Messung Brennweite SCT

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Andreas_L

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Hallo,

bekanntlich ändert sich bei einem Schmidt-Cassegrain mit Hauptspiegel-Fokussierung die Brennweite. Wie groß diese Änderung ist, habe ich mich schon öfters gefragt. Schließlich will man doch wissen, mit welcher Brennweite und damit Vergrößerung und Austrittspupille beobachtet wird.

Kürzlich habe ich an meinem C11 (Nominalwert f=2800mm, f/10) die Brennweite in Abhängigkeit der Hauptspiegelstellung gemessen. Um es vorweg zu nehmen, die Brennweite ändert sich erheblich, nämlich von 2500mm bis 3300mm.

Die Bestimmung der Brennweite erfolgte indirekt über die Messung von wahrem Gesichtsfeld (fov) nach der Sterndurchlauf-Methode und dem Durchmesser (d) der Okular-Feldblende. Die Brennweite ergibt sich dann aus f = d/tan(fov). Als Okular diente ein 18mm Kasai ortho.

Beginn der Messreihe war bei maximalem Backfokus. Die Messung habe ich bei jeweils einer Umdrehung des Hauptspiegel-Fokusknopfs wiederholt. Nachfokussiert habe ich durch Verschieben des Okulars und diverse Anbauteile am Okularauszug (Steeltrack, Zenitspiegel 2" und 1.25", Adapter). Hieraus ergaben sich dann folgende Messreihe:

Umdrehung - Brennweite/mm
0 3310
1 3220
2 3130
3 3040
4 2960
5 2880
6 2810
7 2740
8 2680
9 2620
10 2560
11 2500

Weitere Umdrehungen waren möglich, der Fokus aber nicht mehr erreichbar, da zu weit im Tubus.
Interresant ist auch, dass sich das Öffnungsverhältnis etwa zwischen f/9 und f/12 bewegt.

Die Durchlaufzeiten habe ich je Stellung 3-4mal gemessen. Die relative Schwankung liegt bei 0.5%. Ebenso lässt sich der Feldblenden-Durchmesser mit einer Schieblehre auf 0.5% genau messen. Daraus ergibt sich für die Brennweite ein Fehler von maximal 1%.

Der Nominalwert von 2800mm liegt etwa in der Mitte des zugänglichen Fokusbereichs - eine vernünftige Wahl von Celestron. Mit Standard 1.25"-Zubehör (1,25" Visual-Back, 1.25" Zenitprisma) liegt man etwas darunter, mit Standard 2"-Zubehör (2" Okularstutzen, 2" Zenitspiegel) etwas darüber. Benutzt man z.B. einen Baader-Steeltrack-Auszug liegt man bei 2900-3000mm, mit zusätzlicher Filterschublade schon bei 3100-3200mm und mit Bino dann fast am Anschlag bei 3300mm.

Vielleicht ist das ein Ansporn für SC-Besitzer das selbst einmal zu messen, es muss ja nicht gleich eine ganze Messreihe sein. Eventuell können die Werte auf andere SCT's (C8, C14, Meade) skaliert werden?

Viele Grüße,
Andreas
 
Hallo Andreas

danke für deine Messung, eine solche Tabelle gibt es übrigens für das Takahashi TSC 225 in deren originalen Bediehnungsanleitung.

Ein Anreitz für dich für eine weitere Messreihe:
SC und MCT haben ein Blendrohr das so berechnet ist das es Tagblindheit vermeidet, dadurch ist das im optimlen Fokus durchmessende zu 100% ausgeleuchtete Feld nur 1 bis wenige mm groß. Legst du den Fokus nun weiter raus , beschneidet dieses Hauptspiegelblendrohr den Strahlengang und lässt nicht mehr die volle Öffnung durch. Im Ergebniss bedeutet dies, je weiter du den Fokus rausverlegst desto weniger Öffnung benutzt du und zwangsweise erhöht sich dadurch die Abschattung da der Durchmesser der vignetierenden optischen und mechanischen Teile gleich bleibt.
Währe intersant wenn du hierzu ebenfalls Ergebnisse Publizieren könntest
 
Hallo Andreas,

eine schöne Messreihe, zu der ich eine Frage habe.

