Warum ED Glas bei 3 Linsen?

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h.kothe

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Hallo Forum,
hier mal wieder eine "dumme" Frage von mir:
Bei einem Objektiv mit nur einer Linse, haben die verschiedenen Farben unterschiedliche Brennweiten, deshalb sind die Sternabbildungen nicht zufriedenstellend. Wenn auf Grün scharfgestellt ist, sind Rot und Blau unscharf. Das ergibt farbige Höfe um den Sternpunkt.
Bei Achromaten nimmt man zwei Linsen unterschiedlicher Glassorten und schafft es so, den Brennpunkt für zwei Farben zur Deckung zu bringen. Das ergibt schon ein besseres Bild, allerdings Sternhöfe in der dritten Farbe. Durch die Verwendung von ED Glas erreicht man es, dass dieser Hof klein und nicht so hell ist.
Bei drei Linsen werden die Brennpunkte von drei Farben zur Deckung gebracht. Die perfekte Abbildung. Ich frage mich jetzt, warum bei dreilinsigen Objektiven ED Glas verwendet wird, das ja viel teurer ist, den die perfekte Abbildung habe ich ja bereits.
Hab ich da einen Denkfehler? Vom Gefühl her würde ich einen "normalen" Dreilinser dem 2-linsigen ED vorziehen. Hat jemand schonmal beides verglichen? Hat jemand schon erlebt, ob beim Dreilinser ED noch eine Verbesserung der Abbildungsleistung bringt?
Danke für eure Meinung
CS Harald
 
Eine bestimmte Glaspaarung erreicht eine bestimmte Farbkorrektur, wenn man also ein drittes Element aus einer schon vorhandenen Glassorte hinzufügt, ändert das am Farblängsfehler nichts. Man braucht eine dritte Glassorte mit einer anderen Dispersion, den besten Effekt bringt ein Glas mit besonders niedriger Dispersion als Positiv Element, und schon haben wir unser ED. Aber auch Dreilinser können durchaus sichtbaren Farbfehler haben, selbst wenn sie drei Farben auf einen Punkt bringen, denn die Welt besteht nicht nur aus drei Wellenlängen.
Drei Elemente bringen zudem mehr Glas-Luft flächen ins Spiel, wodurch man mehr Freiheitsgrade hat, um sich auch im andere optische Fehler zu kpmmern. Bildfeldwölbung, sphärische Aberration und Gaussfehler, Off Axis Astigmatismus und Koma ...
Im Prinzip ist der Hauptvorteil von Dreilinsern, dass man die selbe Abbildungsqualität von langen Zweilinsern mit einem kurzen ÖV erreicht, oder bei gleichem ÖV übertreffen kann.
Das reine vorhandensein von drei Linsen garantiert aber noch keins von Beidem.
Alles eine Frage des genauen Designs.
LG, Olli
 
Danke Olli, ich wollte das auch nicht basteln, sondern bin davon ausgegangen, es mit einem ordentlich gerechneten Dreilinser tun zu haben. Natürlich hat die Welt mehr als drei Farben, wenn aber für rot, grün und blau die Brennpunkte übereinstimmen, können die dazwischenliegenden Farben keine weit abweichenden Brennpunkte haben. Wo da noch ein Vorteil von ED glas ist, kann ich nicht erkennen.
CS Harald
 
Der Farblängsfehler hängt von den Dispersionsverläufen der Einzelgläser ab, wie schon geschrieben. Je weiter die Dispersionen auseinander gehen, umso enger bekommt man die Farben im Fokus. Wenn man also einen 3 Linser aus Standartglas baut, hat man die selbe Farbkorrektur wie ein zweilinser aus standartglas, nur, dass man die Andere Aberrationen noch besser korrigieren kann. Für eine sehr gute Farbkorrektur brauchts bei 3 Linsen genauso ED Glas wie bei 2. Man braucht schlicht ein Glas mit ED Charakter, um die 3 Schnittpunkte zu ermöglichen.
Dreilinser nutzen meines Wissens IMMER ED Gläser bzw Gläser, die eine sehr geringe Dispersion haben, ob das Glas das ED nun im Werbenamen trägt oder nicht, der Begriff ist a nicht wirklich definiert. Der Unterschied bei den Dreilinsern mit und ohne ED besteht nun eigentlich nur darin, ob der Hersteller nun unnötigerweise extra noch ED dranschreibt, oder nicht, weils eigentlich selbstverständlich ist.
LG, olli
 
