Polarlichtfotos mit Digicam

[Till Credner]

Wenn man jetzt noch die Dicke des Filters mit einer
Mikrometerschraube bestimmt, könnte man (soweit
ich mich dunkel erinnere) aus dem Durchmesser aller
Interferenzringe auf die Wellenlänge des Polarlichtes
schließen.

Eigentlich ein cooles Projekt für das nächste Polarlicht.
Dann natürlich auch mit rotem Licht.

Till

[Uli Schumacher]

Also was mir hier auffällt (und gut gefällt):
Ihr seid mindestens genauso abgedreht wie wir Sony-Kranken, aber dafür offensichtlich (ist ja auch kein Wunder) eindeutig nachtaktiv.
Im Sony-Forum pennt alles und hier brennt die Luft.
Danke nochmal für die unterhaltsamen Erklärungen.
Das mit der Dicke des Filters und daraus resultierender Errechnung der Polarlichtwellenlänge lass ich mal lieber...

Guts Nächtle.

Ich schau bestimmt mal wieder vorbei.

Uli

[Willy Mager]

Auch von mir noch mal herzlichen Dank für die tollen Erklärungen- es scheint ja wirklich am Filter zu liegen, denn auch ich habe einen Sky Filter verwendet.
Mike, deine Bilder sind ja mit einen großen Rotanteil und viel feiner in der Struktur, solche Aufnahmen sind bei mir auch fast ohne Ringe und hast du einen Filter vorm Objektiv gehabt?
Gruß
regam

[mike stammler]

HI

nein. keinen Filter und vor Begeisterung keine Zeit gehabt mich um die Cam zu kümmern. Immer nur den Fernauslöser gedrückt und ca. 10s belichtet (im Maximum), auf Weitwinkel und nicht darum gekümmert. Ausser Zeit alles auf "Auto"

Mike

[CarstenH(carhu)]

Das mit der Dicke des Filters und daraus resultierender Errechnung der Polarlichtwellenlänge lass ich mal lieber...

Hallo, alle Optiker
Habe mir das auch gerade mal überlegt.
Für mich gibt es drei mögliche Erklärungen für die Newton-Ringe:

1.Interferenz an der aufgebrachten Vergütung.
Könnte man ausschließen durch den schon angesprochenen Versuch mit Laserlicht und heruntergeschraubtem Filter.
Durch die andere Wellenlänge des Lichts (wahrscheinlich rot und nicht grün) müßten die Ringe eine andere Lage haben, aber immernoch nachzuweisen sein.

2.Interferenz am Luftspalt zwischen Filter und Glas (und nicht im Filter, den halte ich für zu dick!)
Die folgende Abschätzung ergibt für die Schichtdicke s=0,00014mm.



Dies unter der Annahme es handelt sich um grünes PL mit 557,7nm.
Es zeigt das sich Filter und Linse nahezu berühren.
Diese Annahmen könnten mit dem Laserversuch und Variation der Einschraubtiefe (Verändern des Abstandes Filter-zu-Linse) überprüft werden.

3.Konstruktion der Optik.
Als Schüler hatte ich mal ein Mikroskop mit Zoom-Okular. In einer (extremen) Stellung berührten sich darin zwei Linsen-Element und zauberten bei "Weißlicht!" schönste Newtonringe.

Nachweis über Versuch wie bei 1. jedoch mit Variation der Brennweite.

Würde mich freuen, wenn regam oder cbr600 (fährst Du eigentlich auch im Winter?) die vorgeschlagenen Versuche mal durchführen könnten.
Meine Varianten lassen sich ja zerstörungsfrei durchführen.


Mit besten Grüßen

Carsten

[Uli Schumacher]

@carhu: Nö, die RR ist im Winter suboptimal.

Der nächste Frühling kommt bestimmt!

[Till Credner]

Hallo Carsten,

nein, der Abstand der planparallelen Flächen muss nicht im Bereich
der Wellenlänge liegen. Du gehst von Minima oder Maxima erster
Ordnung aus, aber bei Fabry-Perots hat man viel höhere Ordnungen!
Abstände der Flächen können sogar einige Zentimeter betragen, wie
zum Beispiel bei Laserresonatoren.
Wenn ich mal 0,5mm als Filterdicke annehme haben wir Ordnungen
in der Größenordnung von 2000 ! Und bei entsprechend genauen
Flächen hat man dann auch Interferenzen.
Grüße,

Till

[CarstenH(carhu)]

Hallo Till,

Du schreibst:

Wenn ich mal 0,5mm als Filterdicke annehme haben wir Ordnungen
in der Größenordnung von 2000 ! Und bei entsprechend genauen
Flächen hat man dann auch Interferenzen.

Warum treten die Ringe dann nur in Bildmitte auf, und verschwinden mit zunehmendem Radius (zum Rand hin)?
Maxima und Minima verbinden Punkte gleichen Abstands -> es muß eine gewölbte Fläche im Spiel sein!


Fragen über Fragen!

Wer hat Antworten?



