F037 Certifikate im Vergleich Etwas für Perfektionisten

Vorbemerkung:                               

 

Eine Vorschrift, wie ein Testreport aussehen muß, kenne ich nicht. Die folgende Sammlung zeigt nur, wie  vielfältig die Certifikate
sein können. Viele dieser Papiere halten bewußt wesentliche Informationen zurück,  
Bestimmte Zeitgenossen auf einschlägigen
Foren warten nur darauf, solche Certifikate als selbsternannte
"Sachverständige" zerpflücken zu können. Dieser negative Verriss
kommt immer von Leuten, die wenig
bis gar keine Erfahrung in der Optikherstellung und ganz besonders aus der Meßpraxis haben,
dafür aber ungeniert die Gemeinde mit ihren Traktaten "verschrecken". Sie schreiben also 
schlicht nur die Foren voll. Ein Informations-
Gewinn ist es jedenfalls nicht. 
Diese als "Strehlis"  titulierten User fokussieren sich hauptsächlich auf diesen einen Wert, der auf der
opt.   
Achse entstanden ist. Sie interessieren sich  weder für die

- Spektralfarbe, in der der Strehlwert entstanden ist, noch für die
- Situation im Bildfeld einer Optik, noch für die
- Kontrast-Übertragung noch für die
- Farbsituation noch für
- viele andere Merkmale eines opt. Systems

Eine differenzierte Fehler-Diskussion ist ihnen fremd.

Selbst die  renommiertesten Hersteller machen keinerlei Angaben zur "Meßgenauigkeit" wie es dieser branchenfremde Einwand immer
wieder fordert. 
Ich kenne keinen Beitrag, wo sich jemand ernsthaft mit den Anforderungen von Certifikaten auseinandergesetzt hätte.

Stattdessen wird das Thema auf diesem Niveau "abgehandelt"

@line8A-1000.jpg





01. Spiegel-Vermessung:

Hauptsächlich Newton-Spiegel werden auf zwei grundsätzlich verschiedene Weise vermessen:

A: Die Linien-Messung auf einer horizontalen Linie durch den opt. Mittelpunkt
B: Die Flächen-Messung der Gesamtfläche

Bei der Linien-Messung (A) verschwindet der Astigmatismus als Fehler,
der PV- und Strehl-Wert fällt sehr hoch aus.
( Nur wenn der Astigmatismus nachweislich sehr klein ist, ist diese Testmethode vertretbar )

Zur qualitativen Messung der Gesamtfläche gehören u.a. der Foucault-, der Ronchi-Gitter, der Sterntest
zur quantitativen Messung der Gesamtfläche u.a. der Interferometer-, der Roddier-Test, weil aus ihnen
die zahlenmäßige Abweichung der Wellenfront ermittelt werden kann.

Knackpunkt dieser Messungen ist der Astigmatismus, der bei einer Flächenmessung in das Ergebnis
eingeht, bei einer Linien-Messung quantitativ nicht erfaßt werden kann. Aus diesem Grund unterscheiden
sich Strehl- und PV-Ergebnisse gravierend, wenn sie durch eine Linienmessung, wie beim Caustik- oder beim
quantitativen Foucault-Test ermittelt worden sind.
Man muß also sehr darauf achten, auf welche Weise die quantitativen Werte ermittelt worden sind.
Weil die Amateur-Szene oft eine bodenständige Diskussion vor lauter Theorie fast völlig vermissen läßt, habe
ich einmal eine kleine Sammlung, der mir zugänglichen Certifikate zusammengestellt. Also alles Dokumente, die
Auskunft geben sollen zur Qualität einer Optik. Entweder verfranst sich die Diskussion am Strehl, oder besser
noch an der Fehler-Quote dieser bekannt streuenden Meßtechnik, oder man hat die Diskussion, wie weit man
dem Lyot-Test glauben darf, oder man propagiert den quantitativen Foucault-Test, der statt die Fläche zu
messen, nur über eine Linie mißt und damit den Astigmatismus nicht erfaßt, jedenfalls sind es oft die immer
gleichen Meinungsführer, die es natürlich immer ganz genau wissen. Eine Übersicht über die opt. Fehler
findet man hier: F099 der Zernike Zoo

