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Austrittspupille für nicht dumme

Es ist auf keinen Fall dumm, sich mit dem Thema AP zu beschäftigen! Daher hier für alle, die schlaue Fragen zur Austrittspupille stellen, Antworten und Regeln zum Umgang mit der wichtigsten Einstellung, die man als Beobachter am Teleskop überhaupt hat.

Man kann natürlich schreiben „AP wird total überbewertet“ und sich somit als völlig ahnungslos outen, man muss aber das Thema AP nicht in- und auswendig kennen und verstanden haben, wenn man sich nur ein paar Grundregeln im Umgang zu eigen macht. Hier sind sie aufgelistet und verlinkt:

Was sagt die Austrittspupille aus?

Wie errechnet man die Austrittspupille?

Wie groß darf die Austrittspupille werden

Wie stellt man die Austrittspupille ein?

Was ist der „schwebende Schatten“?

Wie klein darf die Austrittspupille werden?

Was kann man mit 0,3mm AP anfangen?

Mit welcher AP erkennt man die schwächsten Sterne?

Was bedeutet es, wenn mit zu großer AP beobachtet wird?

Was bedeutet es, wenn im Alter der maximale Irisdurchmesser kleiner wird?

AP zwischen 5 und 7mm

Welcher AP-Bereich ist wofür gut?

Aufsuche:

 

Was sagt die Austrittspupille aus?

Die Austrittspupille ist ein festes Maß für die Bildhelligkeit bei visueller Beobachtung. So wie die Blende bei der Fotografie.  Mit der Austrittspupille kann man die Bildhelligkeit völlig unterschiedlicher Teleskope vergleichen. Sind sie durch passende Wahl von Okularen auf die gleiche Austrittpupille eingestellt, dann liefern beide Teleskope die gleiche Bildhelligkeit. Haben die Teleskope dabei unterschiedlich große Öffnungsdurchmesser, dann unterscheiden sich ihre Vergrößerungen in dem Maß, wie sich die Öffnungsdurchmesser unterscheiden. Das heißt: Ein Teleskop mit doppelt so großer Öffnung hat bei gleicher AP eine doppelt so hohe Vergrößerung. Kleine Abweichungen gibt es aber: Die Austrittspupille ergibt sich geometrisch, das  heißt sie berücksichtigt nicht, wenn Licht auf dem Weg durch das Optiksystem eingebüßt wird. Das ist je nach Teleskop unterschiedlich.

Wie errechnet man die Austrittspupille?

Die AP errechnet man einfach indem man den Öffnungsdurchmesser durch die gewählte Vergrößerung teilt. Da man sie in Millimetern angibt, sollte man für die Rechnung auch die Teleskopöffnung in Millimetern angeben.
Es gibt noch einen anderen Rechenweg, nämlich wenn man das Öffnungsverhältnis des Teleskops kennt und die Okularbrennweite. Das Öffnungsverhältnis ist eigentlich ein Bruch f/Öffnungszahl. Teilt man die Okularbrennweite – die ja praktisch immer in Millimetern angegeben wird – durch die Öffnungszahl, kommt man auch auf die AP.
Dieser zweite Rechenweg legt eine interessante Eigenschaft der AP offen: Teleskope mit gleichem Öffnungsverhältnis liefern bei Okularen der gleichen Brennweite dieselbe AP, also dieselbe Bildhelligkeit.

Wie groß darf die Austrittspupille werden?

Der Maximalwert für die nutzbare AP ergibt sich aus dem Irisdurchmesser des eigenen Auges. Da ist eben die freie Öffnung des Auges. Im Kindesalter sind durchaus 8mm Irisdurchmesser und damit auch 8mm AP möglich und nutzbar. Bei Erwachsenen geht man von 7mm Durchmesser aus. Mit zunehmendem Alter kann – muss aber nicht – der maximal erreichbare Durchmesser der Iris abnehmen. Man sollte hier auf keinen Fall die Horror-Märchen glauben, dass wer 60 Jahre alt ist nur noch 3mm Irisdurchmesser hat. Da gibt es viele Menschen mit 5mm und mehr. Es mag sein, dass häufiges nächtliches Beobachten das trainiert. Mehr über Anpassungen mit zunehmendem Alter liest man bei Günther Mootz: Wir werden nicht jünger.

Die Iris erreicht die maximale Öffnung bei Dunkelheit, denn die Iris regelt ja die Bildhelligkeit auf der Netzhaut des Auges, zieht sich also zusammen, wenn es hell ist. Das merkt man auch bei der Beobachtung, wenn man nämlich bei Tag beobachtet oder einen „Mondspaziergang“ macht. Dann bemerkt man auch – und wundert sich vielleicht – dass es bei diesen Beobachtungen schwieriger ist, die optimale Einblickposition zu halten. Durch den kleineren Irisdurchmesser und den bei solchen Beobachtungen oft kleinen Durchmesser der Austrittspupille (man will den Mond ja hoch vergrößern), muss die Position des Auges sehr genau zur Position des aus dem Okular kommenden Strahlenbündels passen. Schon das Rollen des Augapfels ist da zuviel. Eine 2mm kleine Iris und ein 1mm kleines Strahlenbündel wollen übereinander gebracht werden. Daher wirkt der Einblick dann unruhig und man bemerkt bei leichten Kopfbewegungen oft Schatten am Bildrand, die oft eine nierenform haben, weshalb dieses Einblickproblem im Englischen „Kidney Beaning“ heißt, was dann ins Deutsche übernommen wurde. Wer übrigens geübt ist am Teleskop hat sich vielleicht schon unbewusst Ausgleichsbewegungen antrainiert und bewegt den Kopf automatisch passend nach links, wenn man mit dem Augapfel nach rechts im Bild schaut.

KidneyBeaning
Kidney Beaning entsteht, wenn man nicht genau mittig ins Okular schaut.
Hier war es nicht das Auge sondern ein Handy, dem dann dasselbe passiert.
Dass es zum Rand hin wieder heller wird liegt an einer Okulareigenschaft, die “sphärische Aberration der Austrittspupille” heißt.

Was nicht einfach übersehen werden darf: Die Funktion der Iris ist eine Helligkeitsregelung. Das tut die Iris jeden Tag: Bei dunkler Umgebung weitet sie sich, um mehr Licht ins Auge zu lassen, bei hellen Lichtverhältnissen wird sie kleiner, um das Auge vor Blendung zu schützen. Nebenbei wird sie auch bei Müdigkeit kleiner. Die Helligkeitsregelung durch die Iris funktioniert beim freiäugigen Schauen, weil das normale Umgebungslicht ja das ganze Auge beleuchtet. Beim Teleskop ist das anders. Hier sorgt der Verlauf der Strahlen dafür, dass das Teleskop nur einen bestimmten Durchmesser der Iris „benutzt“, je nachdem auf welche Austrittspupille es eingestellt ist. Öffnet sich die Iris weiter, kommt trotzdem keine Bildhelligkeit hinzu, weil vom Teleskop nicht mehr geliefert wird.
Wenn man hier die Zusammenhänge komplett durchdenkt, stellt man fest, dass kein Teleskop dem visuellen Beobachter ein helleres Bild von einem Objekt liefern kann, als es der Beobachter freiäugig, also ohne Teleskop hätte. Nur: Freiäugig fehlt die Vergrößerung. Was ein Teleskop nämlich kann ist, dem Auge ein etwa gleich helles Bild vom Objekt zu liefern, aber mit mehr Vergrößerung, und weiter deutlich dunklere Bilder vom Objekt mit noch erheblich mehr Vergrößerung, aber entsprechend kleiner werdender Austrittspupille. Wird die Austrittspupille genauso groß gewählt, wie der maximale Irisdurchmesser – wir nehmen hier 7mm an, aber natürlich ist das individuell verschieden – dann erhält man die sinnvolle Minimalvergrößerung eines Teleskops. Das heißt umgerechnet: Ein 200mm Teleskop erzielt 7mm AP bei einer Vergrößerung von 200mm / 7mm = ca. 28,5×. Bei dieser Vergrößerung ist das Bild im Teleskop so hell wie freiäugig, aber eben 28,5 mal größer. Benutzt man weniger Vergrößerung, dann erzeugt das Teleskop eine Austrittspupille, die nicht mehr durch die Iris passt. Dann wird durch die Iris also nur ein Teil vom Strahlenbündel durchgelassen und: Dadurch kommt im Auge keine zusätzliche Bildhelligkeit an. Was da am Rand der Austrittspupille nicht durchgelassen wird, ist übrigens gleichbedeutend mit den äußeren Teilen der Teleskopöffnung, das heißt man nutzt von seinem Teleskop nicht mehr den vollen Öffnungsdurchmesser. Bei Linsenteleskopen ist das nicht so schlimm und kann sogar sinnvoll sein, wenn man gerne mit geringer Vergrößerung einen größeren Himmelsausschnitt sehen möchte. Bei Spiegelteleskopen gibt es dann aber schnell ein Problem mit der Obstruktion: Den „schwebenden Schatten“.

Eine gut bebilderte Darstellung über Austrittspupille und ihren Einfluss auf die Abbildung findet sich bei Günther Mootz unter dem Titel AP-Ignoranz und die Folgen.

Wie stellt man die Austrittspupille ein?

Einfach durch Wahl eines passenden Okulars - was natürlich eventuell bedeutet, dass man für eine (hoffentlich sinnvolle) AP ein passendes Okular anschaffen muss. Man kann sich auch behelfen, indem man ein Okular mit einer Barlow-Linse kombiniert, um zu einer kleineren AP zu kommen.

BeilegeOkulare
“Beilege-Okulare” stellen meist nur rudimentär und “solala” ein paar Vergrößerungen zur Verfügung, so dass man ein frisch gekauftes Teleskop erstmal irgendwie verwenden kann. Eine fein abgestimmte Okularausstattung, nach Austrittspupille sortiert, ist das noch lange nicht!

Was ist der „schwebende Schatten“?

Der Eindruck eines schwebenden Schatten entsteht, wenn ein Teleskop mit Obstruktion mit deutlich mehr AP verwendet wird, als der Beobachter Irisdurchmesser hat. An der obigen Beschreibung, dass  bei zu großer AP an der Iris das Licht vom Rand der Teleskopöffnung „hängen bleibt“, kann man schon erkennen, dass der Querschnitt durch den Lichtstrahl auch ein Querschnitt durch die benutzte Teleskopöffnung ist. Und da hängt ja bei fast allen Spiegelteleskopen der Fangspiegel in der Mitte. Das heißt in der Mitte des Lichtstrahls ist ein dunkler Bereich. Das ist nicht der „schwebende Schatten“ sondern diesen Fangspiegelschatten sieht man, wenn man das Bild eines Sterns oder eines anderen, recht punktförmigen Objekts unscharf dreht, und zwar meistens mitsamt des Schattens der Haltestreben. Im Prinzip sieht man so als Schatten im unscharfen Bild alles, was im Weg ist. Auch mal Äste oder Blätter, wenn einem bei der Beobachtung das Objekt „in die Bäume geraten“ ist.

SchwebenderSchatten
Der “schwebende Schatten” entsteht durch unleichmäßige Beleuchtung der AP an
Teleskopen mit Obstruktion wenn die AP größer als der Irisdurchmesser des Auges
 - oder wie hier die Objektivöffnung der Handykamera, ist.

Wenn man nun durch zu große Austrittspupille nur den inneren Teil des Lichtstrahls benutzt, dann nimmt der Fangspiegelschatten davon einen immer größeren Teil ein. Wird die Austrittsupille so groß, dass der Fangspiegelschatten so groß wie die Iris ist, dann kommt bei mittigem Einblick kein Bild mehr an, weil die Iris genau im Schatten liegt. Bewegt man den Kopf aber zur Seite, rutscht man mit der Iris in Bereiche der Austrittspupille, wo noch Licht ist. Genau das deutet sich als „schwebender Schatten“ schon vorher an, wenn der Schatten noch nicht so groß ist, dass er die Iris komplett verdunkelt, aber: man kann rechts / links / oben / unten um den Schatten herumgucken und erkennt so, dass das Bild „außen herum geschaut“ heller ist, als in der Mitte. Es scheint also in der Mitte ein Schatten zu schweben. Der Eindruck wird noch verstärkt dadurch,  dass der Fangspiegelschatten für Objekte am Bildrand nicht mehr mittig fällt, denn: Das Licht eines Sterns am Rand des Bilds läuft ja leicht schräg durch das Teleskop und damit kommt der Schatten auch außerhalb der Spiegelmitte zu liegen. Das verstärkt nochmal den Effekt und sorgt dafür, dass man eben auch beim Blick genau in die Bildmitte den Rand heller sieht, weil am Rand des Bildes der Schatten schon etwas aus dem von der Iris genutzten Teil des Strahls herausgewandert ist.

Wie klein darf die Austrittspupille werden?

Nun ist eigentlich klar, dass man durch einen von der eigenen Iris begrenzten Durchmesser einfach nicht mehr Licht hindurch bekommt. Aber mit steigender Vergrößerung wird die Austrittspupille ja kleiner und das passt immer. Gibt es hier eine Grenze? Keine geometrische. Man kann die Vergrößerung beliebig steigern. Aber es gibt sinnvolle Grenzen. Die erste ergibt sich aus der Helligkeit des Beobachtungsziels. Mit kleiner werdender AP wird es immer dunkler. Eine Halbierung des AP-Durchmesser bedeutet eine Verdoppelung der Vergrößerung und eine Helligkeitsreduzierung auf ¼ - entsprechend der Vierfachen Bildfläche, denn die Bildfläche wächst ja quadratisch mit. Bei dunklen Objekten geht einem also bald das Licht aus, wenn man es mit der Vergrößerung übertreibt. Das ist aber nicht die einzige Grenze. Man will ja eigentlich mehr Vergrößerung um auch mehr vom Objekt zu sehen, also mehr Details. Das macht aber nur Sinn in dem Rahmen, in dem das Teleskop überhaupt noch weitere Bilddetails liefert. Die sogenannte Auflösung des Teleskops hängt vom Öffnungsdurchmesser und der Wellenlänge des Lichts ab. Die Faustformeln zur Ermittlung des Auflösungsvermögens (Faustformel 120/D) sind hinreichend bekannt und auch die Berechnung, mit welcher Vergrößerung das Auge des Beobachters dann mit seiner Auflösung von im Allgemeinen einer Bogenminute, also 60 Bogensekunden, das dann erkennen kann.

Hier sollen aber Regeln im Umgang mit der AP aufgezeigt werden:
Die wesentliche Regel ist, dass je nach Qualität des Auges des Beobachters alles vom Teleskop gelieferte Bilddetail zwischen 1,5mm Austrittspupille und 0,5mm Austrittspupille erkannt wird. Wer mit 1,5mm AP schon alles Bilddetail erkennt, hat einen sehr guten Visus, und müsste zumindest mit einer sauber eingestellten Brille vom Optiker einen Visus von 150% bescheinigt bekommen. Wer aber einen schlechteren Visus hat, der braucht mehr Vergrößerung, damit er mit seinem Auge diese Details erkennen kann und der muss hinnehmen, dass das Bild dunkler wird. (Bei manchen ohnehin blendend hellen Objekten nimmt man das aber nicht nur gern hin, sondern Beobachter mit gutem Visus haben sonst Probleme mit Blendung.) Außerdem bedeutet es bei ausreichender Bildhelligkeit auch eine gewisse Entspannung, wenn man zur Erkennung des winzigsten Detailfitzelchens nicht die allerhöchste Konzentration aufwenden muss. Und so gehen auch Beobachter mit sehr gutem Visus gern in den Vergrößerungsbereich zwischen 1mm und 0,6mm Austrittspupille. Vergrößert man noch stärker, sollte ein guter Beobachter aber bei 0,5mm AP und darunter bemerken, dass zum Beispiel die Details einer Mondlandschaft nicht schroff und scharfkantig, sondern „rundgelutscht“ erscheinen. Man merkt: Die Vergrößerung wurde gesteigert, aber neue Details werden nicht erkennbar, weil das Teleskop nicht mehr Details liefern kann.

GüntherMootz_m4
Deepsky-Beobachtungen finden selten mit kleiner AP statt. Bei mittleren AP Werten ist das Bild häufig angenehmer und dank sehr feiner Sternpünktchen auch ästhetisch ansprechend. Ganz besonders, wenn der Himmel am Standort schön dunkel ist. Zeichnung von Günther Mootz.

Das bedeutet, dass man selbst bei hellen Objekten kaum die Notwendigkeit hat, höher als bis zu einer AP von 0,5mm zu vergrößern – egal mit welchem Teleskop. Rechnet man kurz nach ergibt sich daraus das, was viele Händler als maximal sinnvolle Vergrößerung zu ihren Teleskopen angeben, nämlich das Doppelte des Öffnungsdurchmessers in Millimetern. Wird eine höhere Vergrößerung angegeben, kann man dies getrost als unsinnig ansehen. Man kann solche Vergrößerungen zwar erreichen, vielleicht sogar mit beigelegtem Zubehör, sie sind aber praktisch nicht relevant und das beigelegte Zubehör kann man vielleicht als nicht ordentlich zum Teleskop abgestimmt betrachten. Das Wort „vielleicht“ auch nur deshalb, weil es vielleicht so ist, dass das jedes Zubehörteil seinen Zweck hat und daher sinnvoll beigelegt ist, dass aber bestimmte Kombinationen mehrere Teile diese unnützen Vergrößerungen hervorbringen – ein seriöser Anbieter wird die resultierenden Vergrößerungen aber nicht in die Bewerbung aufnehmen.

Was kann man mit 0,3mm AP anfangen?

Bei der Beobachtung oder vielmehr Trennung von Doppelsternen vergrößert man so stark, dass man die sogenannten Beugungsscheibchen der Sterne deutlich erkennen kann. Diese Beugungsscheibchen sind schon das Resultat der Beugungsunschärfe bei höchster Vergrößerung: Die kleinen Scheibchen, die dann sichtbar sind, entsprechen nicht der Größe der Sterne, sondern Sterne sind so furchtbar weit weg, dass sie in allen für Sternfreunde erreichbaren und denkbaren Teleskopen nicht anders als ein Punkt erscheinen dürften – nur die Beugungsunschärfe macht aus den Punkten eben Scheibchen oder besser „Beugungsfiguren“. Es sind nämlich keine reinen Scheibchen sondern diese sind umgeben vom Beugungsmuster, was im einfachsten Fall aus nach außen schwächer werdenden Ringen besteht. Im Fall der Doppelsterntrennung will man diese Beugungsscheibchen eben sehen und das geht bei extremer Übervergrößerung einfacher. Was man bei 0,3mm AP als Scheibchen sieht, sollte bei der Beobachtung einer Mondlandschaft zum Beispiel gerade noch als Punktförmig, als Nadelspitze, vielleicht etwas flächiger als punktförmig, gesehen werden, damit das Bild „scharf“ genannt werden kann. Es wäre dann extrem schwer, festzustellen, ob ein derart feines Sternpünktchen vielleicht schon oval oder gar eine Einschnürung wie eine Ziffer 8 hat – das geschieht wenn ein Doppelstern so eng steht, dass er gerade noch nicht getrennt ist, aber schon erkennbar ein Doppelstern ist. Und dies kann man bei 0,3mm AP besser erkennen – solange die Sterne hell genug sind, um die Sternscheibchen dann noch zu erkennen. Die schwächsten mit dem Teleskop erkennbaren Sterne gehen da schon wieder verloren.

Mit welcher AP erkennt man die schwächsten Sterne?

Sterne erscheinen dem Beobachter über weite Teile des nutzbaren AP-Bereichs absolut punktförmig – solange alle verwendeten Optikteile (Teleskop, Okular und was sonst noch das Licht „berührt“) ordentlich funktionieren.  Das liegt daran, dass das Auge nicht genügend Auflösung hat, um mehr als nur einen Punkt zu erkennen. Da dieser vom Auge wahrgenommene Punkt immer die gleiche Lichtmenge bekommt, die von der Öffnung des Teleskops eingefangen wird, bleibt der Punkt solange gleich hell, wie er nicht durch zu Höhe Vergrößerung als Fläche erkennbar wird. Je nach Visus des Beobachters geschieht das etwa zwischen einer AP von 1,3mm bis 1mm. Der Himmelshintergrund aber wird vom Auge von Anfang an als Fläche wahrgenommen und das Auge erkennt die Flächenhelligkeit. Der Sternpunkt ist auch bei schwächster Vergrößerung schon eine Fläche, aber diese ist eben so winzig, dass unser Auge da keinen Unterschied macht. Man kann einfach sagen: „alles Licht vom Stern trifft nur eine einzige Sehzelle“. Da nun aber mit steigender Vergrößerung die Flächenhelligkeit des Hintergrund auf eben mehr Fläche vergrößert wird, wird sie geringer. Im genannten AP Bereich nun ist der Himmelshintergrund schon deutlich dunkler als bei geringster Vergrößerung, der Sternpunkt aber gerade noch so, dass er als Punkt erscheint. Damit hat das Auge in diesem Moment den größtmöglichen Kontrast zwischen Stern und Hintergrund und kann somit den Stern am besten erkennen. Wird diese Vergrößerung überschritten, wird der Stern flächig und verliert dadurch genauso an Helligkeit, wie der Hintergrund auch an Helligkeit verliert. Die Erkennbarkeit wird dann zunächst nicht besser, aber weil das Sternscheibchen dann auch  „verwaschener“ wirkt, letztendlich schnell schlechter, weil eben der Kontrast zwischen Himmelshintergrund und Stern nicht mehr an einer „klaren Kante“ stattfindet.

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Offene Sternhaufen haben oft sehr schwache, feine Sternchen. Die Wahl der richtigen AP sorgt dafür, dass sie sich gut vom Himmelshintergrund abheben. Zeichnung von Günther Mootz.

Übrigens: Bei 1,1mm AP ist der Himmelshintergrund gegenüber 7mm AP um  (7/1,1)² = ca. 40,5 mal dunkler. Für die logarithmische Wahrnehmung des Auges sind das etwa „2,3 Helligkeitsstufen“.
Wer abschätzen möchte, welche Grenzgröße mit welcher AP bei welcher Hintergrundhelligkeit machbar ist, kann sich von einem Online-Grenzgrößenrechner helfen lassen. Die Hintergrundhelligkeit wird dabei über die schwächste freiäugig erkennbare Sterngrößenklasse angegeben, also die sogenannte visuelle Grenzgröße. Sind alle „Hilfslinien-Sterne“ des „kleinen Wagen“ erkennbar, beträgt die visuelle Grenzgröße schon mindestens 5m0. (Die Angabe 5m0 ist eine Schreibweise für Sterngrößenklassen, bei der das m für „Magnitudo“ das Komma ersetzt. Gemeint ist also 5,0.)

Was bedeutet es, wenn mit zu großer AP beobachtet wird?

Mit zu großer AP nutzt man nur einen Teil der Öffnung. Wenn die Iris des Beobachters sich auf 7mm öffnet, die von Teleskop und Okular gelieferte AP aber 10mm groß ist, dann nutzt man nur einen Kreisausschnitt des Strahls mit 7/10 des Strahldurchmessers und zugleich nur einen Kreisausschnitt der Öffnung mit 7/10 des Öffnungsdurchmessers. Je nachdem wohin man im Strahl das Auge bewegt, kann man sozusagen den Teil  der Teleskopöffnung aussuchen. Schaut man genau mittig, denn benutzt man eben auch genau die Mitte des Teleskops.
Effektiv ändert sich dadurch auch das Öffnungsverhältnis des Teleskops. Die Öffnungszahl kann man im obigen Beispiel mit 10/7 multiplizieren.

Was bedeutet es, wenn im Alter der maximale Irisdurchmesser kleiner wird?

Zunächst mal sollte unbedingt erwähnt werden, dass dies sehr individuell ist. Es passiert bei weitem nicht jedem gleich stark. Viele Beobachter beobachten im Rentenalter immer noch zufrieden mit großer AP. Aber: Es gibt eben Sternfreunde, bei denen das nicht mehr geht.
Die Auswirkung ist ganz einfach, dass der Beobachter nicht mehr so helle Bilder sehen kann, wie in jungen Jahren. Das Sehen im Dunkeln wird dadurch auch schwieriger. Wenn man ein Teleskop ohne Obstruktion hat, also meist dann ein Linsenteleskop (Refraktor), ist das eigentlich egal, außer dass man vermutlich oft Öffnung „verschenkt“. Man muss das aber sehr wahrscheinlich oft tun, weil man entweder zum Suchen oder für ausgedehnte Objekte einfach nicht genug Himmelsausschnitt sieht. Das ist dann nicht schlimm, denn es geht eben nicht anders. Bei Spiegelteleskopen kommt es aber schnell zum unruhigen Einblick mit dem oben beschriebenen „schwebenden Schatten“. Eventuell ist es dann angebracht, sich für niedrige Vergrößerungen ein Zweitteleskop zu kaufen, weil nämlich langjährige Beobachter kaum auf die gewohnte Öffnung verzichten wollen, die ja bei hoher Vergrößerung und somit kleiner AP noch voll zum tragen kommt – ohne Helligkeitsverlust.
Hält sich der Verlust an Irisdurchmesser in Grenzen, hat man auch kaum Beeinträchtigung, denn:

AP zwischen 5 und 7mm

In diesem Bereich erreicht das Auge ein Strahlenbündel, dessen Randstrahlen schon recht schräg auf die Netzhaut treffen. Das kann  man sich leicht mit dem „Licht-Bleistift“ vorstellen. Vor dem Auge kommt das durch die Iris gehende Strahlenbündel immer praktisch parallel an, egal ob aus dem scharf gestellten Okular oder beim normalen Blick „in die Gegend“.  Das ist der lange Teil des Bleistifts. (Der ist eigentlich nie ganz parallel sondern geht eigentlich von dem Bildpunkt aus, den man betrachtet, aber so auf 100m Entfernung bemerkt man auf dem halben Meter vor dem Auge noch nichts davon.) Die Augenlinse spitzt den Bleistift an, so dass die Bleistiftspitze auf die Netzhaut trifft und einen scharfen Bildpunkt produziert. ( Bei kurzsichtigen ist der Bleistift zu spitz und schwebt über der Netzhaut, bei weitsichtigen ist die Spitze zu lang und würde hinter der Netzhaut liegen.)
Ein schlanker Bleistift hat einfach an der Spitze eine viel weniger starke „Schräge“, die Lichtstrahlen treffen also „näher zur Senkrechten“ oder „gerader“ auf die Netzhaut. Das ist für die Sehzellen nützlich, denn sie reagieren dann besser auf das Licht. Zwischen 5mm und 7mm AP kommt der hinzukommende Teil der Bleistiftspitze so schräg auf die Sehzellen, dass diese nicht mehr so empfindlich für das Licht sind. Daher ist die Zunahme an Helligkeit nur noch gering, im Vergleich zu den kleineren AP-Bereichen.

Welcher AP-Bereich ist wofür gut?

Aufsuche:

Bei der Aufsuche will man einen möglichst großen Himmelsausschnitt überblicken aber auch noch genug Vergrößerung haben, um Objekte zu bemerken. Hierfür sollte man dasjenige Okular nutzen, welches am vorhandenen Teleskop den größtmöglichen Himmelsausschnit liefert. Gibt es davon mehrere Okulare, ist darunter praktisch immer dasjenige mit der stärkeren Vergrößerung das sinnvollere, solange es auch einen bequemen Einblick hat.
Bei Spiegelteleskopen, also Teleskopen mit Obstruktion, wird durch den schwebenden Schatten (siehe oben) der Einblick schon unangenehm und dadurch sollte man eine AP größer als der Irisdurchmesser eher vermeiden. Sehr kleine Objekte erscheinen aber vielleicht immer noch punktförmig, weshalb manche kleinen Planetarischen Nebel mit höhrer Vergrößerung gesucht werden müssen.

Typische Aufsuchokulare haben im 1,25” Format 24mm bis 32mm Brennweite, im 2” Steckformat etwa 30mm bis 42mm Brennweite.

ZweiZollMaxOkulare
Aufsuchokulare - hier für 2” Steckdurchmesser - zeigen den je nach Einsteckdurchmesser und Teleskopbrennweite größtmöglichen Himmelsausschnitt.

Große Objekte

Das Objekt soll natürlich ins Bild passen, aber hier kann man leicht das Problem haben, dass man die Vergrößerung so klein machen müsste, dass die AP zu groß wird. Der Ausweg ist eventuell ein kleineres Teleskop mit weniger Brennweite, denn der maximal erfassbare Himmelsausschnitt hängt direkt von der Brennweite und vom maximal möglichen Okulareinsteckdurchmesser des Teleskops ab. Siehe auch im Artikel ”Okulare und Gesichtsfelder”. Ein kleineres Öffnungsverhältnis (also eine größere Öffnungszahl in der „f/?“-Angabe) lässt die aus der Okularbrennweite eines Übersichtsokulars resultierende AP kleiner werden.
Ein Beispiel: Ein 30mm Übersichtsokular liefert mit f/4 eine AP von 7,5mm was für viele Beobachter am Spiegelteleskop den „schwebenden Schatten“ sichtbar werden lässt. Bei f/6 liefern 30mm Okularbrennweite die AP von 30mm/6 also 5mm, was für die allermeisten Beobachter völlig problemlos nutzbar ist.

ÜbersichtsOkular31mmT5
Das 31mm Nagler liefert nicht den größtmöglichen Himmelsausschnitt für 2” Einsteckdurchmesser,
es nutzt aber bereits 42mm von 46mm möglichen und eignet sich für Geräte an denen die AP eines 40mm Okulars bereits zu groß wäre.

Schwache Objekte

Bei schwachen Objekten muss abgewogen werden: Mehr Vergrößerung dunkelt den Himmelshintergrund ab, vergrößert das Objekt und macht es meist – außer wenn seine Kanten sehr sanft und unscharf sind – besser erkennbar. Ist das Objekt aber sehr schwach, geht einem „das Licht aus“, das Bild wird zu dunkel, um das Objekt auszumachen.  So kann man schwache Galaxien unter dunklem Himmel gut mit 4mm AP beobachten, oder wenn sie groß genug sind auch mit 5mm, wenn aber Störlicht stört – dann muss ein Beobachter mit aufgehelltem Himmelshintergrund sich in kleinere APs bis herunter zu 2mm flüchten. Unterhalb davon werden die meisten Galaxien einfach zu dunkel, außer buchstäbliche Highlights wie M82. Beobachtet man Emissionsnebel kann man statt einer AP-Anpassung auch mit Nebelfiltern wie OIII, UHC und H-ß Filtern, was hauptsächlich den Himmelshintergrund und idealerweise den Nebel fast gar nicht abdunkelt.

GüntherMootz_ngc 4631_4627
Wer Galaxien beobachtet, muss die AP passend zum Objekt und zum Himmelshintergrund,
also je nach Standortbedingungen, wählen.
Hier kann man aus den Angaben entnehmen, dass mit 1,4mm bis 3,8mm AP beobachtet wurde. Zeichnung von Günther Mootz.

Kleine Objekte oder Objekte mit feinen Details

Feine Details können praktisch auch die einzelnen Sternchen eines Sternhaufens sein. Hier ist meist eine sehr kleine AP und damit höchste Vergrößerung geplant – solange das Licht ausreicht. Bei einem Kugelsternhaufen kann man sich leicht verleiten lassen, die AP doch zu klein zu wählen. Meist sind sie mit 1,5mm bis 2mm AP schon prima aufgelöst. Bei der Mond- und Planetenbeobachtung ist das Bild in den Bereichen aber oft noch störend hell, und Details sind oft nur schwach abgesetzt, so dass man hier 1mm bis 0,7mm AP einsetzt. Harte Kontraste wie die Licht- und Schattengrenzen der Mondoberfläche vertragen zwar 0,5mm AP – aber die meisten Beobachter gaukeln sich da nur ein bombastisches Bild vor:
Tipp: Bei höchster Vergrößerung sollte man das Bild nicht bewerten beim Steigern der Vergrößerung, sondern erst, nachdem man die Vergrößerung auch wieder zurückgenommen hat. So lässt man sich nicht durch die Größe des Bildes einlullen. Ideal ist es, nicht mehr Vergrößerung zu nehmen, als bis sich die schwierigsten Details im Bild am sichersten erkennen oder auch „halten“ lassen.

JupThumb
Der Riesenplanet Jupiter ist blendend hell und seine Detailfülle hört bei keiner Vergrößerung auf.
Hier nutzt man die größtmögliche Vergrößerung, die das Teleskop noch bei guter Schärfe abliefern kann,
also je nach Beobachter um 0,7mm AP.

Doppelsterne

Hier kann man mit Vergrößerung aasen: 0,3mm sind nutzbar, wenn die Sterne dafür hell genug sind.
 

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