Tatsächlich bräuchte man rein für den Farblängsfehler gar keine 3 Linsen.
Mit den heutigen Gläsern kann man auch mit zwei Linsen die Farben auch mit nur zwei oder gar nur einem Schnittpunkt derart eng zusammenschieben, dass das Objektiv de facto perfekt farbrein wäre, also die Schnittweiten des kompletten Spektrums innerhalb der Wellenoptischen Schärfentiefe fallen. Das Problem: je besser die Dispersionen der zwei Gläser zueinander passen, um so eine Farbkorrektur zu erhalten, umso stärker wird der Gaußfehler, nun kann man, um dem entgegenzuwirken, entweder nur kleine Optiken bauen, oder das Öffnungsverhältnis entsprechend langsam wählen, oder eine dritte Linse hinzufügen un das ganze zu korrigieren, bzw zu entspannen, weil man die Korrekturarbeit auf ein weiteres Element aufteilen kann.
LG, Olli
 
Hallo Harald,

die Vorstellung das die Anzahl der in einem Fokus vereinigten Farben immer mit der Anzahl der Linsen übereinstimmt ist falsch.
Auch ein Triplet muss nicht zwangsläufig 3 Farben vereinigen und umgekehrt muss ein Doublet nicht immer auf nur 2 Farben beschränkt seien.
Es gibt auch Doublets die 3 Farben vereinigen können und Triplets die nur 2 Farben vereinigen können.
Das Linsenzählen macht also nur bedingt eine Aussage.

Wesentlich wichtiger wie die reine Anzahl der Linsen sind aber die verwendeten Gläser.
Beschränkt man sich auf Standartgläser ist auch mit 3 Linsen typischerweise nur ein einfacher Achromat der nur 2 Farben in einem Fokus vereinigt möglich.
Der ist dann auch kaum besser als ein einfacherer FH mit 2 Linsen bei gleiche Eckdaten.
Man belässt es daher bei derartigen Achromaten meist bei 2 Linsen.
Will man mit Standard Gläsern eine etwas bessere Farbkorrektur erreichen sind schon 4 Linsen in 2 Gruppen notwendig.
Da gab es mal die Vixen Neoachromate in dieser Bauweise.

Der Neoachromat zeigt trotz seiner 4 Linsen aber immer noch einen deutlichen Farbfehler und ist einem ED Doublet hoffnungslos unterlegen.
Die Farbkorrektur der 4 Linsigen Neoachromate konnte etwa um Faktor 1,4 gegenüber einem 2 Linser verbessert werden.
Zum Vergleich das 152F6 ED Doublet das ich für APM gerechnet habe verbessert die Farbkorrektur um Faktor 4,5.
Es ist dank seiner 2 Sondergläser mit nur 2 Linsen also 3,2 mal besser als ein 4 Linsiger Neoachromat mit Standardgläsern.
Das zeigt noch mal deutlich wie wichtig die Gläser sind und das Linsenzählen hier keine brauchbare Aussage bringt.
Du darfst dich also nicht wundern wenn man lieber ED APOs oder jee nach Eckdaten zumindest halb APOs mit 2 Linsen verwendet anstatt einfache Achromate mit 3 oder 4 Linsen.

Das wirklich Entscheidende ist übrigens nicht die Dispersion sondern die relative Teildispersion.
Denn die bestimmt ob das Glas zu den Sondergläsern zu zählen ist und damit eine Glaskombination mit gemindertem sekundärem Spektrum möglich ist.
Ein Sonderglas hat eine anomale relative Teildispersion.

