Sphärische Aberration | Astronomie.de - Der Treffpunkt für Astronomie

Sphärische Aberration

Radfahrer

Mitglied
Hallo,

alle reden bei Refraktoren von der mehr oder weniger guten " Farbreinheit ", der chromatischen Aberration. Da werden zuhauf Schnittweitendifferenzen zwischen blau, grün und rot publiziert.

Niemand redet von sphärischer Aberration, von Schittweitendifferenzen achsialen und Randstrahlen. Kann ich davon ausgehen, daß eine gute Korrektur der CA - egal ob Duplet oder Triplet - gleichzeitig eine gute Korrektur der SA bedeutet?

Hintergrund der Frage ist, daß ich einen Refraktor für meinen Daystar Quark suche. Bei h-alpha Beobachtung spielt die CA keine Rolle, wohl aber die SA. Der Startravel 120/600 hat als nicht sehr gut erwiesen, meine Apos sind deutlich besser.

Alle Refraktoren sind auf grün optimiert, würde also ein Refraktor der zwischen dem Startravel und meinen Tripletapos liegt, z.B. ein guter Duplet die von mir gewünschte Verbesserung der SA im roten bringen?

Gruß Uwe
 

Gerd_Duering

Mitglied
Hallo Uwe,

Niemand redet von sphärischer Aberration, von Schittweitendifferenzen achsialen und Randstrahlen. Kann ich davon ausgehen, daß eine gute Korrektur der CA - egal ob Duplet oder Triplet - gleichzeitig eine gute Korrektur der SA bedeutet?

natürlich nicht, es kann immer sein das wegen Fertigungsfehlern eine erhebliche SA vorliegt auch wen die Farbkorrektur sehr gut ist.

Hintergrund der Frage ist, daß ich einen Refraktor für meinen Daystar Quark suche. Bei h-alpha Beobachtung spielt die CA keine Rolle, wohl aber die SA. Der Startravel 120/600 hat als nicht sehr gut erwiesen, meine Apos sind deutlich besser.

Nun es ist hier der Gaußfehler (Veränderung der SA mit der Wellenlänge) der eine Rolle spielt wenn das Optimum der sphärischen Korrektur nicht auf der genutzten Wellenlänge liegt.
Auch der Gaußfehler ist ein Farbfehler und hat im Weißlicht einen vergleichbaren Effekt wie der Farblängsfehler.
Allerdings lässt sich die Wirkung des Gaußfehler monochromatisch mit Fokus auf die genutzte Wellenlänge nicht weg fokussieren so wie der Farblängsfehler. Das heißt es kommt deswegen bei der genutzten Wellenlänge in jedem Fall zu SA wenn das Optimum der sphärischen Korrektur nicht auf dieser Wellenlänge liegt.

Allerdings ist der Gaußfehler bei Achromaten in Abhängigkeit von der Öffnungszahl recht gering.
Man kann also nicht anhand der Größe des Farblängsfehlers auf die Größe des Gaußfehlers schließen.
In der Regel liegt der Gaußfehler eines Achromaten in etwa auf dem Level eines APOs mit gleichen Eckdaten. Das kommt aber auf die Glaspaarung im APO an, es gibt auch APOs die sind da sogar deutlich schlechter als ein vergleichbare Achromat. Es gibt aber auch APOs die sind besser. Insbesondere Systeme in 2 Gruppen (4 Linser aufwärts) haben dann eine sehr gute Korrektur des Gaußfehlers.

Du hast mit dem 120F5 nun dummerweise das Extremste und damit angespannteste Design für einen Achromaten gewählt das überhaupt gebaut wird.
Da ist der Gaußfehler natürlich spürbar
Ein 120F5 der sein Optimum der sphärischen Korrektur auf 550 nm hat erreicht bei 656nm noch Strehl 0,87 (Fokus auf 656nm).
Also zumindest im Beugungsbegrenzten Bereich ist man aber immer noch.

