Wellennatur und was man dazu wissen sollte...
Hi Tom,
aaalso!
Die Austrittspupille ist im Querschnitt ein Abbild der Objektivs. Die von Menschen verwendeten APs sind üblicherweise ein verkleinertes Abbild, und es steht Kopf, wie das Bild eines Teleskops das nunmal tut.
Dieses Lichtbündel fällt ins Auge, und wenn die Iris davon einen Bereich abschneidet, dann hat das den gleichen Effekt, als wenn eine umgekehrt zur AP Maßstäblich vergrösserte (umgedrehte) Blende die Öffnung abschattet. Übrigens ist der Maßstab zufällig gleich der gewählten Vergrösserung.
Das Wellenmodell des Lichtes, daß definiert uns ja gerade den Auflösungsverlust, denn die Auflösung des Teleskops ergibt sich ja in der geordneten Überlagerung möglichst vieler Wellenfronten aus dem Objektiv. Und weil erst eine Überlagerung unendlich vieler Wellenfronten aus einem unendlich grossem Objektiv ein ideales Bild schaffen würde, haben wir mit physikalisch notwendigen Bildfehlern wie Beugungsringen zu rechnen.
Wenn ich jetzt einen beliebigen Teil meines Objektives abdecke, gehen dem Bild entsprechend Wellenfronten, die zur Bilddefinition benötigt würden, verloren. Das Gerät verliert an Auflösung, was sich in Beugungseffekten ersichtlich zeigt.
Nun, zurück zu unserer Abblendung. Da man für gewöhnlich, ich weis natürlich nicht, was Du tust, gerade ins Okular schaut, wird die Iris den äusseren Ring des austretenden Lichtbündels abschneiden. Der entspricht nun dem äusseren Ring des Spiegels im Maßstab 1/Vergrösserung. Schneidet die Iris dann 1mm aus einer 2mm AP eines 200mm Spiegels aus, dann beobachte ich also mit den inneren 100mm dieses Spiegels.
Aber der Fangspiegel, benennen wir ihn gnädig als nur 50mm durchmessend (kleine Achse), erzeugt weiter seine 0,5mm Abschattung im vom Auge genutzten Lichtbündel. Die Abschattung in Prozent des Durchmessers hat also von 25% auf 50% zugenommen. Bedenke, daß sich das Verhältnis der Flächen mit dem Quadrat verändert. Also vier mal schlechtere Lichtausbeute.
Nun ändert das nicht das Verhältnis Fangspiegel zu Hauptspiegel aber ganz drastisch das Verhältnis Fangspiegel zu genutztem Hauptspiegel.
Schau doch zum Beispiel mal mit einer Iris von 1mm in ein Mondbild mit einer AP von 8mm bei einem Gerät mit 20% Obstruktion. Nun kannst Du Dir zwar den Bereich des Lichtbündels aussuchen, das Deine Iris durchlässt, es gibt aber einen Punkt genau in der Mitte, an dem siehst Du genau: SCHWARZ! Das ist der vielgerühmte Fangspiegelschatten bei der Tagbeobachtung.
Nun mal an das Abblenden der Objektive, und die scheinbar besser werdende Abbildung.
Nein, die Abbildung wird gar nicht besser. Die Schärfentiefe wird nur grösser. Schärfentiefe, daß ist der Bereich, in dem die Auflösung des Films oder Chips schlechter ist, als die Punktschärfe des Objektivs. Solange also das vom Objektiv erzeugte Lichtbündel eines Sterns einen geringeren Durchmesser hat, als ein Filmkorn oder ein CCD-Pixel, solange kann weder Chip noch Film eine Unschärfe erkennen. Wenn ich ein Objektiv abblende, mache ich den Lichtkegel spitzer, und das heisst, daß der Lichtkegel auf einer viel grösseren Laufstrecke kleiner als die Chip oder Filmauflösung ist. Wenn wir uns nun noch hinzuholen, daß Objekte unterschiedlicher Entfernung auch in unterschiedlichem Abstand vom Objektiv ihren Brennpunkt haben, dann wird uns also klar, daß auf diese Weise auf einmal ein grösserer Entfernungsbereich vom Objektiv als scheinbar scharf abgebildet wird.
Mit der Auflösung hat das noch noch nichts zu tun, denn ein 50mm-Öffnung Objektiv hat schon eine Auflösung von 2,4 Bogensekunden. Bei 50mm Brennweite sind 2,4 Bogensekunden 0,6µ. Welcher Film schafft das? 3 My kommen heraus, wenn das auf 10mm Öffnung abgeblendete Objektiv bei etwa 12 Bogensekunden ankommt.
Clear Skies
Sven