Die wichtigsten Optikfehler und wie man sie grob bestimmen kann:
1) Bildfeldwölbung: Man würde sie leicht daran erkennen, daß die Sterne außerhalb des Zentrums unschärfer werden. Oder am Rand scharf und im Zentrum unscharf. Gibt es auch als ringförmige Zonenfehler.
2) Koma: Zeigt sich typischerweise in den Randbereichen als kometenartige Ausläufer punktförmiger Lichtqellen, die symmetrisch zur Mitte (optische Achse) weisen.
3) Astigmatismus: Würde sich in Sternen zeigen, die je nach Fokuslage mal horizontal oder vertikal gestreckt erscheinen. Er zeigt sich manchmal auch in Verbindung mit einer Koma oder asymmetrischen Abarten des Astigmatismus. Solche weisen auf fehlerhafte Justage oder schlecht geschliffene Linsenflächen hin, die nicht auf derselben optischen Achse liegen. Astigmatismus entsteht jedoch auch zunehmend außerhalb der optischen Achse, vor allem bei solchen Optiken mit ebenem Bildfeld und ist bauartbedingt.
Man kann nicht alle Fehler gleichzeitig optisch korrigieren. Bildfeldwölbung, Koma und Astigmaismus sind natürliche Feinde um die Position der besten Fehlerkorrektur. Die typischen Fehler von Teleskopoptiken sind praktisch immer durch die Bauart bedingt und lassen sich nicht einfach durch eine gute Justage beseitigen. So haben Newtons und traditionelle Cassegrains immer eine Koma. Manche Teleskope, wie die Schmidt-Kamera systembedingt weder Koma noch Astigmatismus, jedoch eine Bildfeldwölbung. Das Ritchey-Cretien System hat die Fehler wetgehend(!) kompensiert. Allerdings auch nur in einem beschränkten Bildbereich. Seinen Restfehler in Form einer Queraberration, kann man auch als Kombination aus Koma und Astigmatismus verstehen. Dieser Fehler wächst wie bei allen anderen teleskopen mit zunehmendem Abstand von der optischen Achse. Dies ist ein Grund, weswegen man Fokalreduktoren nicht beliebig "kurz" machen kann oder solche in erheblichem Masse einen Kostenfaktor darstellen werden, da sie die Restfehler des Teleskops mit korrigieren müssten. Restfehler bleiben in allen Teleskopen. Die besseren sind keine Reinrassigen der Standardformen. Daher ist das VC200L auch kein Cassegrain im herkömmlichen Sinn, und RC Teleskope mit Schmidtkorrektor keine RC-Teleskope mehr (wobei ich mich ernsthaft frage, warum ein angeblich ideales RC Teleskop überhaupt noch eine Schmidt-Platte benötigt).
Vignettierung:
Hat jede Optik. Der wesentliche Grund ist die Projektion der Öffnung unter steigendem Einfallswinkel. Eine runde Öffnung sieht aus einem bestimmten Winkel eben aus, wie eine Ellipse und "schrumpft" daher längs einer Richtung, was den Lichteinfall reduziert. Sie ist ebenfalls ein Bauart bedingter Grund, daß man nur in bestimmten Grenzen "schnelle" Optiken (mit kleiner Blendenzahl) berechnen kann. Cassegrain und RC Teleskope verfügen zudem über Streulichttuben, die das Bildfeld begrenzen und somit keine kurzbrennweitigen Fokalreduktoren zulassen, da sie das Bildfeld abschatten. Trotzdem sind diese Bauformen oft gerade wegen der Streulicht reduzierenden Röhren für die Astronomie besser geeignet.
Nicht optische Fehler:
Meine Aufnahme hat einen kleinen Nachführfehler. Er zeigt sich in Strichspuren von ca. 1 Pixel = 1" Länge. Man kann einen Nachführfehler im Vergeleich verschiedener Bilder gut von optischen Fehlern trennen. Auf manchen Aufnahmen erscheint der Fehler nicht. Addiert man die Aufnahmen ohne Korrektur der Veschiebung kann man schön sehen, wie M52 in meinem Fall über 100 Aufnahmen hinweg binnen einer Stunde aus dem Bild lief. Die Nachführung ist absichtlich schleppend, da man mit Autoguidern besser nur in eine Richtung korrigiert, um das Spiel in den Wellen zu vermeiden.
Darstellungsbedingte Fehler:
Artefakte und schlechte Wiedergabe von Intensitäten durch die starke JPEG Kompression der hier dargestellten Bilder lassen sich leider nicht vermeiden. Die Rohdaten können hier im Forum nicht hochgeladen werden (>57 Megabyte). Dennoch blieb auch das JPEG Bild bei der für die Darstellung gewählten Kompression "sauber".
Sonstiges:
Streulicht und Lichtreflexe. Auch dieser Effekt kann nicht vollständig beseitigt werden. Staub oder gar atmosphärische Einflüsse (Cirren) können dies in der Astronomie ebenfalls hervorrufen. An Linsenoberflächen entstehen meist auch Lichtreflexe, die auf lang belichteten Aufnahmen oder solchen mit hoher Dynamik defokussiert als "Geisterbilder" sichtbar werden. Es gibt bislang noch keine Vergütung, die Reflexe vollständig vermeidet.
Krassestes Beispiel:
Das Hubble Teleskop (eine Ritchey Cretien Bauform) wies vor seiner Reparatur diverse Probleme und optische Fehler auf, weil seine Spiegel-Flächen völlig falsch geschliffen wurden. Ein kompliziert geschliffener Korrektor bietet heute eine entsprechende Korrektur der Bildfehler.
Das menschliche Auge leidet unter einer Fülle von Fehlern, nämlich Bildfeldwölbung und Astigmatismus, weswegen visuelle Begutachtung von Optiken keine wirklich gute Basis für eine Bewertung darstellen.
Ein "gutes" Teleskop:
Bei fotografisch eingesetzten Teleskopen muss man dies so formulieren, daß die Forderung lautet: Die Restfehler müssen unterhalb der Detektorauflösung liegen. Was bei zunehmend kleineren Pixeln immer schwieriger wird. Deswegen kann man mit modernen digitalen SLRs auch keine alten Photoobjektive oder einfache Teleskope verwenden. Sogar ein zusätzlicher Farbfilter im Strahlengang bewirkt zusätzliche, optische Fehler, da er als optisches Element wirkt (wegen seiner Glasdicke, auch wenn er keine Linse im herkömmlichen Sinne ist). Dies gilt sogar für die üblichen Glasplatten vor einem photoelektrischen Detektor (CMOS Chip oder CCD in digitalen Kameras). Daher müssen Optiken, die hierfür geeignet sind anders gerechnet werden und diese Glasplatten als "Linsen" mit in die optische Kalkulation einbeziehen. Die Anpasung der Optik an die Kamera ist also ausschlaggebend. Hinzukommt bei digitalem Einsatz das Samplingtheorem, das besagt, daß die Auflösung punktförmiger Lichtquellen idealerweise zwei Pixel beträgt.
Literatur:
Wer mehr über die möglichen optischen Fehler lesen möchte und welche typisch für welche der vielen verschiedenen Teleskopbauformen sind, dem empfehle ich beispielsweise das Buch von "Astroptik" von Uwe Laux. Es behandelt typische Fehler der einzelnen Teleskopbauformen.
15-mal bearbeitet. Zuletzt am 28.09.07 01:08.
