Wenn man neu ist und ein Teleskop auswählen möchte, kann der Optikjargon abschreckend wirken. Sollte man ein großes "Vergrößerung" ? Ein großer " Durchmesser " ? Eine lange "Fokus" ? Der Bericht f/dSollte ich mich darum kümmern?
Keine Panik, lassen Sie uns diese Grundbegriffe der Teleskopoptik gemeinsam entwirren. In diesem Artikel gehen wir zu das Wesentliche ohne sich zu viel vorzunehmen. Ich erkläre Ihnen, was es bedeutet Brennweite, Durchmesser und Bericht f/D (Brennweite zu Durchmesser) und wie sie die Wahl Ihres Teleskops beeinflussen. Schnallen Sie sich an, wir begeben uns auf eine kleine pädagogische Reise (mit einer Prise Humor) durch die Grundlagen der astronomischen Optik!
Zunächst wollen wir zwei Parameter definieren, die auf den meisten handelsüblichen Instrumenten stehen: die Brennweite und der Durchmesser (auch Blende genannt). Ein Teleskop mit der Bezeichnung "130/900" bedeutet zum Beispiel, dass es einen Durchmesser von 130 mm und eine Brennweite von 900 mm hat. Der Durchmesser ist der Durchmesser des Spiegels oder der Hauptlinse des Teleskops - kurz gesagt, die Größe der "Öffnung", durch die das Licht eintritt. Die Brennweite hingegen ist die Entfernung (in mm) zwischen dem Spiegel/der Linse und dem Punkt, an dem das Bild entsteht (dem Brennpunkt). Sie ist die Länge des Weges, den das Licht in der Röhre zurücklegt, um den Fokus zu bilden.
Abbildung 1- Schema eines Teleskops, das die Begriffe Durchmesser und Brennweite erläutert (hier ist ein Newton abgebildet)
Warum sind diese beiden Zahlen entscheidend? Der Durchmesser bestimmt die Menge des gesammelten Lichts und das Trennvermögen (Auflösung) des Instruments. Grundsätzlich gilt: Je größer, desto mehr Photonen werden gesammelt und desto feinere Details können erkannt werden. Ein großer Durchmesser ermöglicht es also, schwächere Objekte zu sehen und ihre Details zu enthüllen. Umgekehrt "fängt" ein kleiner Durchmesser weniger Licht ein - die Objekte erscheinen weniger hell und man kann weniger Details erkennen. Man könnte meinen, dass das alles schon geregelt ist, dass es nur eine Frage der Größe ist und man daher diesen Parameter maximieren sollte. Und Sie werden sich denken können, dass dieser Artikel mehrere Seiten lang ist, weil es eben nicht so einfach ist! Sonst wäre es ja nicht lustig! Ein großes Teleskop ist in der Regel schwerer und sperriger, was den Transport und das Aufstellen des Teleskops erschweren kann. Das beste Teleskop ist jedoch das, das man häufig benutzt. Sie müssen also einen Kompromiss zwischen Durchmesser, Platzbedarf und Gewicht finden, der für jede Situation geeignet ist.
Nachfolgend ein Vergleich des Einflusses des Durchmessers auf die Fähigkeit, ein Deep-Sky-Objekt zu sehen.
Abbildung 2 - Ungefährer Vergleich der Auswirkungen des Durchmessers auf die Fähigkeit, Details eines Objekts zu erkennen. Quelle: Explore Scientific
Die Brennweite wiederum beeinflusst den Maßstab des entstehenden Bildes. Eine lange Brennweite ergibt ein vergrößertes Bild, einen "großen Zoom", eine kurze Brennweite ein kleineres Bild (aber ein größeres Sichtfeld). Aber Vorsicht: Die Brennweite des Teleskops allein ist noch kein Garant für "Bildqualität". Man könnte meinen, dass ein Teleskop mit langer Brennweite besser ist, aber das ist nicht so einfach - wir kommen später auf das berühmte f/D-Verhältnis zurück. Halten Sie sich vorerst fest: Brennweite = Länge des (Licht-)Rohrs und Durchmesser = Öffnung für das Licht. Diese beiden Werte sind auf allen Teleskopen angegeben, oft in der Form D/F (z. B. 130/900 wie oben gesehen).
