Glattheit vs. Strehl | Astronomie.de - Der Treffpunkt für Astronomie

Glattheit vs. Strehl

Mojo

Mitglied
Stimmt die Behauptung, daß die Glattheit einer Spiegeloberfläche in den Strehl-Wert mit eingeht? Oder anders herum gefragt: Kann es einen Spiegel mit sehr glatter Oberfläche und einem gemessenen Strehl von 0.7 geben? Wer weiß Rat?

-Udo.
 

Telescopia

Mitglied
Strehl sagt hauptsächlich etwas über die Form der Wellenfront, nicht über die Beschaffenheit der Oberfläche.
Zum Beispiel hatte der Hubble-Spiegel eine extrem glatte Oberfläche, aber taugte die Form ganz und gar nicht.

Telescopia
 

suessenberger

Mitglied
Hallo Udo,

"Oberflächenrauhigkeit" beeinflusst offenbar - im Gegensatz zur "Grobtopographie" der Spiegeloberfläche - vor allem den Streulichtanteil im entstehenden Bild. Siehe z.B.: http://snipurl.com/95rt
So ist also durchaus eine "glatte" Optik mit ungenügender Gesamttopografie (und entsprechend niedrigem Strehl-Wert) denkbar.

Grüße: Uwe
 

Kurt

Mitglied
Stimmt die Behauptung, daß die Glattheit einer Spiegeloberfläche in den Strehl-Wert mit eingeht?
Das ist keine Behauptung sondern definitiondgemäß gegeben. Zum Xundfünfzigsten Male: man kann das in der Fachliteratur z. B. bei Suiter nachlesen.
Kann es einen Spiegel mit sehr glatter Oberfläche und einem gemessenen Strehl von 0.7 geben? Wer weiß Rat?
Aber ganz klar, wenn der Spiegel z.B. unvollständig parabolisiert, astigmatisch und/oder mit Zonen durchsetzt ist, dann kann man diese Fehler mit bekannten Messverfahren wie Interferometrie oder Foucault messen und in Strehl umgerechnen. Solche Fehler haben nicht zwingend eine rauhe Oberfläche zur Folge.
Gruß Kurt
 

Kurt

Mitglied
Hi Telescopia,
Strehl sagt hauptsächlich etwas über die Form der Wellenfront, nicht über die Beschaffenheit der Oberfläche.
das hängt davon ab, wie der Strehl ermittelt worden ist. Selbstverständlich kann und sollte man auch die Rauhigkeit der Oberfläche messen und ihren RMS- Wert in die Strehlberechnung mit einbeziehen.
Zum Beispiel hatte der Hubble-Spiegel eine extrem glatte Oberfläche, aber taugte die Form ganz und gar nicht.
Das ist wohl richtig, zwingt aber nicht zu Deiner obigen Schlussfolgerung. Speziell zu Hubble gibt es den Spruch: jeder halbwegs erfolgreiche Spiegelaschleifer hätte die dicke Fehlkorrektur noch vor dem Start des Teleskopes bemerkt. <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/tongue.gif" alt="" />
Gruß Kurt
 

suessenberger

Mitglied
Hallo Kurt,
Selbstverständlich kann und sollte man auch die Rauhigkeit der Oberfläche messen und ihren RMS- Wert in die Strehlberechnung mit einbeziehen.
Hierzu nur zwei Zitate:
"Angenommen Microripple sei bei einigermaßen sorgfältiger Politur kein Thema, wie dicht muss das Messraster (Anzahl der Messpunkte/ Spiegelfläche) bei der Interferometrie sein um statistisch gesicherte Aussagen zur Genauigkeit des RMS- bzw. Strehl- Wertes zu bekommen?
----------------
Die Dichte der Punkte ist ausreichend, wenn in der Breite einer abgesunkenen Kante
wenigstens 2 vorhanden sind, bei flach verlaufenden Stellen kann der Abstand auch größer sein.
Die Meinung das durch eine hohe Punktezahl auch die Mikrorauheit erfasst werden kann, ist falsch.
Die Mikrorauheit wird zwar auch mit einen Interferometer gemessen aber das ist einesmit einen Mikroskopobjektiv und da wird nur eine Fläche von 0.2 x 0.3 mm gemessen."
Aus: http://www.astrotreff.de/topic.asp?ARCHIVE=true&TOPIC_ID=9012&SearchTerms=seidel

At 08:45 04-09-02 +0200, Stathis Kafalis wrote:

>Hello James, hello list,
>
>I just read Suiter, p. 245ff again. Yes, even severe roughness degrades
>the in- focus star
>image only little. But I am wondering, why a smooth mirror shows a clearer
>test slit or
>cleaner ronchi lines in a lab set up like Wolfgangs. Is there an
>explanation for that?

Probably for the same reason that a rough mirror degrades planetary images
more than it does stars - because you're viewing an extended source. High
spatial frequency errors on the wavefront lead to loss of contrast at low
spatial frequencies in the image, so it's relatively large and low contrast
details that suffer from rough optics.
(...)
One thing this exercise shows is that Strehl ratio doesn't quite tell the
whole story - it tells you more or less how much light is lost from the
airy disk, but it doesn't tell you where it goes. For that you need to look
at the details of the wavefront or the MTF [of course if the Strehl ratio
is high enough you don't have to care about the details because little
light is being wasted in the first place].(...)
Mike Peck
Aus: http://astro.umsystem.edu/atm/ARCHIVES/SEP02/msg00123.html

Freundliche Grüße: Uwe

 

Kurt

Mitglied
Hi Uwe,
wir sind uns wohl darüber einig, dass Rauhigkeit jedweder Art im Strehlwert mit zu berücksichtigen ist. Sonst kann er schlicht falsch sein. Es ist ebenso klar, wenn man es genau wissen will, dann braucht man dazu Messverfahren neben der einfachen Interferometrie oder Foucault. Die Tatsache, dass man z. B. mit Lyot extrem empfindlich Rauhigkeit sichtbar machen kann, sagt noch gar nichts über die optische Qualität eines Prüflings aus, sondern stiftet erst einmal Verwirrung, weil man keinen Maßstab daneben halten kann. „Bildertests“ sind Tests und oder Lichtspiele, aber eben keine Messung. Übrigens decken sich die mit Lyot gerade noch sichtbaren „Microripple“ nicht mit der nur mikroskopisch nachweisbaren Mikrorauhigkeit. Alois hat ja dazu passende Beispiele gebracht. Dabei hat er aber auch deutlich werden lassen, dass fach- und sachgerechte professionelle Politur, (auch von Amateuren beherrschbar) keine für unsere Beobachtungspraxis relevante Mikrorauhigkeit aufkommen lässt. Daraus kann man aber schließen, dass die mit einem hochauflösenden Interferometer gemessenen Strehlwerte eher vertauenswürdig sind.
Wenn Rauhigkeit überhaupt ein Problem darstellt, dann wohl besonders bei Optiken die aus Kostengründen im „Schnellgang“ poliert worden sind. Die sind dann wahrscheinlich rau und auch noch mikrorau.

Die Feinheiten in der Auswirkung der Rauhigkeit auf die Kontrastübertragung hab ich frei nach Suiter jüngst hier im Board auch schon angesprochen. Ich darf mich mal selber zitieren:“ ... erst bei der Betrachtung der sog. Modulationstransferfunktion (= MTF = Kontrastübertragungsfunktion ) gibt es Unterschiede: gleiche RMS- Fehler für „microripple“ bzw. „medium scale roughness“ , also gleiche Strehl- Werte ergeben jeweils einen etwas anderen Verlauf der MTF – Kurve. Bei Strehlwerten von 90% oder mehr sind diese Unterschiede aber praktisch völlig belanglos.“
Siehe Link

Es wäre sehr nett, wenn Du den englische Text Deines Postings fairer weise übersetzen würdest, damit auch Leser mit weniger Englischkenntnissen der Diskussion folgen können. Sonst übernehme ich das auch noch. Ich nehme an, Deine Mühe galt nicht nur mir.

Gruß Kurt
 
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suessenberger

Mitglied
Hallo Kurt,

wir sind uns wohl darüber einig, dass Rauhigkeit jedweder Art im Strehlwert mit zu berücksichtigen ist. Sonst kann er schlicht falsch sein. Es ist ebenso klar, wenn man es genau wissen will, dann braucht man dazu Messverfahren neben der einfachen Interferometrie oder Foucault. Die Tatsache, dass man z. B. mit Lyot extrem empfindlich Rauhigkeit sichtbar machen kann, sagt noch gar nichts über die optische Qualität eines Prüflings aus, sondern stiftet erst einmal Verwirrung, weil man keinen Maßstab daneben halten kann.
Ich denke, die von Dir unterstellte „Verwirrung“ reduziert sich in dem Maße, in dem man mit dem Werkzeug „Lyot-Test“ praktische Erfahrungen gesammelt hat und die – zugegebenermaßen – subjektiven, (noch?) nicht quantifizierbaren Ergebnisse dieses Tests in einen Gesamtzusammenhang („wie sehen die Ergebnisse der anderen Tests, bes. Spalttest, aus?“) hinsichtlich Streulicht zu stellen in der Lage ist. Dass ein Beurteilungsverfahren – vorerst - keine (deskriptiv) quantifizierbaren Daten liefert, ist jedenfalls meines Erachtens kein grundsätzliches Argument gegen ein solches Verfahren. Wenn Du einerseits sagst, „dass Rauhigkeit jedweder Art im Strehlwert mit zu berücksichtigen ist“ und andererseits nicht jedem Amateurprüfer ein Nomarski-Mikroskop zur Verfügung steht, hieße das doch in der Konsequenz: Strehl-Werte können mit Amateurwerkzeugen nicht ermittelt werden.