Es muss entgegen anderslautender Aussagen aber kein ED Glas bzw. Glas mit niedriger Dispersion sein.
Es gibt auch Sondergläser mit hoher Dispersion mit denen ein vermindertes sekundäres Spektrum der Glaspaarung möglich ist.
Gerade als 3 Linser lassen sich APOs auch mit Kurzflint oder Lanthan Gläsern realisieren.
Mit ED Gläsern erhält man aber typischerweise die besten Ergebnisse so das man heutzutage lieber ED Gläser verwendet.

Grüße Gerd
 
Zuletzt bearbeitet:
Hallo Zusammen.
Mal eine Frage an die Expertengruppe hier ^^
Auch wenns bissel off topic ist. Sorry.

Wenn ich einen Achromaten dann mit einer Farbkamera auf z.B. Blau fokussiere (ist ja meist die Farbe des Fehlers),
dann wären ja die Grün und Rotbereiche unscharf.
Kann ich die RAW datei dann in die 3 Farben zerlegen und nur die scharfe, blaue Aufnahme weiter verwenden.
Oder verschmiert mir das unscharfe Grün/Rot dann trotzdem den Blaukanal ?

Bei Monochromen cams macht man ja auch LRGB und fokussiert auf die jeweilige Farbe.

Gruß
Markus
 
Hi,
ich bin kein Optik-Experte, lese aber immer gerne mit, um etwas zu lernen. :)
Bei der letzten Frage geht's m.E. weniger um die Optik, sondern mehr darum, wie sehr die Transmissionskurven der Bayer-Matrix Filterschicht sich überlappen. I.d.R. sind die Kurven ja bei den Daten zur Kamera zu finden. Im Gegensatz zu guten RGB Einschraubfiltern haben jene der Color-Cam Bayer Matrix oft eine stärkere Überlappung zwischen den einzelnen Farbkanälen, was schon für mehr Unschärfe sorgen dürfte.
Eine andere Frage ist, wie man es hinbekommt, mit einer Farbkamera nur auf eine Farbe zu fokussieren? Und zudem sind die Bandbreiten der einzelnen Farbfilter nicht zu vernachlässigen, selbst bei scharfen Kanten der Transmissionskurven (also wenig Überlappung) hat man ja immer noch ca.100nm Bandbreite pro R,G und B Kanal, innerhalb der sich ein Farbfehler der Optik auswirken kann.
-cb
 
An diesen Aspekt habe ich noch gar nicht gedacht.
Ging mir nur ums Ausreitzen des Vorhandenen was ja gerne empfohlen wird.
Sprich: man hat nen Frauenhofer und ne DSLR und könnte im Tausch für Belichtungszeit ( die sich ja halbiert) die Euros des Neukaufs sparen.

Gruß Markus
 
Ein Blaufilter würde natürlich den Fokus verschieben, d.h. man müsste ihn dann drin lassen, und somit Blau doppelt filtern (einmal mit dem Filter, dann noch mit der Filterschicht auf dem Chip). Dann vielleicht doch ein Blau-Folie (wie von alten Theaterscheinwerfen) vor dem Objektiv nur zum Fokussieren
Bei manchen Cams lässt sich auch die Farbbalance einstellen, evtl. hilft das zu Fokussieren auf Blau, wenn man Rot total herunteregelt ?
Ist natürlich alles etwas akademisch, in der Praxis wg. des hohen Verlustes nicht unbedingt empfehlenswert, aber vielleicht aus Spass an der Freud und zum Verständnis mal interessant, ob man's hinbekommt..
 
Zitat von Cpt.Boiler:
Dann vielleicht doch ein Blau-Folie (wie von alten Theaterscheinwerfen) vor dem Objektiv nur zum Fokussieren
Klicke in dieses Feld, um es in vollständiger Größe anzuzeigen.
Da hab ich ja die Farbsignalscheiben (von einer Taschenlampe) aufgeführt, die ja die gleiche Funktion erfüllen ^^
Und natürlich auch nur zum Fokussieren.
Ich glaube der Knackpunkt ist tatsächlich auch, das man es VOR dem Objektiv macht,
wegen des Fokusversatzes durch die Filterdicke, wenn man diesen zwischen Objektiv und Sensor platzieren würde.

