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Test eines Atmosphärischen Dispersions Korrektors
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  • Test eines "ADC Systems"
Im Frühjahr 2015 bekamen wir von der Firma Gutekunst Optiksysteme eine Anfrage mit der Bitte, ob wir interessiert sein ein ADC System mit unseren Teleskopen in Namibia zu testen.

ADC steht für "Atmosphärischen Dispersion Korrektor". Es ist ein optisches System, welches die Atmosphärische Dispersion korrigieren soll und hauptsächlich für Mond-. Planeten- und Doppelsternbeobachtungen interessant ist.
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Kurz zur Theorie

Unter Atmosphärischer Dispersion versteht man das Aufspalten von Licht eines Beobachtungsobjektes bei dem Weg durch die Erdatmosphäre in die Spektralfarben. Die Atmosphäre wirkt hier wie ein Prisma. In Zenitnähe ist die Dispersion gleich Null. Je flacher ein Beobachtungsobjekt über dem Horizont steht, desto länger ist der Weg des Lichtes durch die Atmosphäre und umso größer wird die Dispersion. In der Praxis bedeutet dies, dass z.B. das Beugungsbild eines Sterns als kleines Spektrum im Teleskop abgebildet wird. Logischerweise bedeutet dies eine Veminderung der Bildschärfe UND des Bildkontrastes.


Die Lichtbrechung ist wellenlängen abhängig, blaues Licht wird stärker gebrochen als rotes Licht, das Bild eines Sterns wird vertikal zum Horizont verschmiert und das rote Beugungsbild liegt näher zum Horizont als das blaue Beugungsbild.
Das Bild rechts zeigt die atmosphärische Dispersion am Jupitermond Ganymed. Aufnahme mit Canon EOS 60DA im Fokus des C 14 am 7. Juli 2015 bei einer Objekthöhe von ca. 15 Grad. Die Bilder sind um den Faktor 2 zum Original vergrößert, links OHNE ADC und rechts MIT ADC. »
 
Das ADC System von Gutekunst besteht aus 2 Prismenpaaren, die jeweils als planparallele Platten aufgebaut sind. Durch ein Verdrehen der Prismenpaare gegeneinander kann die Dispersionskorrektur sehr feinfühlig eingestellt werden. Weitere Informationen und eine ausführliche Beschreibung von Theorie und Praxis finden Sie auf der Website von Gutekunst Optik.
 
Wir haben die Wirkungsweise des Modul am Zeiss APQ Refraktor (f/8) und am Celestron 14 getestet

« Das Bild links zeigt das ADC (Modul Compact) am C 14 mit angeflanschtem Celestron SkyRis Videomodul.


Die Anwendung ist simpel. Der ADC wird im Okularauszug des Teleskops befestigt, wobei der Knopf, mit dem die Prismenpaare gegeneinander radial verschoben werden ungefähr parallel zum Horizont ausgerichtet wird. Da der ADC mit Prismen arbeitet, verbleibt das Beobachtungsobjekt stationär im Gesichtsfeld des Teleskops.

Egal ob mit Videomodul oder Spiegelreflexkamera kann nun im "life view" Modus die Dispersion zwischen Rot und Blau durch drehen am Knopf minimiert werden. Erste, visuelle Beobachtungen an Doppelsternen (alpha Centauri und Acrux (Kreuz des Südens) und am Planeten Jupiter zeigten sofort, dass die Wirkung des ADC stark abhängig vom Seeing ist.
Bei schlechten Seeingbedingungen überwiegen die Effekte die Dispersionskorrektur des ADC. Bei einem geschätzten Seeing von 1 bis 2 Bogensekunden wird die Bildverbesserung durch das ADC Systems deutlich wahrnehmbar.
 
Das Doppelsternsystem Alpha Centauri hat zur Zeit einen Abstand von ca. 4 Bogensekunden und stellt für eine Trennung im 6 Zoll Zeiss APQ kein großes Problem dar. Trotzdem erscheint das Bild bei gleicher Vergrößerung bei der Beobachtung mit dem ADC "knackiger". Gleiches gilt für Acrux. Acrux ist ein Dreifachsystem aus zwei annähernd gleich hellen (1m3 und 1m7), sehr blauen Sternen und einem Abstand von 4 Bogensekunden. Dazu kommt ein Stern der Magitude 4m8 im Abstand von 90 Bogensekunden. Der Bildeindruck ist vergleichbar mit der Beobachtung von Alpha Centauri.


Visuelle Beobachtungseindrücke sind schwierig zu vermitteln, deswegen haben wir auch einige fotografische Testbeobachtungen (Video und Spiegelreflex) durchgeführt.