Übrigens decken sich die mit Lyot gerade noch sichtbaren „Microripple“ nicht mit der nur mikroskopisch nachweisbaren Mikrorauhigkeit.
Ist das tatsächlich so? Hast Du Quellen für diese These? In dem bereits zitierten posting von Alois "Link" habe ich nichts dergleichen gefunden.

Ein eventuell gangbarer Weg, dem „Lyot-Test“ den von Dir vermissten Maßstab zu verpassen, könnte doch so aussehen:
Man nimmt einen Referenzspiegel und vermisst diesen per Nomarski-Mikroskop. Man erhält somit – für bestimmte Flächenareale – die heißbegehrten Absolutwerte. Die gleichen Spiegelareale unterzieht man daraufhin dem Lyot-Test (definierte Streifenbreite, definierte Streifendichte, definierte Lichtquelle etc.) und wertet das entstehende Phasenkontrastbild mit einer (ggf. noch zu schreibenden [@ amateurastronom: wie weit bist Du inzwischen gekommen?]) geeigneten software aus. Eventuell genügt es aber auch, sich kleinste, Flächenareale (charakteristische Hell-Dunkel-Übergange) - jeweils im Nomarski und im Lyot die selben - herauszugreifen und diese hinsichtlich Helligkeitsverlauf / Kontrastübergang zu vergleichen. Eine Normierung des Lyot-Tests (bzw. eines Testaufbaus) dürfte doch so möglich sein, oder?
Es wäre sehr nett, wenn Du den englische Text Deines Postings fairer weise übersetzen würdest, damit auch Leser mit weniger Englischkenntnissen der Diskussion folgen können.
Weil Du´s bist ;-) :
(zusammengefasst) Stathis hatte gefragt, warum einerseits selbst bei ausgeprägter Oberflächenrauhigkeit das Sternbild im Fokus nur geringfügig schlechter [gegenüber einer „glatten“ Spiegeloberfläche, U.S.] wird, andererseits aber ein glatter Spiegel einen schärferen Testspalt und deutlichere Ronchilinien – wie in Wolfgangs Testaufbauten – zeigt.
Mike antwortet darauf: Vielleicht aus demselben Grund, aus dem auch Planetenbilder deutlicher als Sternbilder durch einen rauhen Spiegel beeinträchtigt werden: weil man ein Flächenobjekt beobachtet [und keine Punktquelle, U.S.]. Wellenfrontfehler mit hoher Raumfrequenz führen zu Kontrastverlust im Bereich kleiner Raumfrequenzen in der Abbildung, am meisten leiden somit großflächige Details mit geringem Kontrast unter einer rauhen Optik. (...) Der Strehlwert sagt nicht die ganze Wahrheit: er sagt dir - mehr oder weniger – wieviel Licht im Airyscheibchen verlorengeht, er macht jedoch keine Aussage darüber, wohin dieses Licht geht. Um das festzustellen musst du einen Blick auf die Details der Wellenfront oder die MTF [Kontrastübertragungsfunktion, U.S.] werfen. Natürlich muß man sich um solche Details nicht mehr kümmern, wenn der Strehlwert hoch genug ist, da dann sowieso wenig Licht „verloren“ geht.

Stathis Ausgangsstatement sah übrigens – in voller Gänze – damals so aus:

„here are some good news for amateur mirror makers:
Wolfgang Rohr is an experienced optics tester in Germany who uses to test
other people's telescopes very frequently. Besides the normal
interferometric tests with a Bath interferometer against a flat (see here
his setup:
http://www.astrotreff.de/ftp/uploads/astrotreff-rohr/20020811/00-Aufbau.jpg
), he also applies phase contrast tests that show the roughness of the
optics. This test is made at double sensitivity as well, since the optic is
measured in double pass against the flat. The following pictures show
different grades of roughness.

8" average SCT most roughness is introduced by the Schmidt corrector plate
http://www.astrotreff.de/user/rohr/C8-foucault03.jpg

11" SCT. This is a good one!
http://www.astrotreff.de/ftp/uploads/astrotreff-rohr/20020811/04-Rauhheit1.JPG

12.5" f/4.7 average Newtonian plate glass mirror
http://www.astrotreff.de/ftp/uploads/astrotreff-rohr/20020810/04-Rauhheit.JPG

12.5" f/5 good commercial newtonian mirror
http://www.astrotreff.de/ftp/uploads/astrotreff-rohr/20020808/07-PhaseContr03.JPG

My handmade 11" f/5 newtonian mirror (looks good, doesn't it?)
http://www.astrotreff.de/ftp/uploads/astrotreff-rohr/20020827/500pix/13-Stathis07.jpg

Wolfgang claims, that besides the overall correction and the zoniness of a
mirror this roughness plays a major role in image quality. He says, that he
can directly see the difference by looking though a high power eyepiece
against the flat on how sharp his slit looks like. He showed, that handmade
amateur mirrors can be even smoother than the good commercial ones.

Now my question:
How can this be quantified? Is there a measure on roughness like for example
Strehl is on overall correction? How big could the influence be on real
image quality (like planetary detail)? Can roughness be seein in a star
test?

Any comments welcome

Stathis Kafalis
http://www.geocities.com/dobsonstathis „ Aus: http://astro.umsystem.edu/atm/ARCHIVES/SEP02/msg00021.html

Freundliche Grüße: Uwe
 
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Kurt

Mitglied
Hallo Uwe,

aus dem besagten Posting von Alois:
Die Rauhigkeit dieser Fläche ist im Bereich von 25 nm Wellenfront.
Die Breite der der Höhen Tiefen ist hier im Mittelwert 0,015 mm.
Diese habe ich extra grob gemacht. So wird sie wenn man kurz hintereinander
frisches Poliermittel dick aufträgt und nicht auspoliert.
0,015 Abstand der Strukturen und feiner ist eben mit üblichem Lyot- Test nicht mehr auflösbar.

Üm übrigen habe ich keine Lust mehr darüber zu diskutieren, wie man bitteschön vertrauenswürdige Messungen machen sollte. Dazu ist mein Wissen viel zu "angelesen", sind meine Denkansätze viel zu falsch und außerdem verwechsle ich dauernd wesentliche physikalisch- optische Begriffe <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/blush.gif" alt="" /> .
Gruß Kurt
 
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suessenberger

Mitglied
Hallo Kurt,
0,015 Abstand der Strukturen und feiner ist eben mit üblichem Lyot- Test nicht mehr auflösbar
da scheint es aber deutlich andere Ansichten zu geben:
Amateurastronom am: 22.07.2004 01:39:00 Uhr
Microripple kann man mit dem Lyot-Test schon erfassen.
Einen guten Artikel hat u.a. Texereau (neben der Beschreibung
in seinem Buch http://www.astrosurf.com/texereau/ )
verfasst:
http://www.astrosurf.com/tests/articles/defauts/defauts.htm<br />
<hr /></blockquote><font class="post"> Aus: http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=11769&whichpage=2

In dem von amateurastronom zitierten Artikel findet man übrigens hinsichtlich des Auflösungsvermögens des Lyot-Tests bezüglich der Amplitude noch deutlich feinere Strukturen aufgelöst, als die von Alois angeführten.

Den scan des Originalartikels von Texerau (Les pricipaux défauts réels de surface optiques engendrées par différentes techniques de polissage) kann man sich hier www.astrosurf.com/tests/biblio/contrast.zip herunterladen.
Im übrigen habe ich keine Lust mehr darüber zu diskutieren, wie man bitteschön vertrauenswürdige Messungen machen sollte. Dazu ist mein Wissen viel zu "angelesen", sind meine Denkansätze viel zu falsch und außerdem verwechsle ich dauernd wesentliche physikalisch- optische Begriffe
Sorry - falls ich Dir mit meinen Ausführungen irgendwie auf die Füße getreten haben sollte: das war keineswegs meine Absicht. Ich halte hier eine Herangehensweise mit möglichst geringem emotionalem Anteil für angebracht.

