Spikes bei Wega, nicht intra-/extrafokal
Hallo Thomas,
meine Aussagen bezogen sich auf die am scharfen Bild eines Sterns oder Planeten sichtbaren Spikes, als ich davon schrieb, daß die zur Tangente senkrechte Linie die Richtung angibt. Ich meinte also die Erscheinung, die Du an Deinem absichtlich überbelichteten Wega-Foto sehen kannst, nicht das, was das extrafokale Bild zeigt. Die Überbelichtung verstärkt die Sichtbarkeit dieser Spikes. Wie Du sehen kannst, sind dort schmale dunklere Sektoren rechts (bei 3 Uhr) sowie links oben (bei 11 Uhr) und links unten (bei 7 Uhr) erkennbar. Das sind die von den aufgefächerten, aber weniger als 49° statt 60° ausfüllenden Spikes frei gebliebenen Bereiche. Wären die Spinnenstreben stärker gebogen, um innerhalb des Eintrittspupillen-Querschnitts (der etwas kleiner als der Tubusquerschnitt ist) jeweils einen 60°-Bogen zu bilden, wären die Spikes rundum gleichmäßig verteilt und ihre Flächenhelligkeit ein wenig kleiner (weil sich dieselbe Lichtleistung auf eine größere Fläche verteilt).
Das extrafokale Bild mit den Beugungseffekten zeigt etwas anderes. Hier sind nicht die Spikes, sondern die Spinnenstreben selbst quasi als Schatten in ihrer gebogenen Form zu sehen. Wenn Du mit dem Okular noch weiter heraus gehst, müßten die gewölbten Streben im Bild noch schärfer werden.
Wenn Du fragst, wie weit Du die Senkrechte zur Tangente zeichnen sollst, merke ich, daß Du mich noch nicht ganz verstanden hast. Ich will deshalb ein wenig weiter ausholen:
1. Wenn Du als Spinne nur ein einziges geradlinig wie ein Durchmesser durch die Mitte gespanntes Blech verwendet hättest, hättest Du im scharfen Wega-Bild nur zwei Spikes an Wega gesehen, die in zueinander entgegengesetzten Richtungen genau RECHTWINKLIG zur Spinnenstrebe verlaufen wären. Denn die Beugung erzeugt Spikes RECHTWINKLIG zur Kante bzw. hier zur Strebe, und zwar nach beiden Seiten. Hättest Du nur eine einarmige Strebe, also nicht wie ein Durchmesser, sondern nur wie ein Radius, dann gibt es nicht etwa nur einen Spike, sondern genauso zwei einander entgegengesetzt gerichtete Spikes wieder in einer zur Strebe RECHTWINKLIGEN Richtung, die bei gleicher Strebendicke aber nur halb so hell wären. Da aber eine einzige Strebe mechanisch nicht sehr stabil wäre und deshalb dicker sein müßte, wäre dann auch die Spikeshelligkeit wieder größer, so daß man auf diese Weise nichts gewinnt.
2. Wenn Du eine 4er-Spinne in Kreuzform (rechtwinklig) hättest, z.B. bei auf den Horizont ausgerichtetem Fernrohr mit einem Kreuzbalken horizontal und dem anderen vertikal, dann erzeugen die beiden horizontalen Spinnenstreben die vertikalen Spikes, nämlich einen nach unten und einen nach oben), und die vertikalen Streben erzeugen die horizontalen Spikes (einen nach links, einen nach rechts).
3. Wenn Du eine 3er-Spinne hast, die wie ein T aussieht, also zwei Streben, die als Durchmesser durchs Rohr laufen, und eine, die rechtwinklig dazu nur einen Radius bildet, also nur von einem Rand zur Mitte und nicht darüber hinaus führt, dann hast Du ebenfalls wie unter 2. genau vier Spikes. Die nur einen Radius bildende Strebe (= senkrechter T-Balken) erzeugt zwei einander entgegengesetzte Spikes rechtwinklig zu dieser Strebe. Und jede der beiden zusammen einen Durchmesser (= den waagerechte T-Balken) bildenden Streben erzeugen zwei einander entgegengesetzte Spikes rechtwinkelig zur Strebe, wobei die Spikes der einen Strebe genau auf denen der anderen Strebe liegen, so daß sie zusammen doppelt so hell sind. Falls alle Streben gleich dick sind, dann werden die beiden von der Radius-Strebe gebildeten Spikes also halb so schwach wie die von den Durchmesser-Streben gebildeten Spikes sein.
4. Wenn Du eine 3er-Spinne hast, die aus drei jeweils 120° aufspannenden Streben besteht, erzeugt auch wieder jede einzele Strebe zwei Spikes, die zueinander entgegengesetzt gerichtet sind und rechtwinklig zur erzeugenden Strebe verlaufen. Da jede Strebe also 2 Spikes erzeugt, hier aber im Gegensatz zu den vorherigen Spinnen jede eine andere Richtung hat, fallen hier nicht die Spikes verschiedener Streben zusammen. Also bekommt man nun 6 Spikes, die jeweils 60° auseinander liegen und (wieder gleiche Strebendicke wie oben vorausgesetzt) jeweils halb so schwach sind wie die Spikes des 4er-Spinne. Darüber, was nun ästhetisch schöner ist, nämlich 6 Spikes schwacher Helligkeit oder 4 Spikes doppelter Helligkeit, gehen die Meinungen auseinander. Das muß jeder nach seinem Geschmack entscheiden. Ich halte 6 schwache Spikes für weniger aufdringlich als 4 doppelt so helle.