02. Vermessung von Linsen-Systemen

Bei Linsen-Systemen bzw. einem Refraktor spielt das Lichtspektrum, in dem gemessen wird, eine wesentliche Rolle.
Für gewöhnlich wird in der Hauptfarbe = e-Linie = 546.1 nm wave gemessen, bei Rot wäre ein Refraktor unter-, bei
Blau überkorrigiert. Ein SC fällt bei Grün wegen der Überkorrektur häufig schlechter aus, als bei Rot. Da alle Strehl-
Angaben aus Interferogrammen resultieren, die auf der opt. Achse entstanden sind, lassen sich zur Tauglichkeit von
fotografischen Systemen fast keine Aussagen treffen: Hier ist die Untersuchung im Bildfeld das Wesentliche. Eine
differenzierte Betrachtung bezogen auf den Verwendungs-Zweck oder das opt. System unterbleibt nahezu immer.
Verstanden wird offenbar auch nicht, ein System fehlerspezifisch zu untersuchen, auch im Hinblick darauf,
welche Auswirkung sie bei der praktischen Anwendung haben.

03. Meßgenauigkeit und Testbedingungen

Und weil bestimmte "Experten" im Metall-Bereich beruflich zu tun hatten, glauben sie allen Ernstes, die dortigen
Kriterien auch auf den Optik-Bereich anwenden zu können. Unermüdlich wiederholen diese Geister dann das
Argument der "Meßgenauigkeit" und möchten allzugerne die Testbedingungen diskutieren. Durchleuchtet man
im Gegenzug dann deren Test-Bedingungen und was davon veröffentlicht wird, dann bleibt von dieser Forderung
nichts mehr übrig.

04. opt. Achse versus Bildfeld

Die meisten Test-Verfahren liefern eine Qualitäts-Angabe ab, die auf der opt. Achse entstanden ist. Ein Astro-Fotograf
möchte aber die Abbildungs-Qualität in den Ecken seines Bildfeldes wissen. Da hilft meistens nur ein überzeugendes
Rohbild als Nachweis bzw. der Artificial Sky Test im Bildfeld.

05. Horizontaler Testaufbau

Fast alle Test-Anordnungen sind horizontal aufgebaut. Demzufolge entstehen bereits opt. Fehler, die nur aus dem Test-
Aufbau selbst erklärt werden müssen. Das ist einmal Koma, wenn der Aufbau nicht exakt zentriert wurde, und Astigmatismus,
wie er unter anderem aus der Lagerung der opt. Komponenten und deren Anordnung entsteht.

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Die nun folgende Bilderserie muß ich nicht groß kommentieren. Es sind allesamt Certifikate, wie sie beim Verkauf
von Teleskop-Optiken im deutschen Sprachraum eine Rolle spielen, und offenbar akzeptiert werden, vom Hersteller,
der sie für ausreichend hält, und vom Händler bzw. Kunden, der sie dann bekommt. Wenn man sich also im Rahmen
dieser Certifikate bewegt, sollte doch eine "Besserwisser"-Diskussion eigentlich überflüssig sein.

Flächen-Messung: Angabe: PV, RMS / keine Angabe: Strehl, Wellenfront, Streubreite bzw. Meßgenauigkeit
Man beachte vor allem die RMS-Angabe bei diesem Certificate, dies muß deshalb erst in einenStrehl-Wert
umgerechnet werden !

Strehl 0.947 PV L/6.36
certifikate01.jpg

Ein Certifikat vom gleichen Hersteller, offenbar "getürkt" !
Strehl 0.981 PV L/9.17
@AlterM715_02.jpg

Flächen-Messung mit ZYGO



Flächen-Messung
: Angabe: PV, RMS, Strehl, Wellenfront / keine Angabe: Streubreite bzw. Meßgenauigkeit
Strehl 0.976 PV L/7.04

certifikate02.jpg

Strehl 0.952 PV L/5.74

bild2fa2.jpg

Flächen-Messung: Angabe: PV, RMS, Strehl(Beiblatt) / keine Angabe: Streubreite
Strehl 0.971 PV L/5.88

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Flächen-Messung: Angabe: PV, RMS, Wellenfront / keine Angabe: Streubreite bzw. Meßgenauigkeit

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Flächen-Messung: Unübliches Interferogramm, die Ergebnisse stimmen nicht mit dem Interferogramm überein. Datum, Firma und Prüfer
fehlen, ebenso die Identifikations-Nummer mit der Optik.

