Vergrößerung bei Okular und Kamera

Vergrößerung Okular

Ein Okular projiziert in Verbindung mit dem Teleskop eine vergrößerte Objektabbildung auf die Netzhaut. Die Größe dieser Objektabbildungen kann mit der theoretischen Objektgröße auf der Netzhaut verglichen werden, wenn keine Hilfsmittel verwendet werden.

Über ein Okular wird die Vergrößerung des Teleskops beeinflusst. Es gilt:

Doch welche Vergrößerungen sind sinnvoll, damit das menschliche Auge noch damit umgehen kann? Bei dieser Fragestellung muss berücksichtigt werden, dass die menschliche Pupille eine Blende ist, die sich abhängig vom Lebensalter unterschiedlich weit öffnen kann. Eine dafür geeignete Berechnungsformel ist in diesem Dokument zu finden: (https://articles.adsabs.harvard.edu/pdf/1990PASP..102..212S) (Seite 213, Formel 5)


 

Das Okular erzeugt in Zusammenarbeit mit dem Teleskop eine Austrittspupille, für die folgende Gleichung gilt:

Die Austrittspupille sollte nicht größer als der Pupilleneinlass sein. Bildinformationen würde nicht auf die Netzhaut treffen und sind sozusagen überflüssig. Wird für die Austrittspupille die für das Alter entsprechende Pupillenweite in die Formel eingesetzt, kann eine minimal sinnvolle Vergrößerung ermittelt werden.

R. H. Garstang hat 1999 ein Dokument veröffentlicht (https://articles.adsabs.harvard.edu/pdf/1999JRASC..93...80G), in welchem er eine Formel für die maximale Vergrößerung in Abhängigkeit vom Seeing und der Himmelshelligkeit angibt (Seite 82, Formel 8), um diejenigen Sterne sehen zu können, die mit dem verwendeten Teleskop-Okularsystem gerade noch so zu erkennen sind (Grenzmagnitude).wobei:

D – Teleskopöffnung in [cm]
t – Transmissionsfaktor des Teleskops (Verluste durch Obstruktion sowie Linsen- und Spiegelflächen)
b – Himmelshelligkeit in [nL] (nano Lambert)
p – Pupillendurchmesser
θ – Seeing-Wert in Bogenminuten [‘]

Die Himmelshelligkeit kann näherungsweise auf der Seite https://www.lightpollutionmap.info/ für den jeweiligen Standort bestimmt werden. Um diese in die für die benötigte Einheit nL (nano Lambert) umzuwandeln, kann folgende Formel verwendet werden: (https://articles.adsabs.harvard.edu/pdf/1990PASP..102..212S, Seite 215, Formel 17)

Eine etwas einfachere Betrachtung zur maximalen Vergrößerung ist über das folgende Argument zu finden: Das menschliche Auge kann Bildinformationen, die durch eine Austrittspupille kleiner als 0,5 mm erzeugt sind, nicht weiter auflösen (https://www.teleskop-spezialisten.de/shop/Die-richtige-Vergroesserung:_:86.html). Wird darüber hinaus vergrößert, ist das abgebildete Objekt zwar größer dargestellt, doch kann der Mensch keine weiteren Details erkennen. Mit diesem Wissen lässt sich mit der gleichen Formel also eine maximal sinnvolle Vergrößerung berechnen.

Wie würde die optimale Vergrößerung für ein Teleskop-Okularsystem aussehen? Diese ergibt sich, wenn es gelingt, sich im Bereich des Auflösungsvermögens des Teleskops zu befinden, und dabei das maximale Auflösungsvermögen des menschlichen Auges berücksichtigt wird. Hierfür hat sich folgende Formel etabliert.

Eine Formel, die auf praktischen Erfahrungen mehrerer Beobachter mit unterschiedlichen Teleskopen beruht, wurde von T. Lewis im Jahr 1913 veröffentlicht. (https://articles.adsabs.harvard.edu/pdf/1913Obs....36..423L, Seite 428)

Eine geeignete Kombination aus Teleskop und Okular kann über das Berechnungstool ‚Okularberechnung‘ im Menüpunkt ‚Tools‘ ermittelt werden.

 

Vergrößerung Kamera

Bei der Astrofotografie ist es nicht sinnvoll von Vergrößerung zu reden, sondern von einem Bildausschnitt, der auf einem Chip dargestellt wird. Vereinfacht gesagt ist ein Teleskop ein Teleobjektiv an einer Kamera. Teleskope mit einer großen Brennweite stellen auf dem Chip einen kleinen Himmelsausschnitt dar. Wird der gleiche Kamerachip an einem Teleskop mit kleiner Brennweite genutzt, wird ein viel größerer Bildausschnitt dargestellt. Beim Betrachten des Bildes am Rechner in verschiedenen Abständen, oder beim Ausdrucken in unterschiedlichen Größen, ändert sich auch die Vergrößerung. Je mehr Pixel ein Kamerachip hat, desto mehr kann am Bildschirm vergrößert werden. Daher ist es sinnvoll bei der Astrofotografie den Abbildungsmaßstab (siehe Menüpunkt ‚Grundlagen‘ – ‚Teleskop-Kamera-Kombination‘ – ‚Abbildungsmaßstab‘) heranzuziehen.