Size matters - in der Planetenbeobachtung

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Re: Size matters - überraschende Auflösung

Liebe Beobachter,

ich bin ja Autor bei S&W, so dass es nicht so schwierig war, den Wichmann-Aufsatz von 1965 zu besorgen. Es hat nur ein paar Tage gedauert.

Die Grafik über die verminderte Vergrößerungsfähigkeit größerer Teleskope lege ich bei. Die Kurven sind bei weitem nicht so stark zurückgebogen wie im Rutten-Buch. Insgesamt dient die Grafik als anschauliche Illustration des Textes, und beruht nicht auf Messwerten. Es ist die grafische Wiedergabe einer Meinung.

Ich zitiere die wesentlichen Inhalte:

Bei Teleskopen mit abschattendem Strahlengang ... ist das Auflösungsvermögen um 30-40% geringer.
:
Der Einfluss der Luftruhe lässt sich am einfachsten durch die Vergrößerung ausdrücken, die ... zur optimalen Erkennbarkeit auf Mond und Planeten noch Verwendung finden kann.
:
Es ist aber nicht nur die Luftruhe, die das Erreichen des theoretischen Auflösungsvermögens behindert. Vielmehr spielen der Korrekturzustand des Objektivs und die Stabilität der Montierung eine ebenso große Rolle. Es ist einerseits nicht immer selbstverständlich, dass man für viel Geld Objektive oder Spiegel erhält, die das theoretische Auflösungsvermögen besitzen, wie andererseits die beste Optik nicht zur Wirkung kommen kann, wenn das Fernrohr bei der geringesten Berührung oder bei dem geringsten Luftzug zittert. Der Aufwand für die Korrektur des Objektivs und für eine stabile Montierung wächst sehr stark mit der Größe und dem Gewicht der Optik.

Schließlich ist nicht zu vergessen, dass das mögliche Auflösungsvermögen erst erreicht ist, wenn das optische System ... die Temperatur der Umgebung angenommen hat...Ein 300-mm-Spieel braucht hierfür ca. 1 Stunde!
.
... dass auch das Auge des Beobachters ... die Erfassung von Details mitbestimmt, wobei eine bequeme und entspannte Körperhaltung ... mitentscheidend ist.
:
Beobachtungen des Mondes und der Planeten ... bedürfen einer langen Brennweite. ... Um [an einem weit geöffneten] Fernrohr Details zu erkennen, muss ein stark vergrößerndes, kurzbrennweitiges Okular ... verwendet werden. Alle dem Objektiv noch anhaftenden Fehler werden in gleichem Maße mitvergrößert.


Die Grafik enthält also schematisch die folgenden Effekte:
- Die Luftruhe
- Die Möglichkeit, dass bezahlbare große Optiken relativ gesehen schlechter korrigiert sind
- die zentrale Abschattung großer Teleskope
- die Wackelei großer, aber unzureichend montierter Geräte
- Probleme nicht ausgekühlter Optiken
- die unbequeme Beobachtungshaltung, z.B. auf einer Leiter
- die Okularproblematik bei weit geöffneten Teleskopen

All das steckt dadrinnen. Manches ist aus heutiger Sicht auch überholt bzw. angreifbar. Dennoch ist es erst mal Bestandteil der Grafik.

Von Seeingzellen kein Wort.
 

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Re: Size matters - Auflösung?

Zitat von UwePilz:

Hallo Uwe,

wie auch. Ist bei einem Artikel, der aus dem Jahr 1965 stammt und außerdem in einer Hobbyzeitschrift erschien, doch kein Wunder, wenn man daran denkt, dass das Standardmodell zum atmosphärischen Seeing in den Arbeiten von Fried bzw. Tatarski zur gleichen Zeit, um ca. 1965, gerade erst publiziert und vorgestellt worden war. Die Rezeption dürfte da kaum schon so weit fortgeschritten gewesen sein, dass sie in der Amateurszene angekommen war. (Nur der rein mathematische Teil der Theorie der Kohärenzlängen/Seeingzellen basiert auf älteren Arbeiten aus den 40er Jahren von Kolmogorov, bis zur expliziten Anwendung auf's astronomische Seeing hat es eben gedauert.)

Die Friedsche Theorie sagt vereinfacht folgendes:

Das Airy Scheibchen wird durch Luftturbulenzen in ein Seeingscheibchen verwandelt, dessen Größe und Helligkeitsverteilung vom Grad der Luftunruhe abhängt. Dieser Einfluß auf die Abbildungsqualität wird durch die sog. Kohärenzlänge, den Fried Parameter r(0) beschrieben. Diese Zahl stellt letztlich die effektive Öffnung eines Teleskops dar, mit der ein Stern noch beugungsbegrenzt abgebildet wird und liegt in unseren Breiten typischerweise zwischen 5 bis 15 cm. Ist die Teleskopöffnung sehr viel größer, zerfällt das Seeingscheibchen in mehrere "Speckles", von denen jedes den Durchmesser des eigentlichen Beugungsscheibchens hat. Bei schlechtem Seeing kann das bei Teleskopen knapp oberhalb der o.g. 15cm Öffnung bereits der Fall sein. Weshalb dieser Theorie zufolge schon ein 8 Zöller unter ungünstigen Bedingungen mit Seeing zu kämpfen hat, wohingegen kleinere Teleskope praktisch in jeder klaren Nacht ausgenutzt werden können. Mit zunehmend besserem Seeing geraten sie aber gegenüber höheren Öffnungen dann mehr und mehr ins Hintertreffen.

