Echtes Scheinbares Gesichtsfeld Okulare

[Achim]

Hallo,

es ist allgemein bekannt, dass die Angaben bei Nagler-Okularen über die größe des scheinbaren Gesichtsfeld nicht mit den echten scheinbaren GF's korrespondieren. Dem Auge wird über Verzeichnung mehr Öffnungswinkel 'vorgegaukelt'. Das tatsächliche scheinbare Gesichtsfeld wird über die Feldblende begrenzt.

TeleVue ist so freundlich alle notwendigen Angaben zu publizieren TeleVue-Link , so dass sich mit einfacher Geometrie die 'echten' scheinbaren GF's ermitteln lassen.

Bei Nagler-Okularen bewegen sich diese zwischen 67,9 (26er) und 71,1 (17er) Grad. Das ist schon ein erheblicher Unterschied.
Ich habe mal alle Okus durchgerechnet; dabei zeigt sich, dass sich der Effekt nicht nur auf die Nagler beschränkt, bei den Panoptiks sind es von 57,9 (24er) bis 59,4 (15er) Grad, den Radian 53,9 (18er) bis 57,6 (3er)Grad, selbst bei den Plössel sind es 44,2 (8er) bis 46,3 (20er) Grad.
Nagler werden mit 82 Grad, Panoptik mit 68 Grad, Radian mit 60 Grad und Plössel mit 50 Grad beworben.

In anderen Worten: die Durchmesser der scheinbaren Gesichtsfelder sind bei den Naglern ca. 16%, den Panoptiks ca. 14%, den Radians ca. 8% und den Plössel ca. 9% geringer.

Ich bin verblüfft, dass der Effekt auch bei den anderen Typen so markant sind. Nun stellt sich mir die Frage, wie sieht es bei anderen Okularherstellern aus? Kennt jemand die Feldblendendurchmesser der Pentax, Hyperions (preislich deutlich niedrige positioniert), oder den Speers Whalers?

Wenn die TV-Angaben 'branchenüblich' sind wäre zumindest eine Vergleichbarkeit gegeben.

Bitte nicht missverstehen: ich will die Nagler-Okulare oder TeleVue allgemein keinesfalls schlechtreden (habe selber nur noch Okulare von TV und bin damit zufrieden) Es interessiert mich jedoch eine echte Vergleichbarkeit der Gesichtsfeldergrößen.

Viele Grüße

Achim

p.s. bei dem neuen Ethos errechnet sich ein echtes GF von 81,2 Grad, also 18,8% weniger als beworben

 

[Cereso]

Hallo Achim,

da schau doch mal auf meiner Homepage (link siehe unten) bei den verschiedenen Okularen nach - ich habe da fast alles in der Weise gemessen, wie sie Dich hier interessiert, d.h. die "echten" scheinbaren Gesichtsfelder bestimmt.
Ist recht interessant, es gibt oft Abweichungen nach unten, in Einzelfällen aber auch nach oben. Die Abweichungen stammen nicht nur aus einer Verzeichnung, sondern auch aus im Schnitt etwas geschönten Angaben der Hersteller.

Grüße,

Carsten

 

[Ehemaliger Benutzer (6068)]

Hallo Achim,

zu den Speers kannn ich sagen, dass sie bei drei bis vier mir bisher möglichen Vergleichen gegenüber den zur Verfügung stehenden Naglern den etwas größeren tatsächlichen Himmelsausschnitt zeigen.
Dies "bezahlt" man bei sehr genauem Hinsehen bei den Speers bis 14 mm Brennweite mit den etwas "dickeren" Sternen am äußersten Gesichtsfeldrand bei Verwendung schneller Optiken ab ca. F/5. Das 17er (18er alt) Speers fällt als langbrennweitigstes Okular der Serie an F/5 schon stark in der Randschärfe ab.
Gemessen habe ich das tatsächliche Feld der Speers nicht.

