15. Mai 2010

ZEISS E Objektiv 150/2250

Die Urania Sternwarte in Zürich hat seit 1906 ein 300/5000 Zeiss E Objektiv,.pdf"] das 2006/7 general-überholt und bei 633 nm wave neu vermessen wurde.
Das Strehlergebnis erreicht auch bei diesem großen Objektiv einen RMS-Wert von L/23 was umgerechnet 0.9280 Strehl bedeutet bzw. wie angeben 93%
Definitionshelligkeit. Weiterführende Testbilder zum Vergleich findet man beim .pdf"]Prüfbericht dieses 300/5000 Objektivs leider nicht.

Das folgende zur Prüfung anstehende 150/2250 Zeiss-E-Objektiv erhielt vor Jahren aus mir unbekannten Gründen eine neue Fassung. Damit ist nicht
mehr unmittelbar nachzuweisen, ob es sich bei dieser Optik um ein Zeiss E Objektiv handelt. Die nachfolgende Übersicht legt dies aber nahe bzw. der
RC-Indexzahl nach könnte es auch ein Zeiss AS 150/2250 sein laut dieser Übersicht dritte Zeile von unten.



Demnach wäre das Zeiss E Objektiv ein Zit: Klassischer Fraunhofer mit einer überdurchschnittlichen RC-Indexzahl von 4.4845 und kommt den AS-Objektiven bereits
ziemlich nahe hinsichtlich des Farblängsfehlers. Bei diesen Objektiven dominiert der Farblängsfehler vor einem kaum wahrnehmbaren Gaußfehler, weshalb eine Ermittlung
eines vom Design her bekannten "Poly-Strehl-Wertes" überhaupt kein Informations-Gewinn wäre.



Bereits ohne weitere Hilfsmittel würde man über das "farbige" Foucault-Bild bereits den Farblängsfehler abschätzen können. Man zerlegt dazu das erste Bild in seine RGB-Farben
und hat damit bereits in etwa die Fokuslage der einzelnen Spektralfarben. Die Messerschneide kommt von links, und damit wäre Grün noch innerhalb vom Fokus, während Rot
und Blau bereits außerhalb vom Fokus liegen. Da bei Grün die Schneide intrafokal von links kommt, wäre dort für Grün Schatten, sodaß sich Rot und Blau dort zu Purpur vereinen.
Für Blau und Rot wäre der Schatten von rechts kommend, sodaß auf der rechten Hälfte das Grüne Spektrum dominiert. In gleicher Weise läßt sich bei einem APO der Gaußfehler
farblich zeigen und erklären. Bei Achromaten dominiert jedoch der Faarblängsfehler derart, daß es in der Regel zu diesen farbteilenden Foucaultbildern kommt. Je deutlicher
die Farbteilung ist, umso ausgeprägter der Farblängsfehler bzw. umso größer die RC-Index-Zahl. Die Unterkorrektur bei Rot wäre über den Gesamteindruck zu deuten:
Wenn sich die Fläche auf den Betrachter zuzuwölben scheint.



In ähnlicher Weise läßt sich der Farblängsfehler über die defokussierten farbigen Sternscheibchen darstellen. Je nach Fokuslage der Spektralfarben entsteht ein anderer Durch-
messer der jeweiligen Farbe sowohl intra- wie extrafokal. Nach der RGB-Farbzerlegung läßt sich auch auf diesem Wege ungefähr die Lage bzw. die Schnittweiten der Spektral-
Farben ermitteln. Genauer wird es allerdings über Farb-Interferogramme mit dem Bath-Interferometer.



Bei dieser Art Vermessung liegt das Spektrum von 510 nm wave bis 587.6 nm wave ziemlich dicht beieinander, während Blau mit 0.743 mm bereits erheblich später folgt,
und Rot mit 1.461 mm ganz deutlich weiter hinten liegt. Da Rot in der Nacht vom Auge weniger gut wahrgenommen wird, wird es nicht so stören. Das kurze Spektrum
schneidet man im einfachsten Fall mit einem schwachen Gelbfilter ab. Zeiss AS Objektive liegen farblich in einem ähnlichen Bereich, betrachtet man diese Übersicht
aus dem Zeiss-Umfeld: http://rohr.aiax.de/@pud4.jpg



Die RC-Indexzahl ermöglichst eine Übersicht über den Farblängsfehler bei allen Refraktoren. Weil der Gaußfehler erst bei hochwertigen Apochromaten eine Rolle
Spielt, lassen sich die meisten Linsen-Objektive auf diese Art einsortieren. Erst beim Vergleich von APOs wird man den Gaußfehler einbeziehen müssen.



Da man in der Regel auf den fürs Auge schärfsten Punkt fokussiert in der Hauptfarbe Grün, wurde hier ebenfalls der Fokus auf Grün = 546.1 nm wave gelegt. Für das
Interferogramm bedeutet das, daß die Streifen möglichst gerade, also nicht durchgebogen sein dürfen. In der Durchbiegung nach unten ( die Power im übrigen)
drückt sich der Farblängsfehler aus und erlaubt erneut, die Schnittweiten der Spektralfaarben abzuschätzen, nur diesmal wesentlich genauer.



Die Strehlwerte aus diesen Interferogramm müssen deshalb die Power (= Streifen-Durchbiegung) enthalten, Astigmatismus und Coma als Fertigungsfehler müssen aber abgezogen
werden, sonst wären solche Balkendiagramme nicht miteinander vergleichbar. Bei Achromaten ist jedoch die RC-Indexzahl weitaus informativer als das folgende Balkendiagramm,
dessen Strehlwerte bei Blau und Rot gegen Null schrumpfen und aus der Vergleichbarkeit herausfallen.



Das synthetisch nachgezeichnete IGramm zeigt einen leichten Zonenfehler im Zentrum mit einem Flächenanteil von allerhöchstens 1/4 der
Gesamtfläche. Man sieht diesen Fehler aber deutlich beim oberen Sterntest, Foucaulot-Test etc.



Die Wellenfront-Deformation zeigt die Summe aller Fehler, also Spherical, Achsekoma und Restastigmatismus.



Die Restfehler wären auch in der Energieverteilungs-Funktion erkennbar.



Die bekannte MTF Kurve



Und schließlich die Auswertung eines IGrammes bei 532 nm wave.