OfficinaStellare.jpg

Linien-Messung: Angabe: PV / keine Angabe Wellenfront, Streubreite bzw. Meßgenauigkeit, selbst als qualitativer Test wertlos

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Linien-Messung: Zemax gerechnetes Interferogramm u. Werte / keine Angabe: Streubreite

certifikate06.jpg

Linien-Messung: gehört zum vorherigen Certifikat

certifikate07.jpg

Flächen-Messung: Angabe: PV, RMS, Strehl, Wellenfront /
Astigmatismus u. Coma differenziert / keine Angabe: Streubreite bzw. Meßgenauigkeit
certifikate08.jpg

Eine eindeutige Zuordnung zum indidivuellen Objektiv fehlt. Überlicherweise wird im grünen Spektrum gemessen,
nicht im roten bei 633 nm wave. Der RMS-Wert muß leider erst in Strehl umgerechnet werden. Die Zernike-Polynome
sind nur für den Experten eine Information. Sehr unüblich ist das Interferogramm, damit ist nichts bewiesen.
Siehe auch:
http://www.teleskop-spezialisten.de/shop/Astro-Blog-Erfahrungsberichte-Testaufnahmen/Testaufnahmen



Flächen-Messung
: Angabe: PV, RMS, Strehl / keine Angabe: Wellenfront, Streubreite bzw. Meßgenauigkeit
Strehl 0.966 PV L/6.09

certifikate09.jpg

Flächen-Messung: Angabe: PV, RMS, Strehl, Wellenfront / keine Angabe: Streubreite
Strehl 0.970 PV: keine Angabe
APQ97003_05.jpg

Strehl 0.987 PV: keine Angabe

APQ97003_05B.jpg

Strehl 0.972 PV L/6.25

@TMB_Nr105_05.jpg

Strehl 0.963 PV L/4.95

@TMB-K04.jpg

Strehl 0.983 PV L/4.68

@TMB-SpKu32.jpg

Strehl 0.978 PV L/4.34

@TMB-SpKu33.jpg

Strehl 0.967 PV L/4.71

@TMB-SpKu09.jpg

Strehl 0.980 PV L/6.06

@TMB-SpKu31.jpg

Vor einigen Jahren stellte James Mulherin noch die Orginal-Interferogramme ins Netz. Bei diesen IGrammen war der Randbereich schwach belichtet, sodaß
man bestimmte Fehler schlechter erkennen konnte. Diese Zertifikat enthält alle wichtigen Daten, um die Messung nachvollziehen zu können. Das IGramm
selbst ist computer-erstellt, womit die Artefakte und kleiner Strukturen nicht mehr wahrnehmbar sind.









OMI-TReport.jpg

Das folgende Zertifikat ist wertlos: Es fehlen eine Reihe von Angaben, die unbedingt in ein Meßprotokoll gehören:
- das optische System, - die Meßwellenlänge (besonders bei einem Refraktor), der Name des Meßtechnikers, und schließlich - der Strehlwert, nachdem der RMS-Wert
ja angegeben worden ist.

certifikate21.png

Flächen-Messung: Angabe: PV, RMS, Strehl, Wellenfront / keine Angabe: Streubreite bzw. Meßgenauigkeit
Strehl 0.903 PV L/2.8

certifikate10.jpg

Flächen-Messung: Angabe: PV, RMS, Strehl, Wellenfront / keine Angabe: Streubreite
Strehl 0.981 PV L/6.83

certifikate11.jpg

Flächen-Messung: Angabe: PV, RMS, Strehl, Wellenfront

@ori01.jpg

Linien-Messung: Angabe: PV, RMS, Strehl, Wellenfront / keine Angabe: Streubreite bzw. Meßgenauigkeit
certifikate12.jpg

