Messung der effektiven Brennweite

Messung mit Webcam oder Messokular, Programm "Brennweit-O-Meter"

Einleitung

Die effektive Brennweite ist eine Größe, die durch viele Faktoren beeinflusst wird und die Abbildung in der Fokus-
ebene bestimmt. Die Brennweite des Objektivs oder Haupspiegels eines Teleskops kann durch Barlow- und
Shapley-Linsen oder über Okularprojektion verändert werden und es ergibt sich die Brennweite des gesamten
Systems - die Effektiv-Brennweite.

Weiterhin gibt es Teleskopsysteme, deren Brennweite nicht fixiert ist. Sie ändert sich z.B. mit dem Fokussieren.
Ein SCT ändert z.B. seine Brennweite, da sich der Abstand Hauptspiegel / Fangspiegel ändert.

Setzt man eine CCD-Kamera mit einer Shapley- oder Barlow-Linse ein, dann ist deren Faktor ein anderer wie
bei visueller Beobachtung:
Die Bildebene eines Okulars liegt meist weiter in Richtung Objektiv als die Oberfläche des CCD-Chips.
Der Abstand Linse / CCD ist ein anderer und damit der Faktor...

Es gibt also viele Gründe, die Effektivbrennweite seines Aufbaus auszumessen. Ein weit verbreitetes Meßverfahren
ist die Durchlaufmethode:

Ein fokussierter Stern wird bei abgeschaltetem Montierungsantrieb über eine Skala bekannter Länge laufen lassen
und die Zeit gemessen, die er für diese Strecke benötigt. Diese Dauer und eine Korrektur über den Sternort
(Deklination) reichen aus, um die Brennweite zu bestimmen. Als Skala kann auch die Breite eines CCD-Chips
dienen - Anzahl der Pixel * Breite eines Pixel wird als Strecke genommen, über der die Durchlaufzeit gemessen wird.

Wie gehts?

Ein nahe am Himmelsäquator (DEC = 0°) stehender Stern wird im Fadenkreuzokular eingestellt. Ein m.E. sehr
gutes Meßokular ist das Baader MicroGuide.

Dessen Skala ist hier zu sehen:

Das Okular mit Skala wird so gedreht, dass der Stern auf der Skala läuft, wenn der Montierungsantrieb ausgeschaltet wird.
Wird mit einer CCD-Kamera gemessen, dann muss sie Bilder in schneller Folge, besser einen Video-Strom liefern können.
WebCams sind ideal dafür. Die Kamera wird so gedreht, dass das Bild des Sterns waagrecht läuft. Benutzt man ein Programm,
das ein Fadenkreuz in das Videobild einfügen kann, dann hat man es etwas leichter...
Mit meinem Favoriten K3CCD-Tools geht das!

Nachdem der Stern schön waagrecht / auf der Skala läuft, fährt man ihn aus dem Gesichtsfeld heraus. Die Richtung muss
entgegengesetzt zur Laufrichtung des Sterns bei abgeschaltetem Montierungsantrieb sein. Läuft also der Stern z.B. nach
rechts, dann muss man den Stern nach links aus dem Gesichtsfeld fahren.

Siehe diese Animation:

Der Stern wird nach links herausgefahren, da er ohne Antrieb nach rechts wandert...

Ist der Stern nicht mehr zu sehen, wird der Montierungsantrieb ausgeschaltet und eine Stopuhr zur Hand genommen.

Der Stern wird nun ins Bildfeld wandern - die Zeitnahme beginnt.

Der Stern wandert durch das Gesichtsfeld:

Verwendet man ein Messokular, wird die Stoppuhr beim Eintritt in die Meßskala ausgelöst, bei einer CCD-Kamera
sofort bei Sichtbarwerden des Sterns. Verlässt der Stern die Skala oder verschwindet er aus dem CCD-Bild, dann
wird die Stoppuhr angehalten und die Zeit notiert.

Jetzt müsste der Taschenrechner gequält oder mit Excel gekämpft werden - aber es geht auch einfacher:

Brennweit - O - Meter

Mit dieser gar nicht teuren Geiz-Dich-Blöd-Universal-Software geht das total einfach:

Das Programm wird wie eine Stopuhr bedient, kann automatisch die Sternhöhe (DEC) korrigieren und rechnet die
Brennweite direkt aus - und kann bei Mehrfachmessungen sogar Mittelwerte bilden!

Das Schönste: Auf meiner Downloadseite biete ich es kostenlos an (50kb) ...

Hier ein ScreenShot:

EinWort zum Maßstab:
Für übliche WebCams mit Sony-Chip (z.B.Philips ToUCam Pro) sowie dem Microguide
Messokular habe ich direkte Auswahlmöglichkeiten eingebaut.

Setzt man andere Messlängen ein, können diese unter "Anderer Maßstab" eingetragen
und ausgewählt werden.

Das Programm ist noch nicht in allen Betriebsarten getestet - Falls Sie Fehler bemerken
bitte ich um ausführliche Rückmeldung. Nur "geht nicht" reicht nicht!!!

 

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Letzte Änderung: 01-Jan-2004