11. Mai 2011           10" GSO RC - Auflösung im Feld perfekt

10 inch GSO RC Wieviel Strehl braucht ein Astro-Objektiv ? ATIK4000-techn.Daten
Artificial Sky - Übersicht: Artificial Sky Bildfeld Test über 20 mm opt. Target/Pinhole flat

Das Seeing "verschmiert" über eine fünfminütige Belichtungszeit selbst die beste Auflösung, die in diesem Fall bei 0.55" arcsec liegt
bzw. einem Punkt mit Durchmesser von 5.33 Mikron. also ca. 25% kleiner als ein ATIK 4000 Pixel in der Seitenlänge. Bei idealem Seeing,
kann der Chip der ATIK 4000 die von diesem RC abgeliefertem Bild gar nicht adäquat darstellen. Insofern ist die Frage berechtigt, wie gut
überhaupt ein fotografisches Objektiv sein muß unter diesen Bedingungen und dem realen Seeing. Der Strehlwert ist nur bedingt hilfreich,
da dieser Wert über eine Messung auf der opt. Achse entsteht, und deswegen gar nichts über die Abbildungs-Qualität im Feld bis zu einem
Felddurchmesser von ca. 24 mm Durchmesser aussagt - das wäre die Diagonale der ATIK 4000 Kamera bzw. deren Chip.

Ein RC-System mit zwei Hyperbeln liefert deshalb bei einem ebenen Bildfeld auch noch eine punktförmige Abbildung bis zu einem Durchmesser, bei dem viele
Refraktoren ohne Flattner, Korrektor etc. nicht mithalten können. Im Falle des GSO RC zeichnet dieses System bis in die Ecken des ATIK 4000 nadel-förmige
Sternpunkte, wie man im Labor wunderbar zeigen kann. Dort ist das Seeing ausnahmsweise perfekt.



Diese Tests liefern nur eine Information über die Qualität auf der opt. Achse ab: eine vergleichsweise glatte Oberfläche beim Foucault-Test, kaum eine Überkorrektur
beim Ronchi-Gitter-Test, der Rauhheits-Test zeigt ebenfalls keine Auffälligkeiten. Dem Sterntest sieht man eine leichte Überkorrektur an, woher die diagonale
Struktur intrafokal kommt, kann ich derzeit noch nicht beantworten.



Artificial Sky - Übersicht: Artificial Sky Bildfeld Test über 20 mm opt. Target/Pinhole flat
Bevor die folgenden Testbilder ins Blickfeld rücken, noch eine Anmerkung zum Artificial Sky Test. Das wiederkehrende Testbild wäre Objekt A links unten in der
Übersicht. Vor besonderer Bedeutung ist der Durchmesser der Pinholes von 3µ und 4µ in der DreierGruppe und die exakte Vermessung unter einem Mikroskop.
Zugleich die Abbildung, wie diese Dreiergruppe unter dem Mikroskop aussieht. Diese exakt vermessene Gruppe ist real, also nicht etwa über weitere Objektive
herunter-verkleinert, was bereits weitere Fehler einführen würde. Aus der Abbildung dieser Dreiergruppe läßt sich deshalb mühelos die Auflösung einer Optik
ermitteln: Jedenfalls ist die Abbildung dieses 10" GSO RC kleiner in der Fläche, als es der Pixel-Fläche eines ATIK 4000 entsprechen würde. Dieses GSO RC
wird also tatsächlich über die Pixel-Fläche dieses Kamera-Chips "beschnitten".



