spiegelrauigkeit und niedrigkontrastige details

[Sven_Wienstein]

Hallo Gerd,

ist Dir das nicht peinlich? Wellenoptik bedeutet, dass für die optisch aktive Fläche die Wellenfrontdeformation als Phasenverschiebung angegeben wird. Das sind zwei Informationen für jedes Flächen-Infinitesimal: Energie und Phasenverschiebung. Da wo die Spinne ist, kommt einfach keine Energie an (und damit ist deren Phasenverschiebung egal). Es ist nun egal, ob man die Spinne als Spinne sieht, oder als Aufkleber. Da die Spinne als Festkörper noch um sich herum Luft hat, die thermisch beeinflusst wird, kommt man mit dem Aufkleber als Vergleich nicht weit. Aber es wird einfach kein Modell daraus, von vier Einzeloptiken zu sprechen. Wenn man vier Einzeloptiken in denselben Fokus vereinigt, dann kann man das so genau machen, dass zwischen den vier Einzeloptiken keine nennenswerten Phasenverschiebungen auftreten und damit nehmen die vier Optiken ihre Flächensektoren auf einer einzelnen optisch wirksamen Fläche ein und somit sind sie teil einer gesamten Optik und wirken auch wellenoptisch gemeinsam, so dass sich entsprechend Auflösung, Durchmesser des Airy-Scheibchens, usw. ergibt. Wie bei einer Optik mit Spinne davor. Dann hat man aber aus dem Modell von vier Einzeloptiken nichts gewonnen, oder?

Gerd, ich bin damit raus, ich weiß, was jetzt kommt, kategorische Weigerung. Warum nicht einfach bei genau einer Fläche mit einer speziell geformten Obstruktion bleiben?

Clear Skies
Sven

 

[Gerd_Duering]

Hallo Sven,

sag mal wo liest Du denn raus das ich irgendwo etwas geschrieben hätte was im Wiederspruch zu Deinen jetzigen Ausführungen steht?

Ich sehe auch keinen Wellenoptischen Unterschied zwischen einem Aufkleber, einem schwarzen Strich oder eben einer Spinne welcher Konstruktion auch immer solange Fläche und Form identisch sind.
Allerdings müssen all diese denkbaren Varianten eines Hindernisses eben auch real vor der Optik bzw. darauf vorhanden sein, nur dann haben sie auch ein realen Effekt.
Dein Fehler war ja schließlich

zeichne Höhenlinien auf einen Relieffkarte der Abweichung des Spiegels von der Strehl 1 Sollform darstellt und betrachte alles zwischen zwei solcher Höhenlinien als Einzeloptik,

Irgendwelche Linien auf einer Karte einzutragen, einer Karte und nicht der realen Optik und sich daraus dann rein virtuell einzubilden die reale Optik bestünde aus den in der Karte markierten Segmenten.
Das und nur das halte ich für unsinnig weil an der reale Optik keine Beugungserscheinungen von nur eingebildeten bzw. auf einer Karte vermerkten Begrenzungen bzw. Hindernissen in Erscheinung treten können und dabei bleibe ich selbstverständlich auch.
Wenn Du an Voodoo glaubst und meinst das eintragen einer „Höhenlinie“ in eine Karte würde irgendetwas mit der realen Optik machen ist das Deine Sache.

Ist eine Trennung in einzelne Optiksegmente real vorhanden, egal ob es nun tatsächlich mechanisch einzelne Segmente gibt die entsprechend genau ausgerichtet sind oder ob die Trennung nur durch ein davor befindliches Hindernis bewirkt wird dann kann man das Wellenoptisch mit verschiedenen Herangehensweisen richtig beschreiben.