Linien-Messung:

LBT-B.jpg

mirror3.jpg

mirror3A.jpg

Flächen-Messung: Angabe: PV, RMS, Strehl, Wellenfront / keine Angabe: Streubreite

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Linien-Messung: Angabe: PV, Wellenfront / keine Angabe RMS, Strehl, Streubreite bzw. Meßgenauigkeit
certifikate14.jpg

Völlig untaugliche Behauptungen
William FLuoroStar FLT-132 deutlich überkorrigiert

Fluoro132_08.jpg

Unbewiesene Behauptungen Siehe deswegen hier:
Gladius CF 315/7875 HS_R = 2392 mmGladius - Diskussion Teil II mit Paolo Lazzarrotti

certificate.jpg

Nur über Zygo- oder Wyko-Certifikate gibt es eine gewisse Vereinheitlichung, alle
übrigen Certifikate spielen in einem größeren Bereich und keines dieser Beispiele
gibt eine Streubreite bzw. Meßgenauigkeit an, wie einiger der Hobby-Optiker es gerne möchten.

http://www.nova-optical.com/shoptour.htm

@nova.jpg

Die zuletzt gezeigten "Certifikate" sind das Papier nicht wert, auf dem sie stehen!

@line8A-1000.jpg

Auch ein Certificate: als Vergleich zum Thema Strehlwert, -Streuung, Testaufbau, Wiederholgenauigkeit etc.
_______________________ als Gegenbeispiel aus der Praxis der Profi-Astronomie

certifikate98.jpg

##################################################################

Profi-Astronomie versus Amateur-"Philosophie"

Ein Glück, daß die Profi-Astronomie nicht durch die folgenden Zitate von sich reden machen muß. Vor dem Hintergrund der unteren zwei
Bilder, die das Zertifikat und den Meßaufbau eines der 8 Meter ESO-Spiegel zeigt, wirken die Äußerungen des in der Quelle genannten Users
schon sehr verstiegen und anmaßend. Dieser gesamte Thread soll einerseits die Vielfalt möglicher Zertifikate zeigen. Dem steht aus dem
Amateur-Lager eine Anspruchshaltung gegenüber, die an der wesentlichen Frage der Qualitäts-Merkmale völlig vorbeizielt. Der ultimative
Test ist immer der Himmel selbst und den besteht Alluna-Optics jedes Mal hervorragend.

Quote:

http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=120469&whichpage=2
Hallo Stefan, liebe Mitleser,
ich möchte den Spiegel nicht madig machen. Allerdings ist der vorgelegte „Analysis Report“ für mich kein schlagender Beweis für Strehl =0,99, denn:
1. Es fehlt jedwede Angabe zur Messgenaugkeit .
2. Bei der Messung in ROC und Kompensation wie hier ausgeführt kann man durch geringfügige Änderung des Abstandes Kompensationslinse – Interferometer, beabsichtigt oder nicht die sphärische Aberration merklich beeinflussen und somit einen unter/ überkorrigierten Spiegel „idealisieren“.

3. Das Interferogamm scheint die die starke Vergrößerung einer verkleinerten Vorlage zu sein. Damit ist nicht zu erkennen ob es sich um ein echtes oder irgendwie synthetisiertes I-gramm handelt. In letzten Fall könnte man die zur Darstellung des I-gramms notwendigen Zernikes beliebig manipuliert haben. Bei Vorlage eines oder besser von mehreren Original- I-Grammen, aufgenommen im ROC- oder AC -Modus wäre dagegen durch einfache Nachprüfung mittels Auswertesoftware festzustellen ob der angegebene Messwert tatsächlich zumindest annähernd stimmt.
4. Ein einziges I-gramm reicht beileibe nicht aus um einen derartigen Spiegel sicher quantifizieren zu können.
5. Was mich am meisten stört das ist die Tatsache dass der Ronchitest auf einmal in AC gegen einen gelochten Planspiegel ausgeführt worden ist. Wenn man einen derartigen Spiegel besitzt dann wäre sehr naheliegend die I-Gramme im AC Modus aufzunehmen, vorausgesetzt der Durchmesser des Planspiegels ist >= dem des Prüflings.
6. Bei Strehl = 0,99 sollten die 16 Ronchilinien in AC bolzgerade sein. Sie sind aber sichtbar gebogen, ein Zeichen für sphärische Aberration des Spiegels . Das ist gleichbedeutend mit unvollständiger Parabolisierung. Bei Darstellung von 16 Linien eines Ronchigitters mit 8 lp/mm ist der Ronchitest auch im AC- Modus nicht mehr sonderlich empfindlich. D.h., wg. der sphärischen Aberration ist der Spiegel mit hoher Wahrscheinlichkeit merklich weniger supergut als Strehl 0,99.