Mit einer kontrollierten Verkippung in 0.1° Schritten kann man deshalb über verschiedene Tests das Verhalten im Feld dieses RC-Systems näher untersuchen: Am perfektesten
wäre z.B. das Interferogramm bei 0.1° Verkippung. Wie bei jedem Refraktor auch, nehmen im Feld die Werte für Koma und Astigmatismus zu: Koma ist erkennbar über die
"S"-förmige Verformung der waagrechten Streifen, und Astigmatismus über die größer werdenden Streifenabstände von oben nach unten. Damit könnte man gezielt z.B. die
Restkoma bei 21 mm Durchmesser dadurch reduzieren, daß man nicht für die Achse perfekt zentriert, sondern mit einer leichten Verkippung, also das Optimum nicht exakt auf
der opt. Achse liegt. Ab einem Kippwinkel von 0.4° bzw. Bildfeldwinkel von 0.8° bzw. 28 mm Felddurchmesser nehmen beide Fehlerwerte erkennbar zu. Bis zu einem Feld-
Durchmesser von mindestens 21 mm hingegen zeigt selbst der kritische Test von Artificial Sky bei 1000-facher Vergrößerung noch eindeutig definierte Punkte, die die
mögliche Auflösung von 0.55" arcsec bis zu 21 mm Durchmesser belegen können. Das ist eine Situation, die visuell nie beansprucht werden kann. Dieses GSO RC ist also
für beide Fälle wunderbar einsetzbar, visuell und fotografisch. Die Übersicht zeigt aber auch, wo die Grenze dieser vorzüglichen Auflösung ist, was aber nicht bedeutet,
daß Aufnahmen bei einem Felddurchmesser von 42 mm Durchmesser signifikant schlechter sein müssen.



Interessehalbe eine Zusammenstellung bei einem Durchmesser von 42 mm die Zerstreuungs-Figuren, wenn man durch den Fokus "wandert" Intrafokal erkennt man den
Astigmatismus besser, extrafokal mehr die Koma. Es ähnelt mehr der Kette von Wildgänsen.



Spätestens über den Eingangstest war klar, daß es sich hier um ein ganz wertvolles Teleskop handelt, das der Besitzer schonend über Jahr-
zehnte behandeln sollte.



Die Energieverlagerung in die Beugungsringe hat mit der Obstruktion zu tun und ist systembedingt, wie bei allen katadioptrischen Systemen.



Auch der Strehlwert ist für eines dieser Foto-Objektive sehr hoch, was für fotografische Zwecke gar nicht erforderlich ist:
10 inch GSO RC Wieviel Strehl braucht ein Astro-Objektiv ? ATIK4000-techn.Daten

10" GSO RC - Auflösung im Feld perfekt

10 inch GSO RC Wieviel Strehl braucht ein Astro-Objektiv ? ATIK4000-techn.Daten
Artificial Sky - Übersicht: Artificial Sky Bildfeld Test über 20 mm opt. Target/Pinhole flat

Das Seeing "verschmiert" über eine fünfminütige Belichtungszeit selbst die beste Auflösung, die in diesem Fall bei 0.55" arcsec liegt
bzw. einem Punkt mit Durchmesser von 5.33 Mikron. also ca. 25% kleiner als ein ATIK 4000 Pixel in der Seitenlänge. Bei idealem Seeing,
kann der Chip der ATIK 4000 die von diesem RC abgeliefertem Bild gar nicht adäquat darstellen. Insofern ist die Frage berechtigt, wie gut
überhaupt ein fotografisches Objektiv sein muß unter diesen Bedingungen und dem realen Seeing. Der Strehlwert ist nur bedingt hilfreich,
da dieser Wert über eine Messung auf der opt. Achse entsteht, und deswegen gar nichts über die Abbildungs-Qualität im Feld bis zu einem
Felddurchmesser von ca. 24 mm Durchmesser aussagt - das wäre die Diagonale der ATIK 4000 Kamera bzw. deren Chip.

Ein RC-System mit zwei Hyperbeln liefert deshalb bei einem ebenen Bildfeld auch noch eine punktförmige Abbildung bis zu einem Durchmesser, bei dem viele
Refraktoren ohne Flattner, Korrektor etc. nicht mithalten können. Im Falle des GSO RC zeichnet dieses System bis in die Ecken des ATIK 4000 nadel-förmige
Sternpunkte, wie man im Labor wunderbar zeigen kann. Dort ist das Seeing ausnahmsweise perfekt.



