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HAND  COMPUTER

( Okctober 1984 )

Anmerkung

Das vorliegende Gerät ist für Teleskope von 6" Öffnung vorgesehen.
Sollte die Öffnung anders sein, dan muss man die Parameter anpassen.

Ein für alle Öffnungen geeignetes Gerät sollte eine vierte Scheibe vorsehen.

 

Eines der Probleme die jeder Sternfreund lösen muss, wenn er sich zur Planetenphotographie widmet, ist die Bestimmung der Belichtungszeit.
 

In der Tat,  selbst die TTL Belichtungsmesser der modernen Reflex-Cameras helfen nicht viel, da 

in diesem Fall, die zu photographierende Objekte zu kleine Winkeldurchmesser zeigen.

 

Von hier die Idee und die Notvendigkeit, ein Instrument zu bauen, das die notwendige Daten leicht un schnell liefern kann.

 

Das Resultat ist der “Hand Computer”, der in diesem Artikel beschrieben wird.

 

Das Instrument ergibt nicht nur für die Planeten, sondern auch für den Mond und die Sonne, die korrekte Belichtungszeiten, in Funktion der Filmempfindlichkeit und der Lichtstärke des optischen Systems.

 

Für die Planeten, das Instrument bietet ausserdem, mit guter Annäherung, den Abbildungsmaβstab, dass heisst, den Planetendurchmesser in der Focal Ebene des Teleskopes.
Für Mond und Sonne wird dieser Wert nicht geliefert, da er überflüssig ist.

 

Das Instrument bietet ferner folgende Informationen:

Da der Winkeldurchmesser der Planeten von ihrer Entfernung von der Erde abhängig ist, kann das Instrument nur annähernde Werte ergeben, was es für die günstigste Periode tut, dass heisst:

  • diejenige der Opposition für die Aussenplaneten;

  • diejenige der grössten Helligkeit für Venus;

  • diejenige des Durchgangs vor der Sonne für Merkur.

Da die Planeten Venus (in der bezeichneten Phase), Jupiter, und Saturn (Ringe) ähnlichen scheinbaren Durchmesser zeigen, wurde für alle den Wert von 40 Bogensekunden festgesetzt, was gestattet, ihren Durchmesser in der Focalebene des Teleskopes mit guter Annäherung zu bestimmen. 

Etwas beschwerlicher war die Bestimmung der Belichtungszeiten, wofür der Albedo und die Lichtmenge, die die Planeten von der Sonne in Funktion ihrer Entfernung bekommen, in Erwägung gezongen wurden: 

      Als Einheit wurde in beiden Fällen der Wert des Vollmondes genommen.

 

Wie man in der Tab.1 sehen kann, gestattet das Verhältnis Albedo/Beleuchtung die Brillanz jedes Planeten zu berechnen (Menge reflektiertes Lichtes für Quadratwinkel).

 

Die Brillanzverhältnisse unter Planeten werden in Tab.2 dargestellt.
Aufgrund dieser Tabellen kann man, in empirischer Form, die korrekte Belichtungszeit für den Vollmond bestimmen. Die Zeiten für die anderen Planeten sind dann eine logische Folge.

 

Es ist jedoch ratsam, zu berücksichtigen, dass andere Faktoren die Belichtungszeit beeinflussen können; u.a.:

  • Das Übertragungsvermögen der Linse;

  • Das Reflexionsvermögen der Spiegel;

  • Die Höhe der Planeten über den Horizont;

  • Die Durchlässigkeit der Atmosphäre ...

Anderseits, ist die Wahl der Filme auch sehr wichtig.

Man muss vor allem sagen, dass ein idealer Film nicht existiert, da in unserem Fall von höchster Auflösung und höchster Empfindlichkeit sein sollte.

Aber die niedrige Empfindlichkeit ist nicht immer ein Nachteil, wie z.B. in der SonnenPhotografíe, wo diese Eigenschaft zum Vorteil kommt.

 

Einer der besten Filme für diesen Zweck ist der Agfaortho Professional 25 (25 ASA =15 DIN), der, nebst seiner niedrigen Empfindlichkeit auch einen hohen Kontrast und ein hohes Auflösungsvermögen besitzt (350 Lin/mm).

 

Ein ND-Filter  (Neutral Density) ist in jeden fall für diesen Zweck immer notwendig.

Die Durchlässigkeit eines ND-Filters wird als eine Potenz negatives Exponentes ausgedrückt (z.B. 10-3 für einen Filter, der nur 1/1000 des eintreffenden Lichtes durchlässt) und wird einfach als ND3 bezeichnet.
Den Filter sollte man so wählen, dass er Belichtungszeiten von 1/1000 sec. oder kürzer gestattet, um die Effekte der Vibrationen und der Luftunruhe zu reduzieren.

 

Bei Mond un Planetenphotographie muss man sich immer mit Kompromisslösungen begnügen, da zwischen Auflösungsvermögen und Empfindlichkeit eine umgekehrte Proportionalität gilt.

Wenn die Proportionalität direkt wäre, dann wäre die Wahl des Filmes kein Problem.

