Koma in Abhängigkeit des Öffnungsverhältnisses

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Zyklop

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Hallo Zusammen,

kann mir jemand erklären wie sich bei einem 10" f5 die Koma ändert, wenn ich mit einer 3x oder 5x Barlow die Brennweite verlängere? Wenn ich die gesamte Chipfläche der ALCCD5L-II nutze (4,83x3,63mm) dann sehe ich bei f5 schon Koma.
Bleibt die Koma auf die Chipfläche gesehen immer gleich, egal welche Brennweite?
Ich habe noch eine 2,7xKlee Barlow, die ich aber nur selten einsetze.
 
hallo peter,

fragestellung ist nicht eindeutig...;)
"Bleibt die Koma auf die Chipfläche gesehen immer gleich, egal welche Brennweite?" -
einerseits: nö, wenn sich das öffnungsverhältnis/brennweite des SPIEGELS ändert, ändert sich die resultierende koma im feld.
andererseits: wenn du aber nur eine (normale)barlow zur brennweitenverlängerung nutzt, ändert das nichts an den abbildungsfehlern des spiegels. dein resultierender abbildungsmassstab wird zwar grösser, aber ebend nicht nur betreffend deines zielobjektes, sondern auch betreffs der abbildungsfehler.

ergo: kleebarlow oder nen komakorr... je nach benötigter brennweite

vg ronald
 
Hallo Peter,

Ich verstehe ehrlich gesagt deine Frage auch nicht so ganz. Aber Dein Komaproblem hat doch zwei offensichtliche Lösungen:

Du hast die komakompensierende Klee-Barlow. Mit deinem f/5 kommst Du damit auf f/1,35. Das ist für die Pixel der ALccd5L-II die optimale Auflösung. Mehr Brennweite bringt nichts.

Wenn Du ohne Barlow arbeitest und dann in den Ecken Koma siehst, brauchst Du einen Komakorrektor oder musst die Ränder beschneiden.

Das sind die Lösungen und sie liegen auf der Hand. Worauf willst Du denn mit deiner Frage hinaus?

Bis dann:
Marcus
 
Hallo allerseits,

ganz so sinnfrei, wie hier teilweise dargestellt, erscheint mir die Frage aber nicht. Eine "normale" Barlow ohne komakompensierende Eigenschaften eliminiert zwar keine Koma, sie bläht aber entsprechend ihrem Vergrößerungsfaktor den Feldradius am Bildsensor auf. Die Frage ist dann, ob man das beugungsbegrenzte Feld des Newton mit einem vertretbaren Barlow-Fakor bis in die Ecken des Sensors aufblähen kann.

Der beugungsbegrenzte Feldradius beim Newton ist (siehe Eq. 70.2 in Telescope Optics von Vladimir Sacek):

h_DL ~ F³/90

dabei ist h_DL der durch Koma limitierte Feldradius in mm, und F = f/D ist das Öffnungsverhältnis des Parabolspiegels.

Für den vorliegenden f/5 Spiegel erhält man also einen beugungsbegrenzten Feldradius von

h_DL ~ 5³/90 ~ 125/90 ~ 1,4 mm

was natürlich sehr viel kleiner als z.B. der maximale Bildfeldradius von einem APS-C Chip ist:

r_APS-C ~ 13,5 mm

Um einen solchen Sensor mit dem beugungsbegrenzten Feld des Newton bis in die Ecken auszuleuchten, brauchte man einen Barlow-Faktor von

M_Barlow = r_APS-C / h_DL ~ 13,5 mm / 1,4 mm = 9,7

was natürlich viel zu viel ist!

Folglich führt kein Weg an einem Komakorrektor oder einer komakorrigierenden Barlow vorbei.

Gruß, Peter

 
hallo zusammen,
vielleicht war es nicht zu deutlich.
mein namensvetter hat aber verstanden wohin es ging.
eine 9xbarlow ist natuerlich nicht so optimal.
ich habe schon mal mit einem mpcc mit der cam dso fotografiert, das klappte eigentlich gut.
hauptsaechlich stellt sich die frage nach bildfehlern bei mondaufnahmen, wo man die gesamte chipflaeche nutzen moechte aber f5 nicht ausreicht.
bislang habe ich hauptsaechlich mit meinem 8"f8 newton planeten und mond fotografiert, da hielt sich die koma in grenzen.
ja die klee soll komakorrigierend sein, aber hier ist mir nicht bekannt wie der optimale chipabstand sein soll, oder muss man hier nichts beachten im gegensatz zum mpcc?
auch hatte ich mit dem f8 newton haeufig das gefuehl, dass die televue 3x barlow bessere ergebnisse ergibt.
danke fuer weitere hinweise.
 