Diese Tests liefern nur eine Information über die Qualität auf der opt. Achse ab: eine vergleichsweise glatte Oberfläche beim Foucault-Test, kaum eine Überkorrektur
beim Ronchi-Gitter-Test, der Rauhheits-Test zeigt ebenfalls keine Auffälligkeiten. Dem Sterntest sieht man eine leichte Überkorrektur an, woher die diagonale
Struktur intrafokal kommt, kann ich derzeit noch nicht beantworten.



Artificial Sky - Übersicht: Artificial Sky Bildfeld Test über 20 mm opt. Target/Pinhole flat
Bevor die folgenden Testbilder ins Blickfeld rücken, noch eine Anmerkung zum Artificial Sky Test. Das wiederkehrende Testbild wäre Objekt A links unten in der
Übersicht. Vor besonderer Bedeutung ist der Durchmesser der Pinholes von 3µ und 4µ in der DreierGruppe und die exakte Vermessung unter einem Mikroskop.
Zugleich die Abbildung, wie diese Dreiergruppe unter dem Mikroskop aussieht. Diese exakt vermessene Gruppe ist real, also nicht etwa über weitere Objektive
herunter-verkleinert, was bereits weitere Fehler einführen würde. Aus der Abbildung dieser Dreiergruppe läßt sich deshalb mühelos die Auflösung einer Optik
ermitteln: Jedenfalls ist die Abbildung dieses 10" GSO RC kleiner in der Fläche, als es der Pixel-Fläche eines ATIK 4000 entsprechen würde. Dieses GSO RC
wird also tatsächlich über die Pixel-Fläche dieses Kamera-Chips "beschnitten".



Mit einer kontrollierten Verkippung in 0.1° Schritten kann man deshalb über verschiedene Tests das Verhalten im Feld dieses RC-Systems näher untersuchen: Am perfektesten
wäre z.B. das Interferogramm bei 0.1° Verkippung. Wie bei jedem Refraktor auch, nehmen im Feld die Werte für Koma und Astigmatismus zu: Koma ist erkennbar über die
"S"-förmige Verformung der waagrechten Streifen, und Astigmatismus über die größer werdenden Streifenabstände von oben nach unten. Damit könnte man gezielt z.B. die
Restkoma bei 21 mm Durchmesser dadurch reduzieren, daß man nicht für die Achse perfekt zentriert, sondern mit einer leichten Verkippung, also das Optimum nicht exakt auf
der opt. Achse liegt. Ab einem Kippwinkel von 0.4° bzw. Bildfeldwinkel von 0.8° bzw. 28 mm Felddurchmesser nehmen beide Fehlerwerte erkennbar zu. Bis zu einem Feld-
Durchmesser von mindestens 21 mm hingegen zeigt selbst der kritische Test von Artificial Sky bei 1000-facher Vergrößerung noch eindeutig definierte Punkte, die die
mögliche Auflösung von 0.55" arcsec bis zu 21 mm Durchmesser belegen können. Das ist eine Situation, die visuell nie beansprucht werden kann. Dieses GSO RC ist also
für beide Fälle wunderbar einsetzbar, visuell und fotografisch. Die Übersicht zeigt aber auch, wo die Grenze dieser vorzüglichen Auflösung ist, was aber nicht bedeutet,
daß Aufnahmen bei einem Felddurchmesser von 42 mm Durchmesser signifikant schlechter sein müssen.



Interessehalbe eine Zusammenstellung bei einem Durchmesser von 42 mm die Zerstreuungs-Figuren, wenn man durch den Fokus "wandert" Intrafokal erkennt man den
Astigmatismus besser, extrafokal mehr die Koma. Es ähnelt mehr der Kette von Wildgänsen.



Spätestens über den Eingangstest war klar, daß es sich hier um ein ganz wertvolles Teleskop handelt, das der Besitzer schonend über Jahr-
zehnte behandeln sollte.



Die Energieverlagerung in die Beugungsringe hat mit der Obstruktion zu tun und ist systembedingt, wie bei allen katadioptrischen Systemen.



Auch der Strehlwert ist für eines dieser Foto-Objektive sehr hoch, was für fotografische Zwecke gar nicht erforderlich ist:
10 inch GSO RC Wieviel Strehl braucht ein Astro-Objektiv ? ATIK4000-techn.Daten