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Transmission bei APOs, Luftspalt gegen Ölgefügt

portaball

Mitglied
Im Allgemeinen liest man, dass ein Glas-Luft Übergang ca. 4% Licht schluckt, das bedeutet bei einer Linse insgesamt 8%
Für ein Luftspalt ED Doublet bedeutet das 16% Verlust, für ein Triplet sogar 24%

Demgegenüber hat ein Ölgefügtes Objektiv ja nur zwei Glas-Luft Übergänge, also insgesamt nur 8% Verlust.

Betrachtet man jetzt einen 150er APO, so hätte der als Doublet 130mm effektive Öffnung, als Ölgefügtes Triplet aber fast 140mm effektiver Öffnung ein Unterschied von immerhin 10mm.

Aber stimmt die Annahme von 8% pro Linse denn überhaupt für aktuelle Vergütungen?

Hier gibt es Transmissionsmessungen für einige Okulare:

http://www.blackskynet.de/okulartransmission.html

Bei einem Ethos mit 9 Linsenelementen dürften nach obiger Rechnung nur noch 28% des Lichts am Auge ankommen, tatsächlich sind es nach diesen Messungen aber fast 100% (im grünen Bereich).

Wo liegt der Denkfehler und ist der Unterschied in Sachen Transmission zwischen einem Luftspalt APO und einem Ölgefügten denn tatsächlich bemerkbar?

Grüsse Jochen
 
Hallo Jochen,

der von dir ermittelte Lichtverlust stimmt nur, wenn die jeweiligen Linsen unvergütet sind. Durch die Vergütung (mittlerweile Standard) beträgt der Reflexionsverlust pro Übergang Luft/Glas bzw. Glas/Luft nur noch 0,5%. Bei einem Triplett gibt es sechs Übergänge - also ist der Gesamtverlust bei einem APO ca. 3%.

Gruß Klaus

 

ralfmuendlein

Mitglied
Hallo Jochen,
ich habe einen unserer Astro-Optik-Manufaktur 2-Linser Luftspaltapos bei Wellenform vermessen lassen, also in Summe vier Glas-Luftflächen wurden zusammen geprüft:

Spektralbereich 400-700nm Reflexion ø0,64% -> Transmission ø99,36%
Spektralbereich 400-500nm Reflexion ø1,31% -> Transmission ø98,69%
Spektralbereich 500-600nm Reflexion ø0,44% -> Transmission ø99,56%
Spektralbereich 600-700nm Reflexion ø0,14% -> Transmission ø99,86%
Extrem gute Lichttransmission von durchschnittlich 99,36% über das gesamte visuelle Spektrum von 400-700nm. Die leicht geringere Transmission im blauen Spektralbereich wird in der Praxis nicht sichtbar sein.

Ich würde sagen, viel besser geht es nicht :smiley61:
Es ist allerdings eine breitbandige Multivergütung, die deutlich über einfachen Vergütung liegt.

Wenn Du die Flächen nicht vergütest treffen die 4% Verlust pro Fläche vermutlich zu, bei ED-Glas kann es sogar schlechter sein. Die Schichten werden heute genau auf die Glassorten angepasst, jedenfalls wenn man hohe Ansprüche hat.

Ölfügung ist nicht schlechter, aber auch hier bleiben zwei Glas-Luftflächen übrig die beschichtet werden müssen oder eben auch nicht. Bei meinem ölgefügten 200/2000 habe ich darauf aus Sicherheitsgründen verzichtet und beim Durchsehen bemerkst Du nichts davon.

Besten Gruß
Ralf
 
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portaball

Mitglied
Hallo Klaus, hallo Ralf.

Vielen Dank, ihr habt meine Frage bereits erschöpfend und zu meiner vollsten Zufriedenheit beantwortet!