Gruß und CS
*entfernt*

 

[Achim]

Hi Carsten,

ich frage zur Sicherheit nochmals nach: die von dir auf deinen Seiten angegebenen Gesichtsfelder basieren auf Feldblendenmessungen?

Vielen Dank für deine Info's

Achim

 

[AndreasBraun]

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Bei Nagler-Okularen bewegen sich diese zwischen 67,9 (26er) und 71,1 (17er) Grad. Das ist schon ein erheblicher Unterschied.

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p.s. bei dem neuen Ethos errechnet sich ein echtes GF von 81,2 Grad, also 18,8% weniger als beworben

Hallo Achim,

hier liegt ein Missverständnis vor. Astronomische Okulare - insbesondere Weit- und Ultraweitwinkelokulare - werden meistens nicht nach der "Tangens"-Formel (Orthoskopie), sondern nach der "Arcus"-Formel (Winkelgetreu) gerechnet.

Das scheinbare Gesichtsfeld SGF in Grad ergibt sich dann aus der Feldblende FB in mm und der Okularbrennweite FOk in mm zu

SGF = (FB/FOk)*57,3

Beim Nagler 26 mit FB = 35 mm ergibt das 77,1°, und beim Ethos mit FB = 22,3 mm ergibt sich 98,3°.

CS

Andreas

 

[Sven_Wienstein]

Hallo Achim,

auch nach der genaueren Arctan-Beziehung gemessen bleibt ja immer noch ein deutlicher Anteil an Verzeichnung, und das ist bei den astronomisch genutzten Okularen auch normal, insbesondere bei Weitwinkel-Okularen. Im Allgemeinen scheint die Verzeichnung zuzunehmen, je besser die Randabbildung bei schnellen Optiken wird. Das kann aber auch nur zufällig so sein.
Verzeichnung ist auch der Grund dafür, weshalb die beworbenen scheinbaren Gesichtsfelder stimmen. Die Gesichtsfelder erscheinen so groß, wobei manche Hersteller schonmal um einen kleinen Betrag ungenaue sind, weil das scheinbare Gesichtsfeld durch Verzeichnung anwächst. Recht deutlich wird das beim Vergleich 13mm Nagler Typ 6 gegen 13mm Hyperion. Das Hyperion mit 68° scheinbarem Feld zeigt einen größeren Himmelsausschnitt, als das Nagler mit 82° scheinbarem Feld. Trotzdem sieht jeder beim Durchsehen sofort, dass das scheinbare Feld des Naglers tatsächlich größer ist, als das des Hyperions.
Von Pentax gab es mal (japanisch beschriftete) Diagramme mit Kurven zur Verzeichnung und Bildfeldwölbung. Leider finde ich sie bei Pentax gerade nicht. Da konnte man sehen, wie sich die Verzeichnung übers Feld ändert. In der Bildmitte, wofür die Okularbrennweite gilt, hat man eben keine Verzeichnung, und zum Rand hin ändert sich das, je nach Okular unterschiedlich.
Also eine ganz normale Sache, der man sich einfach nur bewusst sein muss.

Clear Skies
Sven

 

[Michael55plus]

Hallo Achim,

Nun stellt sich mir die Frage, wie sieht es bei anderen Okularherstellern aus? Kennt jemand die Feldblendendurchmesser der Pentax, Hyperions

für die Hyperions findest Du die Feldblendendurchmesser im Hyperion-Prospekt
( im linken oberen Eck, evt. zoomen, falls es ein bißchen klein ist).

Klare Sicht, Michael

 

[Cereso]

Hallo Achim,

die Messungen beruhen nicht auf der Messung von Feldblenden, sondern auf der Bestimmung des wahren Gesichtsfeldes und Rückrechnung daraus auf ein äquivalentes unverzeichnetes scheinbares Gesichtsfeld.
Das ist leider alles nicht ganz einfach, und auch alles nicht unangreifbar. Verzeichnung heißt ja im Grunde nichts anderes als dass die Okularbrennweite über das Gesichtsfeld nicht konstant bleibt. Unter "Kennzahlen" gibts da bei mir ein wenig Erläuterung. Immerhin erlauben meine Daten, mittels der einfachen (nicht exakt gültigen) Beziehung zwischen wahrem und scheinbarem Gesichtsfeld hier die wahren Gesichtsfelder für die verschiedenen Okulare an verschiedenen Teleskopen zu berechnen.
Das ist in meinen Augen praktisch, aber im Grunde nicht mathematisch korrekt.