Eine Möglichkeit ist die die einzelnen Segmente gleich als ein Ganzes aufzufassen und die zwischen den Segmenten liegenden und nicht an der Bilderzeugung beteiligten Flächen in ihrer Wellenoptischen Wirkung zu berücksichtigen.
Die Andere ist die bei der Betrachtung der einzelnen Segmente zu bleiben und diese erst in einem gemeinsamen Fokus als Interferometrisch zusammengeschaltet zu betrachten.
Beide Herangehensweisen sind korrekt und führen zum gleichen Ergebnis.
Auch was Auflösung bzw. Durchmesser des Airy-Scheibchens betrifft.
Dieser ist nicht von den Abmessungen des Einzelsegments abhängig sondern vom denen der Gesamtaordnung der Einzelkomponenten.
Deshalb erreicht das VLT mit den Interferometrisch zusammengeschalteten Einzelteleskopen auch eine größere Auflösung wie jedes einzelne Teleskop für sich.

Wie bei einer Optik mit Spinne davor. Dann hat man aber aus dem Modell von vier Einzeloptiken nichts gewonnen, oder?

Nein gewonnen hat man nichts, wie sollte man auch, beide Modelle beschreiben ein und denselben Zusammenhang.
Das ist so wie mit einem Kreis.
Den kann man einfach als solchen sehen oder aber auch als Vieleck mit unendlicher Anzahl von Ecken.
Das 2. Modell ist aber genauso richtig und man kann das nicht einfach als Blödsinn abtun.
Manchmal macht es eben Sinn mit dem Modell „Vieleck“ beim Kreis zu arbeiten.

So ist es auch beim Modell „zusammengeschaltete Einzelsegmente“, falls Du Dich erinnerst habe ich diese Modell deshalb gewählt um die Situation leicht außerhalb des Fokus einfacher erklären zu können.

Hier gibt es nämlich einen kleinen Unterschied zwischen einer Optik ohne Spinne bzw. Teilung und einer mit Spinne bzw. Teilung.
Im Fall 1 wird lediglich der Planet unscharf, bleibt aber ein homogenes Bild.
Im Fall 2 zerfällt dieses aber in sich überlagernde Teilbilder entsprechend den Segmenten der Optik, nur exakt im Fokus gibt es das Homogene Einzelbild.

Dieses Phänomen lässt sich nun mal mit dem Modell „einzelne Segmente im Fokus zusammengeschachtet“ einfacher erklären weshalb ich dieses Modell dafür gewählt habe.

Grüße Gerd

 

[Kurt]

Hallo Gerd,

...Möglicherweise ist aber auch die Situation für eine Punktabbildung für die die Theorie bei dünnen Spinnen einen vernachlässigbaren Einfluss besagt nicht so ohne weiteres auf flächige Objekte übertragbar...

Suiter hat in seinem Buch

Star Testing Astronomical Telescopes

ein Beispiel für die MTF mit und ohne dünner Spinne gerechnet. Die MTF macht aber nur Sinn für flächige Objekte.

Bei Schroeder
Astronomical Optics

findet man im Kapitel 10.5.b. die genaue fourieroptische Herleitung. Die Öffnung wird dabei als ringförmig angesehen, der 4 Stäbe vorgeschaltet sind.

... Was ist aber bei „unnormaler“ Politur?
Soll heißen bei Maschinell polierten Flächen die Zeit ist nun mal Geld schnell poliert wurden, möglicherweise zu schnell.
Oder bei der von Dir mal erwähnten „Papier Politur“ zb oder anderen Poliermethoden...

Was es sonst noch für Sparmethoden der Politur gibt hab ich mit Ausnahme der nicht empfehlenswerten Papierpolitur nicht näher recherchiert. Das dürfte aber hier auch etwas off Topic sein.

Bisher ist mir noch kein guter Parabolspiegel untergekommen der nur auffällig mikrorau ist. Um das zu testen braucht man nur eine Taschenlampe und kein Interferometer. Letzteres gilt auch für den Vergütungsschaden.

... es geht ja schließlich nicht nur um liebevoll in monatelanger Arbeit zum Optimum gestreichelte Amateurspiegel sondern vor allem um Industriell gefertigte Optiken…

Soo sehr gestreichelt werden müssen die Amateurspiegel gar nicht damit merkliche Mikrorauheit vermieden wird.

Wenn ich das richtig verstanden habe werden durchweg alle kommerziell gefertigten Amateuroptiken erst einmal maschinell poliert und die höherwertigen Parabolspiegel in der Endphase manuell parabolisiert.