Hier noch ein Auszug aus einem Artikel von Michael Lindner zum Lyot-Test:
Most astronomers are concerned with the figure
of their optics, but few think about surface
roughness. Surface roughness is important in that
a rough mirror scatters light across the focal
plane, reducing contrast, which is bad for both
planetary and deep-sky work.
You can find more information about this test at
http://www.astrosurf.com/tests/contrast/contrast.htm or
http://snipurl.com/96ba

Freundliche Grüße & schönen Sonntag noch: Uwe
 

Mario_II

Mitglied
Ach Uwe,
der Kurt hat das meiste schon geschrieben, aber ich hake trotzdem noch mal nach:

> Die Dichte der Punkte ist ausreichend, wenn in der Breite einer abgesunkenen Kante
> wenigstens 2 vorhanden sind, bei flach verlaufenden Stellen kann der Abstand auch größer sein.
> Die Meinung das durch eine hohe Punktezahl auch die Mikrorauheit erfasst werden kann, ist falsch.
> Die Mikrorauheit wird zwar auch mit einen Interferometer gemessen aber das ist einesmit einen Mikroskopobjektiv
> und da wird nur eine Fläche von 0.2 x 0.3 mm gemessen."

Das stimmt schon.
Was der Suiter als "Small-Scale Roughness" bezeichnet, das sieht ein Interferometer nicht.
Der Lyot-Phasenkontrast übrigens aber auch nicht.
Der hat im Idealfall nämlich die gleiche Lateralauflösung wie ein durch's gleiche Objektiv
aufgenommenes Phasenhubinterferogramm.
Willst Du "Small-Scale Roughness" sehen, dann mußt Du schon deutlich näher an den Spiegel,
eben mit einem Mikroskop.
Aber diese "Small-Scale Roughness" ist für Amateure relativ uninteressant, weil eigentlich
nur vom Poliervorgang abhängig. Wer nicht mit verschiedenen Polierverfahren/Glassubstraten
experimentiert, der wird mit den gängigen Standardverfahren/Materialien auf Flächen
locker >> L/40 Oberfläche erreichen (wohlgemerkt gemessen über Flächen im Submilimeterbereich).
Wenn man die Suiter Diagramme anschaut, oder die Sache mal selber durchrechnet, dann sieht man
das sich auf der MTF Kurve da recht wenig bis gar nichts relevantes tut.
Serienhersteller stellen einmal ihren Schleif/Polier-vorgang ein, kontrollieren dann mit mikroskopischen
Methoden die Endpolitur ("Small-Scale Roughness") und wenn die kleiner als ~L/60 Oberfläche (auch hier
gemessen über Flächen im Submilimeterbereich), dann läßt man's ab da dann auch bleiben.
Das wird dir der Alois oder der Raphael sicher bestätigen.

Was Phasenhub und Lyot in den für uns zugänglichen Aufbauten also sehen, sind kleine
Flächenabweichungen die so im Millimeterbereich losgehen und die dann je nach vertikaler
Abweichungsauflösung mehr oder weniger gut.
Das ist eher was der Suiter als "Medium Scale Roughness" bezeichnet.
Im Unterschied zum Phasenkontrast kann man das Phasenhubinterferogramm aber quantifizieren und
dann selbstverständlich daraus den Strehl berechnen. Die Präzision dieses gemessenen Strehl
ist für eine "high-end" Fertigungskontrolle mehr als genug.

Was die Streifeninterferometrie dagegen in der Regel dann erwischt, daß sind dann halt Abweichungen von der
Idealtopografie im Zentimeterbereich.
Fringe XP bezieht z.B. nur Zernikekoeffizienten bis zur 5ten Ordnung in die RMS Berechnung mit ein, kann
also Flächenabweichungen von einer Radialauflösung << Spiegeldurchmesser / 10 nicht in die Strehlberechnung mit
einbeziehen. Das macht auch Sinn, weil man kleinere Details aus den Daten eines Streifeninterferogramms
mit 2-3cm pro Streifen gar nicht herausholen kann.
Man erfaßt in diesem Fall also nur die grobe Topografie, da die aber für 90% des Strehls verantwortlich ist,
reicht das für Amateuransprüche vollkommen aus.

> Wenn Du einerseits sagst, &#8222;dass Rauhigkeit jedweder Art im Strehlwert mit zu berücksichtigen ist&#8220;
> und andererseits nicht jedem Amateurprüfer ein Nomarski-Mikroskop zur Verfügung steht, hieße das doch
> in der Konsequenz: Strehl-Werte können mit Amateurwerkzeugen nicht ermittelt werden.

Und das ist dann schlicht und ergreifend eine sophistische Wortverdreherei, die einfach ein Blödsinn ist.
Das wird sofort klar, wenn man sich mal die Größenordnungen vor Augen hält:

Wer mit seinem Spiegel ein solides Streifeninterferogramm macht und sich einen Strehl von 0,7
einfängt, weil die Parabel makroskopisch nicht stimmt, der braucht sich über den Einfluß irgendeiner "Mikrorauheit"
oder "glatter" Spiegel nicht zu sorgen.
Der hat nämlich ganz andere Probleme und ob die nicht berücksichtigte "Mikro Rauheit" dann noch am Strehl
irgendwo in der Größenordnung von +- 0.02 herumschiebt ist ziemlich unerheblich.

Irgendwo deutlich jenseits der 0.9 Strehl (ermittelt mit dem Streifeninterferogramm) muß man dann schon feiner
aufgelöst die Oberfläche vermessen, um noch Qualitätsunterschiede bei den Spiegeln differenzieren zu können,
denn das macht dann schon abgeschätzt schnell mal +- 0.01 bis 0.02 beim Strehl aus. Wer's so genau wissen
will, der muß seine Scherbe halt zum Zygo schleppen.

Und wer dann den 0.96er Zygo-zertifizierten Strehl hat und immernoch Streulicht-gestörte, schlaflose Nächte
verbringt, der darf sich dann über die +- 0.005 Strehl seiner "Small-Scale Roughness" kümmern, wenn er nix
besseres zu tun hat.

Fazit:
Der Strehl kann mit Amateurmitteln selbstverständlich ermittelt werden, nur eben nicht beliebig genau.

Übrigens - beim lesen deiner Postings habe ich irgendwie den Eindruck, das hier Amateuren unterschwellig die Nachricht
untergejubelt werden soll, ohne Lyot-Test sei man ja hoffnungslos verloren.

> Ich denke, die von Dir unterstellte &#8222;Verwirrung&#8220; reduziert sich in dem Maße, in dem man mit dem Werkzeug
> &#8222;Lyot-Test&#8220; praktische Erfahrungen gesammelt hat und die – zugegebenermaßen – subjektiven, (noch?) nicht
> quantifizierbaren Ergebnisse dieses Tests in einen Gesamtzusammenhang (&#8222;wie sehen die Ergebnisse der anderen
> Tests, bes. Spalttest, aus?&#8220;) hinsichtlich Streulicht zu stellen in der Lage ist.

Nach nur kurzem Nachdenken - der Kontrast beim Lyot Test ändert sich mit:

- dem Spiegeldurchmesser
- der lateralen Größenordnung der Störstelle
- der Tiefe der Störstelle
- der Position des Abdeck-Streifens
- der Orientierung des Abdeck-Streifens

Na nehmen wir mal magere fünf Meßpunkte, um die Kontrastabhängigkeit pro freien Parameter als Gelegenheitsempiriker
grob abzuschätzen, naja dann braucht man ja nur 3125 Messungen machen und man hat die Sache erfahrungsmäßig im Griff.
Also mich hast Du mit deinem Ansatz verschiedene Meinungen von Hinz und Kunz zusammenzupasten da noch nicht überzeugt.
Stellt doch einfach eine Messreihe ins Netz, die die Reproduzierbarkeit und Quantifizierbarkeit belegt.
Bis dahin wäre ich vorsichtig selbige bereits als Produkt zu verkaufen.