Nun wird allerdings bei so billigen Achromaten wie deinem nicht sonderlich viel Sorgfalt auf die Fertigung verwand. Das kann man bei dem Preis auch nicht erwarten.
Es ist daher sehr wahrscheinlich das die noch relativ moderate SA wegen des Gaußfehlers bei weitem nicht das einzige Problem dieses billigen Achromaten für deine Zecke ist.
Asti und Koma werden daher auch ihren Anteil an der von dir festgestellten schlechten Abbildung haben.
Diese billigen Achromate sind ja eh nicht für hohe Vergrößerungen gedacht so dass es auch nicht so das Problem ist wenn die nicht Beugungsbegrenzt sind.
Sie können dennoch bei moderater Vergrößerung eine sehr schöne Abbildung zeigen und viel Freude bei Großfeld machen. Nur für Hochvergrößerung sind sie nun mal ungeeignet und das bei den meisten Exemplaren wohl nicht nur wegen des Farblängsfehlers.
Aber man kann natürlich auch Glück im Gurkenlotto haben und ein Ausnahmexemplar erwischen.

Alle Refraktoren sind auf grün optimiert, würde also ein Refraktor der zwischen dem Startravel und meinen Tripletapos liegt, z.B. ein guter Duplet die von mir gewünschte Verbesserung der SA im roten bringen?

Nun wenn das ED Doublet deutlich langsamer als F5 ist schon, wob das Entscheidende wohl eher die deutliche höhere Fertigungsqualität bei solchen APOs ist. Der wesentlich höhere Preis ist nicht nur dem ED Glas geschuldet sondern auch der deutlich besseren Fertigungsqualität und Konstruktion der mechanischen Komponenten.
Bei einem ordentlichen ED APO darf man damit rechnen das der schon so Strehl 0,9 und bessern hat auch wenn es sicherlich auch mal ein Exemplar gibt das schlechter abschneidet. Bei einem so billigen Achromaten mit den extremen Eckdaten 120F5 dürften wohl die wenigsten überhaupt die Beugungsgrenze erreichen.
Du bist daher mit einem ED Doublet wegen dessen höheren Fertigungsqualität auf der sicheren Seite während du bei billigen Achromaten mit extremen F5 hoffen musst beim Gurkenlotto Glück zu haben.
Wenn du es beim Achromate aber etwas langsamer angehst, spricht eine Öffnungszahl von sagen wir mal entspannten F8 verwendest besteht auch hier eine gute Changs im Gurkenlotto auch ein brachbares Exemplar zu erwischen.
Der Gerhard hat sich zb. mit einem 150F8 Achromaten ein fantastisches H-alphas Sonnenteleskop gebaut das beeindruckende Bilder liefert.
Ich hatte ihn damals bei der Adaption des Etalon beraten.


Leider sind aber die Bilder verschwunden.

Grüße Gerd
 

Presto

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Aus einer guten chromatischen Korrektur folgt nicht zugleich eine gute sphärische Korrektur. Umgekehrt kann ein Objektiv auch durchaus eine mäßige Korrektur der chromatischen Aberration aufweisen, zugleich aber sphärisch sehr gut korrigiert sein. Zum Beispiel ist das Zeiss AS 100/1000 mm mit einem erheblichen Farblängsfehler behaftet, weil es sich um ein zweilinsiges Objektiv handelt, bei dem kein extremes Sonderglas verwendet wurde. Seine sphärische Korrektur ist dagegen ganz hervorragend, was auf ein intelligentes Optikdesign einschließlich Verwendung einer asphärischen Fläche und darüber hinaus natürlich auch auf die sehr sorgfältige Ausführung der einzelnen Objektive durch die Zeiss-Optiker zurückzuführen ist.
 

