Brennweite berechnen

[klausbaerbel]

Hallo zusammen,

Wie kann man die Brennweite bei Okularprojektion berechnen.

Eine Formel dazu habe ich bisher nicht finden können.

Konkretes Beispiel:

C11 (2800mm) mit 17mm Hyperionokular, daran die EOS600D mit T-2 Ring und entsprechendem Baader-Adapterring draufgeschraubt.

Liebe Grüße
Heiko

[TONI_B]

Ist ganz einfach:

F_g = F_pr * [(A/F_ok)-1]

wobei gilt:

F_g...Gesamtbrennweite
F_pr...Primärbrennweite (=2800mm)
F_ok...Okularbrennweite (=17mm)
A...Abstand vom Okular zur Sensorebene (?? 70mm ??)

Damit hättest du ca. 8,5m Brennweite.

Der Abstand A zählt aber von der sog. Hauptebene des Okulars! Und die wird dir nicht bekannt sein. D.h. die Formel bringt dir höchstens eine Näherung. Wenn du die genaue Brennweite ermitteln willst, geht es am besten über eine Aufnahme eines Planeten. Das Bild dann mit aktuellen Daten des Durchmessers vermessen und schon hast du eine wesentlich genauere Bestimmung der Brennweite. Die super Software "FireCapture" macht das automatisch während der Aufnahme! Im log-File findet man dann die aktuelle Brennweite.

[klausbaerbel]

Hallo Toni,

Vielen Dank für Deine Antwort.

8 Meter könnte in etwa hinkommen, wenn ich das mit Bildern die mit 2x Barlow aufgenommen sind vergleiche.

Fire Capture habe ich nicht. Ich kann höchstens mal Rohbilder mit dem Lineal am Bildschrim vermessen und das dann ungefair zurückrechnen.

Liebe Grüße
Heiko

[TONI_B]

Stell ein Bild hier rein oder schick mir es - dann kann ich es vermessen!

[klausbaerbel]

Hallo Toni,

Hier ist ein Bild:

http://www.astronomieforum.at/viewtopic.php?f=34&t=7440

Bin mal gespannt, was Du für einen wert rausbekommst.

Liebe Grüße
Heiko

[TONI_B]

Dafür brauche ich aber die Daten der Kamera! EOS ist zu wenig...

Die Pixelgröße ist entscheidend und die Bilder dürfen in der Größe nicht verändert worden sein!

[klausbaerbel]

Hallo Toni,

Es ist die EOS 600D, Pixelgröße 4,3.

Die Bildgröße entspricht dem Rohbild. Leider sind die Rohbilder nach der Bearbeitung nicht mehr vorhanden.

Liebe Grüße
Heiko

[TONI_B]

Mit deinen Daten komme ich auf 3260mm.

Wie geht das?

Mit einem geeigneten Programm (FixFoto oder ImageJ) den Durchmesser bestimmt: 151Pixel
Daraus folgt ein Durchmesser am Sensor von d=151x4,3µm=649,3µm

Mit f=d/tan(D) ergibt sich f=3260mm!

Wobei D=41,1" Durchmesser vom Jupiter am 30.10.2013.

Die Messungenauigkeit für die Brennweite liegt bei ca. +/-30mm. D.h. die Brennweite liegt im Bereich von 3230 bis 3290mm.

[klausbaerbel]

Hallo Toni,

Dann passt etwas von meinen Angaben nicht.

Das C11 hat eine Brennweite von 2800mm. Jupiter ist bei meiner Aufnahme ein ganzes Stück größer, als mit der 2x Barlow.

Nach meinem Verständnis müßte so ungefair eine Brennweite zwischen 6000 und 8000mm rauskommen.

Oder aber es ist die rechnerische Brennweite aufgrund der Sensorgröße.

Dann würde die Brennweite, wenn ich die 600D direkt im C11 habe umgeschlagen ca 800 - 1000mm betragen.

