20. Dezember 2008

Zeiss C-Achromat Wieviel Koma ist abzugfähig?

Quote:

Gegenüber dem alten Schulfernrohr musste das hochwertige AS- Objektiv leider dem billiger
herzustellenden C- Objektiv, einem verkitteten Achromaten, weichen. Das sehr gut gerechnete Objektiv
war nun vergütet und ebenfalls wie sein Vorgänger bestens zur astronomischen Beobachtung geeignet.

Als perfektes Objektiv wurde es mir angekündigt. Zumindest wäre der Hersteller kein Unbekannter
im damals geteilten Deutschland. Perfekt hinsichtlich Zentrierfehler, also absolut keine Koma,
wenn man einen künstlichen Stern anvisiert. Wenn dann doch bei mir Koma auftaucht, stellt sich
die Frage, wieviel dieses Fehlers über den Meßaufbau selbst eingeführt wird. Bei einem Newton-
Spiegel ist das eindeutig, da kann es keine Koma geben: Auf der Achse, im Feld schon. Jedenfalls
dort ist es abzugsfähig und im Übrigen über das Interferogramm heraus-justierbar. Auch bei
Refraktor-Optiken ist der Setup-abhängige Anteil herausjustierbar - wenn man viel Zeit hat. Und
genau aus diesem Grund bezeichnen viele Genauigkeits-Angaben die Mindestgenauigkeit. Soll
heißen: Diese Genauigkeit hat das Objektiv in jedem Fall, und besser. Auch in diesem Fall kann
man sehr pingelig über ca. 1% Strehlpunkte diskutieren bzw. wieviel Koma über den Testaufbau
selbst eingeführt wird. Die Zentrierung über die Reflex-Bilder ist offenbar noch nicht genau genug
und kann über die Interferogramme nachgebessert werden.

Zunächst muß man feststellen, daß mit einer RC-Indexzahl von knapp 7 dieses Objektiv ein guter Achromat ist
weil diese Indexzahl bei den Syntas FH beispielsweise in der Gegend von ca. 12 - 15 zu suchen sind.
http://www.astro-foren.de/showthread.php?p=30106#post30106
Aber auch der Vergleich der RC-Indexzahl, von Lichtenknecker erstellt, ist interessant:
http://www.astro-foren.de/showpost.php?p=31220&postcount=8
Die Lichtenknecker RC-Indexzahl mit 6.4 und die von mir ermittelte mit 6.9 liegen ziemlich dicht beieinander.
Weitere AS-Objektive sind hier zu finden: http://www.astro-foren.de/showthread.php?t=6084



Eigens zur Diskussion des Setup-abhängigen Koma-Anteils wurde das Objektiv in zwei Positionen ausgemessen:
Wie man sieht, dreht sich die Koma erst einmal mit, was zumindest auf das Vorhandenseins einer, wie klein auch
immer, Zentrierkoma hindeutet.
Da in der zweiten Position die Koma mehr waagrecht lag, kann man sie relativ gut herausjustieren, auch wenn das
winzige Beträge sind, mit denen man das Objektiv verkippt. Im linken Beispiel steckt der Setup-Koma-Fehler mit einem
Strehl von 0.98 noch drin, im rechten, um 90° gedrehten Objektiv, wurde dieser Fehler herausjustiert und nun
hätte man einen Strehl von 0.997.
(zu diesem Vergleich wurden Astigmatismus und Öffnungsfehler abgezogen auf der Basis dieses Interferogrammes)
Dieses Ergebnis rechtfertigt also die bekannte Anmerkung: Mindestgenauigkeit und besser.



Diese Betrachtung oben bezieht sich hauptsächlich auf die Genauigkeit innerhalb der Hauptfarbe Grün, weshalb
grüne Interferogramme zu Rate gezogen wurden: entweder bei 532 nm wave (Laser-Module) oder bei
546.1 nm wave (InterferenzFilter)
Daß der Farblängsfehler mitunter das "leuchtende" Bild verdunkeln kann, zeigen die folgenden Bilder. Abhilfe
würde ein Grünfilter in Form des Baaderschen Solar Continuum Filters zeigen. Durch den Abstand der Farbschnittweiten
ergibt sich der bekannte Farbsaum, bei einem FH-Objektiv entsprechend ausgeprägt. Rot liegt mit 0.560 mm
hinter der Hauptfarbe, also muß intrafokal ein ausgprägter rötlicher Farbsaum entstehen. Weil Blau und Grün sehr
dicht beieinander liegen, ergibt sich extrafokal der bekannte Blau-Grün-Saum. Gelb verschwindet erst einmal.




Beim Foucault-Test wiederholt sich der Sachverhalt: Rot liegt intrafokal und erscheint daher auf der linken
Seite, Grün bereits extrafokal, und deshalb auf der rechten Seite zu sehen. Je größer dieser Farblängsfehler,
umso ausgeprägter ist diese Farbteilung. Bei Grün läßt sich mit Foucault noch ein Öffnungsrestfehler ausmachen:
Das ergäbe dann einen Strehl von 0.998, der zu Lasten des hier gezeigten Öffnungsfehlers geht: jeweils auf
Basis des verwendeten Interferogrammes. (Bei Blau und Rot kämen die Gauß-Öffnungsfehler dazu)



Die nächste Betrachtung zielt auf den Gaußfehler bzw. den farbabhängigen Öffnungsfehler: Die Hauptfarbe
Grün sollte perfekt sein. dafür wäre Blau dann leicht überkorrigiert, Rot ebenso leicht unterkorrigiert. Bei den
hochwertigen Refraktor-Typen ist das so.
Der Gaußfehler läßt sich auf mehrere Arten darstellen und auch berechnen: Bei Ronchi und Foucault qualitativ,
über das Interferogramm quantitativ. Eine Vergleichszahl kenne ich allerdings nicht. Würde man das geometrische
Mittel berechnen, das sich allein aus den Öffnungsfehlern von Blau, Grün und Rot ergibt, so würde die Über-
bzw. Unterkorrektur das Optimum bei Grün auf Strehl = 0.965 drücken. Diese Zahl jedoch wäre nur sinnvoll,
wenn man die Größe des Gaußfehlers in Beziehung zu anderen Optiken setzen wollte. Eine INdex-Zahl für den
Gaußfehler wäre mir derzeit noch unbekannt.



Was so ein Objektiv unter den Idealbedingungen innerhalb der Hauptfarbe Grün leisten kann zeigt die folgende Übersicht:



Die quantitative Auswertung bei 532 nm wave unter optimalen Setup-Bedingungen



In der 3-D-Darstellung stecken die Restfehler von Coma + Astigmatismus + Öffnungsfehler



schließlich der Gesamt-Strehl unter Isolierung von Astigmatismus und Koma.