In der Tat is es aber nicht so, und mann muss analysieren, welche die beste Lösung ist.

Das kann man machen, indem man eine Kurve Zeichnet (eine Hyperbole in einer aritmetischen Skala oder eine gerade Linie in einer logaritmischen Skala) die das Auflösungsvermögen in Funktion der Empfindlichkeit darstellt, wobei die umgekehrte Proportionalität als linear betrachtet wird, und als Vergleich ein gut bekannter Film genommen wird (in unserem Fall, Agfapan 400 oder Kodak Tri X).


Wenn man die weitere Filme auf dem Diagramm darstellt, dann sieht man, dass praktisch kein Film auf die Kurve fällt, wobei die schlechtere links unten und die beste oben rechts dargestell werden (das bedeutet, dass die beste Filme, bei gleicher Empfindlichkeit bessere Auflösung aufweisen, und bei gleicher Auflösung höhere Empfindlichkeit haben, womit sie sich dem idealen Film annähern).

Das ist der Fall des Kodak Technical Pan 2415 (TP 2415) Filmes, der bei einer Empfindlichkeit von 24 DIN die Körnigkeit eines 15 DIN Filmes aufweist, wie ganz zufällig die Ziffern 24-15 zeigen). Sein Auflösungsvermögen ist in der Tat etwa 320 Lin/mm, demjenigem des Agfaortho 25 ähnlich.

Es ist auch wichtig, bei der Filmwahl, die Auflösung der Optik in Erwägung zu ziehen, dass heisst, die Auflösung des Filmes und die relative Auflösung der Optik zu vergleichen, die in Lin/mm ausgedrückt wird ( tab.3 )

 

In der Tat, es hätte z.B. nicht viel Sinn, eine 2415 Film mit 320 Lin/mm zu benützen, wenn die Auflösung der Optik nur 18 Lin/mm ist, wie bei f/90 der Fall ist.
Das der Theorie nach. In der Praxis, jedoch, ist es ziehmlich schwierig, die ganze Auflösung eines Filmes zu benützen, und sie muss immer als niedriger geschätzt werden, als sie ist.

 

Eine unvermeidbare Folge wäre also, in unserem Diagramm, eine Verschiebung nach links aller Filme, wobei je grösser die Auflösung desto grösser die Verschiebung ist !
Dass könnte die Lage dieser Filme auf dem Diagramm so viel ändern, dass die "beste" Filme unter der Kurve enden könnten, mit der Folge, dass die best geeignete Filme diejenige des Types Agfapan 400 oder Kodak Tri X wären, von guter Empfindlichkeit, und wessen Auflösung (um 100 lin/mm) besser ausgebeutet werden kann !

In einer solchen Lage, eine optische Verhältnis von f/45, mit ihrer 40 Lin/mm Auflösung, könnte vielleicht die beste sein, da sie genügend ist, um das ganze Auflösungsvermögen der Optik mit jedem Film zu benützen, auch bei den empfindlichsten, die nur selten eine niedrigere Auflösung als 40 Lin/mm haben.

Filme wie Agfapan 400 oder Kodak Tri X können leicht auf 800 ASA forciert werden, ohne dass die Auflösung viel sinkt, während sie schnellere Belichtungszeiten gestatten.

Die Auflösung ist jedoch nicht alles: es hat auch andere wichtige Eigenschaften der Filme, wie z.B. die sogenannte ....(Schärfe?).........(ACUTANZA), der dem Phänomen der Diffusion in Zusammenhang steht.

Die Diffusion ist kleiner in den Filmen dünner Emulsion, die deswegen bessere ... (ACUTANZA) haben, und den  Eindruck einer besseren Auflösung geben, obwohl sie niedriger ist.

Es hat auf dem markt spezielle Entwickler, die dazu dienen, die ACUTANZA zu verbessern 
(Beutler, Kodak DK50 mod., Crawley FX-13, etc.).

Bei Mondphotographie müssen wir das Problem der verschiedenen Beleuchtung in der Nähe des Terminators erwähnen.

Obwohl es möglich ist, diesen Unterschied in der Dunkelkammer auszugleichen, interessante Ergebnisse sollten mit dem relativ neuen Film Agfapan Vario-XL erziehlt werden, der eine ausserordentliche Belichtungsweite und ein sehr gutes Verhältnis Korn/Empfindlichkeit besitzt, das ihm in unserem Diagramm eine ganz spezielle Stelle anweist.

Um das Bils zu vervollständigen, sehen wir tab.4,  tab.5  und  tab.6 , die weitere nützliche Daten für die Planetenphotographie enthalten.

Und für diejenige die gespannt sind, zu wissen, wie der "Hand Computer" aufgebaut ist, hier haben sie das zerlegte Bild.  

 

Es bleibt nun nichts anderes als probieren.
Der "Hand Computer" wird uns ein bisschen dazu helfen, aber machen Sie sich keine Sorge: Probleme werden wir immer genug haben. Aber um so besser! sonst, welches wäre unser Verdienst ?

  

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