Radfahrer

Mitglied
Hallo Gerd,

vielen Dank für Deine ausführliche Antwort.
Du hast mit dem 120F5 nun dummerweise das Extremste und damit angespannteste Design für einen Achromaten gewählt das überhaupt gebaut wird.
Da ist der Gaußfehler natürlich spürbar
Das habe ich gemerkt. Ich wollte für kleines Geld ein großes h-alpha Teleskop und dachte, h-alpha = extrem monochromatisch, CA spielt keine Rolle. Das mir die SA so in die Suppe spuckt habe ich nicht erwartet.
Insbesondere Systeme in 2 Gruppen (4 Linser aufwärts) haben dann eine sehr gute Korrektur des Gaußfehlers.
Du meinst Petzval Systeme. Die sind nicht sehr häufig und meistens teuer.
wenn das ED Doublet deutlich langsamer als F5 ist
Da beisst sich die Katze in den Schwanz. Das Daystar Quark hat eine eingebaute 4-fach Telezentrik, da wird die Brennweite entweder sehr groß oder die Öffnung entsprechend klein. Ich merke das an meinem 115/800 Triplet. Über 600 - 650mm möchte ich nicht gehen. Den 120F5 habe ich auf 90mm abgeblendet, das verbessert die Schärfe etwas. Ich wäre also mit einem im roten GUTEN Refraktor von 90-100mm Öffnung zufrieden, bei max 650mm Brennweite.

Sehr viel mehr als 1000,-€ will ich nicht ausgeben, der hier ist also, da f/5,5 wohl nichts
Den hier gibt's leider nicht mehr, sonst hätte ich ihn genommen:

Für Empfehlungen wäre ich dankbar.

Gruß Uwe
 

klawipo

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Hallo Uwe,

ich bin jetzt kein Optik-Experte, aber es gibt ja auch (relativ große und teure) einlinsige Chromaten, die als Sonnenteleskope genutzt werden. Ob/wie gut die sphärisch korrigiert sind, kann ich mangels Erfahung nicht sagen. Diese Info daher nur als Ergänzung, falls das noch nicht bekannt war.

VG Klaus
 

Radfahrer

Mitglied
Hallo Klaus,

ich habe davon gehört, aber noch keinen gesehen.
Eine sphärische Linse hat alle Linsenfehler die es gibt, aber mit einer aspärischen Linse kann man die SA sehr gut korrigieren.

Etwas OT : kenn jemand den Optikshop24? Die scheinen den TSAPO906 noch zu haben.

Gruß Uwe
 

klaus_lehmann

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Hallo Uwe,

der Shopbetreiber ist Mike Behnke, ich habe ihn vor langer Zeit mal kennengelernt. Sehr angenehmer Zeitgenosse mit viel Erfahrung. Er hatte damals eine vollautomatische Sternwarte im Garten mit der er den einen oder anderen Zwergplaneten entdeckt hat.

CS Roman
 

felixthecat

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Hallo Uwe
es soll das sog. Quark Combo geben ohne eingebaute Telezentrik. Da könntes Du mit eigenen Mitteln die Endbrennweite bestimmen. Auf F30 wirst Du aber auch da kommen müssen. Aber man hat mehr Spielraum.
Felix
 

Radfahrer

Mitglied
Hallo Felix,
ich habe aber schon den Quark mit der Telezentrik. Aus der Nummer komme ich nicht mehr raus.

Hallo Roman,
ich habe eben bei Optikshop24 angerufen. Sehr netter Mensch am Telefon, allein er hat den Apo nicht mehr.
Ist zwar noch auf seiner Homepage, aber nicht mehr in seiner Lagerliste.

Gruß Uwe
 

Radfahrer

Mitglied
Hallo zusammen,

im Moment wird hier im Forum ein Televue Genesis SDF APO 100/540 angeboten. Ich finde im Internet dazu nur Angaben wie planes Bildfeld, Coma und Asti frei aber nichts zur SA. Gerd schrieb:
Es gibt aber auch APOs die sind besser. Insbesondere Systeme in 2 Gruppen (4 Linser aufwärts) haben dann eine sehr gute Korrektur des Gaußfehlers.

Wäre dieser APO ( Petzval ) das was ich suche? Hat jemand Strehlangaben oder einen Ronchitest im roten Bereich?