Nach meinen Testerfahrungen mit GSO- Spiegeln stehen die Chancen von Martin stehen recht gut dass er mit seiner Wette durchkommt, der HS habe (echt)- Strehl mindestens = 0,95.

Die zweifellos hochwertigen MN werden meines Wissens maschinell poliert weil sich sphärische Flächen auf diese Weise sehr gut und glatt herstellen lassen.


Gruß Kurt

 

[Gerd_Duering]

Hallo Kurt,

Suiter hat in seinem Buch

Star Testing Astronomical Telescopes

ein Beispiel für die MTF mit und ohne dünner Spinne gerechnet.

ja mag sein, sowas kann ich allerdings auch selbst, mir ist also die MTF mit und ohne Spinne ohnehin bekannt.

Die MTF macht aber nur Sinn für flächige Objekte.

Nun das ist zweifellos richtig aber da gibt es einen Kurt der mal schrieb.

http://forum.astronomie.de/phpapps/...97/Re_Schiefspiegler_als_Reise_do#Post1006397

mittlerweile kommen mir auch Zweifel ob man die MTF hier so uneingeschränkt anwenden darf.

Es geht mir hier bei der Wirkung der Spinne ebenfalls um Planeten und ich finde an den Zweifeln dieses Kurt ist was dran.

Bisher ist mir noch kein guter Parabolspiegel untergekommen der nur auffällig mikrorau ist. Um das zu testen braucht man nur eine Taschenlampe und kein Interferometer. Letzteres gilt auch für den Vergütungsschaden.

Nun in jedem Fall ist es unbestreitbar möglich das Mikrorauheit in relevanter Größenordnung auftreten kann und sich trotzdem der Erfassung mittels I-Meter entzieht.
Ob das nun häufig vorkommt oder ob man sowas dann auch mit anderen vielleicht viel simpleren Methoden bemerken würde, Stichwort Taschenlampe, Lupe ist doch ne ganz andere Frage.

Fakt ist und bleibt das es kein Naturgesetz gibt welches das Auftreten einer relevanten Mikrorauheit in Zusammenhang mit den gröberen Strukturen setzt und besagt das Mikrorauheit prinzipiell kleiner (unbedeutender) sein muss als die Fehler von gröberen Strukturen.
Aber genau das sollte uns doch mal weißgemacht werden.

http://forum.astronomie.de/phpapps/...099/Re_Hauptspiegel_Qualitat_1_6_1#Post984099

Kai hatte da ja mal was gemalt was das belegen sollte.

Allerdings sind in Seiner Zeichnung die Längsausdehnungen in etwa so groß wie die Höhenunterschiede.
Natürlich wenn man das so annimmt dann werden die Höhenunterschiede mit kleiner werdender Längsausdehnung ebenfalls kleiner, logisch.
Nur was hat das mit der Situation an einer optischen Fläche zu tun?
Hier geht es nicht um Höhenunterschiede in der Größenordnung der Längsausdehnung sondern um solche die zb. im Falle eines 200mm Spiegels mit 1/4 Lambda Ptv Wellebnfront also 1/8Ptv Oberfläche sage und schreibe 2,9 Millionen mal kleiner sind als die Längsausdehnung!
Kais Zeichnung ist daher angesichts dieser gigantischen Unterschiede in der Relation zwischen Höhen und Längsausdehnung in der Zeichnung und in der Realität als irreführend zu betrachten.

Aber gehen wir das mal an einem Beispiel durch.
Angenommen Kai hätte recht und es bestünde ein direkter Zusammenhang zwischen Längsausdehnung und Höhenunterschieden so wie Er es in der Zeichnung darstellt und Er hätte die Höhen lediglich rund 3 Millionen mal überzogen dargestellt dann dürfte wenn der Spiegel 200mm misst und 1/8 Lambda Ptv Oberfläche für die globale Form hat ein Fehler mit der Längsausdehnung 20mm bei höchstens 1/80 Ptv und mit der Längsausdehnung 2mm bei höchstens 1/800 Ptv liegen.
Die Vergütungsfehler mit sicher unter 2mm Längsausdehnung bei dem TAK dürften nach Kais Theorie also völlig vernachlässigbar sein.
Das Sie das eben nicht sind hat Alois ja eindeutig beweisen und damit ist auch Kais Theorie eindeutig wiederlegt.