Abbildung 3 - Demonstration des Einflusses der Brennweite auf die Sichtbarkeit eines Objekts bei ansonsten gleichen Bedingungen. Quelle: PG Astronomie
Lassen Sie uns über ein Konzept sprechen, das Anfänger zum Träumen (und manchmal auch zum Fallen) bringt: die Vergrößerung. Wer war nicht schon einmal von einem Teleskop fasziniert, das mit einer "Vergrößerung ×500" warb? Dabei ist dies bei weitem nicht das Hauptkriterium bei der Auswahl eines Teleskops. Ich möchte Ihnen sogar sagen, dass Sie niemals in Vergrößerungen denken sollten.
Die Vergrößerung, die Ihr Teleskop erzeugen wird, hängt mit :
Die Formel lautet :
Vergrößerung = Brennweite des Teleskops / Brennweite des Okulars
Bei unserem Teleskop mit einer Brennweite von 900 mm wird z. B. ein 10-mm-Okular eine Vergrößerung von 90× ergeben (900/10 = 90). Dasselbe Teleskop mit einem 25-mm-Okular wird nur 36× vergrößern, und mit einem 5-mm-Okular wird es auf 180× steigen. Ein Verkäufer kann also auf fast jedem Tubus "x500" angeben, solange er ein winziges 4-mm-Okular liefert! Sie sehen die Falle...
In der Praxis führt das Ausreizen eines Instruments bis zur theoretischen Maximalvergrößerung oft zu einem unscharfen und dunklen Bild. Die Faustregel lautet: Die maximale nutzbare Vergrößerung liegt bei 1,5 bis 2× des Durchmessers in Millimetern. Ein 130-mm-Teleskop kann zum Beispiel kaum mehr als ~260× verkraften, ohne dass die Qualität stark abnimmt. Darüber hinaus wird das Bild unscharf und dunkel, da wenig Licht auf viel Zoom ausgebreitet wird. Im Gegensatz dazu liefern moderate Vergrößerungen in der Regel hellere und schärfere Bilder. Lieber ein kleines, scharfes Bild als eine große, verwischte Scheibe!
Um verschiedene Vergrößerungen zu erreichen, wechselt man einfach das Okular. Oft besitzt ein erfahrener Amateurastronom zwischen 5 und 10 verschiedene Okulare!
Wie ich bereits erwähnt habe, trägt das Teleskop über seine Brennweite bei: Eine lange Brennweite ermöglicht es, mit Okularen mit Standardbrennweite hohe Vergrößerungen zu erreichen. Bei einem Teleskop mit einer Brennweite von 2000 mm ergibt beispielsweise ein 10-mm-Okular bereits 200×. Umgekehrt würde ein Instrument mit 500 mm Brennweite für die gleichen 200× ein 2,5-mm-Okular erfordern (unbequem und selten im Lieferumfang enthalten).
Aber Vorsicht: Je stärker man vergrößert, desto mehr nimmt die Helligkeit pro Fläche ab - am Ende sieht man gar nichts mehr. Ohne ausreichend gesammeltes Licht (also ohne einen geeigneten Durchmesser) ist die Vergrößerung nutzlos. Deshalb wird Ihnen ein kleines 60-mm-Teleskop bei 300× Vergrößerung in Wirklichkeit ... einen dunklen Brei zeigen.
Man denkt nicht oft genug daran - bevor man nicht planetarisch unterwegs ist -, aber man darf die Atmosphäre nicht vergessen. Sicherlich haben Sie schon einmal beobachtet, wie die Luft über einer Straße im Sommer trüb wird. Dieses Phänomen nennt man atmosphärische Turbulenzen und wird bei Ihren Beobachtungen mit hoher Vergrößerung oft der begrenzende Faktor sein. Die optimale Vergrößerung wird daher nicht jeden Abend gleich sein, je nachdem, wie stabil die Luftschicht ist. Aber gut, wer mehr kann, kann auch weniger. Das macht es noch interessanter, mehrere Okulare zu haben.