Dass sich die Kurven seeingbedingt zurückbiegen, und zwar je nach Seeing unterschiedlich, würde sich nach meiner Überzeugung deshalb auch dann noch zeigen, wenn man alle in Deinem Beitrag genannten sonstigen Einflüsse ausschaltete.

Gruß,
Mathias

PS.: Und auch der Klimawandel dürfte dieser Theorie zufolge größeren Öffnungen durch häufigeres schlechtes Seeing tendeziell mehr zu schaffen machen...
 
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Re: Size matters - überraschende Auflösung

Hallo Mathias,

da gibs fast nichts hinzu zu fügen.

Übrigens reicht allein die Definition des Fried Parameters um die letzte Unsicherheit in Sachen "Zurückbiegen" zu nehmen.

Eine sehr große Öffnung (mind. 10x Fried-Parameter, also Meterklasse) hat unter einem Seeing von r_0 diesselbe Kontrastübertragung wie ein perfektes Teleskop unter perfekten Bedingungen mit der gleichen Öffnung r_0. Das ist die Definition.

Beispiel:
Seeing 1" ---> r_0 = 10cm

Ein perfekter 1m Spiegel zeigt dann exakt dieselbe Kontrastübertragung wie ein 10cm Teleskop. Allerdings steht dieses 10cm Teleskop im Weltraum. Praktisch kann man es zum Vergleich danebenstellen, es steht dann fast unter perfekten Bedingungen für diese Größe.

Viele Grüße
Kai
 
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Re: Size matters - überraschende Auflösung

Hallo Kai,

das habe ich nicht verstanden! Was ist r_0? Wofür steht r und wofür die 0? Du schreibst einmal Seeing, dann wieder Öffnung. Was um Himmels Willen ist ein Fried-Parameter?


Wie geht das? Gibt es eine Formel?

Danke für eine Antwort!

Freundliche Grüße
Christian

Edit: Sorry, aber ich hatte den Beitrag von Mathias, auf den Du Dich bezogen hast, nicht vollständig gelesen. Hatte aber nur einen Absatz übersprungen... :smiley63:
 
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Re: Size matters - überraschende Auflösung

Hallo Uwe,

vielen vielen Dank, dass Du Dir die Mühe gemacht hast, nach dem Artikel zu suchen. Prima! Jetzt kann ich mir mehr unter der Studie vorstellen. Die Aussagen sind allesamt sehr interessant, ganz in der alten Tradition. Natürlich ist man heute nicht mehr so auf die klassischen Werte aus, wie man am Beispiel der Betonung auf eine stabile Montierung sieht. Damals wurde das alles irgendwie noch mehr wertgeschätzt. Heute findet man unter den Teleskopen von der Stange kaum noch nach klassischen Idealen gebaute Exemplare, insbesondere hinsichtlich der Montierung. Interessant ist, dass in die empirische Grafik dann doch so viele Faktoren rein spielen. Da Scheint die Erklärung dann doch naheliegender zu sein, als wir zuerst gedacht haben.


Vielen Dank!


Viele Grüße,
Christian
 
Re: Size matters - überraschende Auflösung

Hallo Uwe,

in der Tat überrascht mich die Grafik ein wenig.
Hochinteressant, danke für Deine Recherche. :cool:

Man mag die beinhalteten Effekte, teilweise als überholt ansehen oder auch nicht, die Teleskopbeherrschung (gerade bei den Spiegeln) und auch die Fertigungsqualitäten mögen sich verbessert oder auch teilweise verschlechtert haben, nehmen wir das mal so hin.
Das Seeing hat sich gewiss nicht gebessert, das mag sich also alles irgendwie an- und ausgleichen.

Wichmann wusste, wie bereits dargelegt wurde, mit hoher Wahrscheinlichkeit nichts von der "Friedschen Theorie" und stützt sich ohnehin, wie ich, auf praktische Beobachtungen.

Offensichtlich war er dabei tolleranter gegenüber dem Seeing als ich, möglich wäre allerdings auch, dass seine Skala (schlecht, mäßig, gut, sehr gut) deutlich ambitionierter ist als das was ich heute darunter verstehen würde.

