Chromasie bei FH und Apo
Hallo Beat,
wenn es ein Spiegelteleskop wäre könnte man den Strehl bei einer Farbe messen
und dieser Strehl würde für dann alle Farben (sichtbare Wellenlängen) gelten.
Feinheiten wie die geringfügige Abweichung durch das bei den unterschiedlichen
Wellenlängen unterschiedlich große Beugungsscheibchen kann man getrost vernachlässigen.
Bei einem lichtbrechenden Teleskop sieht das leider anders aus. Das Diagramm
welches Quanten verlinkt hat zeigt das deutlich:
http://www.telescope-optics.net/images/cLA2.PNG
Links oben sieht man für die Farben grün, rot und blau (e-Linie, C-Linie, F-Linie)
wo der jeweilige Fokus liegt, und zweitens wo die jeweiligen Bereiche
(achsnahe Strahlen, achsparallele aber weiter außen auf die Linse treffende Strahlen,
achsparallele aber am Rande auf die Linse treffende Strahlen) fokussiert werden.
Pupil Radius 0 heißt Zentrum der Linse, 100 heißt Rand der freien Linsenfläche,
und 50 ist eben genau dazwischen. 70 wäre auch eine gute Angabe, weil dann
etwa die gleiche Fläche innerhalb wie außerhalb dieser Zone läge.
In der Praxis würde man den Refraktor an hellen Objekten ziemlich genau auf
die e-Linie (546 nm) fokussieren, da das photopisch arbeitende Auge etwa bei
550 nm am empfindlichen ist. Hier ist im Beispiel bei telecope-optics.net
der FH am besten in Bezug auf die Sphärische Aberration korrigiert, er ist
fast perfekt.
Wenn nun eine weiteren Fehler wie Oberflächenrauheit, Flächenfehler wie
Zonen, etc) dazukämen wäre der Strehl bei der C-Linie irgendwo bei 0.99
Wenn nun die Farbe rot bei dieser Fokusposition gestrehlt würde, dann wäre
der Strehl lausig, denn rot fokussiert (sofern ich das Diagramm und seine
Beschriftung richtig interpretiere) etwa 0,85mm weiter von der Linse entfernt.
Alois Ortner hat übrigens hier im Board einmal den Strehl bei einem FH
für rot bei der grünen und bei der roten Fokuspossition gemessen, das Bild
müßte noch im Beitrag sein! Die Meßwerte ebenfalls. Jepp, da isses:
http://forum.astronomie.de/phpapps/ubbthreads/showthreaded.php/Cat/0/Number/270447/an//page/0/vc/1
Link zur Grafik:
http://members.vol.at/alois.ortner/Frauenhofer%20Farbebedingter%20%F6ffnungs%20und%20L%E4ngsfehler.jpg
Es war ein 70/480mm FH. Der echte Alois (Vorsicht, es gibt auch einen
nachgemachten, gefälschten Alois in einem kleinen unbedeutenden Board
wo es auch einen nachgemachten gefälschten KaStern gab)
Zurück zum astro-optik-net Diagramm.
Da ich aus dem Diagramm nicht erkennen kann welche Dimensionen (Öffnung, Brennweite)
dieser FH hat kann ich nicht sagen wieviel das in wellenoptischen Schärfentiefen
ausgedrückt ist. Der Strehl wird wenn es ein schneller FH ist aber bei rot
gemessen (Fokusposition grün!) irgendwo in der Nähe von Null liegen.
Ebenso bei blau. Bei einem langbrennweitigen FH mit kleiner Öffnung sieht
das besser aus, weil die Fokusdifferenz, in wellenoptischen Schärfentiefen
ausgedrückt, viel geringer ist.
Wenn man nun aber den FH auf rot fokussiert und bei dieser Fokusposition
bei rot strehlt, dann erreicht er recht gute Werte. Da spielt dann nur die
sphärische Aberration bei rot eine Rolle, und die ist noch relativ gering.
Der Fokuspunkt für rot ist dort, wo das rote Viereck eingeueichnet ist.
Der FH ist bei rot unterkor*entfernt*ert, das heißt, die außen einfallenden Strahlen
fokussieren näher an der Linse als die zentrumsnah einfallenden Strahlen.
Der FH hat also sphärische Aberration, sie ist aber eher gering und spielt
gemessen an der Fokusdifferenz keine Rolle.
Gleiches gilt für Blau, welches aber überkorrigiert ist, wie sich aus der
Kurve ersehen läßt.
