Fotografische Tauglichkeit von APO´s

[PeterLaub]

Hallo Wolfgang

Ich hätte da mal eine Frage die mich beschäftigt: Bedingt durch den Gaußfehler an Linsenteleskopen besteht je nach Schnittweitendifferenz bzw. Einzel-Wellenlängenstrehl einer speziellen Linse die Notwendigkeit, u.U. in jeder zu fotografierenden Wellenlänge nachzufokussieren. Je nach der daraus resultierenden Strehlkurve über das gewünschte Spektrum des Fotos kann es meiner Auffassung nach sogar sein, dass ein spezieler APO gar nicht in der Lage ist, mit einer FARB-DSLR oder auch mit einer monochromen CCD durch ein Luminanzfilter scharfe Aufnahmen zu bekommen.

Alle Messprotokolle die ich im Internet gefunden habe, so unterschiedlich von den Ergebnissen sie auch immer waren, bezogen sich auf Messungen für den rein visuellen Bereich, eine Messung der fotografischen Tauglichkeit eines APO´s habe ich mit Wissen noch nicht gesehen.

Es sollte aber doch Folgendes vorstellbar sein: Man nimmt sich einen Satz fotografische Filter, l-RGB, H-Alpha, OIII und SII. Diese Filter benutzt man im Interferrometer vor der Lichtquelle, dadurch wird nur der Wellenlängenbereich ins Interferrometer gelassen den die Filter auch beim Fotografieren durchlassen. Dadurch sollte es doch möglich sein, für jeden APO und jedes Filter einen teleskopspezischen Foto-Einzelstrehl pro Filter zu ermitteln. Dieser würde dem Fotografen doch genauestens mitteilen, ob und wie sein APO zum Fotografieren geeignet ist.

Wäre das ein gangbarer Weg oder habe ich einen Denkfehler in meinen Überlegungen ?

Liebe Grüße

Peter

[lcer]

Zitat von PeterLaub

Hallo Wolfgang

Ich hätte da mal eine Frage die mich beschäftigt: Bedingt durch den Gaußfehler an Linsenteleskopen besteht je nach Schnittweitendifferenz bzw. Einzel-Wellenlängenstrehl einer speziellen Linse die Notwendigkeit, u.U. in jeder zu fotografierenden Wellenlänge nachzufokussieren. Je nach der daraus resultierenden Strehlkurve über das gewünschte Spektrum des Fotos kann es meiner Auffassung nach sogar sein, dass ein spezieler APO gar nicht in der Lage ist, mit einer FARB-DSLR oder auch mit einer monochromen CCD durch ein Luminanzfilter scharfe Aufnahmen zu bekommen.

Alle Messprotokolle die ich im Internet gefunden habe, so unterschiedlich von den Ergebnissen sie auch immer waren, bezogen sich auf Messungen für den rein visuellen Bereich, eine Messung der fotografischen Tauglichkeit eines APO´s habe ich mit Wissen noch nicht gesehen.

Es sollte aber doch Folgendes vorstellbar sein: Man nimmt sich einen Satz fotografische Filter, l-RGB, H-Alpha, OIII und SII. Diese Filter benutzt man im Interferrometer vor der Lichtquelle, dadurch wird nur der Wellenlängenbereich ins Interferrometer gelassen den die Filter auch beim Fotografieren durchlassen. Dadurch sollte es doch möglich sein, für jeden APO und jedes Filter einen teleskopspezischen Foto-Einzelstrehl pro Filter zu ermitteln. Dieser würde dem Fotografen doch genauestens mitteilen, ob und wie sein APO zum Fotografieren geeignet ist.

Hallo Peter,

da muss man sicher unterscheiden, welche Filter verwendet werden. So ist beispielsweise die Durchlassbreite eines OIII-Filters oder auch eines Halpha Filters so schmal, das ein Farblängsfehler keine auswirkung haben wird. Bestehen beim Filter "Restduchlässigkeiten" für weit entfernte Wellenlängenbereiche, kann man diese ja mittels überlappender Filter eliminieren. Wenn man in engen Wellenlängenbereichen monochrom aufnimmt, spielt der Farbfehler keine Rolle und man kann - zumindest aus dieser Überlegung heraus auch ein nicht-APO verwenden!