Hallo P_e_t_e_r,

kann natürlich für den Bildkreis der genannten Kamera günstiger ausfallen.
Wenn ichs richtig überschlagen habe, dann hat man mit der QhyCCD 5LII einen Bildfeldradius von ca. 3 mm (Diagonale ca. 6 mm). Damit wäre man mit einer 2x Barlow gut bedient. Mit der Klee-Barlow sollte man keine Probleme haben.
Mit größeren Bildfeldradien gibts andere Systeme (FFC, Telezentrische Systeme wie z.B. Powermate oder deren "Clones" von Meade oder Explore Scientific) oder auch die komakorrigierende Barlow die Gerd Dühring gerechnet hat.

Grüße,
Gerrit
 
Hallo Peter,

die Klee Barlow ist recht kritisch bezüglich des Abstands. Soviel konnte ich beim Einsatz im Zoomset auch schon feststellen. Die Televue 3x dürfte da genügsamer sein, denn Televue selbst gibt eine Grafik heraus, in der für die 3x ein recht breiter Abstandsbereich nutzbar scheint:
http://www.televue.com/images/TV3_Images/Images_in_articles/BarlowPowerIncrease.jpg
Für die Klee solltest Du Dich an der für Okulare vorgesehenen Auflagekante orientieren. Bei der Gerd Düring Barlow gibt es übrigens eine passende T2 Adaption und eine Angabe zum optimalen Arbeitsabstand. Waren das nun 105mm oder 110mm?

Clear Skies
Sven
 
Hallo Peter (CH),

kleiner Nachtrag:
Ich nehme beispielsweise beim Einsatz der Klee ein Okular, was ungefähr vom Gesichtsfeld dem der Kamera entspricht.
In der Konfiguration wird fokussiert. Dann tausche ich das Okular gegen die Kamera (mit Stopring) und ziehe sie in den Fokus. Das geht ja mit der Qhyccd ganz gut.
Mit der Software Metaguide kannst Du dann mit Hilfe eines Sterns prüfen, wie sich Koma im Bildfeld entwickelt. Zunächst aber auch das System erstmal kollimieren (im Fokus!).
Und ggf. den Abstand bei Messungen im Bildfeld noch optimieren.
Ist ne sehr interessante Sache. Dann hast Du auch eher was "Messbares".

Grüße und CS,
Gerrit

 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:
Hallo Peter,

Wenn ich die gesamte Chipfläche der ALCCD5L-II nutze (4,83x3,63mm) dann sehe ich bei f5 schon Koma.
Bleibt die Koma auf die Chipfläche gesehen immer gleich, egal welche Brennweite?

das kommt ganz drauf an wie Du das meinst, es gibt hier 3 verschiedene Fälle

Fall1 Brennweitenveränderung des HS bei Veränderung von dessen Öffnungsverhältnis.
Ja dann ändert sich auch die Koma auf dem Chip

Fall2 Brennweitenveränderung des HS bei konstantem Öffnungsverhältnis des HS.
Die Koma auf dem Chip ist hier immer die gleiche.

Fall3 Brennweitenveränderung des Systems durch nachgeschaltete Barlow
Die vom Chip erfasste Koma ist auch hier die gleiche wenn man unterstellt das die Barlow eine aplanatische Korrektur aufweist.

Warum ist das im Fall 3 so?
Die Erhöhung der Brennweite durch die Barlow verkleinert zwar das vom Chip erfasste Feld und damit auch die Newtonkoma um den Barlowfaktor aber durch den ebenfalls um den Barlowfaktor vergrößerten Abbildungsmaßstab wird diese Komafigur dann entsprechend größer dargestellt und erscheint darum auf dem Chip exakt genauso groß wie sie ohne Barlow auf diesem Chip erscheinen würde.

Wenn Du also ein Problem mit Koma bei Deiner Chipgröße hast dann kannst Du dieses nicht durch eine Barlow mit aplanatischer Korrektur wie zb. der TV Powermate lösen.

Du benötigst eine Barlow welche für sich allein eine inverse Koma im Feld zeigt die der Newtonkoma entgegenwirkt.
Bei einfachen Barlows kann das das Fall sein aber dort reicht diese nicht aus um die Newtonkoma zu kompensieren.
Im Idealfall verwendest Du daher eine die dafür gerechnet ist die Newtonkoma vollständig zu kompensieren.

So eine hast Du ja schon und ich wundere mich warum Du es nicht schon damit probiert hast.