Das mit dem Weisabgleich verschieben geht bei einer EOS 2000D auch. ja. Daran habe ich auch schon gedacht,
da ja der Weisabgleich nur auf dem Display wirkt, oder auf von der Cam gespeicherten JPG.

Evtl. auch beides Kombinieren um das maximal mögliche Blau zu erhalten.

Aber wie du so schön sagst, kann man ohne tatsächlichen Versuch lange lamentieren ^^

Dennoch vielen Dank für deine Einschätzung.
 
Hallo zusammen,

bezüglich DS Fotografie mit Achromaten.
Wie schon angesprochen filtern einfache Farbfilter ja nicht eine einzelne Wellenlänge sondern einen Spektralbereich. Üblich sind hier ja etwa 100nm Bandbreite.
Da man bei DS Fotografie ja eher schnelle Optiken verwendet reicht die Farbkorrektur eines schnellen Achromaten nicht aus um über einen Spektralbereich von 100nm zufriedenstellend abzubilden.
Also auch mit „gewöhnlichem“ Farbfilter wird man hier keine Wunder erreichen können.

Aber es gibt ja auch noch Schmalbandfilter mit wesentlich kleinerer Bandbreite.
Und sowas macht ja für bestimmte Objekte auch Sinn.
H-alpha und OIII Filter wären da zb. zu nennen.
Mit diesen Filtern kann auch ein Achromat erstklassige Ergebnisse erreichen die denen eins APOs nicht im Geringsten nachstehen.
Natürlich nur bei den Objekten wo diese Filter Sinn machen und bei denen man auch beim APO diese Filter verwenden würde.
Insbesondere bei Lichtverschmutzung kommt man bei diesen Objekten mit APO ja auch nicht ohne diese Filter aus.

Man kann dann aus verschiedenen schmalband Aufnahmen auch ein wunderschönes Farbkomposit erstellen.


Grüße Gerd
 
Hallo Olli,

Zitat von olli.mit.zwei.l:
Dreilinser nutzen meines Wissens IMMER ED Gläser bzw Gläser, die eine sehr geringe Dispersion haben,
Klicke in dieses Feld, um es in vollständiger Größe anzuzeigen.

hier mal ein Triplet APO bei dem kein ED Glas verwendet wurde.

Scopos 80 / 560 Triplet Apo Refraktor review

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Es wurde als Sonderglas ein Kurtzflint verwendet.
Der Kurtzflint zählt wie der Name ja schon sagt zu den Flintgläsern, also zu den Gläsern hoher Dispersion.
Also ganz im Gegensatz zum ED Glas das ja zu den Krongläsern zählt.

Aber auch der Kurtzflint weist genau wie die ED Gläser eine anomale relative Teildispersion auf.
Zählt also zu den Sondergläsern und dass ist das Entscheidende.
Nur mit Sondergläsern ist so ein schnelles Triplet als APO möglich.

Neben dem Sonderglas APO gibt es zwar auch noch einen mit Standardgläsern aber der erfordert eine abenteuerliche Konstruktion mit vielen Linsen in mehreren Gruppen.
Das ist kaum beherrschbar und wird so daher in der Regel nicht gemacht.
Er existiert daher meist nur als theoretisches Design.

Der einzige Vertreter dieser Bauart der es bis zur Produktion geschafft hat war soweit ich weiß der TAL Apolar

Test eines TAL 125R Apolar - Astrotreff - Die Astronomie und Raumfahrt Community

<b>1.Einleitung</b> <b>Bild 1</b> 125 mm f/7,5 Apo ist heute eigentlich nichts ungewöhnliches. Aber ein derartiger Refraktor als Sechslinser in 3 Gruppen lässt aufhorchen. Besonders ungewöhnlich scheint dabei dass nur eine einzelne, die Öffnung…
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Grüße Gerd.
 
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