Berechnung effektive Öffnung beim Schmidt Cassegrain?

Refraktor, Newton, Maksutov, Binokular...
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Puukka
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Berechnung effektive Öffnung beim Schmidt Cassegrain?

Beitrag von Puukka » 31.03.2016, 20:54

Vorweg, ich war in Mathe immer eine Niete.

Jetzt bin ich auf diesen interessanten Artikel mit den klassischen Optikmythen gestossen und speziell 2.
"Ein SC8 zeigt bei Deep Sky immer mehr als ein 6" Refraktor wegen der grösseren Lichtsammelleistung" interessiert mich derzeit.
http://rohr.aiax.de/2003-4_gesamt.pdf

Laut dem Bericht Seite 22 kommt der Autor bei einem Meade SC8" auf einen Lichtverlust von 54% (Obstruktion, Schmidtplatte, zweimal Spiegel, leichte Dejustage) und auf eine effektive Öffnung von 5,9".
In der Tabelle Effektive Lichtsammel-Öffnung (Seite 24) sogar nur 5".

Das wäre allerdings schon sehr heftig. Oder hat sich seit 2003 etwas verbessert?

Jetzt würde ich gerne mal die effektive Lichtsammelöffnung meines Celestron C6 der letzten Generation ausrechnen.
Nach der Formel Effektive Öffnung=Quadratwurzel von (Durchmesser HS² minus Durchmesser FS²)
komme ich auf einen Durchmesser von 140mm anstelle der 150mm (55mm hat der FS)
Das wären gerade mal 6,7% Lichtverlust, oder irre ich mich da?

Ich habe nämlich zum SC8 gefunden:
Secondary Mirror Obstruction : 2.5 in (63.5 mm)
Secondary Mirror Obstruction by Area : 9.8 %
Das würde aber nicht mit meiner Rechnung zusammenpassen, denn bei HS=200 und FH=63,5 komme ich gerade auf 5% Flächenverlust

Weiters weiß ich jetzt nicht, wie ich die Verluste von Schmidtplatte (2x4%?) und die Verluste der Spiegel von HS und FS berechnen sollte.
Vielleicht könnt Ihr mir da auf die Sprünge helfen?
LG Herbert

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TONI_B
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Re: Berechnung effektive Öffnung beim Schmidt Cassegrain?

Beitrag von TONI_B » 01.04.2016, 07:19

SC8:

FS: 63,5^2=4032,25
HS: 200^2=40000

D.h. der FS nimmt ziemlich genau 10% der Fläche des HS ein.

2x4% Verlust an de Schmidtplatte würde es nur dann geben, wenn diese nicht vergütet ist. Heutzutage erreicht man bei guter Beschichtungstechnologie 95-98% pro Glas-Luft-Fläche an Transmission.

Die Reflexion an den Spiegel beträgt bei reinem Al ca. 90-92%. Bei sog. "enhanced" Al- oder Ag-Schichten kommt man auch bei den Spiegeln auf bis zu 98%.

Ergibt als im besten Fall 8% Verlust an Transmission und im schlechtesten Fall 25% Verlust. Ich würde bei den heutigen Geräten von 10-12% Verlust ausgehen.

Damit komme ich bei einem 8"SC auf ca. 180mm effektiven Durchmesser. Der Kontrast sinkt natürlich gegenüber einem Refraktor. Aber je nachdem wie viele Gals-Luft-Flächen ein Refraktor hat und wie gut diese Flächen vergütet sind, verliert auch dieser auch ein paar % an Transmission.
lG
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Re: Berechnung effektive Öffnung beim Schmidt Cassegrain?

Beitrag von Puukka » 01.04.2016, 09:58

Hallo Toni

Danke für die tollen Infos, das würde auch meine visuellen Vergleiche bestätigen.
Ich hatte mein C6 mehrmals mit dem FH 120/1000er Refraktor und mit dem 100/900er ED parallel verglichen.
Beim 120er konnte ich bei gleicher Vergrößerung keinen Unterschied punkto Helligkeit oder Deutlichkeit feststellen, mein 100er zeigt jedoch meiner Meinung nach die Objekte etwas schwächer.

Hab jetzt die offenbar richtige Formel gefunden
(rFS²xPi/rHS²xPi)x100
Ergibt beim C8 10% Lichtverlust durch den Fangspiegel.