Die Klee ist allerdings sehr kurzbauend, das bedeutet das sie eine recht kleine Brennweite haben muss um den entsprechenden Verlängerungsfaktor zu erreichen.
Das hat dann andere Probleme im Feld zur Folge.
Bildfeldwölbung und Astigmatismus sind bei Barlows ein Thema und da diese Fehler auch von der Einhaltung des korrekten Arbeitsabstandes abhängen reagiert die Klee hier wegen ihrer kurzen Brennweite diesbezüglich relativ kritisch.
Das zeigen auch diverse Praxiserfahrungen.
Bei dem relativ kleinen Chip den Du verwendest solltest Du mit der Klee noch ein zufriedenstellendes Ergebnis erhalten.
Garantieren kann ich‘s Dir hier aber nicht.
Musst halt einfach mal ausprobieren, ich hab nicht das Design der Klee und kann daher auch keine konkreten Aussagen zur dieser Barlow machen.

Das kann ich aber zu meiner.
Diese bietet bei 6mm Chipdiagonale in den Ecken dann noch Strehl 0,9 an Deinem 10 f/5

Grüße Gerd
 
Hallo Peter,

Die Frage ist dann, ob man das beugungsbegrenzte Feld des Newton mit einem vertretbaren Barlow-Fakor bis in die Ecken des Sensors aufblähen kann.
ich weiß schon wie Du es meinst aber diese Formulierung ist doch recht unglücklich.
Es entsteht hier der Eindruck das das beugungsbegrenzte Feld eines Newton durch eine Barlow mit aplanatischer Korrektur vergrößert werden könnte.
Der Feldwinkel kann es selbstverständlich nicht.
Es geht hier eigentlich nicht um ein vergrößern sondern ganz im Gegenteil um ein verkleinern des vom Chip erfassten Feldes.
Das wird mit Barlow natürlich durch den dann größeren Abbildungsmaßstab erreicht.

Man kann es aber auch viel einfacher haben in dem man schlicht den Bildausschnitt beschneidet.
Extra eine Barlow zu verwenden einzig zu dem Zweck das Feld zu verkleinern wäre doch ein Schildbürgerstreich.
Wenn ich eine Barlow verwende dann doch wohl nur um die Detail Auflösung der Aufnahme im Rahmen der Beugungsbedingten Grenze der verwendeten Öffnung zu erhöhen.
Hier sollte für die Wahl des Barlowfaktors der Abbildungsmaßstab pro Pixel das entscheidende sein und nicht die Chipgröße bzw. das angestrebte Bildfeld.

Das beugungsbegrenzte Feld ist für Foto auch nicht das entscheidende Kriterium.
Es macht daher auch nicht wirklich Sinn sich daran zu orientieren.
Entscheidend ist hier die Relation Fehler zu Pixelgroße.
Der Sensor kann die Komafigur erst auflösen wenn sich diese mindestens über 2x2 Pixel erstreckt.
Das ist das entscheidende.

Man kann bei kleinem Abbildungsmaßstab daher auch problemlos größere Felder erfassen.
Es ist egal ob man mit kleinem Abbildungsmaßstab ein großes Fels erfasst oder mit großem Abbildungsmaßstab ein kleines Feld, die Koma die der Chip auflöst ist die gleiche.

Das gilt für die geometrische Betrachtung und die ist solange gültig bis die geometrische Größe der Komafigur die des Beugungsscheibchens erreicht.

Man könnte nun meinen das wenn die Komafigur kleiner als das Beugungsscheibchen ist diese dann darin verschwindet und von Koma nichts mehr zu merken ist.
Aber Vorsicht das ist ein Trugschluss!
Das wäre nur geometrisch so, Wellenoptisch wirkt sich Koma auch dann aus wenn bei geometrischer Betrachtung die Komafigur kleiner ist.
Man sieht es dann als Asymmetrie am 1. Beugungsring.

Vergrößert man also den Abbildungsmaßstab soweit das der Chip das BS auflösen kann und der 1. Beugungsring sichtbar wird dann erkennt man auch dann die Wirkung der Koma wenn die Beugungsgrenze erreicht wurde.
Natürlich ist bei 10“ Öffnung dann so kleine Koma eher das geringste Problem und dürfte im Normalfall vom Seeing deutlich übertroffen werden.