5. Wenn Du nun gebogene Streben hast, kannst Du Dir jeden Streben-Boden in kurze geradlinige Teilstücke zerlegt denken, deren jedes nun zum jeweiligen Strebenverlauf RECHTWINKLIGE Spikes erzeugt. Hast Du eine gebogene 3er-Spinne aus jeweils 60°-Bögen und stellst Dir vor, jeder Bogen bestünde aus 7 geradlinigen Teilstücken, die an den Stoßstellen jeweils um 10° abgeknickt sind, so erzeugt jedes Teilstück zwei Spikes, der aus 7 Teilstücken zusammengesetzte „Bogen” also 14 Spikes, welche fächerförmig jeweils 10° zwischen benachbarten Spikes aufspannen. Zusammen spannen die 7 auf der einen Seite des „Bogens” liegenden Spikes 60° (zwischen dem 1. und dem 7. Spike) auf, und genauso tun es die auf der anderen Seite liegenden Spikes auch. Wenn Du die Teilstücke kleiner machst, Du Dir also z.B. 14 statt 7 Teilstücke denkst, dann bekommst Du, weil die Teilstücke nun nur noch halb so lang sind, nur noch halb so schwache, aber weil es doppelt so viele Teilstücke sind, auch doppelt so viele (= 14) Spikes, die nun im 13 Abständen von jeweils ca. 4,6° zusammen auf jeder Seite wieder 60° aufspannen. Nun machst Du die Teilstücke nochmals halb so klein, und das wiederholst Du (theoretisch) unendlich oft, bis aus der Streckenzug ein richtig runder Kreisbogen geworden ist. Dann hast Du kaum mehr sichtbare, unendlich dicht aneinandergrenzende Spikes in einem 60°-Fächer auf einer und in einem weiteren 60°-Fächer auf der entgegengesetzten Seite.
Gleiches denkst Du Dir mit den anderen beiden gewölbten Streben, deren entsprechende Spikes-Fächer auch jeweils zwei 60°-Sektoren bilden, und zwar so, daß alle sechs 60°-Fächer der drei Streben zusammen einen 360°-Fächer = Vollkreis bilden. Das sind dann die schwächstmöglichen Spikes, die als „Spikes” gar nicht mehr wahrnehmbar sind, sondern nur den Kontrast in der Umgebung des Sterns oder Planeten etwas herabsetzen.
Wenn ich sagte, daß Du zu den Tangenten die Senkrechten zeichnen solltest, so zeigen Dir diese Senkrechten nur die RICHTUNG der Spikes an, nicht den Ort, an dem sie sich befinden. Der Ort ist immer die Umgebung des Bildpunktes (Sterns, Planetenbildes): Die Spikes gehen von diesem Bildpunkt aus in die durch die genannte Senkrechte definierte Richtung und werden mit zunehmendem Abstand vom Ausgangspunkt immer schwächer, bis sie nicht mehr sichtbar sind. An hellen Sternen sind lange Spikes sichtbar, an weniger hellen Sternen kurze und an noch weniger hellen Sterne gar keine mehr.
Wie lang die Spikes sind und ab welcher Sternhelligkeit man sie nicht mehr sehen kann, läßt sich so nicht bestimmen. Das hängt außer von der Spinnenart und Strebendicke relativ zur Teleskopöffnung auch von der Helligkeit des Sterns, von der Belichtung und von der Empfindlichkeit sowie der Gradationskurve des Films oder Sensors ab.
Nun noch eine ganz andere Sache. An Deinem überbelichteten Wega-Foto fällt mir auf, daß der Spikes-Fächer nicht homogen innerhalb der jeweiligen ca. 49°-Sektoren ist, sondern daß da doch noch einige richtig scharfe „Strahlen” erkennbar sind. Das deutet darauf hin, daß sich im Strahlengang noch weitere Hindernisse befinden. Schau doch mal aus Richtung der opt. Achse ±2° ohne Okular durch den Fokussierer, nicht nur mittig, sondern auch am Rand seiner „lichten Weite”, und prüfe, ob die leicht abgewinkelten Enden der Strebenbleche oberhalb des Fangspiegels nicht in den Strahlengang ragen. Wenn das der Fall ist, erzeugen diese „Spitzen” zusätzliche Spikes. Ferner scheint es mir, als könnten die vier Befestigungsschrauben Deines Fokussierers etwas zu lang sein (siehe Foto in Deiner Bauanleitung) und so tief in der Tubus ragen, daß auch sie noch vom Strahlengang erfaßt werden und ebenfalls weitere Spikes erzeugen. Dann solltest Du alles, was da störend in den Strahlengang ragt, abschneiden oder abfeilen (Befestigungsschrauben kürzen, innere Enden der Fangspiegelstreben schräg abschneiden oder nach innen zur opt. Achse hin biegen, so daß sie vom Fangspiegel verdeckt werden). Nach diesen Maßnahmen, sollten die jetzt noch erkennbaren diskreten Spikes verschwunden sein.
Und noch ein Nachtrag: Du schreibst weiter oben aufgrund meines Hinweises auf die mit 49° statt 60° zu kleinen Bögen, daß man das nicht „curved spider” nennen sollte. Doch, das sind trotzdem „curved spieder”, nur halt nicht mit optimaler Bogengröße. Die muß stets als Summe aller Bögen 180° ergeben, also bei einer 3er-Spinne 60° und bei einer 4er-Spinne 45° pro Strebe betragen. Weil aber immer nur der Teil des Bogens zählt, der innerhalb des Eintrittspupillenquerschnitts liegt, und weil der Tubus-Innendurchmesser immer größer als der Hauptspiegeldurchmesser ist, muß der volle Strebenbogen sogar noch etwas länger als 60° bzw. 45° sein - um wieviel, kann man am einfachsten zeichnerisch ermitteln.
MfG Walter E. Schön
