Der Phasen-Kontrast- oder Lyot-Test

[Rohr]

Der Phasen-Kontrast- oder Lyot-Test

Auch bestimmte opt. Themen haben sozusagen eine Konjunktur. Haben sich vor
Jahren bestimmte Geister noch sehr vehement mit dem Strehl und dessen Fein-
heiten herumgeschlagen, und waren sie akribisch darauf versessen, völlig unnütz
möglichst überall das "Haar in der Suppe" zu finden, so verlegt sich manche Dis-
kussion mittlerweile auf den Streulicht-, Rauhheits-, PhasenKontrast- oder Lyot-
Test. Dabei geht es in der Sache darum, wie bei einer Optik Streulicht erzeugt wird,
um den Anteil von Streulicht und dessen Gewichtung bei der Abbildung und auch
um die Frage, ob man Rauhheit quantitativ darstellen und messen kann um irgend-
welche neue "Strehl"-ähnliche Zahlenwerte zu bekommen um dann eine erneute
Diskussion lostreten zu können. Dabei ist die Frage schon sehr alt: Was mindert
bei einer Optik die die kontrastreiche Abbildungs-Qualität und wie läßt sie sich
sicher messen und darstellen. Es läuft also auf einen qualitativen Test hinaus, der
sich für den astro-optischen Bereich nur sehr schwer quantifizieren läßt, weil man
es mit unterschiedlich rauhen, weil schlecht retouchierten Flächen zu tun hat.
Typischer Fall wäre eine Schmidtplatte, bei der "Rauhheit" und damit Streulicht
über das Floatglas entsteht, über die Ansaugschlitze des Polierverfahrens und
schließlich über ungleichmäßige Lokalretouchen, die regelrechte Gräben ins Glas
hinein-pflügen. Und das läßt sich mit dem Lyot-Test wunderbar zeigen.

Bei diesem Bericht geht es weniger um die physikalische Theorie des Lyot-
Testes, sondern um praktische Erfahrungen im Umgang damit.

Bedingt durch die Reklamation eines 500/2100 Newton-Spiegels stieß ich im Jahre
2000 auf den in der Literatur hinlänglichen bekannten Lyot-Test: Siehe bei Jean
Texereau, "How to make a Telescope" 2. Auflage, S88ff, oder bei Daniel Malacara,
"Optical Shop Testing" ebenfalls 2. Auflage, Seite 305ff. Weitere Quellen zur Thematik
findet man bei
http://www.astrosurf.com/tests/contr...trast.htm#haut



Die Politur des von mir aus anderen Gründen reklamierten Spiegels.

Auf dieser französichen Seite wird das Prinzip des Phasen-Kontrast- oder Lyot-
Tests dargestellt, das darin besteht, das direkt Licht aus einer Optik mit dem
Streulicht zu vergleichen, das durch Flächenrauhheit erzeugt wird. Verwendet
man einen Lichtspalt zur Messung, so ist ein Linien-Filter nötig, der das direkte
Licht um etwa den Faktor 200 dämpft, damit es mit dem indirekte Streulicht
"verglichen" werden kann. Zugleich erfährt man über diese Webseite etwas über
die Herstellung dieses Linien-Filters über einen feinkörnigen Dokumenten-Film.

Siehe auch: http://www.astrosurf.com/tests/contrast/lame.htm

Den deutschen Sternfreunden war daher iom Jahre 2001 meine Internetseite ge-
widmet, die im Schwerpunkt neben dem Hinweis auf diese Seiten die Herstellung
dieses Linienfilters zum Inhalt hatte. Siehe daher:

http://home.t-online.de/home/wolfgang.rohr/phaskont.htm

http://rohr.aiax.de/fouphas.htm

Allmählich entsteht auch ein größeres Interesse hinsichtlich des Lyot- oder
Phasen-Kontrast-Testes, weshalb es sinnvoll ist, die Diskussion und weitere
Entwicklungen dazu festzuhalten.

Anders als in Frankreich, war dieser Test in Deutschland einem größeren
Publikum zunächst unbekannt, aber eine willkommene Möglichkeit,



durch Vergleichsmessungen einiges über die Herstellung und Besonderheiten
optischer Flächen zu erfahren, die die kontrastreiche Abbildung erheblich
beeinflussen kann. Im Folgenden beispielsweise die rauhe Fläche eines
Newton-Spiegels.



Interessanter Weise fand ich damals in meinen Vorversuchen genau die richtige
Linien-Breite durch Probieren von ca. 10 000 Filmnegativen, auf denen diese
dünnen, halb-durchlässigen Linienfiltern mit einer Breite um 0.1 mm zu finden
waren, bevor ich mich an die Herstellung weiterer Linien-Filter mit einem
50 mm Foto-Objektiv machte, das einen erheblichen Farbfehler aufwies. Dieser
Farbfehler sorgte u.a. um eine unscharfe Kante bei der Abbildung von ca. 8 mm
dünnen Stäben, (siehe die Beschreibung auf meiner Webseite), sodaß dadurch
ein erheblich besserer PhasenKontrast-Effekt möglich wurde, als über die
Linien-Filter, die parallel dazu von den französichen Sternfreunden auf Glas-
plättchen mittels Chrom aufgedampft waren.

Einen sehr wichtigen Versuch lieferte hierzu Alois Ortner, Feinoptiker in Österreich
ab, der eine Untersuchung zur optimalen Dicke dieses Linien-Filters erstellte,
und dabei meinen Wert von ungefährt 0.1 mm bestätigte.



Dazu untersuchte er ein und denselben Spiegel mit seinem Linienfilter unter-
schiedlicher Breite, mit der Tendenz, daß eine größer werdende Streifenbreite
dieses Linienfilters zu einem feiner strukturierten Flächen-Eindruck führt.



Während also bei idealer Linienbreite sowohl feine kreisfürmige Strukturen und
"Nippels" erkennbar sind, verschwinden diese Strukturen völlig bei einer Linien-
breite von 0.5 mm:



Wenn also diese Diskussion vereinzelt wieder auftaucht, oder an Bedeutung
gewinnen sollte, dann sei dies zur Unterstützung weiterer Untersuchungen gedacht,
damit das Rad nicht mehrmals erfunden werden muß.

Bei der Diskussion, diesen Test quantitativ darzustellen entsteht als erste
Hürde die Breite des Linienfilters, die auf eine bestimmte Breite "geeicht"
werden müßte, um Ergebnisse vergleichbar zu machen, da ja über eine
unterschiedliche Breite ein unterschiedliches "rauhes" Bild entsteht.

Das zweite Problem ist die Vergleichbarkeit der jeweiligen Lyot-Testauf-
nahmen miteinander, da z.B. der Newton-Spiegel nur ein Sonderfall ist,
und bei SC-Systemen ganz andere typische Strukturen erkennbar sind.

Prinzipiell wird beim Lyot-Test das direkte Licht mit dem indirekte Streulicht
verglichen. An dieser Stelle könnte ich mir noch am ehesten eine Systemati-
sierung vorstellen.

Wolfgang Rohr