Nedbländning av teleobjektiv

[glappkaeft]

Jag äger ett Canon 70-200 mm F4L. Detta relativt billiga och lätta objektiv fungerar helt ok redan vid F/4 men för bästa prestanda i full upplösning så vill man oftast blända ner objektivet något. Gör man det så får man dock kraftiga diffraktionsspikar från bländarlamellerna på ljusa stjärnor vilket inte alltid är så snyggt. Jag testade därför att blända ner objektivet med hjälp av s.k. "step down" ringar, d.v.s. jag kopplade samman ett antal filteradapterringar tills jag nått en öppning på ca 43 mm. Dessa ringar kostade en spottstyver när jag beställde ett set på 8 ringar från Hongkong.

Efter ett par tidiga test så såg jag att denna metod att blända ner fungerade mycket bättre vid oändlighetsfokus samt vid långa brännvidder. Jag testade således objektivet på området runt Capella med 200 mm, externt nedbländat samt med F/4, F/4,5, F/5 samt F/5,6. Följande slutsatser drogs.

* I detta fall verkar bästa fokus legat till höger i bilden (att tom riktigt dyra kameralinser är något felkollimerade verkar vara vanligt). Det kan iofs variera beroende vart på himmelen objektivet pekar och exakt hur fokus är inställt.
* Nedbländningen till 43 mm verkar uppskattningsvis motsvara ungefär F/4,5-5,0 i ljusstyrka men om man detaljstuderar stjärnorna till vänster så är färgfelet större i den nerbländade versionen än med full öppning.
* Även bildfältskrökningen är annorlunda i externt nerbländat läge än om man använder objektivets egen bländare.

I de flesta fall så skulle jag bedöma det som att det är bättre att köra med full öppning än att blända ner med adapterringar om det skulle behövas. Att hela frontlinsen är belyst verkar vara viktigt för att detta objektiv skall fungera. Ev. skulle andra objektiv svarar bättre på manuell nedbländning, det fungerar ju t.ex. mycket bra på många teleskop.

Fem orginal-JPEGar finns att ladda ner på https://dl.dropboxusercontent.com/u/317307/test.zip (ca 25 MB).

[Pelle]

Intressant test med ett oväntat resultat! Har själv funderat på att blända ner objektiv med ett 2" UHC filter och stepringar men det är kanske ingen god ide'.

/Per

[AndreasW]

Kul och intressant test. Gissar att zoomobjektiv och relativt korta brännvider gör att resultatet kan bli knepigt. På teleskop med långa brännvidder och tämligen enkel design på linssystemet funkar det därför antaligen bättre att blockera öppningen.

Känner igen fenomenet med lite varierande (asymmetrisk) skärpa för objektiv, har det på vissa av mina objektiv också. Troligtvis är det så att dagens kameror har såpass högupplösande sensorer att det börjar bli svårt att göra objektiv tillräckligt mekaniskt bra för att vara perfekta på största bländaröppning. Vid vanlig fotografering brukar man ju blända ner lite om man vill ha maximal skärpa ändå ut i hörnena men blända ner är ju inget man gillar vid astrofotografering, de få kvällar det är klart vill man ju hinna samla in så många fotoner som möjligt!

/Andreas

[AstroFriend]

Hej!
Kul experiment. Förr när jag höll på med hemmabio och projektorer. Den gamla typen av projektorer med 3 linser, en för varje färg. De hade ofta inte så bra skärpa men så var också ljusöppningen f/1. Ibland brukade jag blända ner objektivet precis som du beskrev och de gav bättre skärpa men man tappade ju en del av det åtråvärda ljuset också.

Man kan göra en enkel raytrace på ett basic teleobjektiv där bländaren är placerad ca 25% ut från sensorn mot frontlinsen. Såsom det brukar vara konstruerat. Då ser man att för ljusstrålarna i ytterkanterna på sensorn kommer de inte passera ut symmetriskt runt optiska axeln på front objektivet utan ligga förskjuten mot perferin. Nu har ju även ett enkelt teleobjetiv för foto en flatfieldcorrector och kanske därav man sätter bländaren inne i strålgången. Ett teleskop i sitt grundutförande har ju bara en linsgrupp, huvudlinsen.

Skulle vara intressant att undersöka olika optiska konstruktioner på djupet och verkligen förstå de olika ideerna bakom designen på de mer avancerade objektiven.

/Lars

[glappkaeft]

Intressant test med ett oväntat resultat! Har själv funderat på att blända ner objektiv med ett 2" UHC filter och stepringar men det är kanske ingen god ide'.

/Per

Som Anders säger så tror jag att det är större chans att det fungerar om det är ett enklare objektiv, speciellt om det har fast brännvidd. 70-200an har 16 linser i 13 grupper så Canon har nog funderat ut något klyftigt men ganska komplicerat.