Grüße,

Carsten

 

[AndreasBraun]

Hallo Achim,

die Messungen beruhen nicht auf der Messung von Feldblenden, sondern auf der Bestimmung des wahren Gesichtsfeldes und Rückrechnung daraus auf ein äquivalentes unverzeichnetes scheinbares Gesichtsfeld.

Hallo Carsten,

das ist doch dasselbe. Das wahre Gesichtsfeld ergibt sich ausschließlich aus dem Durchmesser der Feldblende und der Teleskopbrennweite. Alternativ kann man natürlich auch die Durchlaufdauer eines äquatornahen Sterns nehmen und dann daraus und aus der Teleskopbrennweite die Feldblende errechnen.

Völlig korrekt ist es natürlich, dass das daraus gerechnete SGF durch praktisch immer vorhandene Verzeichnung beeinflusst wird.

Die in den erwähnten Kennzahlen angegebene Formel (10) ist aber nicht in Ordnung.

Bei winkelgetreuer Abbildung - d.h. konstante Vergrößerung über das gesamte Bildfeld - muss es richtig heißen:

SGF = (Feldblende/Okubrennweite)*(180/Pi).

Bei orthoskopischer Abbildung - d.h. abnehmende Vergrößerung zum Feldrand - lautet die Formel:

SGF = 2*arctan(Feldblende/2*Okubrennweite).

Beides in einer Formel geht nicht.

Andreas

 

[glahn]

Nabend Achim,

messe doch einfach mal die Sterndurchlaufzeit und errechne so das wahre Gesichtsfeld (Dek vom Stern beachten). Annehmen muss man dann natürlich die exakte Richtigkeit der Brennweitenangabe. Über die Feldberechnung von Okularen wurde ja schon des öfteren lang, hitzig und konträr diskutiert. Ehe ich mich stundenlang einlese messe ich einfach selbst nach
Ich hatte das mal mit mehreren Okularen gemacht, finde zwar auf die Schnelle die Werte nicht wieder, meine mich aber erinnern zu können:

- Pentax XW 3,5; 7 und 14 - alle 3 exakt 70° (angegeben 70°)
- TV Panoptic 35 - 65° (angegeben 68°)
- TV Nagler Typ 1 - 75° (nach etlichen Messungen, angegeben mit 82°)
- Wide Scan III 20mm - 85°! (zeigte im 1:1 Vergleich deutlich mehr Feld als das 24mm Pano, angegeben mit 84°)

Überrascht hat mich das "kleine" Feld vom Nagler. Ähnliche Werte hatte ich auch mal im Netz gefunden, wo auch mittels Sterndurchlauf die Werte bestimmt wurden. Wenn ich mich richtig erinnere schnitten andere Nagler aber besser ab und kamen teilweise auf 80° (ich glaube das waren welche vom Typ 6)

Viele Grüße, uwe

 

[Sven_Wienstein]

Hallo Uwe,

sieht zwar nett aus für die Pentax, aber sie haben über's Feld keine gleichmäßige Verzeichnung. Man könnte sagen, dass die Okulare auf den letzten paar Grad des Feldes "zurückrudern", was vorher an Verzeichnung aufgebaut wurde.
Schade, dass ich diese Pentax-Diagramme nicht ergooglen kann.

Clear Skies
Sven

 

[Cereso]

Hallo Andreas,

Hallo Achim,

die Messungen beruhen nicht auf der Messung von Feldblenden, sondern auf der Bestimmung des wahren Gesichtsfeldes und Rückrechnung daraus auf ein äquivalentes unverzeichnetes scheinbares Gesichtsfeld.

