Jupiter mit Kallisto (27.09.2009): Seeing sehr gut

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TorstenHansen

TorstenHansen

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Hallo,

aus meiner Sicht seeingmäßig die zweitbeste Nacht dieser Jupitersaison; interessanterweise auch noch bei ähnlichem Scheibchendurchmesser wie in der besten Nacht am 30.06.09.

Kallisto-Transit, und später die Europabedeckung, waren noch tolle Zugaben.

Das Bild dürfte das Beste der Serie sein, mit Kallisto halb vor der Planetenscheibe.


Link zur Grafik: http://www.aau.telebus.de/Ver_7/user/Torsten_Hansen/Jupiter20090927/Jupiter20090927v212223lrgbalpomkw.jpg



Viele Grüße
Torsten


P.S.: Das war meine siebte GRF-Beobachtung dieses Jahr. Die kürzlich eingestellte Zusammenfassung (rote NEB-Flecken: http://www.aau.telebus.de/Ver_7/user/Torsten_Hansen/Jupiter2009VglFleckenNEB/Jupiter2009VglFleckenNEBw.jpg) war wohl doch etwas verfrüht ...
 
Hallo Torsten,

da hat es ja bei Dir gereicht wieder mal mit Jupiter. HIer nichts, Seeibng wurde dann erneut sehr schlecht.

Schönes Bild...

Grüße
Heiko
 
Re: Update 2 Jupiter + Kallisto (27.09.2009)

Großartig Torsten.

Eine Frage: bei welchen Öffnungsverhältnis nimmst Du auf?

LG Jürgen
 
Re: Update 2 Jupiter + Kallisto (27.09.2009)

Hallo Torsten!
Unglaubliche Bilder!!
Bist Du sicher, dass Du nicht einen 20-Zöller in einer
Umlaufbahn hast.
Grüße: Herbert
 
Re: Update 2 Jupiter + Kallisto (27.09.2009)

Megastarke Bilder! Kaum zu glauben, dass das mit 8'' möglich ist.

Grüsse

Uwe
 
Hallo,

ich sage Danke schön, für Eure netten Kommentare und das Lob!


Viele Grüße
Torsten
 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:
Re: Update 3 Jupiter + Kallisto (27.09.2009)

Hallo,

eine abschließende Ergänzung.

Die Serie umfasst nun 6 Bilder des Abends.
Außerdem noch eine Ansicht mit möglichen Details auf Kallisto.


Große Version: http://www.aau.telebus.de/Ver_7/user/Torsten_Hansen/Jupiter20090927/Jupiter20090927alpo6zeitenw.jpg


Link zur Grafik: http://www.aau.telebus.de/Ver_7/user/Torsten_Hansen/Jupiter20090927/Jupiter20090927alpo6zeitenwk.jpg



Link zur Grafik: http://www.aau.telebus.de/Ver_7/user/Torsten_Hansen/Jupiter20090927/Jupiter20090927v111213alpow.jpg


Zum Vergleich habe ich einen Screenshot aus Guide 8.0 verkleinert und weichgezeichnet: http://www.aau.telebus.de/Ver_7/user/Torsten_Hansen/Jupiter20090927/Jupiter20090927Kallistoscreenshotw.jpg



Viele Grüße
Torsten
 
Re: Update 3 Jupiter + Kallisto (27.09.2009)

Hallo Torsten,

bin immer wieder beeindruckt von den Bildern, die Du aus Deiner 8"-Röhre zauberst, und an dieser Stelle besonders von der damit gewonnenen Detailzeichnung auf Kallisto.

Man soll aber nicht vergessen, dass das, was wir dort sehen, "nur" - aber immerhin! - die von der tatsächlichen Oberflächenstruktur dieses Mondes ausgelöste Beugungsfigur Deiner Optik ist. Der scheinbare Durchmesser von Kallisto ist doch mit 1,6" nicht viel größer als das von Deiner Optik erzeugte Airy-Scheibchen ...

Gruß, Jan
 
Re: Update 3 Jupiter + Kallisto (27.09.2009)

Hallo Jan,

danke für Deine Einschätzung und das Lob!

Zitat von Jan_Fremerey:
...
Man soll aber nicht vergessen, dass das, was wir dort sehen, "nur" - aber immerhin! - die von der tatsächlichen Oberflächenstruktur dieses Mondes ausgelöste Beugungsfigur Deiner Optik ist. Der scheinbare Durchmesser von Kallisto ist doch mit 1,6" nicht viel größer als das von Deiner Optik erzeugte Airy-Scheibchen ...
...
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Na ja, wohl knapp um einen Faktor 3 größer. :)
Immerhin passen die Albedoänderungen (klingt vielleicht etwas besser) ganz gut mit der Bearbeitung des Screenshots zusammen.