Hui, wat kompliziert.

Liebe Grüße
Heiko

[TONI_B]

Wenn das ein Originalbild vom 30.10.2013 ist, kann keine andere Brennweite raus kommen. Der Jupiter hat nur 151Pixel! Und daraus ergibt sich halt diese Brennweite - hat mich auch stark gewundert. Ich glaube eher, dass bei der EBV etwas schief gegangen ist: ev. verkleinert?

Am besten sind originale Bilder!

[klausbaerbel]

Hallo Toni,

Ich habe jetzt eines der Rohbilder aus dem Datensicherungsspeicher geholt und in die Dropbox gelegt.

https://www.dropbox.com/s/o4ub01fgopduh ... 513.JPG?m=

Die Bilder, die ich ins Forum gestellt hatte sind ja auf 1024x768 geschrumpelt.

Liebe Grüße
Heiko

[TONI_B]

Wenn du die Bilder verkleinerst fürs Forum... ...kann es nur falsch sein.

Na, mit dem Originalbild ist ja ganz etwas anderes: da ergibt sich eine Brennweite von 13400mm.

[klausbaerbel]

Hallo Toni,

Jaha!
Der Teufel steckt im Detail.

Aber das Ergebnis kommt mir nun wieder sehr hoch vor.
Denn Jupiter sieht auf dem Bild mit dem 17er nicht mehr als doppelt so groß aus, wie mit der 2x Barlow.

Also ich denke, daß es wirklich sehr schwer ist bei Okularprojektion eine Brennweite festzustellen.

Trotzdem vielen, lieben Dank für Deine Hilfe.

Liebe Grüße
Heiko

[TONI_B]

Ich bin mir sicher, dass die Rechnung stimmt!

Der Jupiter am Originalbild hat eine Größe von ca. 620 Pixel - da ist riesig für eine Planetenaufnahme!



Daraus ergeben sich diese 13400mm. Und die wiederum sind absolut plausibel mit deinen Angaben: die Primärbrennweite ist 2800mm beim C11. Die Okularbrennweite ist 17mm. Du hast einen Adapter, der sicher 40-50mm zusätzlichen Abstand von der Hauptebene des Okulars bis zum T2-Adapter erzeugt. Und der T2-Adapter hat 55mm Abstand zur Sensorebene. Also hast du mindestens 100mm Auszugsverlängerung. Das ist das A in meiner ersten Formel!

==> F_g = F_pr * [(A/F_ok)-1] = 2800 * [100/17 - 1] = 13670mm

[TONI_B]

Noch etwas fällt mir ein: eine 2x Barlow hat diese Verdoppelung der Brennweite nur bei Okularen! Wenn du eine Kamera adaptierst, ist der Abstand zur Linsengruppe wesentlich größer und der Abbildungsmaßstab erhöht sich auch. D.h. deine 2x wird eher eine 3x...

[klausbaerbel]

Hallo Toni,

Sehr interessant, was Du da schreibst. Auch im Bezuf auf die 2x Barlow.
Das ist ein Thema was ich einfach nicht verstehe und bin froh, daß es Hobbykollegen wie Dich gibt, die es verstehen.

Was eventuell auch noch Einfluß haben könnte weil Du von Auszugverlängerung schreibst ist, daß ich einen Baader Steeltrack am C11 habe.

Liebe Grüße
Heiko

[tommy_nawratil]

hallo,

gratuliere Toni, das nenn ich präzis erklärt!

Achtung Heiko hat eine 2x Powermate - die ist telezentrisch und daher ist der Abstand für die Bildgrösse egal.
Auf telezentrische Barlows kann man die Abstandsformel nicht anwenden, der Vergrösserungsfaktor ist immer gleich.

lg Tommy

[TONI_B]

Was eventuell auch noch Einfluß haben könnte weil Du von Auszugverlängerung schreibst ist, daß ich einen Baader Steeltrack am C11 habe.