Somit Beim C6
FS55mm, HS150mm
2374,625/17662,5x100=13,4% wenn ich noch die Schmidtplatte und Spiegeln mit 10-12% rechne wären es ca. 25%
Also ein Durchmesser von 112,5mm
Das würde in etwa meinen visuellen Vergleichen entsprechen. Dieser Werbespruch ist aber nur Theorie :wink:
Das Celestron 6" F10 Schmidt Cassegrain Teleskop bietet etwa 40% mehr Licht, als ein Refraktor mit 5" Öffnung bei deutlich weniger Transportaufwand.

Man sieht auch, dass aufgrund der etwas niedrigeren Obstruktion des C8 der "Wirkungsgrad" besser als beim C6 ist.
Beim 6"RC ist es dann noch böser. FS77mm, HS152mm. Da komm ich auf 25,7% +10-12% entspricht 97mm
LG Herbert

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Re: Berechnung effektive Öffnung beim Schmidt Cassegrain?

Beitrag von TONI_B » 01.04.2016, 11:49

Die "Richtige Formel" ist gleichwertig zu deiner ersten und meiner Rechnung, weil sich Pi rauskürzt und es egal ist, ob man den Radius oder den Durchmesser nimmt. Da kürzt sich der Faktor 2 raus...
lG
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Re: Berechnung effektive Öffnung beim Schmidt Cassegrain?

Beitrag von Puukka » 01.04.2016, 18:38

Hmm, wie kommen die eigentlich beim GSO 6" RC auf das?
Die höhere Obstruktion frisst doch mehr Licht.
♦ höhere Lichtstärke als Celestron 6" SC Teleskop oder Skywatcher 6" Maksutov
LG Herbert

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Re: Berechnung effektive Öffnung beim Schmidt Cassegrain?

Beitrag von TONI_B » 02.04.2016, 07:04

Weil die geometrische(!!) Lichtstärke so definiert ist!

Blende=Brennweite/Öffnung(=Durchmesser); F=f/D

Beim RC ist F=8 und beim SC ist F=10 (meistens).
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Re: Berechnung effektive Öffnung beim Schmidt Cassegrain?

Beitrag von Puukka » 02.04.2016, 08:10

Hallo Toni

Ah, stimmt, danke! Hier wird halt die Theorie hervorgehoben.
Wobei mir die f/8 auch für meinen C6 besser gefallen würden.

Der C8 reizt mich auch schon länger, nachdem ich nur visuell unterwegs sein möchte, macht mir dieses "Tom Johnson Kompromiss Kompakt Design" nichts, jedoch die Brennweite bei f/10 macht Starhopping über Okular anstrengend.
Reducer in Kombination mit 2" Weitwinkelokular und der festen Länge des Zenitspiegels macht visuell nur noch ein schlechteres Bild, auch mag ich im Felde, je nach Objekt, nicht am SC Gewinde herumschrauben müssen. Schließlich ist auch das SC (nicht das EdgeHD mit Linsen im Blendrohr) ein "offenes System", sobald ich den Reducer, der nur direkt am SC Gewinde des Tubus funktioniert, runternehme.

Würde ich ernsthaft fotografieren, wäre das RC Design meine Wahl, weil ich den Einblick von hinten nicht mehr missen möchte, wobei man Kontrastmäßig offenbar mindestens bei 8" ansetzen sollte.
Dein 12" hat ja schon Sternwartenqualität, eine wunderbare Sache.
LG Herbert

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Re: Berechnung effektive Öffnung beim Schmidt Cassegrain?

Beitrag von Puukka » 02.04.2016, 19:33

Ich habe dazu gerade noch etwas Interessantes gefunden:
System Transmission for StarBright XLT coatings: This plot is obtained by measuring the reflectivity of the secondary mirror and the primary mirror and measuring the amount of light transmitted through the coated corrector lens. Each of those values are multiplied together calculate the system transmission. The overall system transmission peaks at 88.9% while the average transmission is 83.5% over the spectrum from 400 to 750 nm.
http://www.celestron.com/university/ast ... ing-system

Also durchschnittlich 83,5% Lichtdurchlass, ergibt 16,5% Lichtverlust

Somit kann ich neu rechnen:
C6 FS56mm HS150mm ergibt 13,9% Lichtverlust durch Obstruktion plus 16,5%=30,4%
Somit ergibt sich eine effektive Öffnung von 104,4mm. Ganz schön happig, wobei ein zu vergleichende Refraktor natürlich auch seine Verluste hat.
LG Herbert

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