Völlig
anders ist das folgende Beispiel. Hier sorgt ein unterkorrigierter Spiegel
mit hochgezogenem Rand
im extrafokalen
Sternscheibchen für einen kräftig ausgefransten Rand. In diesem
Fall kann man bereits im extrafokalen Sternscheibchen, linkes Bild,
die gesamte Topografie erkennen, rechts das PhasenKontrast- Bild.
Wer hingegen bei seinem Sterntest diese Bilder sieht, hat außer
einer ganz zart abfallenden Kante weiter nichts zu befürchten. Dies
erkennt man am "Lichtwulst" in der rechten extrafokalen Aufnahme, die am
künstlichen Stern bei doppelter Genauigkeit in Autokollimation gemacht
wurde. Es war ein Spitzen-Spiegel mit einem kleinen Schön- heitsfehler,
der sich aber abblenden läßt, aber nur für die Perfektionisten
sinnvoll.
Mit dem Sterntest
läßt sich der Justierzustand sehr gut beurteilen. Astigmatismus
von Haupt- oder Fang- spiegel ist klar zu erkennen, die Glätte der
Politur ebenfalls. Als quantitativer Test wird der Sterntest leider oft
überschätzt. Es ist ein schneller Test für die Praxis aber
mehr auch wieder nicht.
02. Der
Ronchi-Gitter-Test (siehe
auch die Einzelberichte in Berichts-Übersicht)
Prinzipiell
ist dieser Test ein Test mit einem verkleinerten Gartenzaun, etwa 10 senkrechte
"Latten" und ihre Zwischenräume pro mm. Diesen "Zaun" stellt man intra-
oder extrafokal in den von der Optik erzeugten Lichtkegel, kurz vor oder
hinter dem Fokus. Ist die Optik in Ordnung, bekommt das Auge Bilder zu
sehen, wie die zwei folgenden.
Der Ronchi-Gitter-Test
ist ein weiterer sehr aussagekräftige Test, den der Sternfreund
mit einem auf- gedampften Ronchi-Gitter (10 - 20 lp/mm Gitterkonstante
gibt es bei jedem Händler) direkt am Stern durchführen kann.
Man sollte ihn grundsätzlich intrafokal benutzen. Jedenfalls sind
alle Beispiel intrafokal entstanden: Dieser Hersteller ist für seine
hochwertigen Spiegel hinlänglich bekannt - allerdings
auch zu einem hochwertigen Preis. Neben der perfekten Parabel zeigt dieser
Test intrafokal in Autokollimation eine ruhige, gleichmäßige
Fläche zwischen den hellen Streifen, ebenso schnurgerade die Beugungslinien
dazwischen. Hier haben wir es mit einer äußerst glatten, zonenfreien
Fläche zu tun. Aber auch preisgünstigere Hersteller schleifen
solche guten Spiegel.
Ähnlich
gut ist die Qualität eines bekannten fernöstlichen Spiegel-Lieferanten,
eine hauchzarte Zone schmückt den Rand bei ca. 90%. Auch mit diesem
Spiegel kann man eine optimale Leistung garantieren, ohne einen Prüfer
bemühen zu müssen. Alle diese
Testbilder entstanden in Autokollimation gegen einen Planspiegel in doppelter
Genauigkeit.
Für die
Ermittlung der sphärischen Abweichung einer Optik ist der Ronchi-Gitter-Test
ideal. Im linken Bild kann man den farbabhängigen Öffnungsfehler
(Gauß-Fehler) als zarte Überkorrektur erkennen, während
rechts das Multiscope, die Neuentwicklung eines Schiefspieglers eine Unterkorrektur
erkennen läßt. (Bei Überkorrektur fallen intrafokal die
Randstrahlen länger als die Mittelpunktsstrahlen, das Gitter verformt
sich bauchig.)
Eine solche
Ronchi-Gitter-Aufnahme ist eine Katastrophe.
... das zeigte
bereits der dazu durchgeführte Sterntest klar und eindeutig. Leider
wurde dieser
Test vor dem
Kauf nicht gemacht.
