Re: Transmission ist schwierig zu beurteilen
Hallo Walter,
eigentlich wollte ich eine mehrtägige Pause vom Forum machen, weil ich zwei Wochen lang krank im Bett lag, jetzt immer noch nicht ganz gesund bin und eigentlich besser meine liegengebliebenen Sachen aufarbeiten sollte - ganz zu schweigen von meinem Fernglas-Buchprojekt, das krankheitsbedingt auch ins Stocken geraten ist. Aber zu Deinen interessanten Zahlen möchte ich doch noch einen kleinen Kommentar abgeben.
Ich traue sowohl Leica als auch Swarovsi zu, eine Meßgenauigkeit von besser als ±0,5% zu erzielen (vielleicht sogar besser als ±0,2%. Ferner halte ich beide trotz ihrer Konkurrenzsituation für so fair, nicht zu schummeln und insbesondere nicht die eigenen Modelle „wohlwollender” zu prüfen als die anderen. Daran, daß die eine Firma automatisch und die andere manuell mißt, dürfte es auch nicht liegen, sofern die Automatik korrekt geeicht ist und nicht gerade „spinnt” und der/die manuelle Tester(in) nicht unter Alkoholeinfluß steht. Es muß also an den Meßmethoden und sonstigen Randbedingungen liegen.
1. Du schreibst „Transmission bei Tag” bzw. „Transmission bei Nacht”, was wohl nicht Deine Formulierung, sondern ein Zitat sein dürfte. Denn gewiß hat jedes Fernglas bei Tag und bei Nacht dieselbe Transmission, es sei denn, es wären phototrope Gläser eingebaut, was bestimmt nicht der Fall ist. Mit der unpräzisen Angabe „Transmission bei Tag” ist (hoffentlich) gemeint „Transmission bei spektraler Verteilung bzw. Gewichtung gemäß V-Lambda”, also gemäß der Empfindlichkeitskurve des menschlichen Auges beim Tagessehen (= photopisches oder Zapfensehen bei Leuchtdichte über 10 cd/mˆ2). Und mit „Transmission bei Nacht” ist (hoffentlich) gemeint „Transmission bei spektraler Verteilung bzw. Gewichtung gemäß V'-Lambda”, also gemäß der Empfindlichkeitskurve beim Nachtsehen (= skotopisches oder Stäbchensehen bei Leuchtdichten unter 0,01 cd/mˆ2).
2. Leider gibt es keine Lichtquellen, deren spektrale Strahlungsleistungsverteilung genau V-Lambda (Maximum bei 550 nm) oder V'-Lambda (Maximum bei 507 nm) entspricht. Und die zur Messung benutzten Sensoren haben auch ihre charakteristischen Empfindlichkeitskurven, die wieder anders aussehen. Man muß also über spezielle Filter oder gar Filterkombinationen versuchen, die mit der Empfindlichkeitskurve des Sensors multiplizierte spektrale Verteilungskurve der Lichtquelle so hinzubiegen, daß näherungsweise die V-Lambda- bzw. V'-Lambda-Kurve herauskommt. Hier schon gibt es bei den von Tester zu Tester möglicherweise unterschiedichen Lichtquellen, unterschiedlichen Sensoren und unterschiedlichen Filter(kombinatione)n eine Menge Toleranzen. Allerdings nehme ich an, daß die nicht ausreichen, um die erheblichen Differenzen in den Meßwerten zu erklären. Also muß es noch andere Unterschiede in den Meßmethoden von Leica und Swarovski geben.
3. Ich hatte es ja schon weiter oben angesprochen, daß die Meßwerte am Ort der Austrittspupille gemessen werden müssen, aber …
3.1 die Leuchtdichte ist innerhalb der gesamten Austrittspupillenfläche nicht einheitlich, sondern kann im Zentrum mitunter deutlich größer als im Randbereich sein, und
3.2 bei Berücksichtigung der Lichteinfallsrichtung treten sogar an jedem Ort der Austrittspupille nochmals insofern beträchtliche Unterschiede auf, als achsenparallele Strahlen eine höhere Leuchtdichte aufweisen als zur Achse geneigte Strahlen.
Die Aussage 3.1 (Inhomogenität) und ihre Konsequenz kann man sich leicht verdeutlichen. wenn man weiß, daß die Austrittspupille nichts anderes ist als das vom Okular erzeugte reelle Abbild der Einstrittspupille bzw. Objektivöffnung. Das Okular funktioniert hierbei im Prinzip nicht anders als ein Fotoobjektiv, weist also erstens den sog. natürlichen Helligkeitsabfall nach dem Cosˆ4-Gesetz auf und dürfte zweitens zumindest in der Nähe des Randes auch noch eine gewisse Fassungsvignettierung zeigen. Folglich KANN die Austrittspupille gar KEINE homogene Leuchtdichte aufweisen. Wenn nun einer der Hersteller nur in der Mitte mißt (etwa um ungeachtet der unterschiedlichen Austrittspupillengrößen vergleichbare Zahlenwerte zu erhalten oder um die beim Tagessehen kleine Augenpupille zu simulieren), der andere aber über die volle Pupillenfläche aufsummierend mißt, dann kann es schon leicht zu Abweichungen von mehreren Prozentpunkten kommen: Zwei verschiedene Ferngläser könnten z.B. im Zentrum der Austrittspupillen dieselbe Leuchtdichte haben (also beim ersten Tester gleiche Meßergebnisse liefern), aber am Rand könnten die Leuchtdichten verschieden sein, weil das Okular des einen Fernglases einen stärkenen Helligkeitsabfall im Pupillenbild erzeugt als das Okular des anderen Fernglases; also würden diese Ferngläser beim zweiten Tester, der über die volle Pupillenfläche integriert, ganz andere (schlechtere) Meßwerte liefern. Es wäre auch denkbar, daß das eine Fernglas im Zentrum der Austrittspupille heller, im Randbereich aber deutlich dunkler als das andere Fernglas ist. Dann würde der eine Tester beim ersten und der andere beim zweiten Fernglas die besseren Meßwerte ermitteln.