Gruß Uwe
 

Gerd_Duering

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Hallo Uwe,

der Genesis hat aufgrund seines Designs sicherlich einen sehr gut korrigierten Gaußfehler und sollte daher auch bei 656nm eine sehr gute sphärische Korrektur aufweisen.
Ich finde sowas Edles aber einfach zu schade für H- Alpha.
Hier wurde sehr viel Aufwand betrieben um ein sehr großes gut korrigiertes Feld zu erreichen und das ist ja auch die große Stärke dieses APOs und letztlich der Grund für den stolzen Preis.
Aber gerade das große gut korrigierte Feld nutzt du hier ja gar nicht sondern ganz im Gegenteil du bist durch den Daystar sogar auf ein besonders kleines Feld beschränkt.
Du zahlst hier also sehr viel Geld für eine Feldkorrektur die du überhaupt nicht nutzt.
Mein Hinweis auf die sehr gute Korrektur des Gaußfehlers solcher System, war nur zum besseren allgemeinen Verständnis der Zusammenhänge gedacht und sollte keine Empfehlung für H- Alpha darstellen.

Außerdem wäre beim Genesis zu bedenken das der CaF2 Kristall sehr empfindlich auf Temperaturunterschiede reagiert und leicht zerspringen kann wenn er da geschockt wird.
Es sitzt zwar ein ERF davor so das eigentlich nichts passieren sollte aber garantieren würde ich da trotzdem nichts.

Ich würde dir nach wie vor empfehlen einen hochwertigen Achromaten zu suchen.
Wie ich schon schrieb würde selbst ein extremer 120F5 bei 656nm theoretisch noch Strehl 0,87 erreichen wenn du auf diese Wellenlänge fokussierst.
Wenn du den auf 100mm abblendest also die gleiche Öffnung wie der Genesis würde er theoretisch sogar Strehl 0,95 erreichen und damit beim besten Willen keinen praxisrelevanten Unterschied mehr zu einem erstklassigem APO wie dem Genesis zeigen.
Wichtig ist halt nur das der Achromat eine gute Fertigungsqualität aufweist und der Strehl dann nicht durch andere Fehler übermäßig gedrückt wird oder er unter SA leidet weil er aufgrund von Fertigungsfehlern sein Optimum der sphärischen Korrektur auf einer Wellenlänge sehr weit weg von grün und rot hat oder wegen heftiger Zonenfehler unter SA höherer Ordnung leidet.
Mit all dem muss man leider rechnen bei billigen China Achromaten aber das liegt eben nicht am Design sondern an der Fertigungsqualität.

Vixen in Japan hergestellt wäre da sicherlich verlässlicher als billig Chinaware aber leider haben die nur langsame Achromate.
Wobei es da auch noch die Neoachromate gibt.
Web-Shop House of Optics Germany - Vixen NA Refraktor 120 SWT OTA Vixen NA Refraktor 120 SWT OTA 2724
Das sind 4 Linser mit guter Feldkorrektur, sehr guter Korrektur des Gaußfehlers aber ohne teure Sondergläser und daher eben auch „nur“ Achromate wenn gleich mit etwas reduziertem sekundärem Spektrum.

Nimm doch mal Kontakt zu Gerhard_Rausch auf ( Link oben zum Astrotreff), der hat mit seinem 150F8 Achromaten sehr überzeugende H-Alpha Ergebnisse erreichen können.

Grüße Gerd
 
Zuletzt bearbeitet:

Radfahrer

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Hallo Gerd,

danke für Deine schnelle Antwort. Du hast Recht, ich bezahle für Eigenschaften die ich nicht ausnutze. Bezüglich der Schockempfindlichkeit der Flouridlinse habe nur ältere Berichte auf CN gefunden die ihn mit einem Frontetalon benutzt haben und die nichts negatives berichten.

Televue selbst gibt keine email Adresse an, die wollen das man anruft. Auf englisch telefonieren ist nicht mein Ding.

Gerhard Rausch werde ich kontaktieren.