Im Übrigen überschneiden sich der CCD-Photographische und der visuelle Bereich doch erheblich, wobei die Chips eine höhere Empfindlichkeit in den IR-Beriech haben. Die Überlegung wäre dann, eventuell eine zusätzliche Messung im Rot / IR bereich zu machen. Das würde reichen.

Grüße

Christoph

[piu58]

Sorry, ich hatte versehentlich auf ein ganz alte Frage geantwortet.

(Wenn du nachfokussierst, dann änderst du die Bildgröße. Das heißt, du kannst die Fotos nicht einfach übereinanderlegen, sondern musst eden Querfehler durch Skalierung ausgleichen. Außerdem wird die Farbsteuerung schwierig.
Prinzipiell geht das aber.)

[PeterLaub]

Hallo Christoph.

Danke für Deinen Beitrag, Du sprichst mir aus der Seele. Ich würdige sehr die Arbeit von Wolfgang und anderen Meßkapazitäten, Klasse Sache die Jungs da machen. Aber, es wird über optische Eigenschaften gesprochen, über Fehler, Messergebnisse diskutiert. Und auch nicht immer in einer gleichen, standardisierten Darstellung, ich bin kein Physikprofessor. Ich kann da nichts miteinander vergleichen und finde keine klaren Antworten auf meine fotografischen Fragen. Ich bin, das hat man zwischenzeitlich begriffen, nur an Fotografischer Nutzung interessiert, visuell schaue ich durch, wenn es mir gefällt was ich da sehe reicht mir das. Visuell messen ist aber auch klare Pillepalle gegenüber fotografischer Vermessung, da sind mir derzeit keine Tests bekannt die man machen könnte um Antworten zu bekommen. Also: muss man mal drüber nachdenken und diskutieren. ( das war eine freundliche Bitte an die Meßfraktion ). Diskutieren finde ich besonders wichtig, hinsichtlich Standard und Vergleichbarkeit. Wenn jeder sein eigenes Meßsüppchen kocht wie bisher bringt das die Sache nicht weiter. Und, Wolfgang: Auch wenn die Meß - oder späteren Darstellungsmethoden nicht der wissenschaftlichen Norm entsprechen. Na und ? Solange jeder sie versteht, sie Antworten geben und fachlich korrekt sind können sie meiner Meinung nach ruhig aus der üblichen Norm herausfallen. Entsprechende Vorwürfe von Dir in andere Richtungen finde ich schlecht, hilft nicht weiter. Setzt euch zusammen und findet einen gemeinsamen Weg, das wäre besser.

Zum Ersten eine immer gleiche Messung und Darstellung, die dann auch das was interessant ist beantwortet und von normalen Bürgern verstanden wird. Dann quer Beet durch die Geräte. Und dann, Erläuterungen für die Fotografen und dann für die visuellen. Dazu sind erst mal aussagekräftige Tests zu erdenken, die dann auch Antworten geben.

Das größte Problem was ich sehe, als fotografisch interessierter ist mir das aufgefallen, keiner (!!) der auf der Szene zu findenden Optikprüfer hat Ahnung von Fotografie durch ein Teleskop. Diese ketzerische Aussage lasse ich mal ganz klar so stehen, die Jungs sind fit wie die Turnschuhe im visuellen Auswerten, bei Fotobewertung bohren sie in der Nase. Ist aber nicht schlimm, man lernt schließlich nie aus, nur es von vorneherein sofort als Unsinn abzublocken wie es einige getan haben finde ich schlecht. Dann macht es eben jemand anders....

Es kann meiner Meinung nach nicht sein dass man mir sagt, eine fotografische Tauglichkeit wird durch gute Fotos bewiesen, das machen wir seit 30 Jahren so. Dieser nostalgische Einstellung werde ich mich nicht anschließen, die Technik geht weiter und bleibt nicht stehen wie vor 30 Jahren. Es gibt Leute die sind ultrafit in Bildbearbeitung, die machen bessere Bilder mit dem gleichen Rohr ( Verzeihung, Wolfgang ! ) wie andere. Ich will anhand des Studiums von vergleichbaren Messergebnissen auf die fotografisch zu erwartenden Probleme schließen können bevor ich anfange zu knipsen, und nicht meine ohnehin knappe Zeit mit Probieren verbringen. So arbeite ich auch nicht im Job, ist unproduktiv.

Mal sehen ob sich der Sache mal jemand annimmt.