Man beachte auch die Spotabbildungen für die verschiedenen Farben unterhalb
des Sphärochromasiediagrames. Rot und grün sind dort wo der grüne Fokus liegt
defokussiert, deshalb sind die Spots vergrößert. Wenn man den FH aber bei rot
im monochromatischen Licht verwenden würde wäre er gut brauchbar. H-alpha
Beobachtungen zum Beispiel.
Im polychromatischen Licht macht sich der Farblängsfehler aber erheblich bemerkbar.
Wenn wir uns nun das Diagramm der Sperochromasie rechts anschauen fällt
folgendes auf:
1) Rot ist gemessen an grünen Fokus nur etwa 1/8 so weit defokussiert wie
beim FH links. Ähnliches gilt für blau. Offenbar handelt es sich um einen
Refraktor mit strk vermindertem Farblängsfehler.
2) Bei grün liegt etwa sphärische Aberration vor, eine höhere Ordnung der
sphärischen Aberration, wie die Form der Kurve zeigt. Bei grün gemessen
wäre der Strehl geringer als der beim vorherigen FH.
Bei rot liegt ebenfalls sphärische Aberration höherer Ordnung vor. Im roten
Fokus gemessen wäre der Strehl sicher nicht besser als beim FH links.
Bei blau im blauen Fokus gemessen wäre der Strehl sogar eindeutig schlechter
als beim FH. Bei monochromatischen Anwendungen wäre dieser Apo nicht besser,
sondern schlechter als der FH links.
Aber im grünen Fokus gemessen hätte der Apo bei blau und rot einen besseren
Strehl als der FH, da die Fokusdifferenz viel geringer ist.
Die Spots sind dementsprechend bei rot und blau viel kleiner als beim FH.
Was nun den Test in der IS betrifft so kenne ich die Meßwerte nicht und kann
und will dazu nichts sagen. Für mich sind aber die Sphärochromasiediagramme
die auf der Seite des Importeurs veröffentlicht werden maßgeblich:
http://www.optique-unterlinden.net/tsa_specs/tsa102_courbes_lsa.png
Verglichen mit dem Apo-(Halbapo?)-Teleskop bei Telecope-optics-net sind
die Kurven für die Sphärochromasie exorbitant gut. Gleiches gilt für die
Spots für die verschiedenen Farben (grüner Fokus):
http://www.optique-unterlinden.net/tsa_specs/tsa102_foyer_spot_axe.png
Ich gehe davon aus daß Takahashi die Objektive in einem Zusatnd nahe an diesem
rechnerischen Optimum ausliefert. Jedenfalls gab es über die Takahashi Apos
bislang nur sehr sehr wenig Klagen zu lesen.
Und beim russischen TMB liegt ein Herstellerseitiges I-Gramm bei welches
den guten Strehl des Objektives zum Testzeitpunkt beweist.
Statt des 115/800mm TMB wäre ein 100/800mm besser mit dem 102/800mm Takahashi
vergleichbar gewesen. Der 115/800er TMB hat den Nachteil der größeren Öffnung
und des schnelleren Öffnungsverhältnisses, das macht sich dann beim Strehl
ganz leicht negativ bemerkbar.
Die größere Öffnung macht einen Praxisvergleich wenig aussagekräftig.
Daß ein größerer Vollapo engere Doppelsterne als ein kleinerer Vollapo
trennt ist irgendwie keine großartige Neuigkeit.
CS,Karsten
Edit:
Im amerikanischen Werbeboard Coudy Nights gab es einige hervorragende Beiträge
von William Zmek zum Thema Strehl und Kontrastübertragungsvermögen beim FH.
Leider kann ich keinen Link dazu geben, weil ich dort ohne Angabe der Dauer
und der Gründe gesperrt bin (meine Nachfrage, wo denn nun das Objektiv des
TMB Signature Apo produziert wird, Taiwan oder Japan scheint das Mißfallen
des Händlers Astronomics welches das Board betreibt erregt zu haben <img src="/phpapps/ubbthreads/images/graemlins/grin.gif" alt="" />
vielleicht kann da ja nochmal jemand nachfragen WO es denn nun...).
Der Thread in welchem W.Zmek gepostet hat hieß irgendwie so ähnlich wie
"visual image quality in achromats".
f/4,6-Fieldflattener wäre, so wäre der TSA-102 heute mit Sicherheit meine Wahl, auch wenn er ein bisschen lang ist. Darum würde ich ihn auch in der S-Version kaufen, bei der die Taukappe zurückschiebbar ist.
