D026 Meade Advanced Ritchey-Chretien 203-2000

Meade Advanced Ritchey Chrétien (siehe auch hier: Meade Advanced Ritchey-Crétien 254/2500 + AstroFoto)

Von erstaunlich guter Qualität ist dieses kleinere RC-System von Meade. Bei der Gelegenheit untersuchte ich die Möglichkeiten von OpenFringes.
Ein Auswertprogramm auf der Basis der Fourier Transformation - leider noch nicht so benutzerfreundlich, wie man das gerne hätte. Unter den
SC- oder RC-Systemen sticht dieses Teleskop als ein deutlich besseres heraus, in der optimistischen Annahme, daß nunmehr alle dieser Geräte
diese Qualität hätten. Siehe auch hier: Vergleich von SC-Systemen über Foucault- und Lyot-Test

Auch derartige Systeme haben einen meßbaren Farblängsfehler und farbabhängigen Öffnungsfehler - am deutlichsten bei Blau zu beobachten. Einzuordnen
wäre das System hinsichtlich der Farbreinheit bei den APOs, wobei eine Öffnungszahl von 10 den Sachverhalt abmildert.

M_ARC_203-01.jpg

Bei Höchstvergrößerung von 1000-fach eine beachtliche Auflösung. Wobei ein Wermut-Tropfen im deutlichen Spiegelshiftig besteht, weshalb sich der Sternfreund
einen zusätzlichen Fokuser angebaut hat. Das Spiegelshifting ist auf ein zu großes Spiel zurückzuführen, das die HS-Hülse zum Blendrohrtubus hat, auf dem der
Hauptspiegel verschoben wird. Durch seitliche Führung der Hautpspiegel-Einheit entsteht die Verkippung. Daher scheut man sich, den Tubus ganz zu zerlegen, weil
die Chance, das mechanisch zu korrigieren, ziemlich gering ist. Sinnvoll ist es daher, den langen Fokusier-Knopf immer mit Rechtsdrehung zu benutzen, um dann die
Fein-Fokussierung mit dem Alternativ-Auszug vorzunehmen. Artificial Sky - Übersicht: Artificial Sky

M_ARC_203-02.jpg

Ein Rest-Astigmatismus von 3.2% StrehlPunkte oder PV L/6.2 würde man bereits am fokussierten Sternscheibchen bei hoher Vergrößerung erkennen
und der 3D-Wellenfront-Deformation zuordnen können. Beim Justieren wird man versuchen, dies zu vermitteln. Oder aber man zerlegt das komplette
System und geht auf Ursachen-Suche mit ungewissem Ausgang.

M_ARC_203-02A.jpg

Der Foucault-Test verrät u.a. den Farblängsfehler durch die Aufteilung der Farben in organge-rot links, und in blau-grün rechts. Ein bißchen läßt sich auch
noch der Gaußfehler bei Blau ablesen. Die sphärische Korrektur ist nahezu perfekt, wie man beim Ronchi-Test erkennt. Der Rauhheits-Test wäre als normal
einzuschätzen auch im Vergleich mit dem Foucault-Test und dem Ronchi-Bild.

M_ARC_203-03.jpg

Bei Blau wäre das System leicht überkorrigiert. Über die Streifen-Abkippung - am besten bei Rot erkennbar - läßt sich der Farblängsfehler darstellen. Erheblich weniger als
bei vielen Refraktoren, weshalb man dieses System in die Kategorie der APOs zählen könnte, wenn es ein Refraktor wäre. Auch würde die Forderung nach einem PolyStrehl
bei diesem Teleskop nur Kopfschütteln hervorrufen: Der Unfug mit dem Polychromatischen Strehl

M_ARC_203-04.jpg

Das Interferogramm verrät bereits die hohe Qualität

M_ARC_203-05.jpg

mit Auswertung, die vergleichbar ist mit der folgenden, die mit OpenFringe erstellt worden ist. Dazu ein paar Erfahrungen weiter unten.

M_ARC_203-06.jpg

M_ARC_203-07.jpg

Bei OpenFringe sollten es Interferogramme mit mehr Streifen sein. Die Frage ist jedoch, mit wie vielen Streifen entstehen sinnvolle Auswertungen.
Bei 18 - 50 Streifen hätte auch OpenFringe noch kein Problem, sinnvolle Ergebnisse abzuliefern. Kritisch wird es bei 100 und mehr Streifen. Da würde
iterativ, ohne daß irgend eine Einstellung verändert worden war, OpenFringe höchst unterschiedliche Strehl-Ergebnisse abliefern, was sehr verwirrend
sein kann. Das Problem bei IGrammen mit viel Streifen besteht darin, daß man mit dem Auge die Fehler nicht mehr abschätzen kann, also nicht mehr
plausibel wird, ob das Ergebnis stimmen kann oder nicht. Der Vorteil hingegen ist, daß man keine Streifen nachzeichnen muß. Allerdings sind die
Ergebnisse bei wiederholter Auswertung nicht reproduzierbar, auch wenn keine der Einstellungen verändert wurden. Für diese Fälle ist die Fehler-
suche fast aussichtslos, was bei AtmosFringe kein Problem wäre. Dieses IGramm liefert die unterschiedlichsten Ergebnisse ab:
http://rohr.aiax.de/M_ARC_203-20.jpg There is no guarantee for the results are correct and a lot of bugs are in that program yet.
With the same dates, outline-circles, FFT-shape you get different Strehl results, this cannot be correct.