Gruß an alle

Peter

[Rohr]

Hallo Peter:

Das größte Problem was ich sehe, als fotografisch interessierter ist mir das aufgefallen, keiner (!!) der auf der Szene zu findenden Optikprüfer hat Ahnung von
Fotografie durch ein Teleskop. Diese ketzerische Aussage lasse ich mal ganz klar so stehen, die Jungs sind fit wie die Turnschuhe im visuellen Auswerten, bei Fotobewertung
bohren sie in der Nase. Ist aber nicht schlimm, man lernt schließlich nie aus, nur es von vorneherein sofort als Unsinn abzublocken wie es einige getan haben finde ich
schlecht. Dann macht es eben jemand anders....

Nun was machen die Optik-Prüfer tatsächlich?

Sie nehmen die Aufnahme eines aktuellen Systems, und schauen sich die Sternpünktchen bevorzugt in den Ecken an und messen sie gegebenenfalls in Pixel sogar aus und
prüfen damit das Spotdiagramm des Designs nach. Optik-Prüfer schauen auch, wie sich Vignettierung auf den Helligkeitsabfall am Rand bemerkbar macht.

Optik-Prüfer interessieren sich für die Ästhetik einer Aufnahme am wenigstens, aber sehr für die Definition der Bildpunkte im gesamten Feld. Und nun sind wir wieder bei den
Kriterien:

- ebenes Bildfeld und Spot-Diagramme unter 10µ bis Durchmesser 40 mm?
- System- oder Fertigungsfehler?
- optimaler Kontrast durch glatte Flächen?

Vergleiche mal diese beiden Aufnahmen hinsichtlich der Aufnahmegeräte und überlege, welche Rückschlüsse man auf die Optik ziehen kann.

01. http://www.astrocruise.com/galaxies/m51.htm
Date: 07/04/03
Location: Wiltshire, England
Conditions: Excellent for the UK: calm, no dew, transparency=9, seeing=8
Optics: Ritchey-Chretien 12.5" f/9 (from RCOS)
Mount: AP 900 GTO on Portable Pier
Camera: SBIG ST-8E / CFW-8
Guiding: Integral ST-8E autoguider
Exposure: LRGB: Luminance: 9x15 minutes; RGB: 15:15:30 minutes binned 2x2


und 02. mit einem C14 entstanden hier in der Nähe: Bitte Durchmesser einzelner Sterne vergleichen und das "Halo" um die Sterne. Auch wie "dunkel" M51 im Zentrum
abgebildet wird und damit Struktur verloren geht im Vergleich zur ersten Aufnahme.



Offenbar ist vielen noch gar nicht bekannt, wie akribisch sich auch Tester mit der Fotografie befassen:
Woher kommt also der "verwaschene" Eindruck der zweiten Aufnahme? Alle drei folgenden Tests wurden genau mit diesem C11 gemacht und zeigen sehr
eindrucksvoll die feinen Rillen(Zonen) die sehr viel Streulicht einführen. Vom ersten Gerät habe ich keine Testergebnisse. Man kann aber davon ausgehen,
daß das System optisch sehr viel exakter ausfällt bzw. was die "Glätte" anbelangt. Zwischen den Aufnahmen und der optischen Qualität eines Teleskopes
besteht also ein enger Zusammenhang, den man eigentlich erkennen sollte.



Bei 550 nm wave käme dieses C14 wegen der Überkorrektur gerade mal auf Strehl = 0.65. Erst bei 656.3 nm wave (C-linie), dem Optimum, hätten wir dann einen
Strehl von 0.86, der Rest wäre hauptsächlich Astigmatismus. Das farbige Foucault-Bild zeigt sehr schön den Gaußfehler = farbabhängiger Öffnungsfehler.