Grüße Gerd

 
Zitat von Gerd_Duering:
Hallo Peter,
Die Frage ist dann, ob man das beugungsbegrenzte Feld des Newton mit einem vertretbaren Barlow-Fakor bis in die Ecken des Sensors aufblähen kann.
ich weiß schon wie Du es meinst aber diese Formulierung ist doch recht unglücklich. Es entsteht hier der Eindruck das das beugungsbegrenzte Feld eines Newton durch eine Barlow mit aplanatischer Korrektur vergrößert werden könnte. Der Feldwinkel kann es selbstverständlich nicht. Es geht hier eigentlich nicht um ein vergrößern sondern ganz im Gegenteil um ein verkleinern des vom Chip erfassten Feldes. Das wird mit Barlow natürlich durch den dann größeren Abbildungsmaßstab erreicht.
Hallo Gerd, aus dem Zusammenhang sollte eigentlich hervorgehen, dass damit die Feldgröße am Ort des Bildsensors in Millimetern oder Pixeln und nicht der Feldwinkel gemeint war. Wenn solche Missverständnisse dann trotz aller vermeintlichen Sorgfalt in der Formulierung vorkommen, beweist das ja wieder mal, dass man da nicht vorsichtig genug sein kann. Jedenfalls besten Dank für die umfassende Klarstellung aus berufenem Mund. - Mit besten Grüßen, Peter
 
hallo zusammen,
vielen dank fuer eure ausfuehrungen.
ja ich hatte auch den eindruck dass die klee sehr zickig bzgl. des abstandes ist, deshalb habe ich meist mit der televue 3x gearbeitet.
wenn ich mir die ausfuehrungen durchlese, dann ueberlege ich wieder, ob ich vielleicht doch wieder mit der okularprojektion anfangen soll.
mir scheint so eine gute feldkorrektur und optimaler abstand evtl. leichter erreichbar zu sein als mit einer barlow.
moeglicherweise reicht ja schon ein gutes ploessl fuer eine gute feldkorrektur des chips mit einem f5 system.
Okulare hab ich genug vom ortho ueber ploessl, eudiaskopisch und andere designs.
 
Zitat von Zyklop:
wenn ich mir die ausfuehrungen durchlese, dann ueberlege ich wieder, ob ich vielleicht doch wieder mit der okularprojektion anfangen soll - mir scheint so eine gute feldkorrektur und optimaler abstand evtl. leichter erreichbar zu sein als mit einer barlow ...
Hallo Namensvetter, es geht doch hier um die Eliminierung der Koma vom Newton - da wirst Du mit Okularprojektion genauso wenig ausrichten, weil vernünftige Okulare keine Newton-Koma kompensieren. Wenn sie das täten, wären sie für alle komafreien Optiken unbrauchbar. Was Du brauchst, ist schlicht und einfach ein Koma-Korrektor oder eine komakorrigierende Barlow. Statt der kurzbauenden Klee, die anscheinend problematisch ist, würde ich an Deiner Stelle die Duering-Barlow einsetzen - die ist ja auch noch besonders preiswert.

Gruß, Peter


 
hi peter,
ich dachte eben doch, dass man visuell beurteilen koennte, ob ein okular mehr oder weniger gut koma kompensiert und dies dann auf den chip uebertragen kann.
immer wieder neue hardware kaufen ist sicherlich auch eine moeglichkeit.
 
Hallo Peter,

außer dem Pretoria Okular, was Du nur schwer gebraucht erhalten wirst, dürftest Du vergebens auf komakompensierende Okulare hoffen - dürfte die Komakompensation dann für afokale Projektion und visuelle Beobachtung ausgelegt sein, nicht aber für die fokale Projektion direkt auf den Chip. Also ist es besser, auf einen Komakorrektor (wenig Brennweitenänderung) oder eine komakompensierende Barlow (bei gewünschter Brennweitenverlängerung) zu setzen. Das hat auch nicht viel mit ziellosem Probieren zu tun, sondern Du ermittelst Die Brennweite, die zu Deiner Öffnung und Deinem Chip passt und schaust, was sich da an Lösungen anbietet.

Clear Skies
Sven
 
Ok, klar ich kann eine Düring-Barlow kaufen oder versuchen den optimalen Chipabstand mit der Klee zu finden.

Mal angenommen ich nehme den GPU oder MPCC-Korrekor plus eine Barlow - würde das funktionieren?
Ohne Barlow habe ich das schon gemacht, da is der Abstand ja einfach zu finden, aber wie müsste ich den Abstand wählen, wenn zwischen Korrektor und Chip noch eine Barlow säße?

CS Peter
 
Hallo Peter,

den MPCC würde ich nicht nehmen, ein Zweilinser bringt immer sphärische Aberration ins Spiel, die dann durch die Barlow vergrößert wird.

