[afgesplitst] f/4 Newton: comacorrector of niet?

[svdwal]

Dat is dan weer het voordeel van een compacte kijker, kan je een goedkopere auto kopen en met het bespaarde geld wat leuks

Zonder gekheid, ik zie dit als een speurtocht naar een zo groot mogelijke kijker voor zo weinig mogelijk. Dat is persoonlijk, en sommige mensen vinden het ene gemis acceptabel, en anderen een ander gemis.

 

[Jef De Wit]

Gelukkige eigenaar van een 30 cm f/4 zonder comacorrector. Ik heb me wel laten vertellen dat ik er best nooit eentje probeer... anders ben je verkocht. Ik was ook ooit gelukkig met een Baader folie op m'n 8 cm (voor de zon), tot iemand er een Herschel prisma instak.

 

[Roel]

Zonder gekheid, ik zie dit als een speurtocht naar een zo groot mogelijke kijker voor zo weinig mogelijk.

Dat is echt veel te kort door de bocht.
Als het zo goedkoop mogelijk moest had ik wel een tweedehands GSO gekocht.

Er zijn bij een telescoop nog wel wat andere punten belangrijk behalve coma: ruwheid, astigmatisme, goede rand, zones, sferische abberatie, etc. Allemaal op het hoogste niveau bij deze spiegel, en voor de beeldkwaliteit stuk voor stuk belangrijker dan wat coma buiten het centrum.

 

[svdwal]

"Zo weinig mogelijk, maar niet te weinig", om Einstein te parafraseren.

 

[Roel]

Om terug te komen op het "coma-arme gebied". Dat is 1,54 boogminuten (1,86 Jupiterdiameters) bij een 16" f/4. Aan de rand van het gebied wordt de strehlratio verlaag met 5%. Als ik het goed begrijp is een Strehl 0.97 spiegel aan de rand van dat gebiedje dus even goed als het centrum van een spiegel met een strehlverhouding van (0.97 - 5%=) 0.92. Dat is eigenlijk nog steeds prima.
Ik ben benieuwd hoe groot het gebied is waarin een 0.97 spiegel nog "diffriction limited" is, dus ongeveer 0.80 presteert. Hoe zou ik dat kunnen uitrekenen?

Ook niet onbelangrijk is de vergroting waarop bij een 40cm de diffratielimiet bereikt/zichtbaar wordt, en of dat überhaupt een vergroting is die je in de praktijk gebruikt. Ik kan me voorstellen dat bij je een kleine telescoop al snel tegen vergrotingen aanzit die daar bovenuit komen. Een 10cm telescoop gebruik ik bijvoorbeeld zeer regelmatig voor vergrotingen van 200x, maar 500x in mijn 25cm.... Ik zit niet zo heel diep in deze theorie, dus misschien kan iemand uitleggen hoe dit zit?

 

[EdwardB]

http://www.brayebrookobservatory.org/BrayObsWebSite/HOMEPAGE/forum/AA_error_article.pdf

Hier wordt de berekening van Sidgwick gehanteerd en die is de strengste.
Voor coma diffraction limited rand van het veld is 0,23mm radius voor f/4 Newtons en voor een 400/1600 leidt dat tot een cirkel van 59,3 boogseconden waarbinnen het difffraction limited is.
Op Cloudynights worden naast Sidgwick ook mildere berekeningen (Sinnot) genoemd https://www.cloudynights.com/topic/577301-coma-free-zone-calculation/

Edit: Strikt genomen geldt dit bij een ideaalstrehl van 1.00 dus helemaal diffraction limited zal het niet precies zijn op die grens, maar met 0,97*0,80 kom je op ca. 0,78 wat erg in de buurt ligt. De kwaliteit van de vangspiegel zal een grotere rol spelen. Als die bijvoorbeeld net als de hoofdspiegel een Strehl heeft van 0.97, dan kom je al op 0,94 voor de gezamenlijke Strehl.

 

[janvangastel]

Ik ben benieuwd hoe groot het gebied is waarin een 0.97 spiegel nog "diffriction limited" is, dus ongeveer 0.80 presteert. Hoe zou ik dat kunnen uitrekenen?

In de figuur die ik laatst (zie vorige pagina) gepost heb staat behalve de lijn die een daling van 5% Strehl aangeeft, ook een (paarse) horizontale lijn die aangeeft wanneer de Strehl met 20% is gedaald. Van een ideale spiegel is dan dus nog 0.80 Strehl over, wat de diffractielimiet is. Dus zeg maar gelijk aan het vroegere 1/4 lamda criterium. Die kwart lambda heeft overigens wel alleen betrekking op sferische aberratie, alle andere zaken, zoals astigmatisme worden daarbij geacht niet aanwezig te zijn.