[lcer]

Hallo Peter,

ich versuche es mal zur abwechlsung anders:

hypotetischer testaufbau 1: wir suchen uns einen "goldstandart" der astrophotographie: irgenein großteleskop in extrem dünner unr ruhiger luft und knipsen in bestimmtes objekt. das photo setzten wir in als 100% in den kategorien bilddetails, kontrastumfang, farbwiedergabe, bildverzerrung (im allgemeinen oder von mir auf ausgedröselt in coma, ast ..), vignettierung. gleichzeitig knipsen wir durch ein paar verschiedene teleskope am gleichen ort und alle rohdaten werden gleich verarbeitet. ein paar berufene beurteilen jedes bild ohne die herkunft zu kennen. dann gibts wie beim eiskunstlauf noten und .... einen sieger.

hypothetischer testaufbau 2: wir vermessen, natürlich mehrfach und sehr genau die abbildungsleitsung jedes teleskops an allen punkten der filmebene. welche auflösung sollte es sein? ein megapixel, oder zwölf? egal, alle daten, insbesondere die schnittweitendifferenzen und spots für alle (ups...) spektralfarben, für die der camerachip empfindlich ist, füttern wir in einen großen rechner. der soll und das ganze auswreten und beurteilen. was fehlt ist nur noch der algorithmus zur reduktion der vielen vielen zahlenkollonen. den denk sich wer aus? ich weiss nicht... den algorithmus sinnvoll zu entwickeln ist sicher sehr sehr schwierig.

doch was, wenn man die visuelle betrachtung der ergebnisse (das sind die photos) als datenreduktionsverfahren nimmt? klingt unwissenschaftlich, doch wenn unser menschliches signalverarbeitungssystem zu irgend etwas taugt, dann zum filtern der relevanten von den irrelevanten daten. geht nicht! ist zu subjektiv! doch der computeralgorithmus ist auch abhängig von der subjektiven wichtung des erfinders.

da eine zuverlässige realisierung von testaufbau 2 nicht möglich ist, würde ich lieber testaufbau 1 anwenden, soweit das eben geht. wenn du den berufenen nicht traus, bewerte eben selber.

noch etwas zum vorher wissen. gedankenexperiment: wir kaufen meinem 6 jährigen sohn eine schöne mittelformatkamera und setzen ihn von ein tolles supermodel. ich weiss, was die camera hergibt, die fotos sieht immer (zumndest war das früher ohne computer noch so) in den hochglanzmagazinen so. hinterher stellen wir fest, dass er vergessen hat, dem beleuchter zu sagen, wo die scheinwerfer hinmüssen und dass die blitze nicht korrekt synchronisiert worden. eben leraning by doing.

test spiegeln immer nur das getestete wieder, der schluss auf die photographische realität ist oft ziemlich heikel. hast du noch nie so geschichten gehört, dass damals der und der mit diesem alten teleskop hervorragende aufnahemen von diesem oder jenen objekt gemacht hat?

Grüße

Christoph

[Rohr]

Hallo Peter,

01. ein Fall aus der Praxis: Dieser William Fluoror Star ist deutlich überkorrigiert, die Lichtenergie verschiebt sich nachweisbar in die Beugungsringe und das bei drei von mir getesteten Teleskopen. In Volkach habe ich bei Tilo eine Feldaufnahme mit diesem Objektiv gesehen - mittlerweile hat er einen TOA Takahashi - und die Sternpünktchen waren bis zum Rand sehr fein und rund.
Nun kann man ohne weitere Angaben zum Durchmesser dieser Sternscheibchen keine sinnvolle Aussagen machen - aber, und das ist allgemeine Praxis, Objektive werden oft mit solchen Feldaufnahmen beworben.
02. Damit ist erst einmal klar, daß in der Regel für die fotografische Tauglichkeit die Ansprüche gar nicht so hoch sind und bestimmte Händler Objektive, die optische Mängel haben, dann einfach zu fotografischen Objektiven deklarieren.
03. Auf die Fokussierung wirkt sich primär der Farblängsfehler aus, siehe die nachfolgende Übersicht des oben beschriebenen Fluoro Stars. Da man beispielsweise auf Grün
fokussiert, weil Blau weniger gut sichtbar und Rot höchstens über einen späteren Rotsaum wahrnehmbar ist auf dem Foto, liegen die Fokus-Farb-Differenzen in diesem Fall
bei max. 65 Mikron. Rechnet man auf dieser Basis die AiryDisk mit 0.0094 mm/550 nm wave und addiert den Wert 132/924*0.065 hinzu, so wäre man beim doppelten
Airy-Disk-Durchmesser in der Gegend von 0.0187 mm, also statt 10µ Spot-Durchmesser 20 µ. Bei der Papier-Fotografie war man mit 30 µ hoch zufrieden, zumindest
Hans Vehrenberg mit seinem Himmels-Atlas.
Insofern ist das, was man visuell im Labor ermittelt, immer viel übertriebener, als was man für die Praxis braucht. Nur die nachvollziehbaren Beweise aus der Praxis sind
eher spärlich, weil meist exakte Daten fehlen. Und die Werbung suggeriert, daß alle Objektive einer Serie gleich gut sind - man will ja Umsatz machen.