Bei "mäßigem" Seeing hat er für 150 mm Öffnung den Schnttpunkt zu 150 facher Vergrößerung (1 mm AP) sitzen.
Das ist aus heutiger, ich sage mal lieber aus meiner Sicht, schon recht gewagt und für 200 bis 300 mm Öffnung sieht er noch bei 170fach eine Auflösungssteigerung.

Für "gutes" Seeing und "sehr gutes" Seeing passt es dann auch von der Begrifflichkeit her für mich und für den Thread sehr gut. Size matters - auch am Planeten.
Von daher könnte die Grafik durchaus die beiden Berichte auf meiner HP um eine erklärende, grafische Koponente bereichern.

Gruß
*entfernt*
 
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Re: Size matters - überraschende Auflösung

[quote="]Size matters - auch am Planeten. [/quote]
...in particular that of the seeing.
What can often be detrimental to larger telescopes.
Something that many of their cocky major spokesman simply cannot admit.


:knuddel:



 
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Re: Size matters - überraschende Auflösung

"...in particular that of the seeing.
What can often be detrimental to larger telescopes.
Something that many of their cocky major spokesman simply cannot admit."


Yo, wie ein Bekannter von mir zum schreienden Polizisten sagte, wenn wir jetzt alle zusammen losschreien, wirds aber ganz schön laut hier.
Der sachbezogene Thread wird allmählich zum Abreaktionsthread. Mittlerweile denke ich, daß so ein Forum das ab und zu mal braucht.

Gestern: Jupiter, Dämmerung 14", maximal mittelmäßiges Seeing mit dauerndem Reiz zum Nachfokussieren. Seeing schwankt in beide Richtungen. In Bruchteilen guten Seeings, etwa Halbsekundentakt, GRF ganz sauber und farbig schön abgegrenzt dargestellt, 5 Wolkenbänder schön gezeichnet. Das Teil ist definitiv keine Seeingmimose, sondern macht extrem viel Spaß.

Cocky null ,ich musste mir im Gegenteil selbst eingestehen, das meine drei teuren Selbstbauten mit super-mini Obstruktion und Super-Velours mit teuren Optiken von einer größeren Durchschnittsoptik, völlig unoptimiert, deklassiert werden. Konkret, daß diese Selbstbauten für den A... waren. Ein ganz interessanter Aspekt, der im Thread gar nicht ausgeformt wurde.

Tommy Nawratil hatte das Gerät ausführlich getestet und hätte was praxisbezogenes beitragen können. Schade, daß er sich nicht äußert.

 
Re: Size matters - überraschende Auflösung

Hallo Martin,

wenn ich mir Deine insgesamt drei Posts in diesem überlangen Thread anschaue, dann ging es Dir offenbar gar nicht um eine prinzipielle Fragestellung, wie das von Dir gewählte Thema suggeriert, sondern ganz schlicht um die Bestätigung Deiner positiven Bewertung eines bestimmten Geräts ?

Bis auf die etwas albernen persönlichen Sticheleien fand ich die Diskussion trotzdem stellenweise ganz lehrreich und danke Dir, hierfür - wenn eben möglicherweise auch unabsichtlich - den Anstoß gegeben zu haben.

Gruß, Jan
 
Re: Size matters - überraschende Auflösung

Hallo Martin,

ich habe Deine Beobachtung und Feststellung mal so ausgedrückt:
Man optimiert Teleskope nicht, um größeren Teleskopen den Rang abzulaufen, sondern um aus gegebener Öffnung das Optimum herauszuholen.
Ein optimierter 6-Zöller kann demnach kaum mit einem brauchbaren 8-Zöller von der Stange konkurrieren, nicht über das komplette Spektrum der Beobachtungen. Fortsetzung nach Belieben.
Was glaubst Du mit welchen gerätetechnischen Einschränkungen Wichmann 1965 zu tun hatte und auch seine Vorstellungen zu den Gerätschaften und ihren Eigenschaften sind eben zeitgemäß.
Dennoch beobachtet er im Prinzip genau das, was Du heute auch beobachtest. Das ist schon bemerkenswert. :cool:

Übrigens:
Für den A.... ist ziemlich heftig und trifft m.E. nur zu, wenn man immer größer, weiter, detailreicher schauen will.
Man kann auch mit kleinen Teleskopen was anfangen. :)

Gruß
*entfernt*
 
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Re: Size matters - überraschende Auflösung

Gestern: Jupiter, ebenfalls Dämmerung, 3" Refraktor, maximal mittelmäßiges Seeing, keinen Drang zum Nachfokussieren, Fokus passt. Bild stabil, kein großer Seeing-Einfluss. GRF ganz sauber zu sehen, feine Wolkenbänder schön gezeichnet. Das Teil hat definitiv eine sehr gute Optik, die viel zeigt. Eine Seeingminose ist dieser Refi auf jeden Fall nicht.


Viele Grüße,
Christian
 
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