Lichtstarkes Glas, messen der maximalen Pupille | Astronomie.de - Der Treffpunkt für Astronomie

Lichtstarkes Glas, messen der maximalen Pupille

micdic

Mitglied
Hallo, bei der Auswahl eines passenden Fernglases für Beobachtungen bei Dunkelheit, stellt sich immer wieder die Frage, nach der maximalgröße der eigenen Pupille.
Denn für einen älteren Menschen ist das Bild eines lichtstarken 7x50 u.U. nicht heller, als das eines 10x oder 12x50
Das liegt daran, dass die Pupille bei Dunkelheit nicht mehr groß genug wird und das Potential des Fernglases daher bei Dunkelheit und Dämmerung nicht mehr ausgenutzt werden kann. (Stichwort Austrittspupille)
Eine recht einfache Methode ist es, nachts einen Stern ansehen und diesen per Bohrersatz versuchen mit dem passenden Bohrer zu verdecken. Hier erhält man brauchbare Ergebnisse, aber manchmal ist es wochenlang bewölkt, was dann? ?)
Ich möchte hier mal eine alternative Methode aufzeigen, mit der man selbst die maximale Pupillengröße bestimmen kann.
Diese Methode ist meiner Meinung nach auch noch etwas genauer.
Ich habe mir dazu eine 10 Jahre alte Digitalkamera mit IR-Nachtsichtfunktion gekauft (eine Sony DSC-F828) die Kamera kann, wie ein Nachtsichtgerät, Aufnahmen bei völliger Dunkelheit machen und nutzt dazu den eingebauten IR-Scheinwerfer. Die Kamera habe ich mit Stativ in einen Raum gestellt, der sich komplett abdunkeln läßt (ggf. nachts durchführen) Dann in ca. 2m Entfernung einen Stuhl positioniert und bei voller Auflösung und vollem Kamerazoom, manuell scharf gestellt. (die Mamera kann zwischen Display und Sucher umgeschaltet werden und muss auf "Sucher" geschaltet sein, da die Display-Helligkeit sonst den Raum zu sehr aufhellt. ...ggf. bei Alternativkamera das Display abdecken)
Dann habe ich den Raum abgedunkelt und mich auf den Stuhl gesetzt. Nach etwa 15min Dunkelheit nahm ich ein Stahlmaßstab und habe es direkt neben dem Auge positioniert und die per Kabel-Fernauslösung einige Bilder gemacht. (wenn eine weitere Person die Kamera bedient ist das natürlich noch einfacher) Mit einem Bildbearbeitungsprogramm kann man das Stahlmaßstab genau auf die Pupille legen usn nun einfach den Pupillendurchmesser ablesen. Ich habe einen maximalen Pupillendurchmesser von gut 8mm, was in meinem Alter ein sehr hoher Wert ist. Ich suche die Bilder noch raus. :biggrin:
 

micdic

Mitglied
wie versprochen, hier noch die Bilder, welche ich zur Bestimmung meiner maximalen Pupillengröße gemacht habe.
(den Maßstab habe ich bereits auf die Pupille gelegt)
Bild der Vermessung des linken Auges: Link zur Grafik: http://www.pfalzheim.de/bilder/auktion/links.jpg
Bild der Vermessung des linken Auges: Link zur Grafik: http://www.pfalzheim.de/bilder/auktion/rechts.jpg
Um den Messfehler bei dieser Methode möglichst gering zu halten ist es wichtig, dass Lineal und Pupille den gleichen Abstand zum Kammeraobjektiv haben. (großer Abstand zur Kamera, bei vollem Kamerazoom minimiert den Einfluss der Abstandsdifferenz)
Im Netz findet man zum Thema "Maximale Pupillengröße" eine Grafik, in der die Pupillendurchmesser von 1263 Probanden, unterschiedlichen Alters, als einzelne Punkte dargestellt sind.
Grafik: Link zur Grafik: http://www.pfalzheim.de/bilder/auktion/pupille_age.jpg
Mit 8mm bin ich demnach in meiner Altersgruppe eine Ausnahme :/