Sei's drum,
Mario
 

suessenberger

Mitglied
Hallo Mario,

Was der Suiter als "Small-Scale Roughness" bezeichnet, das sieht ein Interferometer nicht.
Der Lyot-Phasenkontrast übrigens aber auch nicht.
Der hat im Idealfall nämlich die gleiche Lateralauflösung wie ein durch's gleiche Objektiv
aufgenommenes Phasenhubinterferogramm.
Hm, entweder gibt es hier – wenn man z.B. Alois´ untenstehende Äußerungen berücksichtigt - entweder keine eindeutige Nomenklatur oder unterschiedliche Einschätzungen hinsichtlich der Auflösung des Lyot-Tests:
3. Gibt es außer Astigmatismus noch optisch relevante Fehler, die man mittels einfachen I- Metern gesichert quantifizieren kann, die aber bei Foucault und Startest nicht erkennbar sind?
-------------------------
Da gibt es nur die Mikrorauheit die so klein ist das sie erst mit dem Lyot - Test sichtbar gemacht werden kann.
Sie beeinflusst kaum die Schärfe, kann aber das Dunkelfeld aufhellen und kann wenn sie stark ist, rund um den Sternen eine Aufhellung bilden.
Mikroripple fallen nicht unter die Mikrorauheit und bilden auch eine Aufhellung rund um den Stern die aber viel stärker ist. Sie sind in der Schattenprobe als feine Struktur sichtbar, aber nicht immer in der Interferometrie.
Aus dem "Seidel-thread":
http://www.astrotreff.de/topic.asp?ARCHIVE=true&TOPIC_ID=9012&SearchTerms=seidel
Wenn man die Suiter Diagramme anschaut, oder die Sache mal selber durchrechnet, dann sieht man das sich auf der MTF Kurve da recht wenig bis gar nichts relevantes tut.
Ich habe im Suiter lediglich die MTF für „medium scale roughness gefunden:
Link zur Grafik: http://www.geocities.com/suessenbergerde/suiter_mtf.JPG
(Suiter S. 242)
Was Phasenhub und Lyot in den für uns zugänglichen Aufbauten also sehen, sind kleine Flächenabweichungen die so im Millimeterbereich losgehen und die dann je nach ertikaler
Abweichungsauflösung mehr oder weniger gut.
Interpretiere ich korrekt, dass Phasenhub & Lyot zwar in der Lateralauflösung „grob“ (> 0,5 mm) arbeiten, jedoch in der Vertikalauflösung vergleichbar sensitiv wie das Nomarski-Mikroskop (bis in den einstelligen Angstrom Bereich) sind?
Was die Streifeninterferometrie dagegen in der Regel dann erwischt, daß sind dann halt Abweichungen von der Idealtopografie im Zentimeterbereich. Fringe XP bezieht z.B. nur Zernikekoeffizienten bis zur 5ten Ordnung in die RMS Berechnung mit ein, kann also Flächenabweichungen von einer Radialauflösung << Spiegeldurchmesser / 10 nicht in die Strehlberechnung mit einbeziehen. Das macht auch Sinn, weil man kleinere Details aus den Daten eines Streifeninterferogramms mit 2-3cm pro Streifen gar nicht herausholen kann.
Man erfaßt in diesem Fall also nur die grobe Topografie, da die aber für 90% des Strehls verantwortlich ist, reicht das für Amateuransprüche vollkommen aus.
Klingt nachvollziehbar. Offenbar scheint es trotzdem Amateure zu geben, die darüberhinaus Wert auf (ggf. auch industriell gefertigte) außerordentlich „glatte“ Spiegel legen. Ich kann mir nämlich kaum vorstellen, dass die Phasenkontrast-Diskussion im Amateurbereich lediglich auf belanglosen „Hirngespinsten“ einiger „Microripple-Fetischisten“ (Vernet, Highstone, Peck etc.) basiert.
Fazit:
Der Strehl kann mit Amateurmitteln selbstverständlich ermittelt werden, nur eben nicht beliebig genau.
Danke für die Klarstellung!
Übrigens - beim lesen deiner Postings habe ich irgendwie den Eindruck, das hier Amateuren unterschwellig die Nachricht untergejubelt werden soll, ohne Lyot-Test sei man ja hoffnungslos verloren.
Wer hat das wo (und sei es nur „unterschwellig“) je behauptet? Wie bereits mehrfach beschrieben geht es doch – zumindest aus meiner Sicht - lediglich darum, zu klären:
- was kann man mit dem Lyot-Test erkennen?
- ist das, was man mit dem Test erkennen kann, für Amateurastronomen überhaupt von Interesse (wenn ja: in welchem Umfang)
Zu diesen Fragestellungen scheint es unterschiedliche Ansichten zu geben. Die Argumente der Träger dieser Ansichten interessieren mich. Was sollte daran falsch sein?
Also mich hast Du mit deinem Ansatz verschiedene Meinungen von Hinz und Kunz zusammenzupasten da noch nicht überzeugt.
Wie bereits gesagt: es geht mir nicht darum, irgendjemanden (außer vielleicht mich selbst) bezüglich obiger Fragestellungen zu „überzeugen“. Da ich keinen direkten Zugriff zu einer wissenschaftlichen Bibliothek habe, meine eigene nicht über „Suiter“ & „Rutten“ hinausgeht, bin ich bei der Recherche auf das angewiesen, was im www zum Thema erhältlich ist. Das mag ein Manko sein, lässt sich aber – momentan – nicht ändern. Warum Du allerdings Suiter, Alois, Mike Peck, Stathis und David Vernet in diesem Zusammenhang als „Hinz und Kunz“ titulierst – und was Du damit bezwecken willst – ist mir völlig schleierhaft.
Stellt doch einfach eine Messreihe ins Netz, die die Reproduzierbarkeit und Quantifizierbarkeit belegt.
Das würde meine Fähigkeiten bzw. meine Ausrüstung auf diesem Gebiet bei weitem übersteigen: über Foucault & Ronchi bin ich persönlich noch nie hinausgekommen. Oder wen hattest Du mit obiger Aufforderung angesprochen?

Freundliche Grüße: Uwe
 

Kurt

Mitglied
Hallo Uwe,
Ich habe im Suiter lediglich die MTF für „medium scale roughness gefunden:
Suiter, "Star Testing Astronomical Telescopes" Third Printing February 1997
da findest Du auf S. 248: "Various MTF curves characteristic for microripple..."

Gruß Kurt
Ich kann mir nämlich kaum vorstellen, dass die Phasenkontrast-Diskussion im Amateurbereich lediglich auf belanglosen „Hirngespinsten“ einiger „Microripple-Fetischisten“ (Vernet, Highstone, Peck etc.) basiert.
Wer hat das denn behauptet?
Gruß Kurt
 

Kurt

Mitglied
Hi Uwe,
Sorry - falls ich Dir mit meinen Ausführungen irgendwie auf die Füße getreten haben sollte: das war keineswegs meine Absicht. Ich halte hier eine Herangehensweise mit möglichst geringem emotionalem Anteil für angebracht.
nein, Du hast mir nicht auf die Füße getreten. Ich sehe in Deinen Zitaten überwiegend Anhäufungen von solchen Aussagen zum Lyot- Test mit der Gemeinamkeit, dass sie nicht quatitativ nutzbar sind. Ähnliches hatten wir an anderer Stelle schon mal.

Eine Ausnahme davon ist zweifellos
In dem von amateurastronom zitierten Artikel findet man übrigens hinsichtlich des Auflösungsvermögens des Lyot-Tests bezüglich der Amplitude noch deutlich feinere Strukturen aufgelöst, als die von Alois angeführten.
Dann erklär mal bitte für jedermann verständlich ohne Englisch- Zitate welchen Sinn das machen soll noch empfindlicher zu messen als Alois in seinem Beispiel aufführt. Da ist von ungefähr RMS 0,3 nm Wave Mikrorauhigkeit die Rede. Umgerechnet in Strehl wären das 99,999%. Nachdem wir Dich hoffentlich so weit haben, dass Du die Umrechnung von RMS- Rauhigkeit jedweder Art in Strehl akzeptierst wäre doch die Beantwortung meiner Frage eine leichte Übung <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/smile.gif" alt="" /> ebenso der Zusatzfrage, ob da noch die laterale Größe der Strukturen 0,01mm oder 1 bis 2 mm wichtig ist? <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/crazy.gif" alt="" />

Was man mit Deinen Zitaten anstellen kann möchte ich Dir am folgenden Beispiel verdeutlichen:
Most astronomers are concerned with the figure
of their optics, but few think about surface
roughness. Surface roughness is important in that
a rough mirror scatters light across the focal
plane, reducing contrast, which is bad for both
planetary and deep-sky work.
Hier von mir übersetzt:

„Die meisten Astronomen befassen sich mit der Form ( kann auch heißen Zahlenwert) ihrer Optiken, aber einige denken über Oberflächenrauhigkeit nach. Oberflächenrauhigkeit ist wichtig weil ein rauer Spiegel Licht in der Brennebene streut, was den Kontrast mindert, schlecht für Planeten- und deep sky- Beobachtung.“

Wenn ich nicht völlig falsch übersetzt habe, kann man (muss man aber nicht) das so interpretieren: „Die meisten Astronomen wissen nichts von gestörten Wellenfronten, deren Ursachen und Wirkung. Der gute Lindner bringt es ihnen bei.“

Das wäre auch für Laien veständlich anerkannter Blödsinn.


Ich kann allerdings in dem anhängigen Link auch nicht finden, wie man aus dem Lyot- Test den Grad der Rauhigkeit zwecks Quantifizierung im Sinne Strehl und/oder MTF ablesen kann.

Gruß Kurt

 
Hi!

Wisst ihr was mir nicht in den Kopf will?

Wie man in diesem Phasenkontrasttest Mikrorauhigkeiten, die unter 1mm liegen
mit einem schnöden Diastrich auf ein Bild projezieren kann, dass den kompletten
Spiegel zeigt. Wo kommt da der ganze Platz für her? Werden andere Struckturen verdeckt?
Um das zu verstehen bin ich wohl zu blöd. <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/blush.gif" alt="" />

Also bei mir im Mikroskop kann ich da nur die Oberflächenstrukturen von Leukozyten besser
sehen, die auch vorher gleichgroß da waren bzw. die ich auch durch Anfärben sichtbar machen kann. <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/confused.gif" alt="" />

Grüße

Sabine
 
Hallo!