Zitat von Andreas_L:
Beginn der Messreihe war bei maximalem Backfokus ...
Wie groß war denn der maximale Backfokus bei Deinem C11?

Ich frage deshalb, weil ich in einem anderen Zusammenhang vor einigen Jahren mal
den maximalen Backfokus für ein C8 bestimmt habe und dabei auf einen geradezu
grotesk anmutenden Wert gekommen bin:

Maximaler Backfokus am C8: ..... 920 mm !!!

Wie man sich vorsten kann, übersteigt ein derartig riesiger Wert für den Backfokus
jeden vorstellbaren Fundus an Verlängerungshülsen und ich musste seinerzeit mit langen
Papprollen für den Postversand improvisieren, um diese Messung überhaupt zu realisieren.
Seinerzeit ging es auch nicht um die Messung der effektiven Brennweite, sondern in erster
Linie darum, in wie weit der Einsatz eines Reducers den maximalen Backfokus verändert.
Gleichwohl meine ich mich erinnern zu können, dass der Abbildungsmaßstab zwischen
minimalem und maximalem Backfokus erheblich stärker variierte, als bei Deinem C11 mit
3310/2500 = 1.324.

Woraus man den Schluss ziehen muss, dass der Verstellbereich für die HS-Fokussierung je
nach Modell sehr verschieden sein kann. Vermutlich variiert auch die Gewindesteigung der
Fokussierschrauben mit der Modellgröße. Insofern ist die Zahl der Umdrehungen dieser
Schraube leider keine direkt zugängliche Bezugsgröße. Besser wäre stattdessen der
jeweilige Backfokus.

Ich habe auch noch ein C14, damit aber bis jetzt noch keine derartige Untersuchung versucht.
Möglicherweise hängt der Verstellbereich und der maximale Backfokus auch vom Baujahr ab.
Meine Instrumente stammen noch aus den Siebziger Jahren.

Mit freundlichen Grüßen,
Peter
 

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Hallo Markus,

dass Takahashi eine solche Tabelle liefert ist lobenswert. Ob das ursprünglich bei Celestron auch dabei war weiß ich nicht, denn ich habe das C11 im Jahr 1994 ohne Anleitung gebraucht gekauft. Es ist ein C11 mit orangem Tubus, wahrscheinlich 80er Jahre. Auf dem Objektivdeckel ist übrigens ein goldener Aufkleber "Amateur- u. Präzisionsoptik-Mechanik Markus Ludes". Vielleicht weißt du genaueres über Herkunft/Baujahr meines C11 (können wir per PM klären).

Den Back-Fokus habe ich leider nicht gemessen. Es ist aber eine gute Idee zu überprüfen, ob schon auf der optischen Achse die freie Öffnung vignettiert wird. Ich muss mir mal überlegen, wie man am besten den Back-Fokus misst. Letztendlich brauche ich den Abstand Fokusebene zum vorderen Ende Blendrohr und den Blenrohrdurchmesser.

Viele Grüße,
Andreas
 
Hallo Peter,

den Back-Fokus habe ich leider nicht gemessen. Ich werde aber die Messung bei Gelegenheit nachholen.

Ich schätze der maximale Back-Fokus liegt bei mir so zwischen 20cm und 30cm. So extrem wie bei dir war es bei weitem nicht. Man muss aber bedenken, dass sich der Back-Fokus nicht linear mit dem Abstand Haupt-Sekundärspiegel verändert. Fällt der (reale) Fokus des Hauptspiegels mit dem (virtuellen) Fokus des Sekundärspiegels zusammen, ergibt sich ein unendlich-Stralengang, also unendlich Back-Fokus. Nahe diesem Bereich reicht schon eine kleine Verstellung des Hauptspiegels für eine große Änderung des Back-Fokus.

Viele Grüße,
Andreas

 
Hi,

ist ja alles gut und schön. Aber das Thema sphärische Aberration spielt bei dem Thema auch ne Rolle. Thema Spiegelabstand und optische Leistung.

Viele Grüße,
Gerrit
 
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