Hallo Carsten,

das ist doch dasselbe. Das wahre Gesichtsfeld ergibt sich ausschließlich aus dem Durchmesser der Feldblende und der Teleskopbrennweite. Alternativ kann man natürlich auch die Durchlaufdauer eines äquatornahen Sterns nehmen und dann daraus und aus der Teleskopbrennweite die Feldblende errechnen.

Ja, beide Methoden sollten äquivalent sein.

Die in den erwähnten Kennzahlen angegebene Formel (10) ist aber nicht in Ordnung.

Bei winkelgetreuer Abbildung - d.h. konstante Vergrößerung über das gesamte Bildfeld - muss es richtig heißen:

SGF = (Feldblende/Okubrennweite)*(180/Pi).

Bei orthoskopischer Abbildung - d.h. abnehmende Vergrößerung zum Feldrand - lautet die Formel:

SGF = 2*arctan(Feldblende/2*Okubrennweite).

Beides in einer Formel geht nicht.

Andreas

Die Formel (10) ist die der orthoskopischen Abbildung. Der Faktor 180/Pi ist nur bei der Berechnung mit Excel nötig, um vom Bogen- ins Winkelmaß zu kommen. Da steht auch ein entsprechender Kommentar drunter.

Grüße,

Carsten

 

[AndreasBraun]

Die Formel (10) ist die der orthoskopischen Abbildung. Der Faktor 180/Pi ist nur bei der Berechnung mit Excel nötig, um vom Bogen- ins Winkelmaß zu kommen. Da steht auch ein entsprechender Kommentar drunter.

Grüße,

Carsten

Hallo Carsten,

das ist völlig in Ordnung. Nur sollte man bei astronomischen Okularen, insbesondere Weitwinkelokus, besser die winkelgetreue Abbildung benutzen, und genau das ist ja auch bei der Formel (9) der Fall. Beim Übergang von Formel (9) zu Formel (10) könnte man daher leicht ins Stolpern kommen.

Grüße

Andreas

P.S. Die beiden UWANs (28 und 16) sind immer noch mit großem Erfolg im Einsatz.

 

[UlrichK]

Hallo Uwe,

zu den Pentax Okularen gibt es auch noch weiterreichende Info´s:

Pentax XW

(man beachte v.A. die Korrektur des XW 5 im Vergleich zum XW 14 ... entgegengesetzte Bildfeldkrümmung und quasi bis zum Rand Astifrei!)

-

zu den Pentax XO Okularen (siehe hier):

Pentax XO

Man sieht hier sehr schön, wie gleichmäßig die Verzeichnung über´s Feld verläuft.


Solche Angaben würde ich mir von Allen High-End Herstellern wünschen und frage mich, wiso sich das m.W.n. bisher kein Anderer "getraut" hat. :gutefrage:


Viele Grüße,
Ulrich

 

[Sven_Wienstein]

Hallo Ulrich,

na bitte, da sind sie ja! Wenn ich mir auch was wünschen dürfte: Auf Englisch, wenigstens auf Englisch...

Clear Skies
Sven

 

[Cereso]

Hallo Andreas,

freut mich mit den UWAN´s! :super:

Hier mal ein kleines Bild zum Verständnis für die Mitleser (und auch für mich):

Link zur Grafik: http://www.astro-okulare.de/Astrofoto/ortho.jpg

Hier zeigt sich der Unterschied der beiden Formeln für winkeltreue und orthoskopische Abbildung. Die orthoskopische Abbildung ist verzeichnungsfrei, erfordert aber eine zum Bildrand zunehmende Brennweite. Winkeltreue Abbildung hat eine konstante Brennweite, dafür aber kissenförmige Verzeichnung. Das scheinbare Gesichtsfeld ist bei winkeltreuer Abbildung größer, eine Folge der konstanten Vergrößerung zum Rand hin.
Und - Du hast recht. Sinnvoller in diesem Zusammenhang wäre die Angabe der Berechnung für die winkeltreue Abbildung, denn hier ist die Brennweite konstant.