Uwe Suessenberger schrieb:

>Hm, entweder gibt es hier – wenn man z.B. Alois´
>untenstehende Äußerungen berücksichtigt - entweder keine
>eindeutige Nomenklatur oder unterschiedliche Einschätzungen
>hinsichtlich der Auflösung des Lyot-Tests:

Schroeder schreibt in seinem Buch "Astronomical Optics"
(Academic Press, ) dazu, dass man mit "Ripple" den
mittleren Frequenzbereich von mehr als 5 Zyklen pro Radius
bis etwa 1200 Zyklen pro Radius (beim HST also Strukturen
von etwa 1 mm Ausdehnung) bezeichnet.
Feinere Strukturen bezeichnet er als "Microripple".
Für Ripple und Microripple gibt er MTF-Kurven an.
Texereau und Twyman sprechen hingegen bei Strukturen
von 1 mm Ausdehnung bereits generell von Microripple.

Um auf die ursprüngliche Frage zurückzukommen, ist es
theoretisch schon möglich, einen Spiegel so zu polieren,
dass man erhebliche Einbussen seiner optischen Eigenschaften
bekommen kann. Im Buch von Texereau gibt es ein scheußliches
praktisches Beispiel eines Spiegels, der mit einer
HCF-Politur nach Everest mit Bienenwaben als
Poliermittelträger regelrecht ziemlich verdorben wurde.
Praktisch ist sowas also durchaus auch möglich.
Trotzdem liefert auch der ggf. trotz all seiner Fehler
noch ein beugungsbegrenztes Bild.

Solange ein Spiegel jedoch wie Kurt bereits andeutete
auf optischem Pech mit üblichem Ceroxid, Zirkoniumoxid oder
Polierrot von Hand poliert wird, ist das nicht zu
befürchten und der restliche Microripple für die meisten
Anwendungen weniger wichtig.

Beim Einsatz anderer Poliermittel und Poliermittelträger
(etwa Polyurethan) bzw. industriell gefertigter Optik
kann sowas jedoch eine Rolle spielen.
 
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suessenberger

Mitglied
Hallo Kurt,
Dann erklär mal bitte für jedermann verständlich ohne Englisch- Zitate welchen Sinn das machen soll noch empfindlicher zu messen als Alois in seinem Beispiel aufführt.
von "messen" war nicht die Rede: "gemessen" hatte Texerau mit einem "Microphotometer"(?), dargestellt wurden die einzelnen Politurergebnisse jeweils als Foucault- & Lyot-Bild, wobei im Phasenkontrastbild die Feinstrukturen naturgemäß deutlicher als im Foucault dargestellt sind.
Ich kann allerdings in dem anhängigen Link auch nicht finden, wie man aus dem Lyot- Test den Grad der Rauhigkeit zwecks Quantifizierung im Sinne Strehl und/oder MTF ablesen kann.
Quantifizierbarkeit per Lyot ist (zur Zeit) nicht gegeben, aber das wußten wir ja schon.

Grüße: Uwe
 

Mario_II

Mitglied
Hi Uwe,

>==================================================================================================================
>
>
> Ich kann mir nämlich kaum vorstellen, dass die Phasenkontrast-Diskussion im Amateurbereich lediglich auf
> belanglosen &#8222;Hirngespinsten&#8220; einiger &#8222;Microripple-Fetischisten&#8220; (Vernet, Highstone, Peck etc.) basiert.
>
>==================================================================================================================

Weißt Du Uwe, die Spiegelschleiferszene das ist so eine kleine Gemeinde:

Hier in Frankreich (frag mal den Rolf) baut die lokale Spiegelszene blankpolierte Edelstahlspinnen in große Dobsons.
Wegen der reduzierten Wärmeabstrahlung und dem daraus resultierenden besseren Tubisseeing wärend der Nacht.

In Deutschland dagegen schwören die schweren Jungs auf die absolute Streulichtunterdrückung, eben ein absolutes Muß,
wenn's zum Planeten geht.

Bis einer dann mal Fakten vorlegt, kann von mir aus jeder glauben, was er will:
S'is dem Vernehmen nach ja immernoch ein freies Land ...

Aber eine Sache haben Ich und der gute vielzitierte Alois in einer recht kürzlichen Unterhaltungen zu diesem Thema
dann doch mal resümiert:

Man kann sich völlig zu Recht über die Mikrorauheit der Spiegel, deren Auswirkung und deren Messung kreative Gedanken machen,
Sorgen machen braucht man sich deswegen nicht.

Und in dem Licht sehe ich die Sache nun mal:

> ==================================================================================================================
> Zitat:
>
> Wenn man die Suiter Diagramme anschaut, oder die Sache mal selber durchrechnet, dann sieht man
> das sich auf der MTF Kurve da recht wenig bis gar nichts relevantes tut.
>
> Ich habe im Suiter lediglich die MTF für &#8222;medium scale roughness gefunden:
> [...]
> ==================================================================================================================

Denn genau so ist es.
Wenn Du im gleichen Kapitel mal weiterliest, dann wirst Du auch finden:

Also shown is the smooth wavefront with RMS deviation of only 1/80 wavelength (1/80 wave surface mirror).
If any reasonable care is taken, all astronomical optics can be made this smooth. Global wavefront
aberrations are difficult to reduce below 1/28 wavelength RMS (1/8 wavelength peak to valley), but optics can
easily smoothed until the wavefront roughness is less than 1/40 wavelength RMS deviation.
(Betonung von mir)

Frei übersetzt: Eine Fläche global unter 1/28 wavelength RMS wavefront zu bekommen ist ziemlich schwierig,
sie im Millimeterbereich auf eine Güte von 1/40 RMS wavefront zu bekommen ist kein Problem.

Dann schaut man sich die MTF-Kurve von 1/40 RMS wavefront an und da tut sich wie gesagt nicht viel.
Und auch die halb so gute Fläche (1/20 RMS wavefront "medium scale") schockiert keineswegs, sondern wird in der
zweiten signifikanten Stelle vom Strehl leicht herumrücken, das war's dann aber.
Ich sehe da keinen Anlaß zur Panik.

Um deinem Einwand "Ja aber wenn ich einen Spiegel mit einer suuuuper Parabel habe und das Ding lokal (Millimeterbereich)
1/10 RMS wavefront hat?" gleich mal abzufangen, bedenken wir ruhig mal:

Tja, welcher Spiegelhersteller läßt sich denn einen Schleif/Poliervorgang einfallen, der die wesentlich schwierigere
Aufgabe von 1/28 wavelength RMS wavefront über die ganze Fläche meistert und dann zusätzlich die absolute Schallplatte
dazu ritzt?

Klingt mir alles etwas zu konstruiert ...

========================================================================================================================
> Interpretiere ich korrekt, dass Phasenhub & Lyot zwar in der Lateralauflösung &#8222;grob&#8220; (> 0,5 mm) arbeiten, jedoch in der
> Vertikalauflösung vergleichbar sensitiv wie das Nomarski-Mikroskop (bis in den einstelligen Angstrom Bereich) sind?
========================================================================================================================

Jetzt bin ich zur Abwechlung mal dran aus deinen Postings etwas herumzufolgern, sonst wird's ja zu fade, nicht wahr?
Also dann:
Interpretiere ich aus deiner Frage korrekt, das ihr (wer immer sich hinter diesem Plural verbergen mag) keine Ahnung
davon habt, welche Größenordnung der vertikale Abweichung welchen Phasenkontrast erzeugt?

Genau das finde ich ziemlich lustig, denn irgendwo habe ich mir sagen lassen, das damit kommerziell gefertigte
Spiegel klassifiziert werden:

> Ich denke, die von Dir unterstellte &#8222;Verwirrung&#8220; reduziert sich in dem Maße, in dem man mit dem Werkzeug
> &#8222;Lyot-Test&#8220; praktische Erfahrungen gesammelt hat und die – zugegebenermaßen – subjektiven, (noch?) nicht
> quantifizierbaren Ergebnisse dieses Tests in einen Gesamtzusammenhang (&#8222;wie sehen die Ergebnisse der anderen
> Tests, bes. Spalttest, aus?&#8220;) hinsichtlich Streulicht zu stellen in der Lage ist.

habe ich dich da falsch interpretiert?