[glappkaeft]

Känner igen fenomenet med lite varierande (asymmetrisk) skärpa för objektiv, har det på vissa av mina objektiv också. Troligtvis är det så att dagens kameror har såpass högupplösande sensorer att det börjar bli svårt att göra objektiv tillräckligt mekaniskt bra för att vara perfekta på största bländaröppning. Vid vanlig fotografering brukar man ju blända ner lite om man vill ha maximal skärpa ändå ut i hörnena men blända ner är ju inget man gillar vid astrofotografering, de få kvällar det är klart vill man ju hinna samla in så många fotoner som möjligt!

Arne i UAA frågade Canontekniker om detta när han lämnade in sitt 300 mm tele och om jag kom ihåg rätt så var de tydligen ganska oförstående när han beskrev problemet. Vid vanligt foto så ska det nog krävas en hel del för att det ska gå att se men på stjärnhimmelen så är det fortfarande tydligt om man detaljstuderar bilden även med F/5.6 och mer än så hade jag inte tänkt att blända ner.

[glappkaeft]

Skulle vara intressant att undersöka olika optiska konstruktioner på djupet och verkligen förstå de olika ideerna bakom designen på de mer avancerade objektiven.

Googlar man på en objektivtillverkares namn + "lens patent" hittar man en hel del patentskisser samt ofta en del beskrivande text. Dock så räcker OsloLT inte på långa vägar för att simulera dessa objektiv då t.o.m. de enklare objektiven har 15-20 optiska ytor.

[AstroFriend]

Jo tyvärr räcker inte det programmet långt, menade du MODAS? Jag har provat lite i matlab, men det var bra många år sedan och kom aldrig så långt att det blev några användbara resultat.

Här är några länkar som kan vara intressanta att läsa, enklare refraktorer:
http://bobmay.astronomy.net/refractor/Refrindex.htm

Och här om off-axis Newton:
http://bobmay.astronomy.net/misc/offaxis.htm

/Lars

[glappkaeft]

Jo tyvärr räcker inte det programmet långt, menade du MODAS? Jag har provat lite i matlab, men det var bra många år sedan och kom aldrig så långt att det blev några användbara resultat.

Nej OsloLT är ett annat program. Finns på http://www.sinopt.com/software1/downloa ... ads_lt.htm

[AstroFriend]

Hej, det känner jag igen men hade alldeles glömt bort. Med 10 optiska ytor går det i varje fall klara en 5 elements objektiv som ett äldre teleobjektiv och en manual har de lyxat till det med. Tack för länken!

/Lars

[stoffe]

Känner igen fenomenet med lite varierande (asymmetrisk) skärpa för objektiv, har det på vissa av mina objektiv också. Troligtvis är det så att dagens kameror har såpass högupplösande sensorer att det börjar bli svårt att göra objektiv tillräckligt mekaniskt bra för att vara perfekta på största bländaröppning. Vid vanlig fotografering brukar man ju blända ner lite om man vill ha maximal skärpa ändå ut i hörnena men blända ner är ju inget man gillar vid astrofotografering, de få kvällar det är klart vill man ju hinna samla in så många fotoner som möjligt!

Arne i UAA frågade Canontekniker om detta när han lämnade in sitt 300 mm tele och om jag kom ihåg rätt så var de tydligen ganska oförstående när han beskrev problemet. Vid vanligt foto så ska det nog krävas en hel del för att det ska gå att se men på stjärnhimmelen så är det fortfarande tydligt om man detaljstuderar bilden även med F/5.6 och mer än så hade jag inte tänkt att blända ner.

Inga problem att få sina objektiv kollimerade hos Nikon, de har även en bra mätutrustning för ändamålet så de vet vad de gör. Dock så skulle jag inte tro att de tar in tredjepartstillverkare eller andra kameramärken. Mitt 300 mm f/4 är bara ytterst lite felkollimerat, skulle kosta ca 600 kr om man inte har någon garanti kvar. Kan ju vara värt för att få perfekt kollimering?

[Jonas]

[quote="stoffe]
Inga problem att få sina objektiv kollimerade hos Nikon, de har även en bra mätutrustning för ändamålet så de vet vad de gör. Dock så skulle jag inte tro att de tar in tredjepartstillverkare eller andra kameramärken. Mitt 300 mm f/4 är bara ytterst lite felkollimerat, skulle kosta ca 600 kr om man inte har någon garanti kvar. Kan ju vara värt för att få perfekt kollimering?[/quote]

Det låter som ett bra pris tycker jag. Gäller det alla ojektiv eller ditt 300 mm unikt?

/Jonas

[stoffe]

Kollimering skulle kosta ungefär som en check & clean (om man inte har garanti förstås). Jag fick beskedet på telefon idag direkt från Nikon. Jag kan inte svara på hur det skulle vara med t ex ett mer optiskt komplicerat zoom objektiv. Förmodligen kan man anta att kostnaden är samma för alla Nikon gluggar.

Dock verkar många ha Canon här men informationen kan vara av nytta ändå. Dessutom finns det Nikon objektiv (säkert andra märken oxå) som har rundade bländarlameller som inte ger några värst märkvärdiga spikar runt stjärnorna trots nedbländning. Annars är separata bländarringar en bra idé, det är alltid kul med experiment