Genau das hat auch einen großen Einfluss, da die SC-Optiken ihre Brennweite verlängern, wenn man den Fokuspunkt nach außen verschiebt. Lade doch mal Bilder hoch, die du mit der Primärbrennweite und der 2x-Barlow gemacht hast und ich bestimmte jeweils die Brennweite.

[TONI_B]

Achtung Heiko hat eine 2x Powermate - die ist telezentrisch und daher ist der Abstand für die Bildgrösse egal...

Ok, danke für den Hinweis - ich bin von einer normalen Barlow ausgegangen! Am besten ist, ich vermesse Bilder vom Primärfokus, dann wissen wir seine tatsächliche Brennweite.

[klausbaerbel]

Hallo Toni,

Meinst Du mit Primärbrennweite, die Kamera ohne Auszug ins C11 stecken und aufnehmen, bzw mit Barlow?

Wenn ja, solche Bilder habe ich nicht und müßte sie erst machen. Wenn denn mal keine Wolken da sind.

Das Bild, was ich in die dropbox gelegt habe ist aus der einzigen Bilderserie, die ich mit Einzelbildern bisher gemacht habe.

@Tommy

Ich staune immer wieder, wie Du Dir merken kannst, was ich für ein Equipment habe. Mal wieder ein dicker Pluspunkt für Dich.

Was bedeutet telezentrisch?

Liebe Grüße
Heiko

[TONI_B]

Hallo Toni,

Meinst Du mit Primärbrennweite, die Kamera ohne Auszug ins C11 stecken und aufnehmen, bzw mit Barlow?

Genau: "nackte" Kamera ans C11, dann mit Barlow und Einzelbilder machen - damit kann man die Primärbrennweite bzw. die Brennweite mit Barlow bestimmen.

Was bedeutet telezentrisch?

Telezentrisch bedeutet, dass sowohl die Eintritts- als auch die Austrittpupille im Unendlichen liegen..

Vereinfacht ausgedrückt fallen die Strahlen senkrecht auf den Sensor. Auch die Randstrahlen.

[klausbaerbel]

Hallo Toni,

Vielen, lieben Dank für die Erklärungen.

Sag mal, geht das nur mit Planetenbildern, oder ginge auch ein Bild von M42?

Da habe ich Rohbilder mit und ohne Barlow im Primärfokus.

Liebe Grüße
Heiko

[TONI_B]

Ja, geht auch!

[klausbaerbel]

Hallo Toni,

Hier M42 EOS direkt im C11.

https://www.dropbox.com/s/xy6qucndd3xvh ... 904.JPG?m=

Hier mit Barlow. Allerdings glaube ich, daß bei diesem Bild schon der Steeltrack dabei gewesen sein könnte. Bin aber nicht sicher.

https://www.dropbox.com/s/audd76wlccbj4 ... 754.JPG?m=

Ich bin ja mal gespannt, ob es damit geht, da das C11 ja die Sterne so aufbläht.

Liebe Grüße
Heiko

[TONI_B]

Ich bin ja mal gespannt, ob es damit geht, da das C11 ja die Sterne so aufbläht...

Ja, geht - man muss halt die Mitte des Kreises finden (schätzen). Also jetzt komme ich auf ca. 3150mm für den Primärfokus und auf 5950mm mit der Barlow-Linse.

[klausbaerbel]

Hallo Toni,

Hmmm, woher kommen da bloß die zusätzlichen ca 300mm?

Vielleicht, weil die EOS ja beim JPG vom CR2 ein klein wenig Rand rundrum abschnibbelt.

Die CR2 haben ja 5202x3465 und die JPG 5184x3456 Pixel.

Dann würde Deine Berechnung mit 17mm Okular tatsächlich auf ca 13000mm kommen.

So lang schaut das Dingen garnicht aus, wenns da im Garten steht.