Als Testobjekte boten sich im Juli 2015 die beiden Planeten Venus und Jupiter an, die zu der Zeit in einer engen Konjunktion in der spaäten Abenddämmerung sichtbar waren. » Das Bild rechts zeigt die beiden Planeten dicht über der 4m Kuppel von Onjala.
« Beim Planeten Venus und einer Horizonthöhe von ca. 25 Grad zeigt sich die Bildverbesserung beim Einsatz des ADC Systems dramatisch. Die Aufnahmen entstanden 23. Juli und wurden im Fokus des Celestron 14 und einem Farb Videomodul aufgenommen.

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« Genauso deutlich wird die Dispersionskorrektur des ADC am Planeten Jupiter und seinem inneren Mond Io. Aufnahmen am 7. Juli gegen 18:00 mit Canon EOS 60DA bei einer Höhe von ca. 30 Grad über dem Horizont.

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Für die visuelle- oder fotografische Beobachtung der schmalen, jungen Mondsichel ist das ADC System ebenfalls hervorragend geeignet, da sich der Mond bei dieser Mondphase immer dicht über dem Horizont befindet.

» Testaufnahmen mit einer Canon EOS 60DA im Fokus des 6 Zoll Zeiss APQ Refraktors, oben ohne ADS, unten mit ADS. Beachten Sie den Detailverlust durch die Farbdispersion im oberen Bild im Vergleich zum unteren Bild.

» » Im Bild rechts außen ist das obere Bild (ohne ADS aufgenommen) in monochrome gewandelt. Sehr schön sieht man die Überlagerung des roten und blauen Bildes am Mondrand.
Auch bei der farbfotografischen Beobachtung des Aschgrauen Mondlichts zeigen die Bilder, aufgenommen mit dem ADC System, eine deutlich neutralere Farbgebung und eine schärfere Abbildung.

Klicken Sie auf die Vorschaubilder zum Laden größerer Darstellungen.
Ein kleines sinnvolles Hilfsmittel um das ADC System optimal einzustellen, ist der Einsatz eines Schott Filters BG 38. Dieses Filter lässt mit nahezu gleicher Transmission nur den roten und blauen Lichtanteil des Beobachtungsobjekts passieren.

Am besten einsetzbar über einen Filterschieber, so dass man das Filter - ohne das ADC System zu demontieren - wahlweise im Strahlengang oder den Strahlengang ohne Filter beobachten kann. Muss das ADC System - nach seiner Einstellung - demontiert werden, muss man sich die radiale Stellung zum Okularuaszug markieren, so dass es wieder in korrekter Stellung in den Strahlengang eingebaut werden kann.


Als letztes Beispiel möchten wir einige Bilder vom Saturn zeigen.
 
» Ungeschärftes Videosummenbild vom Saturn, aufgenommen am 3. September im Fokus des Celestron 14 und BG 38 Filter mit nicht justiertem ADC System.

» » Ungeschärftes Videosummenbild vom Saturn, aufgenommen am 3. September im Fokus des Celestron 14 und BG 38 Filter mit justiertem ADC System.

Deutlich ist sichtbar, dass das blaue und rote Saturnbild nun deckungsgleich sind.
» Ungeschärftes Videosummenbild vom Saturn, aufgenommen am 3. September im Fokus des Celestron 14 OHNE ADC System.

» » Ungeschärftes Videosummenbild vom Saturn, aufgenommen am 3. September im Fokus des Celestron 14 MIT ADC System.

Ein deutlich farbneutrales und schärferes Rohsummenbild
» Wavelet geschärftes Videosummenbild vom Saturn, aufgenommen am 3. September im Fokus des Celestron 14 OHNE ADC System.

» » Wavelet geschärftes Videosummenbild vom Saturn, aufgenommen am 3. September im Fokus des Celestron 14 MIT ADC System.

Die Bildverbresserung durch des ADC Systems von Gutekunst ist deutlich sichtbar.

Celestron Farbvideomodul, Bildaddition von 300 Einzelbildern (300/3.000 frs), aufgenommen im Fokus des C14 bei f = 3.900 mm und f/11.
 
» Das ADC System und die Celestron SkyRis Kamera im Fokus des C 14.
Fazit

Das ADC System von Gutekunst Optik ist extrem simpel einsetzbar und bringt deutliche Bildverbesserung in der visuellen- und fotografischen Beobachtung bei Objekthöhen ab ca. kleiner 50 Grad über dem Horizont (gutes Seeing vorrausgesetzt). Nach Angaben des Herstellers arbeitet das System beugungsbegrent (von uns nicht getestet).

Der einzige Nachteil ist der hohe Anschaffungspreis des ADC Systems (Modul Compact), der gut bei ca. 25% eines vollapochromatischen Refraktors von 6 bis 7 Zoll Öffnung liegt. So wird das System - solange sich der Preis ohne Qualitätseinbußen nicht deutlich senken lässt, wohl nur für wenige Beobachter, die sich auf die Mond,- Planeten- und Doppelsternbeobachtungen spezialisiert haben, als Anschaffung in Frage kommen.

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