Grüsse Jochen
 

willifoester

Mitglied
Hallo Jochen,
ein Denkfehler liegt darin, die Reflektionsverluste einfach zu addieren. Wenn an jeder Glas-Luft-Fläche ca. 4 % des auftreffenden Lichts verloren gehen, so kommen z.B. an der zweiten Glas-Luft-Fläche ja nur 96 % an. Richtig muß nun für jede Glas-Luft-Fläche der Faktor 0.96 eingesetzt werden, und durch Bildung des entsprechenden Produkts die Lichtmenge bestimmt werden, die nach sämtlichen Reflektionsverlusten das System verlässt (Transmissionsverluste in den optischen Elementen werden dabei vernachlässigt, treten aber selbstverständlich ebenfalls auf). Nach n Glas-Luft-Flächen ist die Lichtmenge nur infolge der Reflektionsverluste also um den Faktor 0.96^n verringert, bei einem Triplett ergibt das ca. 78 %. Durch moderne Vergütungen werden die Reflektionsverluste in der Tat deutlich gemindert.
Gruß Willi
 
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Telescopia

Mitglied
Zitat von ralfmuendlein:
ich habe einen unserer Astro-Optik-Manufaktur 2-Linser Luftspaltapos bei Wellenform vermessen lassen, also in Summe vier Glas-Luftflächen wurden zusammen geprüft:

Spektralbereich 400-700nm Reflexion ø0,64% -> Transmission ø99,36%
Spektralbereich 400-500nm Reflexion ø1,31% -> Transmission ø98,69%
Spektralbereich 500-600nm Reflexion ø0,44% -> Transmission ø99,56%
Spektralbereich 600-700nm Reflexion ø0,14% -> Transmission ø99,86%
Extrem gute Lichttransmission von durchschnittlich 99,36% über das gesamte visuelle Spektrum von 400-700nm. Die leicht geringere Transmission im blauen Spektralbereich wird in der Praxis nicht sichtbar sein.
Da will ich doch sehr gerne wissen wie daß gemessen wurde denn diese Werte sind doch sehr extrem für eine 2-Linser mit Luftspalt.

Gruß,
Harrie
 

Telescopia

Mitglied
Zitat von MLudes:
Im Glas Katalog kann man nachlesen wieviel Licht welches Glas pro cm Dicke schluckt
Das sind reine Transmissionsverluste Markus, leider nicht was in der Tabelle steht. Liess bitte gut:

".. . . . . einen unserer Astro-Optik-Manufaktur 2-Linser Luftspaltapos bei Wellenform vermessen lassen, also in Summe vier Glas-Luftflächen wurden zusammen geprüft:

Spektralbereich 400-700nm Reflexion ø0,64% -> Transmission ø99,36%
Spektralbereich 400-500nm Reflexion ø1,31% -> Transmission ø98,69%
Spektralbereich 500-600nm Reflexion ø0,44% -> Transmission ø99,56%
Spektralbereich 600-700nm Reflexion ø0,14% -> Transmission ø99,86%
Extrem gute Lichttransmission von durchschnittlich 99,36% über das gesamte visuelle Spektrum von 400-700nm. Die leicht geringere Transmission im blauen Spektralbereich wird in der Praxis nicht sichtbar sein....."

Wenn ich die dritte Zeile lese 0,44% Verlust mit Beschichtung + Transmissionverlust und nehme an der Transmissionsverlust ist für hochstransparente Gläser je 0,15% hat die AR-Beschichtung einen Reflektionsverlust von nur 0,036%!
Wenn ich den gesammten spektralen Bereich nehme von 400 bis 700 nm und annehme das der Transmissionsverlust je Glass 0,15% ist, was extreme wenig ist für 400 nm) dann bleibt für die AR-Beschichtung einen Reflektionsverlust von nur 0,085% (von 400-700 nm). Ich möchte mal gerne wissen welche Beschichtung das ist die dass bringt.

Gruß,
Harrie

 

ralfmuendlein

Mitglied
Hallo Harry,
wegen der Messung kannst Du hier mehr erfahren:
http://www.wellenform.biz/messtechnik/transmission.html

Für die Messung stehe ich natürlich nicht gerade, habe aber das Ergebnis von dort so bekommen und hier wiedergegeben.

Ich werde aber bei nächster Gelegenheit beim Beschichter direkt nachfragen welche Werte dort im Hause gemessen werden. Also die Ausmessung eines Probeglases das für die Kontrolle verwendet wird um es mit Deiner Rechnung abzugleichen.
Mal sehen, was dabei herauskommt.