Schwierig wieder, heute.

Grüße,

Carsten

 

[AndreasBraun]

Hier mal ein kleines Bild zum Verständnis für die Mitleser (und auch für mich):

Link zur Grafik: http://www.astro-okulare.de/Astrofoto/ortho.jpg

Hier zeigt sich der Unterschied der beiden Formeln für winkeltreue und orthoskopische Abbildung. Die orthoskopische Abbildung ist verzeichnungsfrei, erfordert aber eine zum Bildrand zunehmende Brennweite. Winkeltreue Abbildung hat eine konstante Brennweite, dafür aber kissenförmige Verzeichnung. Das scheinbare Gesichtsfeld ist bei winkeltreuer Abbildung größer, eine Folge der konstanten Vergrößerung zum Rand hin.
Und - Du hast recht. Sinnvoller in diesem Zusammenhang wäre die Angabe der Berechnung für die winkeltreue Abbildung, denn hier ist die Brennweite konstant.

Schwierig wieder, heute.

Grüße,

Carsten

Hallo Carsten,

eine super Grafik, einfach, übersichtlich und auf Anhieb verständlich. Gratuliere.

Grüße

Andreas

 

[Achim]

Hallo,

vorneweg vielen Dank für die Diskussionsbeiträge. Es ist mir nun auch der Unterschied zwischen Winkeltreu und orthoskopisch deutlich geworden.

Wenn ich es richtig verstehe wäre somit bei winkeltreuer Betrachtung die Brennweite des Okulars gleich der Hypothenuse eines gedachten Dreiecks mit Spitze = Brennpunkt
und Gegenkathete = Feldblendendurchmesser / 2.

Berechne ich über diesen Weg die Öffnungswinkel und damit scheinbaren Okulargesichtsfeldern komme ich bei den

TV Plössels auf 49,4 bis 50,6 Grad
TV Radians auf 61 bis 63 Grad
TV Panoptiks auf 67,1 bis 69,5 Grad
TV Naglers auf 84,6 bis 91,2 Grad

Die so berechneten Werte passen für Plössel und Panoptiks passen sehr gut zu den Herstellerangaben (50 Grad bzw. 68 Grad), Radians weisen etwas (lt. TV 60 Grad) , Naglers teilweise deutlich höhere Werte (lt TV 82 Grad) aus.

Uwe's Messungen von Sterndurchlaufzeiten zeigen aber effektiv geringere als die angegebenen 82 Grad.

Ich sehe schon: am besten mal selbst mittels Durchlaufzeitenmessung bestimmen, dazu bieten sich Vollmondnächte an ;-)

Viele Grüße

Achim

p.s. bei der winkeltreuen Berechnung für das neue Ethos ergäbe sich sogar ein Wert von 118 Grad - was mache ich nun falsch?

 

[Sven_Wienstein]

Hallo Achim,

die grundlegende Frage ist, was möchtest Du wissen?!
a) Das wahre Feld
Das lässt sich nur anhand der Feldblende und der Teleskopbrennweite ermittelnt, experimentell als Sterndurchlaufzeit messen, aber an die Deklination denken oder im Löwn oder Orion einen der hellen äquatornahen Sterne nehmen.

b) Das scheinbare Feld
Ergibt sich aus dem optischen Aufbau, quasi als Resultat der Verzeichnungskurve. Orthoskopische oder Winkeltreue Verzeichnung wird kein Okular in Reinform aufweisen, es wird immer eine Mischform sein. Insofern macht es keinen Sinn, hier wild zu rechnen. Allenfalls kann man messen, bis zu welchem Winkel man aus der Austrittspupille heraus an der Feldblende vorbei kommt, aber auch da wird es schwankungen geben je nach Teleskopsystem, in dem ja Flattener, Reducer, oder auch z.B. bei Cassegrain-Systemen andere Negativ-Elemente Einfluss auf den Strahlengang haben.
Somit bleibt für das scheinbare Feld sinnvoll eigentlich nur das "Durchsehen". Einem Nagler mit 82° sieht man sein größeres Scheinbares Feld im Vergleich zum Panoptic mit 68° schon an.