Ich glaube vielen, älteren Jägern ist gar nicht bewusst, dass für Sie ein gutes 8x40 für die Dämmerung genau die gleiche Bildhelligkeit liefert wie ein 8x56, selber Qualität. (wenn unter 5mm Maximalpupille)
Als junger Jäger muss man sich da schon eher Gedanken über die richtige Fernglas-Formel machen, denn sonst nutzt man das Potential seiner Augen bei Dunkelheit nicht voll aus. Als Beispiel: das 8x40 kann eine 7mm Pupille nur mit einer Sichtöffnung von 5mm bedienen, wogegen das 8x56 auch 7mm Einblick gewährt. Der Unterschied sieht zwar nicht groß aus, aber der Durchmesser zählt für die Lichtausbeute quadratisch!
Ein junger Mensch bekommt bei Dunkelheit, mit dem 8x56 tatsächlich etwa doppelt so viel Licht ins Auge, wie mit einem 8x40 (gleiche Transmissionswerte der Gläser vorrausgesetzt)
Ich habe mich viel mit dem Thema "Fernglas beschäftigt, aber eine Frage stellt sich für mich noch: Wenn gerade noch ausreichend Licht zum "Ansprechen" von Wild vorhanden ist, ...hat sich meine Pupille dann schon maximal geöffnet oder ist Meine Messung bei völliger Dunkelheit für die Fernglasauswahl nicht ganz richtig? Oder anders formuliert: Ist die Pupillengröße bei Mondlicht, Sternenhimmel schon maximal geweitet oder passiert das erst bei völliger Dunkelheit und meine 8mm-Pupille wäre für die Fernglas-Auswahl garnicht so entscheidend, weil ich bei "Ansprech-Licht eh nur 6,5mm habe o.ä.? Abgesehen davon kenne ich kein Fernglas auf dem Markt, das eine 8mm-Pupille voll unterstützen könnte. Selbst ein 8x63 hat noch keine 8mm-Austrittspupille.
Ich glaube mal eine Grafik gesehen zu haben, in welcher der Zusammenhang von Lux und Pupillenweitung für unterschiedliche Altersgruppen dargestellt war!? Diese Grafik würde Licht ins Dunkel bringen :help:
 

JostBuergi

Mitglied
Das finde ich sehr interessant - vielen Dank für diesen Bericht.
Vielleicht eine Anmerkung: Auch wenn bei älteren Probanden eine Austrittspupille von z.B. 7mm nicht mehr voll genutzt werden kann, ein 8x56 Glas demnach eigentlich nicht mehr Helligkeit ins Auge schickt als ein 8x42, hat die grössere AP des 8x56 natürlich noch andere Vorteile, z.B. denjenigen, dass der Einblickkomfort u.U. höher ist (AP braucht nicht so genau mit der Augenpupille in Deckung gebracht zu werden wie beim 8x42, etc.).
Aber rein von der Bildhelligkeit her betrachtet wird mit zunehmendem Alter die Grösse der AP irrelevanter, die Transmission des Glasses jedoch bedeutsamer.
 

P_E_T_E_R

Mitglied
Zitat von micdic:
... eine Frage stellt sich für mich noch: Wenn gerade noch ausreichend Licht zum "Ansprechen" von Wild vorhanden ist, ...hat sich meine Pupille dann schon maximal geöffnet oder ist Meine Messung bei völliger Dunkelheit für die Fernglasauswahl nicht ganz richtig? Oder anders formuliert: Ist die Pupillengröße bei Mondlicht, Sternenhimmel schon maximal geweitet oder passiert das erst bei völliger Dunkelheit ...
Dann wiederhol doch Deine Messung mal in einem entsprechend aufgehellten Raum, und schon hast Du die Antwort auf Deine Frage!