Nach meinen Testerfahrungen mit GSO- Spiegeln stehen die Chancen von Martin stehen recht gut dass er mit seiner Wette durchkommt, der HS habe (echt)- Strehl mindestens = 0,95.

Ja da hab ich auch keinen Zweifel, vor allem deshalb weil die Mikrorauheit ja sowieso nicht in Deinem echt Strehl enthalten ist.
Also ganz egal ob der Spiegel so aussieht wie der TAK mit dem Vergütungsschaden und auch soviel Streulicht produziert wie dieser oder ob er eben tatsächlich superglatt ist, die Strehl 0,95 würdest Du ihm schließlich in jedem Fall bescheinigen wenn sich das aus dessen globaler Form und Welligkeit so ergibt.

Grüße Gerd

 

[Felix42]

Hallo Gerd,

Allerdings sind in Seiner Zeichnung die Längsausdehnungen in etwa so groß wie die Höhenunterschiede.
Natürlich wenn man das so annimmt dann werden die Höhenunterschiede mit kleiner werdender Längsausdehnung ebenfalls kleiner, logisch.
Nur was hat das mit der Situation an einer optischen Fläche zu tun?
Hier geht es nicht um Höhenunterschiede in der Größenordnung der Längsausdehnung sondern um solche die zb. im Falle eines 200mm Spiegels mit 1/4 Lambda Ptv Wellebnfront also 1/8Ptv Oberfläche sage und schreibe 2,9 Millionen mal kleiner sind als die Längsausdehnung!
Kais Zeichnung ist daher angesichts dieser gigantischen Unterschiede in der Relation zwischen Höhen und Längsausdehnung in der Zeichnung und in der Realität als irreführend zu betrachten.

Du kannst ja mal eine genaue maßstabsgetreue Zeichnung erstellen. Bin gespannt wie die aussieht...


Viele Grüße Felix

 

[Gerd_Duering]

Hallo Felix,

Du kannst ja mal eine genaue maßstabsgetreue Zeichnung erstellen. Bin gespannt wie die aussieht...

also Deine Spannung kann ich leicht auflösen.
Ein gerader Strich kommt dann raus, ich denke den muss ich nicht erst zeichen, wie ein Strich aussieht wird sicher jeder wissen.

Natürlich ist man gezwungen die Höhen in einem völlig anderen Maßstab darzustellen.
Nur sollte man das eben bei der Interpretation der Zeichnung nicht vergessen.
Das Problem ist doch das man das beim Anblick von Kais Zeichnung eben schnell vergisst und dann aus dem Bauch raus falsche Schlüsse daraus zieht was ja Kai schließlich auch getan hat.

Nur wer vergisst das es diesen gewaltigen Unterschied im Maßstab zwischen Höhe und Länge gibt kommt auf die Idee das ein Fehler kleiner Längsausdehnung zwangsläufig auch in der Höhe kleiner sein muss wie ein Fehler größerer Längsausdehnung.

Insofern ist diese Zeichnung nun mal irreführen zumal dort nirgends ein Hinweis auf diesen gewaltigen Unterschied im Maßstab zu finden ist und sie So eigentlich sogar nicht nur Irreführend sondern schlicht und ergreifend falsch ist.

So wie sie ist wird suggeriert das Länge und Höhe im gleichen Maßstab dargestellt wurden.
Das Unterschlagen des Unterschieds im Maßstab von beiden Achsen von meinetwegen Faktor 3 Millionen führt zu völlig unsinnigen Schlüssen.

Grüße Gerd

 

[Ehemaliger Benutzer (6068)]

Hallo Felix,

eigentlich ist es doch auch so schon aussagekräftig genug, wenn mal echte Zahlen in den Raum gestellt werden.
Damit soll sicherlich die völlig ungenügende Messtechnik und darauf basierende Darstellung dieses ungeheuren Problems dargestellt werden.
Sehr schlüssig ergibt sich daraus das völlige Fehlen jeglicher Praxisrelevanz der möglichen Auswirkungen solcher Spiegelbefindlichkeiten für die Wahrnehmung mit dem menschlischen Visus. Man hätte wahrscheinlich gerne, dass sich das auf großer Skala addiert, besser noch potenziert, dann die Wahrnehmungsschwelle überspringt und noch nebenbei die Relevanz messbarer, MFT und Strehl beeinflussender Parameter in den Schatten stellt.