Mit Komakorrektor und Barlow ist es einfach so: der Korrektor muß immer an der selben Stelle hinter dem Hauptspiegel sitzen, egal was dahinter kommt. Beim Paracorr gibt es ja diese Variante, also die Optik fest montiert und dahinter der Okularauszug (SIPS mit Feathertouch). Die Barlow darf also maximal etwa 50mm vor dem Fokus sitzten, damit sie nicht die Linsen des Korrektors berührt. Damit geht sich nur eine kurze Barlow aus.

Kleine Abweichungen von der oben genannten Position können eventuell das Bild noch etwas verbessern, wenn Fehler der Barlow mit Restfehlern des Korrektors abgestimmt werden.

CS Arnold

 
Hallo Peter,

es macht doch wenig Sinn, zwei Optiken für etwas zu benutzen, was mit einer Optik schon erledigt wäre. Explizit komakompensierend sind meines Wissens 3 relativ gut erhältliche Produkte: Die Klee Barlows mit 2,2x und 2,8x sowie die GD Barlow mit 2,7x. Bei der Kombination zweier Systeme mit Brennweitenverlängerung müsste man die genauen Positionen durch Einstecktiefen und Verlängerungsfaktoren kennen, um zu sagen, was heraus kommt. Am Ende probiert man nur herum. Man sollte das mit einer Barlow hinbekommen und es stellt sich die Frage, wenn ca. 3x nicht ausreicht, ab welchem Faktor man ohnehin den Chip mit beugungbegrenztem Bildfeld ausfüllt, so dass also Koma ohnehin im Beugungsscheibchen verschwindet.

Clear Skies
Sven
 
Zitat von Zyklop:
Ok, klar ich kann eine Düring-Barlow kaufen oder versuchen den optimalen Chipabstand mit der Klee zu finden.

Mal angenommen ich nehme den GPU oder MPCC-Korrekor plus eine Barlow - würde das funktionieren?
Ohne Barlow habe ich das schon gemacht, da is der Abstand ja einfach zu finden, aber wie müsste ich den Abstand wählen, wenn zwischen Korrektor und Chip noch eine Barlow säße?

CS Peter

Hi Peter,
im Prinzip genauso, wie oben beschrieben.
Was spricht gegen GPU + Okular in Okularprojektion? Oder nur reine Okularprojektion?
Hast Du denn für Dich mal am Stern untersucht, wieviel Verlust du Off-Axis hast? Für solche Evaluierungen vergeudet man maximal eine klare Nacht und hat dann für sich klar, was man einsetzt.

CS
 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:
ganz so einfach ist es vermutlich nicht.
wie gesagt habe ich schon erfahrungen mit korrektor und ohne barlow.
wer meine beitraege liest weiss, dass ich rel. viel teste und dies oftnauch poste und falls es heute klar waere oder morgen wird, werde ich mal mit der klee versuchen einen zufriedenstellenden abstand zu finden.
im internet habe ich hierzu leider nix gefunden.
 
Hallo Marcus, hallo alle,
wenn ich bei f5 eine GD-Barlow 2,7 zwischen HS/FS und Chip habe,
komme ich doch auf f13,5 .
Der chip wäre in meinem Fall eine Webcam 900 oder die ALCCD5
Das müsste doch für Planeten und Mond ohne Koma ausgehen.
Falls ich am Bildrand noch Koma hätte, könnte ich das Bild ja entsprechend ausschneiden.
Ist meine Überlegung falsch?

LG Jochen
 
hallo Peter,

mit der 2,8x Klee habe ich offaxis deutlichen Astignatismus erhalten - steht im Beitrag wo ich Gerd Dürings Barlow getestet und verglichen habe:
http://interferometrie.blogspot.co.at/2012/09/apm-gerd-during-barlow-komakorrigierend.html

Den passenden Abstand mit Barlow und Komakorrektor findest du ganz einfach: Arbeitsabstand GPU ist 55mm, in diese Entfernung gehört die Fokalebene des Okulars (meist dort wo Okularkörper in Steckhülse übergeht). Das ganze dann scharf stellen. Nun Okular in Barlow einsetzen und den Fokus finden indem du Barlow und Okular verschiebst, aber nicht am Fernrohr scharf stellst. Die Barlow-Gehäuse sind meist so gerechnet, dass da nicht viel Unterschied ist. Wenn du eine Kamera nimmst, das Okular um das Auflagemaß der Kamera aus der Barlow herausziehen und mit dieser Kombi den Fokus finden.

lg Tommy
 
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