Viele Grüße
Torsten
 
Re: Update 3 Jupiter + Kallisto (27.09.2009)

Hallo Torsten,

Zitat von TorstenHansen:
Na ja, wohl knapp um einen Faktor 3 größer. :)
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Vielleicht habe ich ja falsch gerechnet? Bei f/20 liegt doch der Durchmesser des Airy-Scheibchens bei 27 µm. Teilen wir nun diesen Durchmesser durch die bei f/20 auf 4 m verlängerte Brennweite Deines Teleskops, dann landen wir bei einem Winkeldurchmesser des Airy-Scheibchens von 1,39". Oder umgekehrt: Der Durchmesser von Kallisto beträgt 1,6". Bei 4 m Brennweite entspricht dies einem Durchmesser der Kallisto-Abbildung von 31 µm.

Gewiss, das theoretische Auflösungsvermögen bezieht sich auf die Abbildung zweier punktförmiger Lichtquellen im Abstand von nur einem halben Airy-Durchmesser. Aber der Kontrast der Albedostrukturen von Kallisto ist doch vergleichsweise gering, und mein Erstaunen richtet sich einfach auf die Tatsache, dass ein "Abbildungs-Strahl" mit dem Durchmesser von ca. 1,4" des Airy-Scheibchens eine realitätsnahe Wiedergabe von Substrukturen eines Gegenstands zulässt, dessen ideale Abbildung selbst nur einen Durchmesser von 1,6" aufweist.

Ich möchte dies ja gar nicht in Zweifel ziehen. Es scheint mir nur bemerkenswert, was da an der Beugungsgrenze des Teleskops abläuft, und das war es eigentlich, worauf ich aufmerksam machen wollte.

Gruß, Jan
 
Re: Update 3 Jupiter + Kallisto (27.09.2009)

Die Auflösung eines 8 Zöllers liegt grob etwa bei 0.60-0.65" in V. Je nach Wellenlänge variiert dies sogar knapp um den Faktor 2 im Visuellen zwischen 400 und 700 nm Wellenlänge zwischen blau und rot.

Das Auflösungsvermögen ist üblicherweise durch das Rayleigh Kriterium bestimmt. Dies hängt zudem noch davon ab, ob man eine obstruierte Optik (schmalerer Durchmesser der Airy Disk bei schlechterem Kontrast), oder eine nicht obstruierten Optik (z.B. Refraktor) vor sich hat. Obstruierte Optiken liefern meist geringfügig schärfere Bilder gegenüber nicht obstruierten Optiken. Dies ist jedoch reine akademisch. In der Praxis hat man vielfach noch andere Faktoren zu berücksichtigen, wie Streulicht, Vergütung der Optik, Verhältnisse obstruierter Optiken (Verhältnis Fangspiegel zu Öffnung), Einfluss sonstiger Bildelemente, wie Streulichtblenden, etc. pp.

Herstellungstoleranzen bei Amateuroptiken haben meist erheblich größeren Einfluß auf die Bildschärfe, als die Theorie verspricht. Oftmals lassen sich die theoretisch versprochenen Oberflächeneigenschaften der Optik im Fertigungsprozess nicht so garantieren, wie man es erwarten würde. Je nachdem, was man bereit ist für solche eine Optik auszugeben, sparen die Hersteller entsprechend, um Preise anbieten zu können. Weswegen die theoretische Betrachtung der Beugungsfigur hier rein akademisch ist. Auch Interferenzmessungen von optischen Oberflächen alleine können nur grobe Anhaltspunkte zur optischen Güte liefern. Bestes Beispiel ist die Diskussion um die optische Qualität des Hubble Teleskops, die in einem Desaster mit teurer Korrekturoption endete.
 
Re: Update 3 Jupiter + Kallisto (27.09.2009)

Hallo "Luckilucki",

die genannten Aspekte zu den Grenzen der Realisierbarkeit des theoretischen Auflösungsvermögens einer Optik in der Praxis sind gewiss beachtenswert.

Abgesehen von diesen Fragen bin ich im Zusammenhang mit den hier gezeigten Bildern auf der Suche nach einem anschaulichen Mechnismuss, der mir erklärt, wie man mit einem Strahldurchmesser ("Pinselstärke") von 1,4" (Airy-Scheibchen) Substrukturen eines Gegenstands - hier Ganymed - zeichnen kann, dessen Abbildung selbst nur einen Durchmesser von 1,6" aufweist.

