.
Wenn eine Linse also zum Beispiel ziemlich deftig daneben konstruiert wurde.

Bei Spiegelsystemen, wie Newtons gibt es Koma beim parabolischen Spiegel, wenn die Bildfelder allzu groß werden, also wenn das Öffnungsverhältnis zu groß wird.
Hierbei reicht nämlich die parabolische Form des Spiegels nicht mehr aus, um auch die randnahen (nahe des Spiegelrands) Lichtstrahlen mit der gleichen Brennweite in den Fokus zu bringen. Am Rand entsteht eben durch die ungenügende Korrektur der Spiegelform eine abweichende Brennweite.

Will man bei einem schnellen System die Koma beseitigen, dann gibt es eben zwei Möglichkeiten: Man korrigiert den Spiegel entsprechend, hebt also den Spiegelrand etwas an, wodurch der Spiegel allmählich die Form eines Hyperboloiden annimmt. Dadurch kann die Koma mehr oder weniger beseitigt werden oder ist wenigstens so gering, dass sie im Beugungsscheibcehn verschwindet.
Demzufolge ist auch zu beobachten, wie die Spotdurchmesser einer solchen Optik (Ritchey-Cretien z.B.) zum Feldrand hin immer größer werden. Diese bleiben aber immer schön rund, was bei den nervenden Komafiguren ja natürlich längst nicht der Fall ist.

Eine andere Methode, die je nach Bedarf auch recht komplex werden kann ist ein sog. Newton Korrektor, wie er bei Newton Teleskopen verwendet wird.
Auch wenns nur die halbe Wahrheit ist, so wird dieser auch oft einfach als Koma-Korrektor bezeichnet. Er behebt eben die Koma eines Newton Systems und außerdem auch die vorhandene Bildfeldwölbung.
Will man allerdings einen Korrektor für größere Bildfelder konstruieren, dann wird recht schnell kompliziert. Zwar sind mit relativ wenig Aufwand solche Korrektoren realisierbar, nur haben diese oft eine erhebliche Verzeichung, welche Sie für Vermessungszwecke unbrauchbar werden lässt. Deswegen gibt es einige ausgeklügelte Designs, welche aber zum Teil auch wieder nur mit einem hyperbolischen Spiegel zur Hochform auflaufen.

Einen ein oder zweilinsigen Korrektor kann man natürlich in voller Öffnungsgröße realisieren, dies sind dann eben Korrektorplatten nach Schmidt, oder ein Meniskus nach Maksutov, oder auch ein Korrektorsystem nach Richter.

Und wer weiß was es noch für ausgefallene Möglichkeiten gibt, der Koma Herr zu werden! <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/smile.gif" alt="" />

clear skies,
André

 
Hallo Stefan,

Also ich wollte einmal fragen, was dies eigentlich genau ist und wie es entsteht.
Hab mit der Suche leider nichts dazu gefunden. Also ich hatte einmal bei allen Sternen
einen kleinen "Schweif". Leider war es nicht reproduzierbar und trat nur einmal auf. Ist
dies Koma, wodurch tritt dies auf und wie kann man es verhindern?

Koma ist zunächst eine spezielle Angelegenheit der Newton-Spiegel-Abbildung. Ich betrachte
augenblicklich ausschließlich die Situation am Newton-Spiegel. Dazu nehme ich einen
10-Zöller f/4 also einen perfekten Newton-Spiegel mit 250 mm Durchmesser und 1000 mm
Brennweite. Wenn dieser Newton incl. ellypt. Fangspiegel exakt justiert ist, dann vereinigt das
Rotations-Paraboloid (also der Newton-Spiegel) alle parallel zur opt. Achse ankommenden
Lichtstrahlen in einem einzigen Punkt, der weit innerhalb der sog. Airy.Scheibchens liegt, das
ist der Kreis außen herum. Zemax, ein Optical Design Programm rechnet diese Spotdiagramme
derart, daß es ein mathematisches Sieb auf den Spiegel legt, und rechnerisch den Weg jedes
einzelnen Lichtstrahles von der Mitte der Achse beginnend bis zum Rand entweder in kon-
zentrischen Ringen oder in gitterförmiger Verteilung durchrechnet und dann zeichnet, wie im
Bild rechts oben/unten zu sehen ist. Je nach Einfallswinkel, hier waren es nur 0.2 Grad oder
ca. 3.5 mm von der idealen opt. Achse wird aus dem Punkt eine kometen-artige Verteilung der
Lichtstrahlen mit zunehmender Dichte im Zentrum. Wobei es hauptsächlich die Lichtstrahlen
aus den Randzonen sind, die für diesen Koma-Effekt verantwortlich sind, oder anders, je
kleiner das Öffnungsverhältnis, umso geringer die Komaanfälligkeit bei Newton-Spiegel. Daraus
mag man ersehen, wie wichtig die exakte Justage für Newton-Systeme ist, und wie schnell ein
guter Newton-Spiegel durch Dejustage unbrauchbar wird.