Fazit: Lassen Sie sich nicht von den Versprechungen der gigantischen Vergrößerungen blenden, die auf manchen Verpackungen von Verbraucherteleskopen zu sehen sind. Das ist nicht der entscheidende Faktor, um die Sterne gut zu sehen. Achten Sie vor allem auf den Durchmesser (und die optische Qualität) und verwenden Sie dann geeignete Okulare, um den Zoom zu modulieren.
Und übrigens werden Sie auf dieser Website kein Teleskop sehen, das durch seine Vergrößerung beschrieben wird, denn das ist ein falsches Marketingargument!
Kommen wir zu einem etwas technischeren, aber entscheidenden Begriff: dem f/D-Verhältnis (Brennweite zu Durchmesser), auch relative Öffnung des Teleskops genannt. Dies ist ein Begriff, der vor allem in der Astrofotografie eine Rolle spielt. Für das Visuelle ist es im Grunde genommen ziemlich egal. Ich werde am Ende des Artikels noch einmal auf diesen Aspekt eingehen.
Wir berechnen die relative Blende einfach :
f/D = Brennweite ÷ Durchmesser
Ein 200/1000-Teleskop hat zum Beispiel einen f/D = 1000/200 = 5 (oft als f/5 bezeichnet). Dies ist ein Verhältnis ohne Einheit, ähnlich wie die Blende in der Fotografie. Wir würden in diesem Beispiel sagen, dass ein Teleskop "offen bei f/5" ist.
Warum sollte man sich damit beschäftigen? Weil dieses Verhältnis das optische Verhalten des Instruments beeinflusst, insbesondere die Helligkeit des Bildes und das beobachtete Feld. Allgemein gesprochen :
Kurz gesagt, das Verhältnis von Brennweite zu Durchmesser wirkt sich auf die "Geschwindigkeit" des Teleskops aus. Astronomen sprechen von einem schnellen (f/D klein) oder langsamen (f/D groß) Teleskop. Um ein diffuses Objekt abzubilden, wird ein "schnelles" Instrument in kürzerer Zeit ein helleres Bild liefern. Um ein winziges planetares Detail zu beobachten, wird ein "langsames" Instrument hohe Vergrößerungen mit einer guten Auflösung erreichen.
Wie Sie vielleicht bemerkt haben, haben wir bei f/D hauptsächlich über Astrofotografie gesprochen, da es sehr wichtig ist, etwas zu verstehen:
Bei einer Blende von f/15 können Sie sehr gut wunderschöne Galaxien beobachten. Da Sie sich mit demselben Teleskop jedoch bei einem Öffnungsverhältnis von 15 befinden, ist die Astrofotografie zwar durchaus möglich, erfordert jedoch eine lange Belichtungszeit.
Als Schlussfolgerung aus diesen Grundlagen sollten Sie sich Folgendes merken: Das perfekte Teleskop gibt es nicht, aber wenn Sie Brennweite, Durchmesser und f/D verstehen, wissen Sie, welcher Kompromiss mit diesem oder jenem Instrument angestrebt wird. Der Durchmesser bestimmt die Helligkeit und die Auflösung (man möchte so groß wie möglich sein... außer, dass das Budget, das Gewicht und der Platzbedarf dazwischen kommen). Das ist das, was Sie beim Sehen am meisten beschäftigen sollte.
Die Brennweite beeinflusst das Sichtfeld und die mögliche Vergrößerung (lang für Planeten, kurz für Deep-Sky-Weitwinkel).
Das f/D-Verhältnis fasst die "Öffnung" zusammen: eine kleine Zahl für ein helles Teleskop mit großem Bildfeld, eine große Zahl für ein scharfes Teleskop mit starkem Zoom. Ein Begriff, der in der Astrofotografie notwendig, im visuellen Bereich jedoch wenig hilfreich ist.
Mit diesen Kenntnissen sind Sie bestens gerüstet, um Datenblätter zu entschlüsseln und Marketingfallen zu vermeiden.
Im nächsten Artikel werden wir uns konkret mit der Auswahl eines Teleskops für die visuelle Beobachtung beschäftigen, wobei ein Lieblingsinstrument der Beobachter im Mittelpunkt steht: der Dobson
