© 3 september 2021, Nicolàs de Hilster & starry-night.nl
Het verschil tussen reflectors met een spider en refractors is dat die laatste toestaan sterren in beeld te brengen zonder dat daaromheen artefacten zoals die van een spider te zien zijn. Nu zijn die diffractiepatronen van de spider onontkoombaar bij het fotograferen met een kijker die van een spider voorzien is, en daarmee worden ze dan ook geaccepteerd. Soms treden echter ook bij refractors artefacten op. Hierbij kan onderscheid gemaakt worden tussen asymmetrische halo’s en onregelmatige diffractie-spikes in het sterbeeld. Dit artikel laat zien dat een eenvoudige bril deze artefacten als sneeuw voor de zon kan laten verdwijnen.
Onlangs liet ik de eerste volledige LRGB-opname met mijn SkyWatcher Esprit 80ED zien (zie ook afbeelding 8) en daarbij schreef ik dat daarbij “…de nodige aandachtspuntjes voorbij kwamen…”. Die aandachtspuntjes waren het vinden van de niet zo spannende correcte flattener tot camera afstand, maar vooral problemen met de vorm en kwaliteit van de sterren. De eerste proefopname is te zien in afbeelding 1 en toont Sadr met daaromheen een asymmetrische halo waarin bovendien diffractie-spikes zichtbaar zijn.
Een tijdje geleden was in een draadje op AF al te lezen dat de Esprit 80ED wel eens vaker last heeft van spikes in het sterbeeld en van asymmetrische halo er omheen. Het vervangende exemplaar dat die eigenaar destijds kreeg bleek hier ook last van te hebben en ook Starry-Night lid @keesscherer heeft ooit zo’n Esprit gehad (daarbij was het vervangende exemplaar wel in orde).
Een van die kijkers die in bovengenoemde draadje op AF genoemd werd, heb ik hier een tijdje geleden voor de collimator gehad, waarmee inderdaad aangetoond kon worden dat dit exemplaar niet in orde was. Nadere inspectie leerde dat een rubber ring (zie afbeelding 2) in de lens-cell niet correct gemonteerd was en daarmee wellicht de asymmetrische halo’s veroorzaakte. De spikes die in die foto te zien waren, werden waarschijnlijk door pinched-optics veroorzaakt. Bij pinched-optics zitten de lenzen te strak in de lens-cell en ontstaat een regelmatig diffractiepatroon dat overeenkomt met het aantal stelschroeven rondom de lens-cell die de lenzen op hun plek houden (zie afbeelding 3). Deze schroeven zijn dus niet de collimatieschroeven, maar de schroeven waarmee de lenzen in de lens-cell gecentreerd worden. Net als bij een drievoudige spider zijn er daarbij zes diffractie-spikes te zien bij een kijker met drie stelschroeven.
De Esprit 80ED waarmee ik de opname van M31 maakte had een inmiddels verbeterde lens-cell, welke herkenbaar is aan het ontbreken van de rubber ring. Ik verwachtte dus geen problemen zoals in bovengenoemde kijker. Toch bleek dat ook dat dat exemplaar een asymmetrische halo had, waarin bovendien diffractie spikes herkenbaar waren. Deze diffractie-spikes vormden echter geen regelmatig patroon en zijn te wijten aan onregelmatigheden langs de binnenrand van de lens-cell.
Aangezien het sterbeeld wel overal gelijk was en zelfs tot in de hoeken vrijwel geen coma te zien was (iets dat ik bij een andere Esprit 80ED wel zag), vond ik het toch interessant om uit te zoeken waar die artefacten vandaan kwamen. Zou ik ze op kunnen lossen, dan zou deze kijker wel eens heel fraai beeld kunnen geven.
Van het diffractiepatroon is bekend dat deze door oneffenheden op de binnenrand van de objectiefopening veroorzaakt wordt en mijn vermoeden was dat ook de asymmetrische halo daar vandaan kwam. Het voorste stuk van de lens-cell is net een soort buis met evenwijdige wanden. Het idee was dat, indien dat deel niet helemaal haaks op de kijker-as staat, deze binnenwand wel eens als reflector kan werken. Om dit te testen sneed ik uit een stukje stevig papier een cirkel van 79mm diameter en plakte ik die met wat plakband op de lens-cell (zie afbeelding 4).
