Artificial Sky Test              24. September 2011

Den "Artificial Sky Test" oder auch künstlicher Sternhimmel verwende ich seit ca. fünf Jahren . Deshalb haben sich die unterschiedlichsten Ergebnisse
angesammelt. Er ist prinzipiell ein Stern-Test exakt im Fokus mit sehr kleinen Pinholes von 3-5 Mikrons, visuell sind sogar Pinholes von 1 Mikron zu sehen.
Der Test besteht aus einem fehlerhaft beschichteten kleinen Flat mit Durchmesser von 2 mm, dessen Rückseite mit einem Lichtleiterkabel beleuchtet
wird. Da auf der opt. Bank das Seeing keine Rolle spielt, kann man die Vergrößerung bis mindestens Fokus_mm/2 wählen. Die hohe Vergrößerung und
die sehr kleinen Pinholes - siehe Bild 01 auf der Übersicht - führen dazu, daß man nebem dem Kern (Maximum) auch den 1. Beugungsring sehr deutlich
erkennt, und deswegen in einer Art Übersicht die meisten opt. Fehler in einer Zusammenschau sehen und sogar quantifizieren kann. Also neben der
Coma, dem Astigmatismus, der Über- oder Unterkorrektur, den Farblängsfehler und vor allem auch das Streulicht beurteilen kann. Dieser Test ist für
visuelle Benutzung einer Optik ein hervorragendes Kriterium. Selbst bei der Abbildung im Feld liefert er wertvolle Informationen ab.

Ein weiteres Merkmal dieses Testes ist die Möglichkeit, die theoretische Auflösung (mit der Formel A = 1.22*Lambda*206265/Apertur) über das jeweilige
Test-Foto zu kontrollieren. Die Dreiergruppe in der Mitte, deren Abstände unter einem Mikroskop vermessen wurden, braucht nur durch die Brennweite
geteilt zu werden. Davon dann der INV Tan ergibt die Auflösung in arcsec. Man muß nur fragen, welchen Abstand dieser Dreiergruppe - in der Regel
gehe ich von 8 µ aus und weniger - kann noch sicher getrennt werden. Dabei muß man berücksichtigen, daß der Quotient bei langen Brennweiten sehr
klein wird und damit zwingend die Abbildung dieser Dreiergruppe bei langer Brennweite und kleiner Öffnung sehr "unscharf" wird. Diesen Unterschied
kann man besonders bei den langbrennweitigen Zeiss AS Objektiven beobachten im Vergleich zu heutigen APOs mit großem Öffnungsverhältnis.
Siehe auch:

Theoretische Auflösung von Fernrohren
Auflösung bei Rayleigh - Dawes
Auflösungsvermögen, MTF Funkt. in Praxis , Epsilon Lyrae Sterne.


Unterm Mikroskop lassen sich die Durchmesser der einzelnen Pinholes gegenüber den Abständen sehr gut abschätzen - wir haben es also wirklich mit sehr kleinen Durch-
messern zu tun, und das ist eine wesentliche Eigenschaft dieses Testes: Dadurch entstehen eher punktförmige Ergebnisse, wie flächige Abbildungen der normalen
Pinhole bei 15µ - 20 µ im Fokus.

Astigmatismus

Das Besondere bei diesem Test ist nur die Abbildung des 1. Beugungs-Ringes, an dessen Verformung nun die einzelnen Fehler erkennbar sind. Rest-Astigmatismus würde
man also immer dadurch erkennen, weil der 1. Beugungsring mehr oder weniger stark (meist kreuzförmig) unterteilt ist, wie bei Bild #14, #05, #07, #08, #10, #11,
und ganz besonders deutlich bei #12, ebenso bei #14, #15, auch #17. In allen diesen Beispielen erkennt man Rest-Astigmatismus, der nur verschieden groß ist. Bei
regelmäßiger Anwendung läßt sich sogar ungefähr abschätzen, wie groß dieser Astigmatismus ist und damit die Frage beantworten, ob das System für die visuelle
Benutzung oder die Fotografie taugt. Bei diesem Bild kann man ebenso die Eigenschaften der Abbildung im Feld mit diesem Test untersuchen: Refraktor-Systeme haben
im Feld eine mehr oder weniger große Mischung aus Astigmatismus und Koma.

Koma

Bei Koma werden die Punkte dezentriert abgebildet. Bild #06 enthält Koma, ebenso #11 noch ein ganz kleiner Betrag, in jedem Fall #13 in Richtung 10:00 Uhr, #17
ebenfalls ein geringer Betrag. Insgesamt werden aber die Systeme vor der Prüfung zentriert, weshalb die Beispiele für Koma eher selten sind, man möchte ja das
Optimum eines Teleskop zeigen.

Obstruktion und Sphärische Aberration

Obstruktion und Sphärische Aberration haben ähnliche Effekte: Ein Teil der Energie verlagert sich deutlich sichtbar im 1. Beugungsring. Hätte also ein APO beispiels-
weise einen deutlichen Beugungsring, so kann man von einer sphärischen Aberration ausgehen. Alle katadioptrischen, obstruierten Systeme haben deshalb mehr oder
weniger deutlich ausgeprägte 1. Beugungsringe, z.B.: #16, #11, #14, #15 und #17.

Farblängsfehler

Der Farblängsfehler läßt sich ebenfalls gut erkennen bei: #02, #05, #09. Dieser Fehler mischt sich aber mit dem Gaußfehler bzw. der Überkorrektur im
kurzen Spektrum und der Unterkorrektur im langen(roten) Spektrum.

Streulicht

Bei vielen SC-Systemen wäre die Abbildung so ähnlich wie bei #06, weshalb ich in diesen Fällen auf diesen Test verzichtet habe aus psychologischen Gründen.
Bei Streulicht entstehen bei diesem Test Speckle-artige "Verschmutzungen", wie man sie bei schlechtem Seeing auch vom Himmel her kennt.

Trotzdem sollte man keinen noch so signifikanten Test verabsolutieren, wie das bisweilen beim Sterntest geschieht. Auch dieser Test muß gegen-
geprüft werden um sicher zu sein, in welcher Größenordnung der jeweilige opt. Fehler tatsächlich das Ergebnis beeinflusst. Es ist ein überdurchschnitt-
lich "scharfer" Test, das darf man ganz besonders bei der Fotografie nicht vergessen.

Der Besitzer des C8 mit der #16 hat deshalb ein hervorragendes Gerät, das alles bietet, was ein solches System leisten kann.

Die meisten dieser Testbilder entstanden auf der opt. Achse und wären eine Aussage für visuelle Ansprüche. Der Strehlwert zu diesen Teleskopen
muß bei einem Refraktor nochmals differenziert werden nach der Prüfwellenlänge. Da spielt der farbabhängige Öffnungsfehler (Gaußfehler) eine
große Rolle.
Für die fotografische Anwendung spielt der Strehlwert, der grundsätzlich auf der opt. Achse ermittelt wird, eine untergeordnete Rolle, da es hier
ganz wesentlich um die punktförmige Abbildung bis in die Ecken des Bildfeldes geht. In der Praxis werden opt. Fehler durch das Seeing und einer
längeren Belichtungszeit regelrecht "verschmiert".





Siehe auch: Artificial Sky - Übersicht: Artificial SkyBildfeld Test über 20 mm opt. Target/Pinhole flat, kleine Zusammenstellung