Besten Gruß
Ralf
 

ralfmuendlein

Mitglied
Hallo Torsten,
der Einwand von Dir und Harry ist natürlich berechtigt.
Wie Markus vorgeschlagen hat habe ich die Reintransmission oder interne Transmission laut Katalogwerten für jeweils 10mm Glasdicke der verwendeten Glassorten herausgesucht; jeweils für 400nm und 700m:
Für 400nm: 0,990 x 0,995 = 0,985
Für 700nm: 0,998 x 0,998 = 0,996

Da muss ich dem Harry recht geben, dass speziell im Blauen die Messung zu hinterfragen ist. Der Ausdruck mittelt aber den Bereich von 400-500nm und genau bei 400nm lese ich 3,3% Reflexion aus dem Diagramm um dann bei 420nm um die 1,5% - 1,8% und fällt dann ab 480nm unter die 1% Marke.
Bei 420nm liegt die Reintransmission bei 0,992 x 0,994 = 0,986

Es könnte also hinkommen, wobei eine kritische Haltung zur Messung sicher angebracht ist.

Verblüffend ist aber die Reintransmission im Roten. Da wird jedenfalls klarer warum die Messwerte im Roten besser ausfallen als im Blauen.

Besten Gruß
Ralf

 
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MLudes

Mitglied
Ralf

1 bis 2 % mehr oder weniger machen soviel auch nicht aus, da verlieren andere mehr durch andere Glassorten und sphärische Aberration :)oder Zentrierfehler
 

Telescopia

Mitglied
Zitat von ralfmuendlein:
Hallo Harry,
wegen der Messung kannst Du hier mehr erfahren:
http://www.wellenform.biz/messtechnik/transmission.html

Für die Messung stehe ich natürlich nicht gerade, habe aber das Ergebnis von dort so bekommen und hier wiedergegeben.

Ich werde aber bei nächster Gelegenheit beim Beschichter direkt nachfragen welche Werte dort im Hause gemessen werden. Also die Ausmessung eines Probeglases das für die Kontrolle verwendet wird um es mit Deiner Rechnung abzugleichen.
Mal sehen, was dabei herauskommt.

Besten Gruß
Ralf
Hallo Ralf,
Verstehe ich, deshalb bin ich auch so interessiert an den Messvorgang und den Beschichter.
Schönen Dank, bin sehr gespannt.
Harrie
 

ralfmuendlein

Mitglied
Hallo Zusammen,
um Markus seine angesprochenen 1 -2% Abweichung aufzugreifen ist das wohl der Bereich um den die oben gezeigten Messwerte vom rechnerischen Wert abweichen.

Firma Wellenform gibt auf Nachfrage eine Genauigkeit von ca. +/- 1,5% für die Messung an.

Wenn ich mir das Diagramm des Vergüters ansehe, so verläuft die Reflektion einer einzelnen Schicht im Bereich von 400nm bis 700nm in Kurven um dann an den Endpunkten der Auslegung steil anzusteigen.
Ich gehe davon aus, dass die Schichten mit jeder Charge gewissen Schwankungen unterliegen und deswegen macht es hier keinen Sinn mit Bestwerten in gewissen Wellenlängen einer einzelnen Charge zu rechnen.
Über den Verlauf von 400-700nm ist bei der verwendeten Multivergütung ca.0,5% Reflektion pro Schicht im Mittelwert ein guter Ansatz, wobei bei 400nm die Reflexion geringer ausfällt als bei 700nm.

Das gleicht in der Gesamttransmission ungefähr die berechneten Reintransmissionsunterschiede aus, die im Blauen schlechter liegt als im Roten. Hier nochmal die berechneten Werte der Reintransmission:

400nm: 0,990 x 0,995 = 0,985
700nm: 0,998 x 0,998 = 0,996

Als reellen Durchschnittswert sehe ich 97% Gesamttransmission für unsere 2-Linser im Bereich von 400nm bis 700nm an.

Wegen der Eingangs gestellten Frage im Vergleich zu einer gefügten Optik mit typischerweise 3 Linsen würde die Reintransmission bei 3 Linsen wie in obiger Rechnung
im Blauen ca. bei 98% und im Roten bei ca. 99% liegen, hinzu kommen zwei zu vergütende Außenflächen plus Verluste der Ölfügung.
Nach meiner Ansicht macht das praktisch keinen Unterschied beider Systeme und sollte beim Beobachten nicht bemerkbar sein.

Glasklare Grüße
Ralf
 

portaball

Mitglied
Hallo Ralf,

vielen Dank für das Update!

Da bei meinen Binos das Gewicht ja doppelt zählt bin ich über das Ergebnis nicht unglücklich, weniger Linsen, weniger Gewicht :)

Grüsse Jochen
 
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