Vervolgens met dit diafragma een opname van Altair gemaakt (zie afbeelding 5). Wat opvalt is dat het sterbeeld mooi symmetrisch geworden is, maar dat het aantal diffractie-spikes drastisch is toegenomen. Aangezien die laatste van de rand afkomstig moeten zijn, kan het niet anders zijn dan dat ze hun oorsprong moeten vinden in het gebrekkige fröbelwerk van ondergetekende. Het belangrijkste was, dat er voortgang geboekt was: het beeld was mooi symmetrisch, ook in de rest van de plaat.
Volgende stap was dus het maken van een diafragma met een zeer gladde binnenrand. Gelukkig ben ik in het bezit van een goed uitgeruste werkplaats en lag er nog een stukje aluminium plaatmateriaal van 3mm dik. Daaruit eerst een ongeveer ronde schijf gezaagd en die vervolgens ingespannen in de draaibank om daar een diafragma met een opening van 79mm van te draaien. De voorkant van die opening is onder een hoek van 45 graden afgeschuind, dit ter voorkoming van ongewenste reflecties. Aan de buitenkant is een randje van anderhalve millimeter hoog en één millimeter dik blijven staan, waarmee de schijf keurig om de lens-cell past (zie foto rechtsboven in afbeelding 6). Tot slot de binnenkant met watervast schuurpapier (korrel 180) geschuurd en vervolgens met korrel 600 gepolijst.
De test met dit diafragma moest bij gebrek aan heldere hemel voor de collimator gedaan worden (zie middelste rij foto’s in afbeelding 6). Duidelijk is te zien hoe het beeld verbetert. Helemaal links is de uitwaaierende ster te zien met diffractiepatroon, in het midden is het sterbeeld symmetrisch geworden maar is het diffractiepatroon intenser geworden door het matige snijwerk, en helemaal rechts hebben we dan eindelijk een mooie ronde ster. De volgende dag kon ik de test met behulp van Altair herhalen en werd het verschil nog duidelijker (zie foto rechtsonder in afbeelding 6 en afbeelding 7).
Alles bij elkaar was het een flinke zoektocht, maar met dit uiteindelijke beeld ben ik zeer tevreden. Door toepassing van het diafragma is de kijker wel een fractie langzamer geworden. In plaats van 400mm f/5 is deze nu 400mm f/5.06, een verschil dat niemand zal merken, maar wel een wereld van verschil in het resultaat oplevert. Aangezien ook de rest van het beeld erg goed te noemen is, leek het mij beter de kijker op deze manier te gebruiken dan hem in te ruilen voor een nieuw exemplaar, vooral omdat een eerder exemplaar last had van coma langs de diagonaal en je maar af moet wachten of de volgende Esprit 80ED daar weer geen last van heeft.
Overigens gaf een medewerker van SkyWatcher USA in een e-mail aan dat het asymmetrische beeld een probleem is met de coating. Hij gaf er geen verdere uitleg bij, maar zeer waarschijnlijk bedoelde hij dat de coating niet helemaal tot aan de lens-cell doorloopt. Zit de lens (of coating) vervolgens niet helemaal goed gecentreerd, dan zou er inderdaad extra licht langs een zijkant naar binnen vallen en het asymmetrische beeld veroorzaken. Of dit ook het geval is met deze kijker is echter niet te zien. Wel werd daarbij vermeld dat het inmiddels door SkyWatcher opgelost zou zijn. Nu was dit exemplaar hagelnieuw en dus vraag ik me af of dit inderdaad het geval is.
Resteert mij dit stuk nog af te sluiten door de leverancier, Robtics uit Leidschendam, te bedanken voor de enorme service die ze geleverd hebben (zonder in verdere details te treden). Ook nu nog kon ik de kijker inruilen, dat ik dat niet gedaan heb is mijn eigen keuze geweest, zoals hierboven uitgelegd.
Nicolàs
© 3 september 2021, Nicolàs de Hilster & starry-night.nl