Bei Verwendung von Filtern bewirkt die Glasdicke des Filters eine nicht unerhebliche Fokus-Differenz von bis zu 1 mm und mehr.

[lcer]

Hallo,

nur mal vielleicht zur Relativierung der gesamten Problematik - oder um es noch etwas komplizierter zu machen. Schaut mal da und da zu herkömmlichen Farbfilmen. Dort werden Schichtdicken für Farbfilme zwischen 23 und 30 µm angegeben, die Farbempfindlichen Schichten sind je so um die 2µm dick. Die Schichtfolge ist blau - grün - rot! Damit ist für diese Anwendung ein geringer Farblängfehler sogar wünschenswert. Bei CCD-Cameras liegen alle Elemente in einer Ebene. Da sieht das natürlich etwas anders aus. Allerdings ist das ganze auf die Pixelgröße runterzurechnen, da macht eine geringe Defokussierung weniger aus, solange man im Pixel bleibt (Lichtmenge pro Pixel).

Man könnte trotzdem ketzerisch frage, ob eine "Analogcamera" am APO die besseren Photos macht, als an einer Digitalkamera mit vergleichbarer Auflösung (Körnigkeit gegen Pixelgröße).



Grüße

Christoph

[PeterLaub]

Hallo.

Danke für eure Antworten. Erscheint einleuchtend was Ihr geschrieben habt. Aber ändert nichts daran dass hier anscheinend High-End Hersteller ihre Produkte zu optimistisch bewerben. Ich als Anwender mit keinem Diplom in Physik kaufe so ein Ding, wende es an und bin nicht zufrieden mit den Ergebnissen, egal was ich versuche. Dann misst man mal nach und es öffnen sich die Augen.

Was mich noch wundert, habe ja nun mal meine Frage in 3 Foren gestellt, ist die Tatsache, dass diese Betrachtung anscheinend noch so niemand angestellt zu haben scheint. Bin ich der Einzige der fotografisch sein Instrument verstehen will ? Kann mir doch nicht so ein Ding kaufen und denken, nur weil da was auch immer draufsteht stelle ich die Qualität nicht in Frage. Obwohl die Ergebnisse nicht zu verstehen sind und Vergleichsfotos an billigeren Geräten besser gelingen mit der gleichen Kamera. Komische Sache.

Ich weiß sehr wohl dass wir hier von Dingen sprechen die im Bereich des Seeings u.U. verschwinden können. Aber, Prinzip: es ärgert mich für eine solch teure Scherbe so wenig Qualität zu bekommen. APO war für mich und auch für viele andere immer das Maß der Dinge. Nach dem was ich heute weiß spare ich mal für die Zukunft auf ein gutes RC und verkaufe die Scherbe.

Nochmals vielen Dank für eure Antworten.

Liebe Grüße

Peter

[Rohr]

Hallo Peter,

konkreter wird die Diskussion, wenn man exakt das Fabrikat kennen würde, das Du ja noch nicht genannt hast. Dann hätte man die Typen-Bezeichnung und könnte u.a. die Frage der Farbreinheit besser beantworten.
Mit eindeutigen Fakten läßt sich besser argumentieren, weil gerade auch innerhalb einer Serie die Streuung oft erheblich ist. Das FLT Fluoro Star von William war so ein Beispiel:
- unverhältnismäßig teuer
- Fertigungsfehler: Überkorrektur und Zentrierfehler
- als fotografisches Objektiv hat es diese Fehler eher kaschiert.

Wenn bei einem Interferenz-Filter keine scharfen Bilder entstehen, dann muß Dein Objektiv mindestens einen gravierenden optischen Fehler haben im Bereich sphärische Aberration, Zentrierung und Astigmatismus.

Die Qualitäts-Aussage bei fotografisch genutzten Objektiven erfolgt fast immer über gelungene Aufnahmen, ganz egal wie sie dann im Rechner nachbearbeitet worden sind. Da hatten wir ein äußerst repräsentatives Beispiel:
Gladius CF 315/7875 HS_R = 2392 mm
Gladius - Diskussion Teil II mit Paolo Lazzarrotti