Liebe Grüße
Heiko

[TONI_B]

Hallo Toni,

Hmmm, woher kommen da bloß die zusätzlichen ca 300mm?

Am ehesten durch einen längeren Auszug als nominell für Okulare vorgesehen ist. Der T2-Adapter braucht zB. schon 55mm Weg usw.

Mein uraltes C5 aus dem Jahr 1983 hatte offiziell 1250mm Brennweite. Aber beim Fotografieren hatte ich ca. 1400mm.

Vielleicht, weil die EOS ja beim JPG vom CR2 ein klein wenig Rand rundrum abschnibbelt.

Nein, das spielt keine Rolle! In Berechnung geht nur die Pixelgröße und nicht die Bildgröße ein.

Dann würde Deine Berechnung mit 17mm Okular tatsächlich auf ca 13000mm kommen.

Bei über 600Pixel mit 4,3µm und 41" Durchmesser kann sich nur 13000mm Brennweite ergeben.

[klausbaerbel]

Hallo Toni,

Ahso.
Danke für die Erklärung woher die längere Brennweite rührt.

Sehr interessant und aufschlussreich.
Sowie beeindruckend, was für eine enorme Brennweite so zusammenkommt und Jupiter trotzdem so winzig im Bild bleibt.
Wobei dabei das Seeing gute Bilder unmöglich macht, u.A. weil es das Fokussieren mehr zum Glücksspiel gerät.

Liebe Grüße
Heiko

[TONI_B]

Hallo Toni,

Ahso.
Danke für die Erklärung woher die längere Brennweite rührt.

Bitte - gern geschehen!

Sowie beeindruckend, was für eine enorme Brennweite so zusammenkommt und Jupiter trotzdem so winzig im Bild bleibt.

Nein - der Jupiter ist nicht winzig! Er ist sogar ZU groß: dein C11 hat eine theoretische Auflösung (begrenzt durch Beugung), die bei ca. 0,4" liegt. Wenn du 41" (bei deinem Jupiterbild vom 30.10.) auf 620 Pixel abbildest, ergibt sich ein Abbildungsmaßstab von 0,066" pro Pixel. Von der Informationstheorie braucht man maximal die doppelte Frequenz d.h. du bräuchtest maximal 0,2" pro Pixel. Ein wenig "oversamplen" kann man schon. Für ein C1 würde ich sagen, dass 0,1" pro Pixel vollkommen ausreicht und du mit 9-10m Brennweite besser dran sein solltest. Da werden dann auch die Belichtungszeiten kürzer, man kann mehr Bilder machen usw.

[klausbaerbel]

Hallo Toni,

Also über Oversampling habe ich kürzlich die Diskussion mit der Büroklammer gelesen.

Gelesen, wohlgemerkt.
Verstanden habe ich nichts.
Bzw soviel, daß es garnicht gut ist zu kleine Pixel zu verwenden, weil sich dann das Seeing über mehreren Pixeln abspielt. Oder so ähnlich.

Zumindest habe ich dabei rausgelesen, daß die EOS einfach einen zu großen Sensor mit viel zu vielen, zu kleinen Pixeln dafür hat.

Für ein C1 würde ich sagen, dass 0,1" pro Pixel vollkommen ausreicht und du mit 9-10m Brennweite besser dran sein solltest. Da werden dann auch die Belichtungszeiten kürzer, man kann mehr Bilder machen usw.

Sind Dir da Tippfehler unterlaufen?

C1, 9-10Meter Brennweite, Kürzer belichten?

Ich verstehe nur Bahnhof.
Kannst Du das bitte nochmal so schreiben als würdest Du es Deiner 4 jährigen Tochter oder 90 jährigen Oma erklären?
Solche Dinge sind für mich nur sehr, sehr schwer nachzuvollziehen, weil sehr Theoretisch.
Um etwas schnell zu verstehen, muß ich es immer anfassen, zerlegen und zusammenbauen können.

Liebe Grüße
Heiko