A079A Zusammenhang Farblängsfehler u Gaußfehler und Strehlwert 29Juli 10

Obwohl unter dem eigentlichen Säulen-Diagramm ein Erklärungs-Text steht, wie die Strehlwerte entstehen, hier nochmals ein Versuch, dies vielleicht noch etwas verständlicher
zu erklären.

01. Zunächst muß man sich einigen, bei welcher Farbe unsere Augen am besten sehen würden. Tagsüber wäre das bei Grün, in etwas bei 550 nm wave (oder e-Linie 546.1 nm
wave) und nachts bei 510 nm wave, so liest man es bei vielen Untersuchungen darüber.

02. Daher ist es logisch, diese Wellenlänge als Hauptwellenlänge zu bezeichnen und ebenso logisch, Refraktor-Optiken auf diese Hauptwellenlänge perfekt einzustellen.
Strehlmäßig sollte also nach der Thomas Back APO-Definition der Strehlwert bei Grün mindestens einen Wert von 0.95 haben und besser.

03. Nun haben wir es bei einem Refraktor mit zwei maßgeblichen Farbfehlern auf der opt. Achse zu tun: dem a) Farblängsfehler und b) Gaußfehler
Bei Achromaten dominiert der Farblängsfehler, der Gaußfehler eher zweitrangig, bei APO's kommt der Gaußfehler stärker ins Spiel. Da es sich hier um einen APO handelt,
ist neben der RC_Indexzahl für den Farblängsfehler auch die Strehlabweichung für beide Fehler zu studieren. D.h. der Strehlwert drückt beide Werte aus: den Farblängsfehler
und den Gaußfehler. Warum?

04. Fokussiert man einen APO oder allgemein einen Refraktor, dann stellt man auf den Fokus-Punkt ein, der für das Auge am "schärfsten" ist. Das sollte im Regelfall das
grüne Spektrum sein. Also ist es logisch, diesen Fokuspunkt als Nullpunkt einzustellen, von dem aus man nun die Schnittweiten der anderen Spektren betrachtet.
Genaugenommen hat man eine Brennlinie, die im Falle des TOA bei Blau beginnt. 25 Mikron später kommt Blau-Grün, weitere 43 Mikron erst der grüne Schnittpunkt als
Hauptfarbe, und nach weiteren 32 Mikron Gelb und gleichzeitig Rot. Für Grün wäre exakt der Fokus-Punkt erreicht, für Blau liegt man bereits extrafokal und für Gelb
und Rot wäre man noch intrafokal. Das bedeutet, daß diese Farben unscharf sein müssen, weil der Fokus-Punkt nicht ganz stimmt.

05. Interferometrisch drückt sich das so aus, bitte Kommentar zum zweiten Bild lesen:

06. Strehl-Werte: Fokussiert man auf jede Spektralfarbe, dann erhält man lediglich den Gaußfehler, nicht aber den Farblängsfehler. Auch wäre das nicht die Situation
eines Beobachters, der ja auch nicht zwischen den einzelnen Farbschnittweiten pendelt. Also fokussiert und fixiert man den Fokuspunkt auf Grün und nimmt die
Defokssierung der anderen Farben in Kauf. Damit erklärt sich dann, warum Grün den besten Strehlwert haben sollte, während im Extremfall bei Blau und Rot der Strehl-
Wert deutlich sinkt, weil er durch die "POWER" gedrückt wird, die ja die Abweichung vom Fokus angibt. So läßt sich über diese Methode ein Vergleich von APO's
besser durchführen, die sowohl variieren durch die Anordnung der Farb-Schnittpunkte, durch die Abstände zur Hauptfarbe, und schließlich durch unterschiedlich
große Gaußfehler-Beträge bei Blau und Rot. Der Zentrierfehler (Achskoma) aber auch Astigmatismus müssen bei dieser Betrachtung ausgeklammert werden, ebenso
eigentlich eine fertigungs-bedingte Überkorrektur.

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05. Interferometrisch drückt sich das so aus: Weil der Gaußfehler in der oberen Übersicht den Farblängsfehler dominiert, erkennt man die Überkorrektur bei Blau über die "M"-förmige
Überlagerung der mittleren Streifen, wie die Unterkorrektur bei Rot über die "W"-förmige Überlagerung der mittleren Streifen. Benutzt man nun einen Flattner, so vergrößert sich
der Farblängsfehler. Der wiederum läßt nun die blauen Streifen nach oben abkippen und die roten Streifen nach unten, weil man nämlich im grünen Fokus sich befindet, und da
sind die Streifen möglichst gerade. Mit einer digitalen 0.001 mm Meßuhr läßt sich das sehr genau ausmessen in einer Reihenmessung. Bitte jetzt oben über dem ersten Bild bei
"06. Strehl-Werte" weiterlesen.

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Weitere Beispiele:

TMB APO Nr 354 LZOS (115/805) - hochwertige Optik

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TMB203Nr018_06.jpg


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Takahashi Super APO TSA 120/900 Jan 2010

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TEC Triplett ED APO 160/1280 Roland Christen

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Vixen ED 115 S / 890 - mit Glasweg fast ein APO

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