Zunächst fehlen beim 1. Bild der ESO irgendwelche Streifenbilder, egal ob als reales Foto oder im Computer synthetisiert. Stattdessen bekommt man die
Wellenfront-Deformation als farbige 2D-Darstellung. Die Strehlangabe mit 0.872 ist der einzige quantitative Wert. Den Fachleuten reicht offenbar diese Information.
Es fehlt also die in Punkt 1. geforderte Zit."Angabe zur Messgenauigkeit."
In Punkt 2. hat der Verfasser meine Beiträge offenbar gut gelesen und eventuell noch das Hubble-Space-Teleskop im Hinterkopf. Ob diese als reine Vermutung
geäußerte Bemerkung auf das konkrete Alluna-Zertifikat tatsächlich zutrifft, verschweigt diese böswillige Anmerkung.
Punkt 3. wäre nur eine Sammlung weiterer Unterstellung, die mit der Anleitung endet, wie man nach Auffassung des obigen Users zu messen und natürlich zu
überprüfen hätte. Wie argumentiert denn dieser User bei dem unteren Bild, wo er gar keine Anhaltspunkte hat?
Punkt 4. ist ein Allgemeinplatz der unterstellt, daß der Hersteller nur dieses eine Interferogramm erstellt hätte.
In Punkt 5. fehlen dem User des oberersten Link schlichtweg die einschlägigen Erfahrungen in der Vermessung großer Newtonspiegel: Jede der drei interferometrischen
Setups haben spezifische Fehler-Einflüsse und man tut gut daran, mindestens über die Setups RoC, Kompensation und Autokollimation einen großen Spiegel zu vermessen.
Neben der Luftunruhe bei der Messung hat man es bei der RoC-Methode mindestens mit dem Teststand-Astigmatismus zu tun. Das betrifft den gesamten Testaufbau.
Bei der Kompensation kommen weitere Einflüsse über die Kompensationseinheit dazu, das kann auch ein sphärischer Spiegel sein. Bei der Autokollimation mit einem
gleichgroßen Spiegel verteilt sich der Teststand-Astigmatismus auch noch auf den Kollimations-Flat mit Bohrung. Der Ronchi-Test läßt sich bei allen drei Verfahren
anwenden, nur bei RoC müßte er umgerechnet werden. Ob das also den zitierten User nun persönlich stört oder nicht, ist der Profi-Astronomie eigentlich egal.
Bei Punkt 6. würde mich interessieren, was der umgangssprachliche Begriff von "bolzengerade" eigentlich sagen soll. Auch, und das ist der wesentliche Einwand,
muß ein Newtonspiegel immer leicht unterkorrigiert sein. Und genau das zeigt das Ronchi-Gramm im Alluna-Certifikat und insofern ist die 0.99 Strehl-
angabe auch plausibel, die sich nämlich aus exakt diesem Meßaufbau ergibt.

In der Summe steht der obere Beitrag auf einer Stufe mit der Hofberichterstattung, wie sie die investigative Journalie jeden Tag abliefert: Niederschreiben um jeden Preis
ohne profunde Kenntnis aus der Praxis selbst. Schrecklich !