Gruß Uwe
 

AM2224

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Hallo Uwe, ich benütze ein Vixen Fl 102/900 mit C-ERF vorne und einem PST Etalon hinten / Blockfilter etc. Natürlich habe ich die Optik nicht vorher abgekühlt bevor ich die Sonne reinlasse. Ich denke bei der geringen Streuung im CaF2 Kristall - zumal nach dem C-ERF und der Frontlinse - würde ich nicht von einem Schock für den Kristall ausgehen. Ich hoffe, dass meine Optik da nicht springt 😎. Bisher hat jedenfalls alles funktioniert.
VG Ulrich
 

Gerd_Duering

Mitglied
Hallo Uwe,

da wir nebenan gerade drüber diskutiert hatten, von Vixen gab es mal das 100/640 Shuttle Scope.
Das ist ein Achromat mit offenbar recht ordentlicher Fertigungsqualität.
Der wäre für deine Zwecke durchaus geeignet.

Es gab auch mal von BW Optik einen 100/600 Achromaten.
Das war ein Triplet aber ohne Sondergläser und daher „nur“ ein Achromat auch wenn da gerne Semi APO dazugesagt wurde. Das spielt ja aber für deine Zwecke eh keine Rolle sondern nur das der eine ordentliche Fertigungsqualität hat und diesbezüglich scheint auch der 100/600 von BW Optik wohl ganz gut gewesen zu sein.

Grüße Gerd
 

Radfahrer

Mitglied
Hallo Ulrich,

danke für Deine Info. Ich habe mich nach vielem hin und her den Genesis doch nicht genommen.

Hallo Gerd,

auch Dir vielen Dank. Es wird schon noch was für mich finden.

Gruß Uwe
 

felixthecat

Mitglied
Hallo gerd - soweit ich gehört habe ist der BW Optik Dreilinser für mindestens 120 mm Glasweg gerechnet. Ich hatte mal Gelegenheit durch einen solchen ohne eingesetzten Glasweg zu gucken - das Bild war nicht wirklich brauchbar. Er war ja ursprünglich ein Teil eines Großfeldstechers mit wahrscheinlich sehr großen Porro II Prismen.
Felix
 

Gerd_Duering

Mitglied
Hallo Felix,

Hallo gerd - soweit ich gehört habe ist der BW Optik Dreilinser für mindestens 120 mm Glasweg gerechnet. Ich hatte mal Gelegenheit durch einen solchen ohne eingesetzten Glasweg zu gucken - das Bild war nicht wirklich brauchbar. Er war ja ursprünglich ein Teil eines Großfeldstechers mit wahrscheinlich sehr großen Porro II Prismen.

primär verändert ein Glasweg die Lage der Schnittweiten der einzelnen Farben zueinander.
Er verlängert Blau und verkürzt Rot.
Da es hier aber um extrem schmalbandiges H-Alpha geht muss uns die Lage der anderen Farben nicht interessieren. Man fokussiert ja dann auf H-Alpha.
Allerdings beeinflusst ein Glasweg auch die sphärische Korrektur, bei moderater Öffnungszahl und Glasweg ist das zu vernachlässigen, bei F6 und recht langen 120mm Glasweg wird der Effekt aber schon spürbar.

Hat man eine Optik die für Glasweg gerechnet ist und lässt diesen weg verschiebt sich das Optimum der sphärischen Korrektur nun dummerweise in Richtung Blau, also genau das was wir hier nicht brauchen können. Das heißt aber auch anders rum das man bei einer Optik die nicht für einen Glasweg gerechnet wurde mittels Glasweg das Optimum der Sphärischen Korrektur in Richtung Rot verschieben kann und so diese Optik für H-Alpha optimieren kann.
Einen nennenswerten Effekt gibt es aber nur bei kleiner Öffnungszahl und langem Glasweg.

Aber zurück zum BW Optik 100/600 Achromaten, da dieser wie du vermutest wohl für einen recht langen Glasweg gerechnet wurde und sich bei weglassen desselben das Optimum der sphärischen Korrektur in Richtung Blau verschiebt ist er wohl tatsächlich nicht so gut für H-Alpha geeignet. Aber wie gesagt nur wegen der Verschiebung des Optimums der sphärischen Korrektur und nicht wegen der Verschiebung der Schnittweiten der einzelnen Farben zueinander.

Grüße Gerd
 
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