Clear Skies
sven

 

[AndreasBraun]

p.s. bei der winkeltreuen Berechnung für das neue Ethos ergäbe sich sogar ein Wert von 118 Grad - was mache ich nun falsch?

Hallo Achim,

Deine Rechnung ist richtig, und damit wären die 118° für das Ethos auch korrekt. Bei der Grafik von Carsten ist aber zur besseren Übersichtlichkeit eine Vernachlässigung getroffen worden, die bei sehr großen SGFs tatsächlich zu dem von Dir festgestellten falschen Ergebnis führt.

Strenggenommen muss der halbe Feldblendendurchmesser auf den Kreis mit dem Radius der Okubrennweite abgewickelt werden. Dann schneidet die rote Linie der Feldbegrenzung den Kreis nicht im Abstand der halben Feldblende über der Achse (wie in der Grafik), sondern in einem - etwas tiefer liegenden - Punkt des Kreises, der auf dem Kreis einen Abschnitt vom halben Feldblendendurchmesser begrenzt. In Carstens Grafik also zwischen dem roten und dem grünen Strahl.

Daher auch die Formel "SGF = (FB/FOk)*57,3"

CS

Andreas

 

[Cereso]

Wenn ich es richtig verstehe wäre somit bei winkeltreuer Betrachtung die Brennweite des Okulars gleich der Hypothenuse eines gedachten Dreiecks mit Spitze = Brennpunkt
und Gegenkathete = Feldblendendurchmesser / 2.

Hallo Achim,

nein, die Brennweite des Okulars bei winkeltreuer Abbildung muss eine Konstante über das Gesichtsfeld sein und ist (hoffentlich!) identisch mit der Hersteller-Angabe. Die rote Linie reicht ja auch nur bis zum Kreis.
Die grüne Linie als Hypothenuse gibt mit Ihrer Länge die Brennweite an, die das Okular am Ende des Gesichtsfeldes haben müsste, wenn es orthoskopisch abbilden würde.
Die Nagler-Ergebnisse von vielleicht 77° (mit den Televue-Angaben und einer winkeltreu-Annahme) liegen noch unterhalb des scheinbaren Gesichtsfeldes von 82°, d.h. die Brennweite dieser Okulare nimmt nach außen hin sogar ab, sofern TeleVue beim gesehenen Öffnungswinkel der Naglers nicht schönt.
Sven hat aber natürlich recht, wenn er sagt, dass man ohne Kenntnis des speziellen Optik-Designs scheinbares (jetzt als gesehener Öffnungswinkel zur Feldblende) und wahres Gesichtsfeld nicht miteinander verbinden kann.

Nichts ist so einfach wie es scheint...

Grüße,

Carsten

 

[UlrichK]

Hallo Carsten,

Nichts ist so einfach wie es scheint...

daher sollten wir uns vielleicht erstmal damit begnügen, von den Okularherstellern den effektiven Feldblendendurchmesser und das wahre Gesichtsfeld zu erfahren.

Die von mir oben verlinkten Pentaxdiagramme scheinen ja bereits "Kennern" Schwierigkeiten bei der Interpretation zu bereiten (wie man noch weiter oben sieht)...


Grüße,

Ulrich


P.S.:
Damit könnte man m.E. auch besser aufzeigen, welches Okular tatsächlich das größere, zufriedenstellend korrigierte wahre Feld hat.
In Bezug auf Sterndurchlaufzeit (Dobsonnachschubszeit) und Objekt sauber in das Gesichtsfeld hineinpass- Hinsicht, sicher der geschicktere Ansatz, oder?