Das folgende Zitat vom gleichen "Autor" kommentiert sich selbst.
Quote:


http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=120469&whichpage=2
wie man Strehl richtig misst das wissen AH, Andi, Deneb, Horia, Kai, PeJoerg, Plössel und ich tatsächlich besser als hier von der hochgelobten Firma ALLUNA Optics vorgeführt. Sonst würden wir nämlich keine ordenlichen Selbsschliff-Spiegel zustande bringen. Warum also sollen wir denn nicht auf die Schwächen des hier gezeigten Messprotokolls eingehen?
Außerdem hat Stefan noch keine Frage nach Art: "Wie macht man was?" gestellt. Ich sehe seinen Beitrag eher als Werbesendung für den potenziellen Verkauf des fertigen Teleskops.



Bild 1 http://www.eso.org/sci/facilities/paranal/telescopes/ut/m1unit.html

mirror3.jpg

Bild 2, Meßaufbau http://www.eso.org/sci/facilities/paranal/telescopes/ut/images/fig-8.gif

mirror3A.jpg

Bild 3

Hier handelt es sich um ein synthetisches Interferogramm, das seinen Ursprung in einem Kompensation-Setup hat.
Mit welchem Setup es identisch ist wird nicht mitgeteilt. Bei Kompensation wäre der Scale = 1. Aber auch da wäre der Strehl
sehr hoch und der obere "Experte" könnte wieder Zweifel anmelden, ob bei diesem Testaufbau die richtigen Abstände eingehalten
worden seien. Der Strehlwert eines konkreten Interferogrammes sagt nichts über den Testaufbau aus. Da die ESO-acht-
Meter Spiegel offensichtlich alle in Kompensation gemessen werden mußten - geht nicht anders - muß man diesen
Testaufbau als Null-Test gelten lassen. Einen acht Meter großen Autokollimations-Planspiegel gibt es nicht !

fig-9.gif

http://www.eso.org/sci/facilities/paranal/telescopes/ut/images/fig-11.gif
Quote:

The accuracy of the full pupil measurements is in the range of 15 nm wavefront RMS for the first mirror and 13 nm RMS for the second one. It was found that the accuracy of the measurements was primarily affected by persistent turbulence patterns in the test tower, and by drifts of the support force settings during measurements. Improvements were made with the second mirror to speed up the meticulous step-by-step test procedure and to reduce the effect of turbulence by adding series of measurements.



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Kommentare   

# Kurt Schreckling 2017-02-26 21:25
Hallo Wolfgang,
„----und schwafelt bereits seit Jahren von Wiederholgenauigkeit, nur weil diese Zeitgenossen mal im Metall-Bereich ihr Brot verdient haben---“
„--- Selbst die renommiertesten Hersteller machen keinerlei Angaben zur "Meßgenauigkeit" wie es dieser branchenfremde Einwand immer wieder fordert.“

Die Fragen nach der Messgenauigkeit und Wiederholgenauigkeit sind demnach bei den „renommiertesten Herstellern“ unbekannt? Das wäre mir echt neu! Ich kenne diese Begriffe nämlich nur aus meiner Ausbildung zum Physikingenieur sowie danach aus meiner Berufstätigkeit bei einem renommierten Chemie – und Pharmakonzern.

Gruß Kurt
Antworten
# Kurt Schreckling 2017-03-05 11:39
Hallo Wolfgang,

kleiner Nachtrag:
Hab noch mal nachgeschaut. Zitat aus Zitat:"....The accuracy of the full pupil measurements is in the range of 15 nm wavefront RMS for the first mirror and 13 nm RMS for the second one. It was found that the accuracy of the measurements was primarily affected by persistent turbulence patterns in the test tower, and by drifts of the support force settings during measurements. Improvements were made with the second mirror to speed up the meticulous step-by-step test procedure and to reduce the effect of turbulence by adding series of measurements."

accuracy ...measurements heißt doch wohl unzweifelhaft Messgenauigkeit.... Die Tatsache dass diese nicht auf jedem Protokollblatt vermerkt ist macht sie deshalb nicht "branchenfremd".

Gruß Kurt
Antworten
# wolfgang 2017-04-07 12:21
Zit:"einem renommierten Chemie – und Pharmakonzern. "
Die Berufserfahrung eines Feinoptikers wäre wünschenswert gewesen. Ein bißchen Demut vor einem anderen beruflichen Bereich kann nicht schaden - hat denn die Weisheit des Alters schon mal bei Dir angeklopft?
Antworten