Ook niet onbelangrijk is de vergroting waarop bij een 40cm de diffratielimiet bereikt/zichtbaar wordt, en of dat überhaupt een vergroting is die je in de praktijk gebruikt.

Die ligt bij ideale optiek, aldus de overlevering, op ongeveer een vergroting van 2x de diameter van de spiegel, dus 800x in dit geval. Maar in de praktijk zul je (bij goede optiek) vrijwel altijd beperkt worden door de seeing en niet door de diffractielimiet van je optiek. En dan heb je natuurlijk nog het effect van de obstructie, van de kwaliteit van je vangspiegel, van je oculair, van de baffeling van de telescoop...etc. In de bijlage de daling van de Strehl door de obstructie. Strikt genomen mag je dat geen daling van de Strehl noemen van optici, maar het komt op hetzelfde neer, zie http://janvangastel.nl/Astronomy/Obstructie.pdf

 

[PatrickB]

Testen:
Ik heb onlangs leren werken met de Bath-interferometer (Online workshop 'Bouwen en gebruiken van de Bath interferometer'.) en weet nu al een beetje hoeveel zorg het vraagt om aan te tonen dat een spiegel 0.97 Strehl is (temperatuursgestabiliseerd, verzorgde ophanging, geen levende wezens in de buurt). Alé, ik kan dat alleen vermoeden want zelf ik heb er spijtig genoeg heb ik er zo geen .
Zelfbouw:
De meeste van mijn oude spiegels, geslepen met enkel Foucault-test, blijken nu achteraf met Bath-test (slechts) rond tussen de 0.80 tot 0.90 te zitten. Vooral rest-astigmatisme was blijkbaar onzichtbaar voor mijn Foucault. Hetgeen me laat vermoeden dat het "vroeger" moeilijk was om aan te tonen dat een spiegel, volgens Bath-test echt boven de 0.90 Strehl ging.
Commercieel:
Als ik hierop (cloudynights, P-V, RMS, Strehl #s) mag vertrouwen, mag je je met een spiegel uit het commerciële circuit bij de gelukkigen rekenen als je spiegel >0.90 Strehl is.
In het veld:
Het aantal keren op een jaar dat de condities zo zijn dat je boven 0.90 Strehl zou kunnen zitten is op één hand te tellen: hoe groter de kijker hoe zeldzamer. Bovendien een absolute voorwaarde bij Newton kijkers is dat je bij koude nachten goed in gepakt bent (vermijden van persoonlijke convectiewarmte), geen obstructie (vorige post van Jan) en vooral niet meer ademen .
Mijn kijker(s) zijn niet steeds perfect gecollimeerd, maar ik kan er toch nog kijkplezier aan beleven, zeker bij lage vergrotingen.

Samenvattend, ik denk dat de meerderheid van de mensen veel plezier beleven aan beelden van >0.70 Strehl.

Maar wat zou de Strehl tolerantie zijn van de Parcorr zelf?
Al ooit iemand Strehl waarden gezien doorgemeten van spiegel+Paracorr, getest in autocollimatie?
Wat is de degradatie on-axis?

Patrick

 

[sixela]

On axis heb je afhankelijk van de afstand wat over- of ondercorrectie (sferische aberratie).

Met een Type 2 nauwelijks als je maar boven de f/3,3 blijft, tenminste met de comacorrector op de optimale afstand voor comacorrectie.

Maar meestal genereren oculairs een pak meer sferische aberratie rond f/4. Soms kun je de Paracorr “detunen” om te compenseren, ten koste van de comacorrectie aan de rand.

 

[EdwardB]

Maar wat zou de Strehl tolerantie zijn van de Parcorr zelf?
Al ooit iemand Strehl waarden gezien doorgemeten van spiegel+Paracorr, getest in autocollimatie?
Wat is de degradatie on-axis?

Naast de gecombineerde 'optische systeemeffecten' zoals sferische aberratie die Sixela noemt, is het ook interessant om uit te vinden hoe hoog de oppervlakte-/polijstnauwkeurigheid van de lenzen van de Paracorr zelf is is. Ook die van andere optische delen zoals barlows en oculairs kan je meenemen. Ik neem aan dat de glasoppervlakten daarvan ook allemaal aan een bepaald minimum-strehl moeten voldoen om bijvoorbeeld niet te veel verstrooiing te introduceren. Als mijn redenering klopt, dan moeten die allemaal een zeer hoge nauwkeurigheid hebben. Bij een zeslenzig oculair als een Panoptic samen met de Paracorr (vierlenzig) heb je te maken met twintig lensoppervlakken. Met 0,995 Strehl per lensoppervlak zal het totaal van Pan/PC-combinatie nog net boven de 0,9 zitten. Bij 0,99 wordt het totaal nog maar slechts zo'n 0,82.