Na dann will ich dich doch mal zurückfragen:
Wie stellt man denn unter diesen voraussetzungen eigentlich einen, Zitat:
> subjektiven, (noch?) nicht quantifizierbaren Ergebnisse dieses Tests in einen Gesamtzusammenhang

========================================================================================================================
> Warum Du allerdings Suiter, Alois, Mike Peck, Stathis und David Vernet in diesem Zusammenhang als &#8222;Hinz und Kunz&#8220;
> titulierst – und was Du damit bezwecken willst – ist mir völlig schleierhaft.
========================================================================================================================


Das ist doch ganz einfach:
- Ich habe eine Meinung zu dem Thema.
- Der Amateurastronom hat eine.
- Vernet hat eine.
- Alois hat eine.
- Du hast keine (leihst dir halt eine).
- Der Kurt hat eine.
- stathis hat eine.
usw.

Eine Meinung eben.

Nur eines hat zum Thema Lyot z.Z. eigentlich keiner: Wirklich gute Fakten.
Na ja, einige aus dieser Liste, finden die Sache trotzdem ziemlich interessant.
Finde Ich gut.
Einige aus dieser Liste sehen zu, daß mal langsam dazu Fakten auf den Tisch kommen.
Finde Ich auch gut.

Einige andere, die nicht auf der Liste stehen, erzählen halt so allerhand Sachen
und erwecken so allgemein den Eindruck sie hätten die Lage voll im Griff und verstanden
und schreibens dann auch gleich auf Zertifikate.
Aber Zertifikat hört sich irgendwie gar nicht nach Meinung an, nicht wahr ?
Und wenn das dann gelegentlich mal etwas arg windschief ausfällt, so daß es dann tatsächlich
auch im Gesamtzusammenhang auffällt, dann kommt die ganz große Fragerei (womit man dann
bei deiner Rolle wäre):

Wäre es denn nicht dufte, wenn man ...
Ist es nicht trotzdem faszinierend, daß man ...
Wenn man dann in kürze ein neues Programm ...
Wenn man schaut wie viele Leute sich damit ...
Und schaut man mal was im Suiter steht ...
Usw.
Aber was neues kommt nicht bei 'rüber.
Hier waren wir doch schon ein paar mal.
Lass mich überlegen: Zweimal hier und einmal auf'm Treff...

Trist, nicht?

Also viel Glück dir noch, Uwe und falls es dann mal was wirklich
Neues gibt, sag ruhig Bescheid, ist ja immer nett mit dir
einen Schwatz zu halten.


Mario



 

Mario_II

Mitglied
Hi Sabine,

> Wie man in diesem Phasenkontrasttest Mikrorauhigkeiten, die unter 1mm liegen
> mit einem schnöden Diastrich auf ein Bild projezieren kann, dass den kompletten
> Spiegel zeigt. Wo kommt da der ganze Platz für her? Werden andere Struckturen verdeckt?
> Um das zu verstehen bin ich wohl zu blöd.
>
> Also bei mir im Mikroskop kann ich da nur die Oberflächenstrukturen von Leukozyten besser
> sehen, die auch vorher gleichgroß da waren bzw. die ich auch durch Anfärben sichtbar machen kann.

Das ist nicht nur bei dir im Phasenkontrastmikroskop so:

Die Lateralauflösung von Phasenkontrastaufnahmen ist in keinster Weise von einer mit der gleichen
Aufnahmeoptik aufgenommenen Amplitudenkontrastaufnahme (dem guten alten klassischen Foto) verschieden.
Es wird durch die Technik ja lediglich Phasenunterschiede in Amplitudenschwankungen umgesetzt, aber
die gute alte Beugungsbegrenzung der Aufnahmeoptik bleibt voll in Kraft.

Welche Lateralauflösung man von einer 1,5m entfernten Spiegeloberfläche bei schlechten Lichtverhältnissen
(d.h. Blende offen) durch die jeweilige Aufnahmeoptik erhält, hängt ganz von letzterer ab.
Das sie sich allerdings um Größenklassen von einem 0,4cm vor der Spiegeloberfläche
aufgestellten Mikroskop unterscheidet, liegt für dich und mich sicher auf der Hand <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" /> .

Gruß,
Mario
 
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Kurt

Mitglied
Hi Uwe,
von "messen" war nicht die Rede: "gemessen" hatte Texerau mit einem "Microphotometer"(?), dargestellt wurden die einzelnen Politurergebnisse jeweils als Foucault- & Lyot-Bild, ...
also hat er nun "gemessen" oder tatsächlich gemessen? Aber lass mal gut sein. Diese Frage ist Ausdruck meiner "Berufskrankheit" <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/blush.gif" alt="" /> Weiter unten sagst Du ja unmissverständlich
Quantifizierbarkeit per Lyot ist (zur Zeit) nicht gegeben, aber das wußten wir ja schon.
Ich weiß immer noch nicht, obwohl ich ähnlichen Spruch anderswo bereits gelesen hatte. Aber man muss ja nicht alles glauben. Ist ja immerhin denkbar, dass jemand noch ganz anderswo doch quantifizieren kann....

Ansonsten schließe ich mich den Ausführungen von Mario an.
Gruß Kurt

 

suessenberger

Mitglied
Hallo Amateurastronom,
Schroeder schreibt in seinem Buch "Astronomical Optics" (...)
vielen Dank. Hier scheint also tatsächlich keine einheitliche Sprachregelung vorzuliegen.
Beim Einsatz anderer Poliermittel und Poliermittelträger
(etwa Polyurethan) bzw. industriell gefertigter Optik
kann sowas jedoch eine Rolle spielen.
Wobei es bei Letzterer ja offenbar auch signifikante Unterschiede hinsichtlich der Oberflächenglätte gibt (im gleichen Preissegment).

Freundliche Grüße: Uwe
 

suessenberger

Mitglied
Hallo Mario,

Interpretiere ich aus deiner Frage korrekt, das ihr (wer immer sich hinter diesem Plural verbergen mag) keine Ahnung davon habt, welche Größenordnung der vertikale Abweichung welchen Phasenkontrast erzeugt?
ich weiß zwar auch nicht, wer sich hinter "ihr" verbirgt (pluralis majestatis halte ich für vollkommen unangemessen ;-) , aber den Plural hattest Du eingeführt. Zur Größenordnung: siehe unten.
Na dann will ich dich doch mal zurückfragen:
Wie stellt man denn unter diesen Voraussetzungen eigentlich einen, Zitat: "subjektiven, (noch?) nicht quantifizierbaren Ergebnisse dieses Tests in einen Gesamtzusammenhang"
Der Handwerker sagt: "das hab´ ich im Gefühl" - aber so weit braucht man je garnicht zu gehen: wenn man sich die von Texerau (s. unten) präsentierten "Standardkerzen" betrachtet, bekommt man m.E. doch schon einen ganz guten Überblick über die zum Lyot korrelierenden absoluten Größenordnungen, oder?
Nur eines hat zum Thema Lyot z.Z. eigentlich keiner: Wirklich gute Fakten
Wenn Du damit meinst: neue gute Fakten, gebe ich Dir vollkommen recht.
Hier waren wir doch schon ein paar mal.
Lass mich überlegen: Zweimal hier und einmal auf'm Treff...
Hm, zum Lyot finde ich da nichts, die anderen längeren Optik threads drehten sich m.W. weitestgehend um Reliabilität & Validität ("Fehlerbreite") von Bath-Interferogrammen bzw, deren Auswertungen.
Ja, aber nicht _so_ trist, um in eine Herbstdepression zu verfallen ;-)
"Wenn Du denkst es geht nicht mehr, kommt von Texerau ein Lichtlein her" <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/wink.gif" alt="" /> [Übersetzungen teilweise nicht wörtlich, sondern sinngemäß zusammengefasst]
Quelle: http://astrosurf.com/tests/articles/defauts/defauts.htm

Politur mit HCF und rouge; Spiegel Nr. 1
Breite der Störungen: zwischen 0,3 und 2 mm
Tiefe: zwischen 14 und 42 Angstrom
Link zur Grafik: http://www.astrosurf.com/tests/articles/defauts/pl1ad.jpg
http://www.astrosurf.com/tests/articles/defauts/pl1ad.jpg

Politur mit Papier und rouge, Spiegel Nr. 4
Breite der Störungen: zwischen 0,1 und 1 mm
Amplitude: 30 Angstrom
Link zur Grafik: http://www.astrosurf.com/tests/articles/defauts/pl1bd.jpg
http://www.astrosurf.com/tests/articles/defauts/pl1bd.jpg

Politur mit Pech & Ceriumoxid, Spiegel Nr. 2 / 1
Breite der Störungen: durchschnittlich 0,5 mm
Amplitude: 3 Angstrom
(Wenige tiefere Furchen durch zu trockene Politur, 13 Angstrom tief)
Link zur Grafik: http://www.astrosurf.com/tests/articles/defauts/pl2dd.jpg
http://www.astrosurf.com/tests/articles/defauts/pl2dd.jpg

Retouche mit Gummi, Spiegel Nr. 2 / 3
Breite der Störungen: 0,7 bis 1 mm
Amplitude: 9 Angstrom
(Isolierte Furchen mit Textur der verwendeten Polierseide, Breite 0,2 mm, Tiefe 1,3 Angstrom)
Link zur Grafik: http://www.astrosurf.com/tests/articles/defauts/pl2e.jpg
http://www.astrosurf.com/tests/articles/defauts/pl2e.jpg