Foto/Grafik gelöscht, da an anderer Stelle nachträglich themenfremde Änderungen stattfanden, und es hier auch nicht auszuschließen ist.

Bei der Kugel ist die Situtation etwas anders. Fokussiert man das Bild auf der "Brennlinie",
(bei der Kugel gibt es dann keinen Brennpunkt) dann treffen sich die Strahlen hauptsächlich
dort, sind aber auch um diesen Ort herum räumlich verteilt, weitaus größer als das Airy-
Scheibchen, das man ganz klein in der Mitte sieht. Dadurch wird das Bild unscharf.
Wesentlich weniger ändert sich dann bei der Kugel, wenn der Einfallswinkel der Lichtstrahlen
um 0.2 Grad zur idealen opt. Achse gekippt ist. Deshalb ist ab f/8 Newton-Systemen dann
die Parabolisierung schlechter, wenn man Wert auf die Abbildung im Feld legt, wie bei der
Fotografie.

Die Komaerscheinung ist grundsätzlich Systemabhängig, die Spotdiagramme schauen je
nach Fernrohr-Typ anders aus. Wenn man dann noch die Okulare miteinbezieht, entsteht
noch einmal eine andere Situation.

Komagrüße

Wolfgang Rohr


 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:
Hallo,
erstmal danke für die 2 ausführlichen Antworten.
Jetzt ist mir doch ein wenig verständlicher, wieso dies auftritt.
Ich hab mir sowieso immer die Frage gestellt, ob mein Newton richtig kollimiert ist, jedoch zeigt die Probe am (natürlichen) Stern immer, dass es wohl kaum besser gehen kann. Deshabl werde ich wohl oder übel mit dem Koma-Effekt leben müssen. Und genauer gesagt, ist dies ja auch nicht so schlimm.
Jedoch werde ich von Beobachtung zu Beobachtung unzufriedener mit meinen Okularen, da die Randschärfe bei allen zu wünschen übrig lässt. Vielleicht habe ich ja auch nur die Falschen gewählt... aber dies ist ein anderes Thema <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/grin.gif" alt="" />
 
nur Koma ?

Hallo Stefan,

Du hast ja nur nach der Koma gefragt. Der Gründe für ein
nicht so optimales Newton-System sind sehr viele:

- Qualität des Hauptspiegel und seine Lagerung
- Qualität des Fangspiegels und seine Lagerung
- Qualität der Okulare
- Die Art des Tubus und seiner Entlüftung von hinten
- die Wacklizität der ganzen Anlage

Ganze Bücher sind dazu schon geschrieben worden, heiße
Schlachten auf diesem Forum ausgetragen worden. Folgende
Kurzanleitung für ein erfolgreiches System:

- Hauptspiegel ca. 0.95 Strehl mit glatter Oberfläche ohne
abgesunkene Kante
- richtige spannungsfreie Lagerung auf 9 Punkten (10")
- mindestens L/8 surface ellypt. Fangspiegel ebenfalls
spannungsfreie Lagerung

- geschlossener Tubus aber nach unten offen mit Luftabsaugung
- stabiler Okularauszug Jims Mobile etc.
- exakte Zentrierung der HSPiegelmitte und saubere Justage
- ein gutes 10 mm Nagler o.ä.
- gute Hochdrucklage und lange Auskühlzeit
- kein Ventilator bei der Beobachtung wegen störender
Schwingungen.

Viel Erfolg

Wolfgang Rohr

 
Re: nur Koma ?

Hallo Wolfgang,
Du hast das eigene Auge vergessen: Erst mal zum Augenarzt und nachmessen lassen! Astigmatismus, Coma etc. kann alles vom Auge kommen. Da hilft dann nur Fielmann (ich bin nicht verwandt oder verschwägert mit Fielmann... )
Grüße Martin
 
So isses!

Hallo Marty,

Fröhliche Weihnachts-Grüsse!

Noch halten wir die Augen offen,
den Blick nach oben gerichtet,
so gut es geht,
mit und ohne Asti
grauen Star etc.

ohne Brille geht scho lang nix mehr!

Gruß Wolfgang Rohr

 
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