 

micdic

Mitglied
Ja, an den besseren Einblickkomfort bei Dunkelheit hatte ich nicht gedacht. Aber auch wenn das 8x42 nicht ganz so viel Einblickkomfort bietet, hat es dennoch den Vorteil, dass es kleiner, handlicher und leichter ist.
Dass die Transmission bei zunehmendem Alter bedeutsamer ist, würde ich nicht ganz unterstreichen. Es ist natürlich so, dass die Transmission fürs "reifere" Auge mehr Wichtung bekommt als die AP, weil es quasi die einzige Schraube ist, an der man noch drehen kann. Aber deshalb ist die Lichtdurchlässigkeit für ein "jugendliches" Auge nicht weniger interessant, denn auch hier kann das Maximum an Licht letztendlich nur noch über die Transmission verbessert werden, sofern die Fernglasformel mit ausreichender AP feststeht.

@Peter: ...guter Vorschlag. Ist nur schwierig, den Raum so abzudunkeln, dass es eine Sternen- oder Mondnacht simmuliert. Den Versuch müßte ich am Besten direkt unter freiem Himmel durchführen. ...mal sehen, vielleicht mache ich das noch.
 

UwePilz

Mitglied
Es geht einfacher mit einem Satz Spiralbohrer. Denjenigen Bohrer finden, mit dem es gelingt, einen hellen Stern gerade abzudecken. Die Entfernung zwischen Bohrer und Auge ist unwichtig.

Die Pupillengröße liegt dann zwischen dem Druchmesser dieses Bohrers und dem des nächstkleineren, welcher noch Sternenlicht durchlässt. Die Genauigkeit ist 0,5 mm, so sind die Bohrer gestuft.
 

Stathis

Mitglied
Interessanter Versuch! Einige Anmerkungen dazu:

1. Die Methode mit dem Bohrer geht auch am Bildschirm: Einige weiße Pixel auf schwarzem Bildschirm in genügender Entfernung betrachtet. Alternativ kann man sich einen künstlichen Stern basteln: Z.B. mit der Nadel ein Loch in einen Joghurtdeckel stechen und von Hinten mit einer Taschenlampe beleuchten.

2. Deine Fotomethode geht auch mit eine normalen Kamera mit Blitz

3. Die Augenpupille öffnet sich ziemlich schnell. Ich konnte nach einer Minute keine weitere Veränderung feststellen. Vermutlich reichen aber bereits 10-20 s. Bei den unten verlinkten wissenschaftlichen Untersuchungen haben sie nach 2 Minuten gemessen. Ich bin gespannt, was du herausbekommst.

4. Die Augenpupille öffnet sich bereits bei Dämmerlicht maximal. Es ist keine komplette Dunkelheit erforderlich. Somit ist es auch nicht erforderlich, Mondlicht oder Sternenhimmelhelligkeit genau zu simulieren.

5. Die weitere komplette Dunkeladaption unter dunklem Sternhimmel erfolgt durch chemisch - physiologisch - neuronale Prozesse auf der Netzhaut und im Gehirn. Diese können 15-40 Minuten dauern.

Ein paar Links dazu aus dem Astrotreff:
http://www.astrotreff.de/topic.asp?ARCHIVE=true&TOPIC_ID=9931
http://www.astrotreff.de/topic.asp?ARCHIVE=true&TOPIC_ID=8519
http://www.astrotreff.de/topic.asp?ARCHIVE=true&TOPIC_ID=109324
http://www.astrotreff.de/topic.asp?ARCHIVE=true&TOPIC_ID=109324
 

UwePilz

Mitglied
> Die Methode mit dem Bohrer geht auch am Bildschirm:

Ein Stern hat den Vorteil, dass das Licht parallel ist. Bei einem Bildschrim muss man für genügend großen Betrachtungsabstand sorgen.
 
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