 

[Roel]

Ik vermoed dat de verlaging van de strehlratio in het centrum door gebruik van een CC + veellenzig oculair niet groot is en niet zal opwegen tegen de verbetering aan de randen, maar het is zeker een interessante vraag. Zeker in het geval van iemand als ik, die niet meer dan een naakte DeLite (4 lensgroepen) aan de optische trein toevoegt. Zal het beeld in het centrum van zo'n Delite scherper zijn dan in het centrum van een Ethos+CC?

 

[EdwardB]

Ik denk dat alle oculairreeksen van TV een zeer hoge polijstkwaliteit hebben, en dat de onderlinge verschillen klein zijn. Van de Delites wordt op Cloudynights soms gezegd dat ze net wat beter zijn dan Ortho's, dus misschien dat je bij een directe vergelijking achter de telescoop iets zou zien vergeleken met een Ethos.

Misschien is het in de fabriek praktisch gezien ook niet zo heel moeilijk om met net wat meer tijdsinvestering snel een hoge polijstkwaliteit te krijgen en dus een zeer hoge strehl, maar door de meer tijd die het kost ook de productiekosten stijgen. Oculairlenzen zijn relatief klein en hebben vrijwel altijd een sferisch oppervlak. In heel goedkope oculairen zie je al gauw wat scatter om planeten.

 

[rweust]

Ik heb een 10" f/5 spiegel een GSO, maar volgens de metingen van Jan, met Bath, wel toevalligerwijze een goede spiegel 0,97 Strehl. Ik gebruik hem alleen visueel. Eerst met Hyperions, als oculair, maar dan bleven de sterren aan de rand duidelijk wazig (astigmatisme, bekend bij Hyperions op snelle telescopen). De ES 68 graden reeks oculairs (ik gebruik de Maxvisions) hebben hier minder last van, maar dan zie je weer duidelijk coma aan de rand van het beeld.

De twee-lens Ross type coma corrector van Skywatcher die ik eers bezat bracht weing verbetering hierin, coma verdween iets, maar sferische aberratie kwam weer terug aan de rand van het beeld. Toen ik over ben gegaan op betere oculairs, Delos 6, 10 en17,3 mm werd de coma aan de rand wel weer hinderlijk, vond ik. Op aanraden van Alexis heb ik toen een 4-lens GSO coma corrector aangeschaft, dit werkt bij mij weldegelijk. Niet eens zo'n dure corrector, iets van 120 euro meen ik. Wel is het lastig om alle oculairs op de goede afstand te krijgen, de oculairhouder die er bij zit slaat nergens op, maar dit heb ik opgelost door zelf houders en afstandringen te maken op de draaibank. Optisch doet deze GSO 4-lens coma corrector het echter wel goed op een f/5 Newton.

Visueel, deep sky, geeft een coma corrector op een goede f/5 Newton spiegel, met goede oculairs dus weldegelijk een goed merkbaar verschil. Aan de rand van een 68 graden beeldveld zie je al duidelijk verschil, sterren vegen niet meer uit aan de rand, zijn veel ronder, zo niet puntjes bij goede omstandigheden. Ik plaats standaard deze GSO coma corrector bij visueel waarnemen.

 

[EdwardB]

Aan de rand van een 68 graden beeldveld zie je al duidelijk verschil

Vanaf hoeveel graden buiten het centrum begin je het verschil te zien tussen met of zonder de comacorrector?

 

[Roel]

Goed punt. De rand van een 100 graden oculair ligt kilometers verder van het centrum dan de rand van een 62 graden oculair. (Ik heb wel eens gelezen dat een CC bij een Plössl i.c.m. f/4 niet eens zin heeft..)

Mensen met een Paracorr zullen zich in het algemeen niet beperken tot >65 graden beeldvelden, dus de vraag is ook in hoeverre dat "essentieel" alleen gebaseerd is op ervaringen met echte widefielders.

 

[EdwardB]

Dat met de Plössl is denk ik vooral omdat die in korte telescopen niet goed gecorrigeerd is voor randastigmantisme. De CC haalt de coma wel weg, maar het randastigmatisme overheerst dan nog steeds.