Gibt es dazu vielleicht eine Idee?

Gruß, Jan
 
Re: Update 3 Jupiter + Kallisto (27.09.2009)

Hallo Jan,

wir haben an der Stelle zwei Möglichkeiten der Interpretation der Bilder:

a) wir unterstellen, da habe jemand mit einem feineren Photoshoppinsel etwas gezeichnet, was nicht da ist.

b) wir akzeptieren, daß durch Überschärfen und Kontrastieren die Beugungsgrenze unterschritten ist.

Möglichkeit a) wäre die paranoide Ablehnung einer Technik, die doch funktioniert.

Möglichkeit b) kommt der Sache schon näher. Die zarten Wolkenkontraste des Jupuiter oder der Venus würden auch nicht erklären, daß man solche kontrastierten, hoch aufgelösten Bilder herstellen kann. Daher werden auch die Strukturen auf Kallisto sicherlich irgendwo unterhalb der Beugungsgrenze nachweisbar sein. Superresolution unter die Beugungsgrenze war 40 Jahre lang tatsächlich unter Fachleuten arg umstritten. Zweifler bestritten und bestreiten teils noch heute, daß dies überhaupt möglich wäre. Theoretische Arbeiten zeigten die Zusammenhänge auf und definierten die Grenzen unter denen solche Verfahren funktionieren würden. Spätestens seit 1993 gibt es mindestens eine Arbeit, die sogar die Zusammenhänge mit dem Signal-Rauschabstand aufzeigt. Seit mindestens 10 Jahren aber wissen wir auch, daß es sogar in der Praxis funktioniert. So hat man etwa bereits die Durchmesser nahe stehender Überriesensterne bestimmt, die eigentlich nahe bzw. unterhalb der Beugzungsgrenze damals verfügbarer Großteleskope liegen.

Viele Grüße!
 
Re: Update 3 Jupiter + Kallisto (27.09.2009)

Hallo Luckilucki,

Danke für die Hinweise, insbesondere auch die geschichtlichen im Zusammenhang mit dem Begriff der Superresolution!

Der Sachverhalt ist vielleicht anschaulich doch ganz gut anhand der Vorstellung von einem Pinsel zu verstehen: Das Helligkeitsprofil des Airy-Scheibchens hat ja in der Tat - wie der Pinsel - eine relativ feine Spitze, und hätte sie diese nicht, dann könnte man auch Doppelsterne nicht als solche identifizieren, wenn sie in einem Abstand von nur einem halben Airydurchmesser stehen.

Insofern mag die von mir hier angestoßene Diskussion etwas überflüssig erscheinen. Andererseits gibt sie ja Anlass, darüber nachzudenken, ob und ggf. wie es gelingen könnte, das Pinselprofil "anzuspitzen" und auf diesem Wege noch weiter in den Bereich der Superresolution vorzudringen ...

Jedenfalls herzlichen Dank an Torsten, dass er uns hier mit seinen herausragenden fotografischen Ergebnissen ins Grübeln gebracht hat!

Gruß, Jan
 
Re: Update 3 Jupiter + Kallisto (27.09.2009)

Zitat von Jan_Fremerey:
Der Sachverhalt ist vielleicht anschaulich doch ganz gut anhand der Vorstellung von einem Pinsel zu verstehen...
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Ja, so ungefähr. Wir haben hier eine (mathematische) Faltung des prinzipiell beliebig scharfen Bildes mit der Punktbild Übertragungsfunktion, in der englischen Literatur auch Point Spread Function (PSF) genannt. Im Idealfall hat diese PSF für eine Kreisblende das Intensitätsprofil dieser Funktion: [sin(x)/x]² (kurz: sinc² Funktion). Für einen Newton sieht das Helligkeitsprofil geringfügig anders aus. Eine Gaußglocke nähert den Zentralpeak in erster Näherung auch schon recht gut. Der Pinsel ist daher vom Kontrast her an der Spitze nicht so fein. Eher betrachtet man seine Halbwertsbreite als Maß und nennt das Abbild daher auch "Disk", da es eher langsam abfallende Intensität von der Mitte zu den Flanken aufweist. Das liegt aber wiederum auch an der Physiologie der Wahrnehmung des Bildes. Unser Auge detektiert eher Kanten als Flächen und nimmt daher die Kanten des Profils in der Nähe der Wendepunkte bzw. unterhalb einer bestimmten Kantendetektionsschwelle wahr, die hier auch von der Helligkeit des "Sterns" abhängt.
 
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