Gebe einen Tropfen Milch in einen Eimer Wasser und argumentiere jeden in Grund und Boden, der behauptet, das Wasser sei nicht milchig, sondern klar.
Zur Strafe schicke ihn auf Suche nach dem optischen Nachweis der Milch.

Die superglatten Gläubigen sollten endlich einen superglatten 0,95 Strehl Spiegel zum Test gegen ein 0,95er Raubein an einem Teleskop bringen anstatt die Leute mit exzessiven theoretischen Ergüssen über das Jenseits der Messung zu vereimern.

Dem spinnengepeinigten Newton sollten wir wirklich eine Drahtspinne (oder einen gebogene?) verpassen anstatt einen MN zu maskieren.

Ist ja teilweise ganz lustig und das Wetter ist schlecht, aber irgendwann ists auch mal gut.

Gruß
*entfernt*

 

[ws_mak12]

Hallo Alois, Hallo Gerd und auch hallo Leute,

schön, dass hier doch eine wie ich meine recht interessante Diskussion im Gange ist. Ich hatte die Woche über keine Zeit, mich hier zu beteiligen.

Möchte aber noch ein paar Dinge ergänzen, damit zumindest die ein oder andere Spekulation beiseite gelegt werden kann:

Der MN (M. Wirth-Bauweise) hat kein vergleichbares inneres Blendensystem im gesamten Tubus wie bei einigen der fertig beziehbaren Intes MN's. Habe das aufgrund der knackscharf zeichnenden Planeten bisher auch noch nicht vermisst. Es gibt zwar Blenden nahe des HS, jedoch sind diese nicht vergleichbar mit denen der von der Stange erhältlichen MN's. Die MN-Platte schließt nach vorne ab. Da gibt es keine "Löcher" o.ä. in der Fassung, wie weiter oben Günther spekuliert.

Also hier kann man wohl eher keinen bauartbedingten Vorteil des MN Tubus gegenüber dem des Newton sehen. Ein komplettes Blendensytem im MN-Tubus mag hier noch den ein oder anderen marginalen Vorteil bringen. Ob hier allerdings der Aufwand lohnt, ist nicht ganz sicher.

Das mit der fehlenden Spinne beim MN habe ich auch bereits schon oben erwähnt. Vielleicht wird ja in der gängigen Theorie dieser Einfluss tatsächlich v.a. bei Planeten unterschätzt. Gerd erwähnt zudem einige interessante Aspekte bezüglich der Mikrorauhigkeit und die Versuche von Alois am Tak mit der beschädigten Vergütung lassen ja den Schluß zu, dass man manche Aspekte nicht so leicht unter den Teppich kehren kann. So ein Vergütungsfehler zeigt sich nun mal nicht im Strehl wie sie in den hier verwendeten I-Metern gemessen werden. Einen Vergütungsfehler beim verglichenen Newton schließe ich mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit aus, zumal die Neuverspiegelung beim Newton von Zeiss vorgenommen wurde und die vorhandenen Protokolle und Grafiken zur Neuverspiegelung Fehler nach menschlichem Ermessen ausschließen.

Viele Grüße
Werner

 

[Felix42]

Hallo Werner,

Vielleicht wird ja in der gängigen Theorie dieser Einfluss tatsächlich v.a. bei Planeten unterschätzt.