Op CN zijn er ook wel eens vergelijkingen en de consensus is dat het beeld met een kwaliteitsoculair zonder CC altijd beter is dan een budgetoculair met CC. Met Delites en Panoptics zit je dus wel goed. Zie bijvoorbeeld: https://www.cloudynights.com/topic/561299-fast-newtonians-paracorr-and-cheap-eyepieces/

 

[rweust]

Dit was ook het probleem bij de 70 graden virtueel beelveld Hyperion oculairs. Op zich prima oculairs, zeer comfortabel met flinke eye relief en grote ooglens, maar op snelle telescopen blijf je randastigmatisme zien en is dit hinderlijk. Op mijn Newton begon op ongeveer 40% van de rand al een vage, vettig uitgesmeerde streep merkbaar te worden, naar de rand toe steeds erger. In deze veeg was ook coma opgenomen, de veeg liep uit in een wazige komeet staart. De Ross 2-lens coma corrector van Sky-Watcher werkt hier niet op deze 10" f/5 Newton met Hyperions. Het randastigmatisme uit het oculair doet ie niets aan, natuurlijk, de coma kan wel wat verminderd worden, maar deze Ross coma corrector geeft er sferische aberratie voor terug. Het wordt met deze Ross coma corrector minder een streep met uitlopende staart, maar meer een grotere, wat uitgerekte "blur" op een ster aan de rand van het beeld.

De 17,3 mm Delos is een zeer goed 72 graden virtueel beeldveld oculair en laat zonder corrector dus coma goed zien op mijn f/5 Newon, komeet staartjes worden echt al zichtbaar vanaf zo'n 35% van de rand. Randastigmatisme heeft dit duurdere oculair uiteraard veel minder last van, dus dan wordt de coma weer hinderlijk bij deep sky waarnemen, zelfs op deze standaard vergroting van 70x. De goedkope GSO 4-lens coma corrector haalt deze coma hier eigenlijk al vrijwel helemaal weg. Bij hogere vergroting met een 6 mm (210x) en 10 mm Delos (125x) zie ik nog wel iets coma aan de uiterste rand (laatste 10% van het beeld).

Een Paracorr 2 zal zeker nog beter presteren dan de GSO, vooral op gebied van sferische aberratie, maar wat de GSO 4-lens coma corrector hier aan aberratie veroorzaakt, valt eigenlijk altijd ruimschoots weg in de "blur" van de seeing en transparantie in Nederland en sterren blijven wel rond, ook aan de rand, wat niet het geval is bij coma en randastigmatisme. Het is het prijsverschil met een Paracorr van meer dan 400 euro niet waard in mijn opstelling om hier in te investeren, bij een snellere Newton dan f/5 waarschijnlijk wel weer of bij een groter virtueel beeldveld dan 72 graden, maar hier heb ik geen behoefte aan. Ik wil een comfortabel oculair, waar ik lang door kan kijken, ruime eye-relief, grote ooglens en vind 72 graden virtueel beeldveld dan ruimschoots genoeg, zonder helemaal in het oculair te moeten kruipen. Ik verwacht dan wel een zo goed mogelijk beeld.

Ik gebruik visueel op een 10" f/5 Newton met goede spiegel en goede oculairs dus altijd deze GSO 4-lens coma corrector. Wel heb ik gezorgd voor houders die wisselen van oculair makkelijk maken en altijd de goede afstand van field-stop tot coma corrector waarborgen. Zie ook dit topic:

Alles parfocal op een coma corrector

Robert.

 

[svdwal]

Goed punt. De rand van een 100 graden oculair ligt kilometers verder van het centrum dan de rand van een 62 graden oculair. (Ik heb wel eens gelezen dat een CC bij een Plössl i.c.m. f/4 niet eens zin heeft..)

Mensen met een Paracorr zullen zich in het algemeen niet beperken tot >65 graden beeldvelden, dus de vraag is ook in hoeverre dat "essentieel" alleen gebaseerd is op ervaringen met echte widefielders.

Je zegt eerder dat het coma-arme gebied bijna 2 jupiters is, dus 2 boogminuten. Dat is ook bij een 50 graden-oculair alleen maar het centrum. 50 graden/ 100x is 30 boogminuten, en bij 200x 15 boogminuten.

 

[Roel]

Dat bedoelde ik niet. De sterretjes aan de rand van het beelveld van een 100 gr. oculair zijn sterker vervormd door coma dan sterretjes aan de rand van een 50 gr. oculair. Bij een Ethos zal je dus eerder een CC willen hebben dan bij een Plössl (als het puur gaat om randscherpte.)

 

[svdwal]

In een 100 graden oculair is het nog veel erger, maar in 50 graden oculair zie ook al zo veel coma dat 50 graden ook te groot is, als het niet zien van coma aan de rand van een smalbeeld oculair een doel is.