Die Stärke
des Ronchi-Gitter-Test:
Der Ronchi-Gitter-Test
zeigt eindeutig die Korrektur eines opt. Systems, zeigt Zonen und abfallende
Kante, und zeigt ganz klar den Zustand der opt. Flächen bzw. die Summe
der opt. Flächen. Er zeigt nur begrenzt Astigmatismus und taugt nur
bedingt zur Ermittlung von PV- und Strehl-Werten, obwohl es dafür
Programme gibt.
Damit ist der
Teil der Tests, die der Sternfreund am nächtlichen Himmel selbst ausführen
kann, (außer natürlich noch dem Foucault-Test), schon
erschöpft. (Den
Roddier- Test will ich der Vollständigkeit halber
ebenfalls erwähnen als quantitativen Sterntest.)
Fazit: Die
gerade beschriebenen beiden Tests kann jeder Teleskop-Besitzer selbst am
Sternhimmel durchführen. Wer damit richtig umgehen kann, erfährt
bereits damit die volle Wahrheit.
03. Der
Foucault-Test
Beim Foucault-Test
schneidet eine scharfe Kante oder Rasierklinge den Lichtkegel exakt im
Fokus ab. Da der Fokus im Raum verteilt ist, und nie exakt nur in einer
Ebene bzw. Punkt, das wäre der Idealfall, entsteht bei richtiger Position
der Schneide ein Schattenbild, das überdimensioniert die "Landschaft"
der opt. Fläche und deren Wellenfront sichtbar macht.
Der Foucault-Test
ist ein typischer Labor-Test, der am genauesten bei einer Autokollimations-Anordnung
funktioniert, siehe die Abbildung. Am Stern kann man ihn zur Beurteilung
der Luftunruhe einsetzen, aber viele Spiegelschleifer benutzen ihn als
"einzig wahren" Test für die Parabelkorrektur und vor allem, für
quantitative Aussagen. Und da ist dieser Test überfordert und liefert
zu gute PV-, RMS- und Strehlwerte ab.
Bei einem mäßig
guten Spiegel schaut das in Autokollimation so aus:
Als Topografie-Test
zur Ermittlung der "Landschaft" einer Fläche, ist dieser Test nahezu
unübertroffen wegen seiner Empfindlichkeit. Zur
Ermittlung von PV-, RMS- und Strehl-Werten ist selbst der weiterführende
caustic-Test kritisch, weil er auf einer
Linie mißt, und nicht
auf einer Fläche.
Die Schutzbehauptung,
daß der Spiegel ja rotationssymmetrisch sei, stimmt bereits bei einer
astigmatischen
Fläche nicht mehr. Astigmatismus wird
mit diesen Tests nicht erfaßt, auch
andere
irreguläre Flächen-Strukturen nicht. Dadurch ergibt sich gerade
beim Peak to Valley Wert
eine irritierende
Differenz: Während durch die Linien-Messung
sehr kleine PV-Werte die Regel
sind und
hartnäckig verteidigt werden, entsteht über
die Interferometer-Flächenauswertung
ein Gesamt-PV-Wert,
in den zuallererst der Astigmatismusals
Fehler eingeht und andere
Flächen-Unregelmäßigkeiten.
Weil aber manche
Spiegelschleifer keine andere Möglichkeiten haben, Flächen auch
als Flächen zu messen, läßt sich dieser Disput mit ihnen
nicht klären. Der geneigte Leser wird mir glauben, daß ich endlose
weitere Bilder des Foucault-Testes anzubieten hätte. Die schaut er
sich aber besser bei einem Treffen bei mir auf dem Monitor an.
04. Der
Phasenkontrast- oder Rauhheits-Test (eigener
Bericht)
Prinzipiell
wird bei diesem Test das direkte Licht mit einem Filter auf unter 1% gedrückt
und
dann mit
dem benachbarten Streulicht geringer Intensität verglichen. Über
diesen Phasen-
additions-Effekt
kommen die unruhigen Strukturen im rechten Beispiel sehr deutlich zum
Vorschein.
siehe auch: http://www.astrosurf.com/tests/contrast/contrast.htm#haut
Allmählich
setzt sich die Erkenntnis durch, daß der Strehlwert einer Optik zwar
wichtig, aber nicht alles ist. Hohe Vergrößerungen mit hohem
Kontrast sind nur bei besonders glatten Spiegeln möglich. Es ist das
Streu- licht, das den ungetrübten Blick entscheidend stören kann.