Lokale Retouche mit Finger, Spiegel Nr. 2 / 5
Breite der Störungen: 0,4 bis 0,7 mm
Amplitude: 3,7 Angstrom
Link zur Grafik: http://www.astrosurf.com/tests/articles/defauts/pl2f.jpg
http://www.astrosurf.com/tests/articles/defauts/pl2f.jpg


Politur mit Pech & rouge, Spiegel Nr. 3
Breite der Störungen: 0,2 bis 0,5 mm
Amplituden: die größere (Pseudoperiode von 1,6 mm): 2 Angstrom; die kleineren: nicht mehr als 1 Angstrom
Link zur Grafik: http://www.astrosurf.com/tests/articles/defauts/pl2gd.jpg
http://www.astrosurf.com/tests/articles/defauts/pl2gd.jpg

@ Kurt:
also hat er nun "gemessen" oder tatsächlich gemessen?
sorry, die Anführungszeichen waren hier falsch, offensichtlich wurde hier tatsächlich gemessen ("Microphotometer", Fehlerbreiten sind im Text angegeben)
Ist ja immerhin denkbar, dass jemand noch ganz anderswo doch quantifizieren kann....
Du sagst es.

Freundliche Grüße: Uwe
 
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Mojo

Mitglied
Vielen Dank für eure zahlreichen Antworten!

Konkret geht es um einen 20" Oldham Spiegel, der noch vor dem Maschinen-upgrade hergestellt wurde und daher wahrscheinlich 'rauh' ist. Wolfgang Grzybowski hat ihn durchgemessen, das Resultat findet man hier.

Helle Sterne erzeugen in diesem Teleskop ein deutliches Halo. Mit hell meine ich hier Sterne bis ca. 8mag, näheres dazu in diesem Thread.

Auf die Frage, ob die Halos von diesem rauhen Spiegel verursacht werden können, erhielt ich von Herrn Oldham folgende Antwort:

To be frank I do not know whats causing this "halo". [....] I don't think it’s the mirror.

Like a lot of people you do not understand that smoothness is included in the Strehl calulation. This mirrors Stehl = 0.96 means it is allready a very good mirror.
Mir ist natürlich klar, daß die Glattheit der Oberfläche in den Strehl eingeht, allerdings nur bei unendlich vielen Gitterpunkten. Ansonsten kann es zu einem undersampling kommen und feine Variation bleiben unentdeckt. Ist das so richtig?

Bitte um Kommentare.

Danke im voraus,
-Udo.
 

Kurt

Mitglied
Hi Udo,

Auf die Frage, ob die Halos von diesem rauhen Spiegel verursacht werden können, erhielt ich von Herrn Oldham folgende Antwort:
To be frank I do not know whats causing this "halo". [....] I don't think it’s the mirror.
Like a lot of people you do not understand that smoothness is included in the Strehl calulation. This mirrors Stehl = 0.96 means it is allready a very good mirror.
Dieser Spruch ist aus der Sicht des Herstellers verständlich. Das hilft aber nicht weiter auch wenn man weiss, dass mit der Streifenauswertung gemäß FringeXP o. ä. die "smothness" nicht mit erfasst wird. Dem könnte man beweiskräftig nur mit einem quantitativen Nachweis mangelhafter „smoothness“ begegnen. Ganz nebenbei bemerkt, scheint mir auch die von Dir zitierte Interferometer- Messung mit Strehl 0,96 fragwürdig. Ich kann z. B. nicht erkennen, mir welcher Begründung bei der FringeXP- Auswertung Astigmatismus abgezogen worden ist. Das wäre allerdings nicht der Kernpunkt Deines Problems.

Mir ist natürlich klar, daß die Glattheit der Oberfläche in den Strehl eingeht, allerdings nur bei unendlich vielen Gitterpunkten. Ansonsten kann es zu einem undersampling kommen und feine Variation bleiben unentdeckt. Ist das so richtig?
Das ist sicher möglich. Leider kann ich Dir auch nicht sagen, wer ein dafür geeignetes I-Meter preisgünstig zur Verfügung stellen könnte. Da es hier womöglich um medium scale roughness und/oder microripple geht, müsste nicht über dem vollen Durchmesser interferometriert werden. Eine Messung der Rauhigkeit mit Amateurmitteln über Lyot scheint wohl nach der hier geführten Diskussion definitiv nicht möglich zu sein.

Außerdem ist der gesamte Spiegel mit einer recht dicken Schicht sehr feinen Staubs überzogen. Aber das kann's doch nicht sein oder?
Das ist nicht ganz auszuschließen. Nach eigenen Messungen an einem 8“ stark verschmutzten Spiegel vor/nach der Reinigung war eine Steigerung des Intensitätsverhältnisses Helligkeit Beugungsscheibchen/Gesamthelligkeit der Beugungsfigur von 1- 2% nachzuweisen. D.h. der Schmutz hat rund 1-2% der Intensität aus dem Beugungsscheibchen in dessen Umgebung verteilt.
Dazu muss man nur die Helligkeit des Disk separat und die Gesamthelligkeit der Beugungsfigur messen. Obiger gemessener Quotient im Verhältnis zum theoretisch möglichen wäre übrigens eine gute Näherung für Strehl. Das funktioniert aber nur für kleinere Öffnungsverhältnisse (d. h. Spiegel abgeblendet) mit geringen Aufwand. Der Vorteil: Die Wirkung von Staub, Mictoripple und small scale roughness werden quantitativ erfasst. Das ist zugegebenermaßen alles noch ziemlich neu und sicher auch nicht so empfindlich wie bei einem hochauflösenden Idustrie-Interferometer. Z. Zt. schaffe ich eine Auflösung, die ca. RMS 1/100 lambda wave entspricht. Es ist auch nicht als Verkaufprodukt zu Rauhigkeitsmessung gedacht.

Man kann den „Staubeffekt“ mit wenig Aufwand auch abschätzen. Dazu wäre ein künstlicher Stern im Krümmungsmittelpunkt erforderlich. Der Spiegel könnte mit einer Scheinerblende abgeblendet werden. Eine Seite des Spiegels waschen, die andere verschmutzt lassen... Dann sieht man beim Wechsel von einer Öffnung zur anderen was los ist.

Gruß Kurt


 

**DONOTDELETE**

Der Wert einer Auswertung hängt an vielen Dingen!

Hallo Kurt,

Ganz nebenbei bemerkt, scheint mir auch die von Dir zitierte Interferometer- Messung mit Strehl 0,96 fragwürdig. Ich kann z. B. nicht erkennen, mir welcher Begründung bei der FringeXP- Auswertung Astigmatismus abgezogen worden ist. Das wäre allerdings nicht der Kernpunkt Deines Problems.
mittlerweile haben Mario und Du sehr präzise die Gründe dafür herausgearbeitet
daß die Bath-I-Meter Strehlmessungen systematisch zu gut ausfallen.

Der volle Abzug von Astigmatismus ist selbstverständlich unzulässig.
Die Koma kann bei einem Parabolspiegel aus dem Versuchsaufbau stammend
abgezogen werden,Astigmatismus dagegen lediglich in der dazu
korrespondierenden Höhe
.Die wäre zu berechnen,anhand von Öffnung
und Brennweite.

Voller Abzug von Astigmatismus ist,dir ist das klar,selbstverständlich
unzulässig,ansonsten könnte jede astigmatische Gurke den Test bestehen.

Nachdem hier ein paar % Strehl "gewonnen" wurden muß man in Betracht ziehen,
daß die Medium Scale Roughness mit dem Bath-I-Meter nicht erfasst wird.
Das macht je nach Oberfläche wenig (saubere Pechpolitur mit Polierrot oder
Cer-Oxyd) bis einige % Strehl (Hundekuchen bei industrieller Schnellschrubbmethode).
Bleibt noch das mickerige etwa 1 Prozent aus der echten Mircorauhigkeit.

Addierst du alles können zwischen einer Zygoauswertung und einer schlampigen
(nicht sauber eingerichtete Versuchsanordnung,-->Asti abgezogen)Bath-I-Meter
Auswertung erhebliche Strehl-Unterschiede liegen.

Dies einmal so deutlich herausarbeiten zu können gebührt der Dank eigentlich
Uwe Süßenberger,der sich hier ja entschlossen engagiert.