Auch die Aussage 3.2 (Anisotropie) kann man sich wie folgt einfach verständlich machen. Betrachten wir zunächst nur den Mittelpunkt der Austrittspupille. Durch diesen Punkt laufen sowohl achsenparallele wie auch zur Achse schräg (bis ca. 30°) geneigte Strahlen. Die am schrägsten geneigten (die zu Bildpunkten im Randbereich des Gesichtsfeldes gehören) können je nach optischer und mechanischer Fernglaskonstruktion einerseits schon vom Objektiv ein wenig vignettiert sein und sind auf jeden Fall von dessen Cosˆ4-Randabfall betroffen (der allerdings wegen des kleinen objektivseitigen Winkels vernachlässig sein dürfte), vor allem aber können sie je nach eventueller Vignettierung durch das Umkehrprismensystem und durch die Feldlinsenkonstruktion (die meistens kein vom Okular funktionell völlig getrenntes System, sondern im Okularsystem integriert ist) einen Helligkeitsabfall zeigen. Das mag vielleicht bei den schrägen Strahlen durch den Austrittspupillen-Mittelpunkt noch sehr wenig oder noch gar nichts ausmachen, bestimmt aber nicht mehr für die schrägsten Strahlen durch den Randbereich der Austrittspupille. Je größer nun die Unterschiede für diese Vignettierungseffekte bei den einzelnen untersuchten Ferngläsern sind, um so größere Unterschiede werden in den Meßwerten desjenigen Testers feststellbar sein, der die schrägen Strahlen (z.B. aufgrund seiner Sensoranordnung und -richtcharakteristik) stärker einbezieht als der andere oder der – wie schon unter 3.1 erwähnt – die Sensorgröße so groß wie oder größer als die Austrittspupille wählt, während der andere mit seiner kleinen Sensorauffangfläche den kritischen Randbereich mit den großen Unterschieden bei den schrägen Strahlen regelrecht „abschneidet”.
4. Schließlich wäre eigentlich bei der Messung der Transmission für das Tagessehen nicht nur die spektrale V-Lambda-Verteilung zu berücksichtigen, sondern auch die Tatsache, daß beim Tagessehen die Pupille des Betrachters nur ca. 2 mm Durchmesser hat, so daß in dieser Messung eigentlich die Leuchtdichte nur ein einem 2 mm großen zentralen Bereich der Austrittspupille gemessen werden dürfte, während fürs Nachsehen die volle Austrittspupille bis zu max. 7 mm Durchmesser zu erfassen wäre. Ob das Leica und Swarovski so gemacht haben - oder vielleicht nur einer und der andere nicht –, das wissen wir leider nicht. Auch das würde gegebenenfalls zu erheblichen Unterschieden in den Meßergebnissen führen.
Ich werde im Rahmen meiner umfangreichen Recherchen für mein Fernglasbuch jetzt auch dieser Frage bis zur Klärung nachgehen und u.a. beim Beuth-Verlag wegen eventueller ISO- oder DIN-Normen sowie bei den wichtigsten europäischen Fernglasherstellern nachfragen (von den großen Japanern erwarte ich keine Antwort: eine bereits dreimal im Abstand von mehreren Monaten an Nikon gestellte technische Frage wurde bis heute nicht beantwortet, obwohl mir jedesmal eine Antwort versprochen worden war). Vorläufig muß vieles offen bleiben, aber ich hoffe dennoch, daß ich hier zeigen konnte, wo die kritischen Punkte und die möglichen Ursachen für die so stark auseinanderklaffenden Meßwerte liegen.
Walter E. Schön
PS.: Weger der früher an anderer Stelle diskutierten unterschiedlichen Sehfeldangaben von Leica für die Kompaktferngläser Trinovid 8x20 und 10x25 habe ich bereits Leica kontaktiert. Aber der zuständige Produktmanager ist bis zum 28.10. verreist, so daß ich erst danach mit einer Antwort rechnen kann.
Nachtrag:
(Zitat
„1. Das Swarovski-Labor bescheinigt dem Leica 8x50 eine im Schnitt um 3% niedrigere Transmission als das Leica-Labor.
Dagegen attestiert Leica dem Swarovski 8x56 eine um ca. 3% höhere Transmission als Swarovski selbst.”
(Zitatende, fette Hervorhebung wurde von mir hinzugefügt)
Das heißt doch, daß in beiden Fällen Leica zu einem um 3% höheren Meßwert als Swarovski gekommen ist. Insofern verstehe die das oben im Zitat von mir fett hervorgehobene „Dagegen” nicht.