Dieser
Test ist auf einer anderen Seite näher beschrieben:
Auch bei diesem
Test gäbe es noch viele beeindruckende Bilder, die aber dem Sternfreund
erst etwas nützen, wenn es sich um sein eigenes Teleskop handelt.
05. Der
Interferometer-Testsiehe
auch Bericht Bath-Interferometer
Je nach Setup,
läßt sich der Test in Autokollimations mit doppelter Genauigkeit
durchführen, in Kompensation gegen eine Plankonvex-Linse oder gegen
einen Kugelspiegel in einfacher Genauigkeit, oder einfach aus dem Krümmungsmittelpunkt
der Kegelschnitt-Fläche, also Ellypse, Parabel oder Hyerbel. Das folgende
Beispiel ist ein temperatur-"verbogener"
perfekter
Newtonspiegel,
weil die Rückseite ca. 2 Grad Celsius wärmer ist, als die Spiegelvorderseite.
Diese Situation
hat man vor allem nachts bei fallenden Temperaturen.
Das Gegenbeispiel
ist ein unterkorrigierter Newton-Spiegel mit der Durchbiegung in die andere
Richtung.
Rechts im nachfolgenden
Bild erkennt man eine höllisch überkorrigierte Sphäre, in
diesem Fall ist es eine Parabel aus dem Krümmungsmittelpunkt, die
im Krümmungmittelpunkt nichts anderes ist als eine überkorri-
gierte Sphäre. Links daneben ebenfalls ein wichtiger Test auf möglichen
Astigmatismus, der beson- ders bei großen Spiegel wichtig ist.
Dabei muß große Sorgfalt auf die Spiegellagerung gelegt werden.
06. Der
visuelle Spalt-Test
Dieser viselle
Test kommt der Praxis am nächsten. Leider gelingt es mir nur bei hochleistungs-Optiken,
diesen Spalt bei 1000-2000-facher Vergrößerung noch gut dokumentieren
zu können. Bei Standard-Optiken sind nur die groben Strukturen wie
die beiden "Nasen" rechts zu erkennen oder "ersaufen" im Streulicht. Wobei
unterschieden werden muß in Hintergrund-auf- hellendes Streulicht
und in Zonen-Streulicht, das für die unscharfen Kanten verantwortlich
ist.
Bis auf den
Spalttest kann man also alle diese Labor-Tests wunderbar dokumentieren
und damit vergleichen und auswerten. Keiner
dieser Tests darf man verabsolutieren.
Sie prüfen und ergänzen sich gegenseitig und liefern in der Summe
eine brauchbare Gesamtwürdigung des jeweiligen Teleskopes ab.
07. Quantitative
Auswertung mit FringeXP
Seit einiger
Zeit gibt es ein Auswert-Programm,
FringeXP, das man u.a. hier
downloaden kann mit einer kleinen Anleitung. Bis
zu F/4.5 Newtonspiegeln kann man mit ziemlicher Genauigkeit einen Newton-Spiegel
über ein Interferogramm (z.B. mit dem Bath-Interferometer)
aus dem Krümmungs- mittelpunkt auf Null umrechnen, ja sogar sein thermisches
Verhalten durch die "best fit conic constant" simulieren, z.B. bei unterkorrigierten
Newton-Spiegeln. Damit kann der interessierte Sternfreund selbst überprüfen,
ob die vom Prüfer ermittelten Werte realistisch sind oder nicht und
die Diskussion um überzo- gene Strehl-Werte wird vielleicht etwas
realistischer, wenn man auch das folgende Beispiel entspannt aufnimmt.
Zum Schluß
ein professionelles Testergebnis:
Allen strehlsüchtigen
Sternfreunden sei dieses Bild als ernstgemeinte Mahnung vorgehalten.
Drei Dinge machen einen guten Spiegel
aus:
- ein Strehl, deutlich über
0.80
- eine möglichst zonenfreie
und glatte Oberfläche
- eine hochreflektierende Beschichtung
An Optiken isoliert nur den hohen Strehlwert zu betrachten, was nur
bei glatten Flächen sinnvoll ist, oder den Peak
to Valley Wert zu verabsolutieren, ohne Diskussion darüber, wie
er zustande kam, ist unsinnig. Es zählt die praktische Beobachtung
und das Ergebnis mit diesen Teleskopen! Siehe
hier: