Astronomisches Sehen und Austrittspupille

Grundsätzlich gilt, jeder sieht unterschiedlich gut, ja, es gibt sogar einen Unterschied zwischen dem rechten und dem linken Auge. Kurz- bzw. Weit-

sichtigkeit kann ich am Teleskop durch Scharfstellen beheben, während ich bei einer Sehschwäche, weil ich z.B. nur noch 60 Prozent des einfallenden Lichtes wahrnehmen kann, mir viele Objekte verborgen bleiben.

Auf unserer Netzhaut befinden sich zwei unterschiedliche Arten von licht- empfindlichen Zellen, einmal die Zapfen und zum anderen die Stäbchen. Bei Tag sehen wir mit den Zapfen welche sich um den "Gelben Fleck" im Zentrum der Netzhaut gruppieren. Diese reagieren auf Farben und haben ein hohes Auf- lösungsvermögen, ihr Nachteil ist jedoch, dass sie nicht so lichtempfindlich sind wie die Stäbchen.

Die Stäbchen sind deutlich lichtempfindlicher, können aber Farben nicht wahrnehmen, auch haben sie kein so hohes Auflösungsvermögen wie die Zapfen.

Das heißt, tagsüber sehen wir mit den Zapfen farbig und nachts mit den Stäbchen grau.

 

Direktes und indirektes Sehen:

Warum sieht der Hobbyastronom mehr als der Neuling?

Dies kommt daher, dass derjenige mit weniger Erfahrung, das Objekt direkt anschaut und fixiert. Das einfallende Licht wird dabei auf die Netzhaut mit den Zapfen und der höchsten Auflösung gelenkt. Da diese Zapen aber nicht so licht- empfindlich sind, kann er das Objekt  meist nicht wahrnehmen. Handelt es sich dabei aber um einen hellen Planeten oder Fixstern, ist das Fixieren und Farbsehen kein Problem.

Der Hobbyastronom schaut deswegen leicht am Objekt vorbei. Dies nennt man das indirekte Sehen. Beobachtet man mit dem rechten Auge durch ein Okular, schaut man leicht rechts am Objekt vorbei, mit dem linken Auge, leicht links vorbei.

Bei freiem Beobachten ohne optische Gerätschaft, also mit beiden Augen, oder mit einem Binokular bzw. Fernglas, kann man auch leicht oberhalb bzw. unterhalb des Objektes vorbeipeilen. Jetzt wird das Objekt wahrgenommen, aber auf Kosten der Auflösung.

Warum?

Das ins Auge einfallende Licht trifft jetzt nicht mehr auf die Zapfen sondern mehr auf die lichtempfindlichere Stäbchen.

 

Eintritts- und Austrittspupille:

Mit den Augen sehen wir das, was an Licht in die Pupille eintritt. Dies ist in unserem Fall die Eintrittspupille. Beim Teleskop bezeichnet man dies als Öffnung.

Die Größe der Pupille ist aber von verschiedenen Faktoren abhängig. Zum einen von der Umgebungshelligkeit was bedeutet, je heller die Umgebung desto kleiner die Pupille und je dunkler die Umgebung desto größer wird die Pupille. Ähnlich der Blendenöffnung bei einem Fotoapparat. Die Größe der Pupille beträgt im Regelfall 6 bis 8 mm. Diese ist Abhängig vom Alter der Person bzw. der Dunkeladaption. Jüngere Menschen sind hier etwas im Vorteil, denn deren Pupille wird etwas größer. Dunkeladaption dedeutet, je länger ich mich in einem dunklen Raum befinde, desto mehr kann ich von meiner Umgebung wahrnehmen. Bis die Pupille sich komplett an die Dunkelheit angepasst hat, benötigt sie in der Regel 20 bis 30 Minuten an Zeit. Ein kurzer Blick in eine helle Lichtquelle genügt und die Adaption ist wieder dahin, deshalb hat der geübte Astronom immer eine Rotlicht- Taschenlampe zum Lesen dabei. Rotlicht stört das Auge nicht und seine Dunkeladaption oder große Eintrittspupille bleibt erhalten. Denn je größer die Pupille desto mehr Licht kann einfallen und desto lichtschwächere Objekte kann er wahrnehmen.

 

Die Austrittspupille hat nichts mit unseren Augen zu tun, sie ist das Lichtbündel welches aus dem Okular des Teleskops austritt. Deren Durchmeser wird als Austrittspupille bezeichnet.

Die Austrittspupille ist aber von verschiedenen Faktoren des Telekops bzw. des verwendeten Okulars abhängig (siehe weiter unten).

Doch bevor wir zur Berechnung der Austritspupille kommen, sollten uns klar sein, dass für lichtschwache Objekte Eintrittspupille und Austrittspupille gleich groß sein sollten.

Ist die Austrittspupille größer als unsere Eintrittspupille, verschenken wir wertvolles Licht. Denn wenn das am Okular austretende Lichtbündel im Durchmesser größer als der Durchmesser unserer Pupille ist, wird dieser überstehende Teil des Lichtstrahls einfach abgeschnitten.

Ist die Austrittspupille kleiner als unsere Eintrittspupille, kommt zwar alles Licht rein aber es es könnte ja noch mehr reinkommen.

Deshalb ist es wichtig das Austrittspupille = Eintrittspupille.

 

Austrittspupillenberechnung:

Zuerst benötigen wir die Öffnungszahl (N) oder Blende des Teleskops. Diese ermitteln wir indem wir die Teleskopbrennweite (f) in mm durch den Objektiv- oder auch Spiegeldurchmesser (D) in mm, teilt. Der Kehrwert wird als Öffnungsverhältnis bezeichnet.

Bsp: N = f/D              N = 900 mm / 150 mm =          Öffnungsverhältnis = 6

Die Austrittspupille erhalten wir, wenn wir unsere Okularbrennweite (f´) in mm durch unser Öffnungsverhältnis teilen.

Bsp: Austrittspupille = f´/N      AP = 30 mm / 6  =     Austrittspupille = 5 mm

 

Wir können die Austrittspupille auch über die Vergrößerung (V) berechnen. Dazu teilen wir Brennweite des Teleskops (f) ín mm durch die Brennweite des Okulars (f`) in mm.

Bsp: V = f/f´           V = 900 mm / 30 mm =           Vergrößerung = 30 (fach)

Jetzt müssen wir nur noch den Objektiv- oder Spiegeldurchmesser (D) in mm durch die entsprechende Vergrößerung (V) teilen und wir erhaltten die Austrittspupille.

Bsp: Austrittspupille = D/V    AP = 150 mm / 30fach =    Austrittspupille = 5 mm.

So könnt ihr für jedes Teleskop bzw. Okular die jeweilige Austrittspupille berechnen.

Siehe Austrittspupillenberechnung:

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