Spinnen sind ja mein Steckenpferd schon weil es so viele Varianten gibt die man miteinander vergleichen kann. Man muß sagen daß auch bei leicht bis sehr leicht/planetentauglich gebauten Spinnen die Einflüsse im Bild zu sehen sind. Besonders stark sind dabei die Folgen der Unterkühlung durch Wärmeabstrahlung wie von Kurt oben schon erwähnt. Der Witz ist daß sich NACH der vollständigen Auskühlung diese Effekte erst irgendwann zeigen. Wenn man das erstmal begriffen hat greift man die Spinne kurz mit den Händen (einige Sekunden reichen) und sie ist wieder auf Umgebungstemperatur - Schlieren sind dann erstmal weg, kommen aber nach erneuter Unterkühlung wieder. Ich kann vor defokussiertem Stern sehr schön beobachten wie die kalten Luftschlieren von meiner gebogenen Spinne aus 1mm Blech den Tubus herabfließen. Diese Effekte lassen sich mit einer Drahtspinne fast völlig ausschalten, einen anderen Vorteil erwähnte Kurt auch schon (und ebenfalls vor einen stark defokussierten Stern zu sehen): die an der Spinne haftende Grenzschicht aus kälterer Luft kann man wegpusten, dann wird die Spinne dünner, wenn sich das Wabern beruhigt wird sie wieder dicker, dabei entstehen die interessantesten Effekte auch durch Lichtbrechung durch den an der Spinne klebenden Kaltluftkeil. Ich könnte mir vorstellen daß eine dreiarmige Spinne aus 0,5mm Federstahldraht die geringstmöglichen Auswirkungen auf das Bild haben dürfte.


Viele Grüße Felix

 

[Kurt]

@ Gerd,

...Fakt ist und bleibt das es kein Naturgesetz gibt welches das Auftreten einer relevanten Mikrorauheit in Zusammenhang mit den gröberen Strukturen setzt und besagt das Mikrorauheit prinzipiell kleiner (unbedeutender) sein muss als die Fehler von gröberen Strukturen.
Aber genau das sollte uns doch mal weißgemacht werden.
http://forum.astronomie.de/phpapps/ubbth..._6_1#Post984099
Kai hatte da ja mal was gemalt was das belegen sollte.…

Wenn du schon versuchst die die Arbeit von Kai zu verreißen dann solltest du auch seine eingebundenen Links gründlich studieren.

Die dominante, kontrastschädigene Mikrorauheit kriegt man auch mit der Pechpolitur gebacken, wenn man die Fläche nicht auspoliert hat. Aber jeder ATM- Anfänger lernt sehr schnell wie man das zuverlässig ohne großen Messaufwand vermeiden kann. Ich bin mir auch völlig sicher dass weder INTES noch GSO nicht auspolierte Optiken ausliefern. Bei Anbietern von Billig-Refraktoren kommt so etwas gelegentlich vor. Wenn du dennoch meinst es gäbe ordentlich pechpolierte Parabolspiegel mit Strehl > 0,95 (gemessen z. B. mit Amateurinterferometer und FFT- openFringe oder Zygo- Interferometer) die aber wegen nicht erfasster Mikrorauheit merklich schlechter sind dann bring bitte auch die passenden Belege dazu.

@ Felix,

...Ich könnte mir vorstellen daß eine dreiarmige Spinne aus 0,5mm Federstahldraht die geringstmöglichen Auswirkungen auf das Bild haben dürfte. ..

freut mich dass du die Effekte der Thermik an der Spinne so ausführlich untersucht hast. Das muss man also nicht nochmals „erfinden“. Wegen der wesentlich verbesserten Torionssteifigkeit werde ich aber bei meinem neuen 16" Newton eine vierarmige Drahtspinne gemäß Skizze verwenden.

Gruß Kurt

 

[Felix42]

Hallo Kurt,


dieselbe Bauform wie in Deiner Skizze hat sich in einem 12"f4 gut bewährt, die Festigkeit hat mich selber überrascht wobei nur eine relativ geringe Vorspannung der Drähte ausreicht. Ich schätze daß die Spinne mit etwa 80-100 Newton (eher weniger) über Kreuz verspannt ist, das ist mehr als ausreichend stabil. Bei meinem entstehemdem 12,5"f7 wird nur ein leichter 46mm FS verbaut, da werde ich mal eine dreiarmige Spinne testen und schauen was dabei herumkommt. Die gebogene Spinne in meinem 8"f6 halte ich trotz Spikefreiheit für vielleicht suboptimal, vielleicht verpasse ich dem auch noch eine dreiarmige Spinne.


Viele Grüße Felix