Deutlich trennen muß man zwischen RoC-Auswertung und der in Autokollimation oder der in Kompensation. In RoC wären die Eingabe für Durchmesser,
Krümmungsradius und Wellenlänge exakt einzugeben. Aber auch der exakte Umkreis bei einem randscharfen RoC-Igramm ist ebenfalls wichtig. Die
Lösung mit den Pfeiltasten ist gewöhnungsbedürftig. Bei IGrammen in Autokollimation wäre der exakte Umkreis nicht ganz so wichtig, weil die
Zurückrechnung auf Null nicht notwendig ist. Hier ist die conic constant = 0. Der anschließende Report läßt sich übersichtlicher gestalten, die
Variation über die Zernike Koeffizienten ebenfalls, positiv ist, daß das Programm sofort die neuen Ergebnisse anzeigt. Die 3-D-Wellenfront-Deformation
bei beiden Programmen sind miteinander vergleichbar.

M_ARC_203-08.jpg

Eine komprimierte Anleitung folgt. Über eine Reihe von Ungereimtheiten stolpert man bei der Benutzung, die mit der Qualität der Interferogramme gar nichts zu tun haben.

Anleitung für OpenFringe
Dowload: http://tech.groups.yahoo.com/group/interferometry/files/OpenFringe Beta/
Anzahl der Streifen zwischen 20 - 50 max.
==============================
Prg- starten in Verzeichnis
Menue Configuration\Mirror\Test Parameters eingeben
Load IGramm File\Open Interferogramm
Rechts Outside Ellipse aktivieren mit Punkt: Für Umkreis
Set ellipse points anwählen
mit Maus Punkt setzen: 09:00 und 15:00 Uhr
Center and Edge anwählen
Kreis korrigieren mit Pfeiltasten und shift + / -
Rechts Obstruction aktivieren mit Punkt: Für Inkreis
Set ellipse points anwählen
mit Maus zwei Punkte setzen: 09:00 und 15:00 Uhr
Center and Edge anwählen
(bei Obstruktion das gleiche Verfahren)
Kreis korrigieren mit Pfeiltasten und shift + / -
Menue FFT analysis anwählen
Rechts Center and Resize image to 640 x 640
Rechts FFT (oder 2.FFT anklicken)
Rechts darunter mit Pfeil-Buttons kleinen blauen Kreis vergrößern bis knapp
zu erstem "Beugungsscheibchen"
Rechts darunter 3.Compute Surface anklicken
Menue Wave Front List anwählen = Wellenfront-Darstellung
Rechts Report anwählen und Zernike Based anwählen wegen PV
Menue o Zernikes view terms : mit Koeffizienten "spielen"
dis_able All = Strehl = 1.000
Enalbe Spherical Only für sphär.Aberr

##########################################################################

Some notes for Dale Eason, the developer of Open Fringe:

If fringes maps created, there are a lot of problems with it:
- a lot of artefact in the map itself
- a low contrast of the fringes
- no sharp edges
- many or not many fringes
- three different setups and their conditions: RoC, compensation, autocollimation
- setup influences: vibrations and air turbolenses
- storing the optics, or how to store them
These all you have to respect in creating that maps and later, to calculate that maps.
There are two ways for calculation the PV, RMS and Strehl Value:

01. you calculate it with the fringes, in that case you can controll this by your eyes
02. you can calculate this with a FFT program Open Fringes and you cannot evaluate, whether the result is correct or not.
And sometimes with special fringes maps you get different results without varying any parameters. You just recalculate the
procedure.

With AtmosFringe I work for many years, and I had the controlling part in practice. A program becomes better, if you
work with it every day and you find out all the bugs of it. Open Fringe has many bugs yet.

So I tried to check how Open Fringe works with three types of fringes maps:

- normal but different created fringes maps (532 nm , 632.8 nm, 486.1nm till 656.3 nm wave)
- artificial with ZEMAX created fringes maps at 550 nm wave
- irregulary fringes maps what AtmosFringe can calculate, but not Open Fringe. The following is one of that.

At the end I will collect the bugs in a list for the programmer in the hope, he will correct this. This you can
take as a invitation, to have a dialog in English on our forum about OpenFringe. The main advantage is, you
can insert all diagrams, pictures for explane matters.

May be a translater could help you for the German text.

@line3C.jpg

Mit OpenFringe habe ich mich auf unterschiedliche Art befaßt - ein Fringes Map Auswertprogramm auf Basis der FFT Fourier Transformation. Dabei
verwendete ich sowohl ZEMAX-generierte Interferogramme, deren Strehl man sich von Zemax bereits ausrechnen lassen kann, und Interferogramme,
wie sie bei unterschiedlichen Wellenlängen bei diesem Beispiel entstanden.