Viele Grüße,Karsten
 

Kurt

Mitglied
Hi Uwe,

ich fühle mich auch angesprochen. Erst sprichst Du von Unterschieden bezüglich der Amplituden
In dem von amateurastronom zitierten Artikel findet man übrigens hinsichtlich des Auflösungsvermögens des Lyot-Tests bezüglich der Amplitude noch deutlich feinere Strukturen aufgelöst, als die von Alois angeführten.
Das kann man nur auf Grund von Messungen beurteilen. Nach Deiner Meinung hat das aber mit Messung nichts zu tun
von "messen" war nicht die Rede: "gemessen" hatte Texerau mit einem "Microphotometer"(?), dargestellt wurden die einzelnen Politurergebnisse jeweils als Foucault- & Lyot-Bild, wobei im Phasenkontrastbild die Feinstrukturen naturgemäß deutlicher als im Foucault dargestellt sind.
Jetzt kommst Du mit dem "Handwerker" der mit Texerau´schen „Standardkerzen“ die Qualität seines Angebotes beweisen wollen könnte. Die hier von Dir vorgestellten „Standardkerzen“ sind doch wohl Objekt Deines obigen Zitates oder wie ist das im Zusammenhang zu verstehen?
Der Handwerker sagt: "das hab´ ich im Gefühl" - aber so weit braucht man je garnicht zu gehen: wenn man sich die von Texerau (s. unten) präsentierten "Standardkerzen" betrachtet, bekommt man m.E. doch schon einen ganz guten Überblick über die zum Lyot korrelierenden absoluten Größenordnungen, oder?
Sag mal ehrlich, Du spekulierst doch hoffentlich nicht auf kollektiven Gedächtnisausfall der Leserschaft ?

Wenn Dein „Handwerker“ obiges wirklich als Qualitätsnachweis seines speziellen Angebotes nutzen würde, soll man dann lachen oder was sonst vielleicht?


Nehmen wir den „schlimmsten“ Fall, Beispiel 1. Bild:
Politur mit HCF und rouge; Spiegel Nr. 1
Breite der Störungen: zwischen 0,3 und 2 mm
Tiefe: zwischen 14 und 42 Angstrom

42 Angström sind wohl hier 4,2 nm PtV Oberflächenfehler und näherungsweise 1 nm RMS Oberfläche entsprechend RMS 0,0036 lambda Wellenfrontfehler.

Ich weiss, die Näherung PtV zu RMS ist nicht ganz lupenrein, aber nur mal so damit man sieht in welchen Regionen Deine "Standardkerzen" leuchten:
Obiges macht in Strehl umgerechnet 99,95%.

Die anderen Bilder repräsentieren noch weit geringere RMS- Werte, wobei jeweils die größten angegebenen Amplituden als Bezug angenommen wurden:

Bild 2 ca. 0,0027 lambda
Bild 3 ca. 0,0012 lambda
Bild 4 ca. 0,0008 lambda
Bild 5 ca. 0,00034 lambda
Bild 6 ca. 0,0018 lambda

Wenn mich nicht gewaltig vertan habe, dann zeigen die Bilder Differenzen der Mikrorauhigkeiten mit RMS- Werten die für erdgebundene Teleskope völlig bedeutungslos sind. Das hat ja auch Mario schon versucht Dir beizubringen. In Strehl umgerechnet liegt das alles zwischen 99,99% und 99,95%. Damit hat man ganz doll was differenziert. Es beweist lediglich die Empfindlichkeit des Messverfahrens auf Oberflächenrauhigkeit, was bisher noch niemand angezweifelt hat. Schön echt dramatisch „rau“ sehen die Bilder aus, ähnlich „dramatisch“ wie die mit Kerzenruß oder Filmstreifen gemachten.

Da ich nicht so recht verstanden habe wen Du mit „wir“ meinst sag ich der Einfachheit halber: Uwe, üb mal schön das Quantifizieren von Rauhigkeit in RMS. Wenn Du meinst Du kannst es, dann komm wieder mit dem Thema.

Gruß Kurt
 
Hallo Kurt!

Kurt schrieb:
>Nehmen wir den „schlimmsten“ Fall, Beispiel 1. Bild:
>Politur mit HCF und rouge; Spiegel Nr. 1
>Breite der Störungen: zwischen 0,3 und 2 mm
>Tiefe: zwischen 14 und 42 Angstrom

Mit HCF geht es leider noch schlimmer. Das kann so weit
gehen, dass man die Defekte schon im Foucault-Test oder
im Ronchi-Test sieht. Im Buch von Texereau sind Beispiele
abgebildet.

>In Strehl umgerechnet liegt das alles zwischen 99,99% und
>99,95%. Damit hat man ganz doll was differenziert.

Wie gesagt spielt so geringer Microripple für normale
Anwendungen keine grosse Rolle, kann jedoch für die
Beobachtung schwacher neben sehr heller Objekte (Sirius B,
Phobos, Deimos) wichtig werden.

Viel wichtiger fände ich jedoch bei komplexeren
Fernrohren Angaben zu konstruktionsbedingten
Abbildungsfehlern. Hersteller verschweigen sie oft
-aus gutem Grund. Ein Test solcher Abbildungsfehler
(Koma, Bildfeldwölbung, Astigmatismus usw.) wäre daher sehr
wertvoll. Ansonsten erlebt der Käufer dann bei
ersten Fotos evtl. böse Überraschungen, wie es
einem Verwandten bei Fotos des Venustransits passiert
ist. Bei dem haben Abbildungsfehler sämtliche Fotos
versaut... <img src="/phpapps/ubbthreads/images/icons/confused.gif" alt="" />


Um jetzt zu untersuchen, woher das Streulicht beim
hier besprochenen Spiegel stammt, würde ich eine
Reinigung und einen anschliessenden neuen Versuch
empfehlen, um den Fehler einzugrenzen.
 

suessenberger

Mitglied
Hallo Kurt,

Wenn mich nicht gewaltig vertan habe, dann zeigen die Bilder Differenzen der Mikrorauhigkeiten mit RMS- Werten die für erdgebundene Teleskope völlig bedeutungslos sind. Das hat ja auch Mario schon versucht Dir beizubringen.
sorry für meine arg verkürte Antwort (heute ist unser viertes Kind zur Welt gekommen), aber mir scheint, dass die Diskussion in diesem Punkt schonmal weiter gediehen war:

Kurt Erstellt am: 18.06.2003 : 13:34:40 Uhr
(==>) Alois: Meine speziellen Fragen zu Deinem Spalttest sind absolute Neugierde und keineswegs destruktiv gemeint. Mir kommt da so ein Gedanke, wie man unter Berücksichtigung der Wellentheorie vielleicht eine vereinfachte gut repoduzierbare Streulichtmessung für Rauhigkeit und ähnliches hinbekommt. Dazu muß ich aber erst mal nachdenken und das kann dauern....
http://www.astrotreff.de/topic.asp?ARCHIVE=true&TOPIC_ID=3502&whichpage=3

Mario II Erstellt am: 18.06.2003 : 13:01:54 Uhr
Aber Du erinnerst dich ja, daß wir und durch deine Kiste mit den Normanski-Aufnahmen gewühlt haben
und uns Vergütungs und Feinpolierfehler angeschaut haben.
Die Auswirkungen solcher Fehler sind mit der geometrischen Optik kaum noch erfaßbar,
denn von der Größenordnung kommt man dann in den Bereich, wo wellenoptische Überlegungen
erforderlich wären.
(...)
Weil aber eine wellenoptische Analyse für die meisten Probleme ein hoffnungslos aufwendiger Overkill ist,
vereinfacht man die Sache:
Man teilt die Geschichte in einfach erfaßbare geometrische Fehler ein und in rein Wellenoptische.
(...)
Mit der geometrischen Optik könnte man sogar noch bei dem Problem ein Spotdiagramm hinbiegen,
aber der tatsächliche Kontrastverlust bliebe dir verschlossen.
(...)
Ich kann dir an Beispielen wie da oben z.B. Spiegel hinzauber, die gleiche PV-Wave Werte haben, aber sich
in ihren Abbildungseigenschaften im MTF-diagramm um Welten unterscheiden werden.
Die werden sich aber - daher ist das Ding trotzdem nützlich - eben auch im RMS und auch im Strehl Wert
deutlich unterscheiden.
(gleicher thread)

Sowie ein Zitat von Herbert Highstone aus privater e-mail, bezüglich des hiesigen threads:
Someone said (in English) that mirror roughness is already included in the Strehl number. This is completely incorrect! How, for example, would mirror roughness be measured? There is at present no standard way for doing this, or even any rioughness measuring method whatsoever available for 95% of today's opticians. So it is IMPOSSIBLE for the Strehl number to include roughness.

Freundliche Grüße & bis demnächst: Uwe

P.S.: das obige "wir" bezieht sich übrigens auf meine Frau & mich ;-)
 

Mojo

Mitglied
Eine Reinigung kommt nicht in Frage, der Staub ist so fein, daß er sich nicht abspritzen läßt, man müßte folglich mechanisch ran und das möchte ich nicht.

Die Aussage, im Strehl sei die Rauhheit bereits inbegriffen verstehe ich so, daß ein rauher Spiegel einen entsprechend schlechten Strehl-Wert hat. Ich glaube jedenfalls nicht, daß damit eine Meßmethode gemeint ist, mit der die Rauhheit direkt erfasst werden kann.

-Udo.
 
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