Der allgemeine Eindruck von diesem Programm ist, daß es eher mit einem Gemischwaren-Laden vergleichbar ist. Das Programm enthält also
Funktionen, die absolut nichts mit Streifenauswertung zu tun haben, wie die Simulation von RonchiGRammen, Foucault-Bildern, Sterntest
intra/extrafokal usw. Dadurch vermisst man eine klare Linie auf das eigentliche Ziel, nämlich die Auswertung von Interferogrammen.

Im Bereich der IGramm-Auswertung bestehen einige Unschärfen. Bereits bei unproblematischen IGrammen in Autokollimation, wo keine
Zurückrechnung auf Null stattfindet und demzufolge sowohl die Durchmesser- wie Fokus-Eingabe entfällt, entstehen auch bei gleichem
Um- und Inkreis, bei gleicher Größe der "blauen Kreis-Scheibe" bei der FFT-Analysis höchst merkwürdige und unterschiedliche Ergebnisse.
Sie können mit den Artefakten der IGramme zu tun haben, und genau deshalb wäre dann die normale Streifenauswertung sicherer, weil
man die Ursache direkt sehen könnte beim Autotracing.

Nach einiger Zeit gewöhnt man sich an die "Programm-Führung" - benutzerfreundlich ist es dennoch nicht, da müßte das Programm gründlich
überarbeitet werden. Selbst im Vergleich mit einem Streifen-Auswert-Programm ist man noch unsicher, welchem Ergebnis man mehr vertrauen
soll: Das liefert manchmal OpenFringe ab, manchmal AtmosFringe. Die notorischen Kritiker glauben natürlich immer nur an das schlechtere.

Nur ein Beispiel für seltsame OpenFringe Ergebnisse:

Ein Interferogramm kann man mit einem normalen PaintProgramm zeichnen. Mehrere schnurgerade Linien in Kopierfunktion genommen, und
mehrmals untereinander gesetzt, mit einem Umkreis versehen, und die Linien außerhalb beseitigt. Bei diesem artificial IGramm kann zwar
Astigmatismus vorkommen, aber ganz bestimmt keine sphärische Aberration - da müßten die Streifen "M"- oder "W"-Förmig verbogen sein.
Über die unregelmäßigen Streifenabstände kann Astigmatismus angezeigt werden.

M_ARC_203-30.jpg

Aus dieser Logik heraus macht AtmosFringe genau das, was zu erwarten ist. Deaktiviert man Astigmatismus und vorsichtshalber auch noch Coma, dann
muß der Strehlwert sehr hoch sein, was mit 0.998 auch tatsächlich eintrifft.

M_ARC_203-31.jpg

Nicht so bei OpenFringe: Hier wäre ebenfalls Astigmatismus und Coma deaktiviert, nur bekommt man gar keinen Strehlwert mehr und nur noch
eine Fantasie-Wellenfront-Darstellung. Das ist eines der Beispiele, wo OpenFringe überfordert ist obwohl es tatsächlich manchmal auch funktioniert.
Mag sein, daß der Programmierer keine Lust mehr hat, oder einfach zu wenig Rückmeldungen zu den Bugs abgeliefert wird. So ein Programm
muß konsequent in der praktischen Anwendung entwickelt werden, sonst wird das nichts.

M_ARC_203-32.jpg

Liste der Bugs:
============
01. Den Um- und Obstruktions-Kreis eines IGrammes kann man speichern. Wer aber danach das gleiche IGramm erneut lädt und dazu
passend die gerade gesicherten Kreise, erlebt, daß nunmehr beides versetzt zueinander ist. Die DurchmesserGröße stimmt zwar
noch, nicht aber die Position, und die wäre in diesem Fall genauso wichtig, da ein Versatz von nur 1 Pixel bereits ein anderes
Strehlergebnis verursacht.

02. Bei Erase Ellipse werden Um- und ObstruktionsKreis gelöscht, nicht aber die beiden Punkte für den Obstruktionskreis. Die erst, wenn
man oben auf Obstructions umschaltet.

03. Bei kleinerem Openfringe Fenster wird größeres IGramm verkleinert. Bei Fenstervergrößerung IGramm nicht mitvergrößert. "Center and
Resize image to 640x640" ist deaktiviert. Erst bei Zurückschalten von FFT Analysis to Interferogramm paßt sich die IGramm Größe an. Die Lösung mit Pfeiltasten die Kreise zu bewegen ist nicht benutzerfreundlich, dauert viel zu lange. Sinnvoll wäre jeweils den Mittelpunkt und den Radius der
Kreise anzugeben, damit sich die leichter reproduzieren lassen.

04. Bei wiederholtem Durchlauf verschieben sich beide Kreise unterschiedlich stark nach links und die Wellenfront zeigt Vertiefung in Mitte. Die Strehl-
Werte variieren um große Beträge. Zum Schluß kommt die Fehlermeldung: "Not all of mirror is visible inside image.Analysis aborted"
Nach Korrektur der Kreise ist es wieder OK.