Beste Grüße vom sehr müden

Carsten

[Willy Mager]

Hallo!
Weil Till hier das Max Plank Institut bei einem seiner Beiträge erwähnt hat, habe ich mich mit meinem Problem auch mal an diese Leute gewendet und heute ein Mail mit folgenden Inhalt erhalten:

....ich bin zwar nicht unbedingt ein Experte im fotografieren von Polarlichtern, aber sonst kenne ich mich ganz gut damit aus. Eines ist sicher: solche regelmäßigen Ringe können niemals Bestandteil des Polarlichts sein. Von der Entstehung (Abbildung von Feldkonfigurationen im Magnetosphärenschweif) her sind derartige Ringe unmöglich.
Die im Polarlichtforum vertretene Erklärung ist physikalisch sinnvoll und wahrscheinlich korrekt.
Viele Grüße
Kristian Schlegel

Prof. Dr. Kristian Schlegel
Max-Planck-Institut für Aeronomie
Max-Planck-Str. 2, D-37191 Katlenburg-Lindau, Germany

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Also, ihr könnt euch alle einen Orden an die Brust heften ; und von mir noch mal HERZLICHEN DANK !!!
Gruß
regam

[Till Credner]

Hallo,
Ich hoffe das wird jetzt nicht zu sehr off topic, wenn wir hier
so in die Optik einsteigen. Aber die Zahl der Threadaufrufe
zeigt ja ein gewisses Interesse.

Zu den Fragen von Carsten:
Die Ringe im Bild verschwinden scheinbar zum Rand hin, weil
sie einfach schon so eng aneinander gerückt sind, dass wir und
der Detektor das nicht mehr auflösen können.

Carsten:
"Maxima und Minima verbinden Punkte gleichen Abstands ->
es muß eine gewölbte Fläche im Spiel sein!"

Ich verstehe leider nicht genau was Du damit meinst, Carsten.
Aber so grob kann ich Dir erklären, warum solche Interferenz-
ringe auch mit zwei planparallelen Flächen entstehen:

Die Bildmitte ist vom Licht, dass senkrecht durch den
Filter geht. Dadurch hat man als mögliche Wegdifferenz
(zwischen durchgelassenem Licht und zwei mal an den
Innenflächen reflektiertem Licht) das Doppelte der Filterdicke.
Bereiche außerhalb der Bildmitte entstehen durch Licht, dass
mit bestimmten Winkeln in die Optik und natürlich auch
den Objektivfilter gehen. Allein durch diesen Einfallswinkel
verändern sich die Wegunterschiede im Filter (oder in einem
Luftspalt wie in Deiner Zeichnung).
Die Interferenz ist also eine Funktion des Einfallswinkels des
Lichts. Und Bereiche gleichen Einfallswinkels (vom Betrag her)
sind in der Bildebene konzentrische Ringe um die optische
Bildmitte. Und genau das sieht man bei Fabry-Perots und
in den Fotos von Regam und Cbr600.
Grüße,

Till

[Peter Wloch]

Ueber 1001 Leser!

Glueckwunsch an alle Beteiligten.
Es scheint doch ein sehr starkes Interesse an Digicam Fragen zu bestehen.
Da koennte man ja ein Unterforum einrichten :-))

Interferierende Gruesse

Peter

[Willy Mager]

So ein Mist aber auch!
Nach all den vielen Erklärungen die von euch bekommen habe, hatte ich nun fest daran geglaubt, dass das Problem mit den Ringen an dem verwendeten Filter gelegen hat.
Heute habe ich nun mal mit einem Laserpointer rumprobiert und mußte mit Entäuschung feststellen - die Ringe treten sowohl mit, als auch ohne Filter auf .
Ich habe ca 100 Aufnahmen gemacht und alle möglichen Varianten ausprobiert (große Blende-kleine Blende-lange Belichtungszeit-kurze Belichtungszeit usw.usw.) und habe leider keine Erklärung gefunden, warum die Ringe auftreten und warum nicht, denn es kam vor, dass bei zwei fast identischen Aufnahmen, die Ringe einmal da waren und einmal nicht.
Nun hoffe ich noch auf eine Erklärung der Leute von Zeiss (Objektivhersteller der Kamera).
Und falls von Euch noch jemand eine Idee hat- ich bin für alle Vorschläge dankbar !!!
Gruß Lutz

[Achim Christoph]

Hallo Lutz,

schau mal auf die Seite der Mikrobiologischen Vereinigung in München. Dort ist mir vor Kurzem ein Aufsatz über ein ähnliches Problem aufgefallen: http://www.weihenstephan.org/~fsrklauhe ... report.pdf

Dort treten bei Verwendung einer Nikon Coolpix in Verbindung mit einem Mikroskop (Fig. 5) unter bestimmten Umständen ebenfalls solche Ringe auf. Als Ursache dafür wird das Verfahren der Linsenherstellung, das sogenannte "Schleudergussverfahren", genannt. Dabei kann es zu geringfügigen Dichteunterschieden im Linsenmaterial bzw. zu Unebenheiten auf der Oberfläche kommen.

Nun ist in diesem Aufsatz darauf verwiesen, dass diese Ringe nur in Verbindung der Kamera mit einem anderen optischen System, wie etwa einem Mikroskop oder einem Teleskop auftreten. Ich halte es eventuell für vorstellbar (habe aber zu wenig Ahnung davon) das dieses Phänomen auch durch monochromatisches Licht, wie z.B. Polar- oder Laserlicht, auftreten könnte.

Vielleicht können sich die Physiker im Forum ja mal darüber den Kopf zerbrechen, ob das möglich sein könnte. Des Weiteren weiß ich auch nicht, ob Zeiss überhaupt Linsen nach diesem Verfahren herstellt.

Sollte nur mal als Anregung dienen.

Gruß,
Achim

[Ulrich Rieth]

Hi Lutz!

Ich glaube bei fast jeder normalen Digi-Cam ist hinter der "normalen" Optik noch ein IR Sperr-Filter eingesetzt.
Dieses Filter dürfte auch ohne aufgesetztes UV-Filter die entsprechenden Beugungsringe erzeugen.
Falls jemand seine Kamera-Optik abschrauben kann, könnte er ja mal nachsehen.
Gruß

Ulrich

[Willy Mager]

Hallo!
Also ZEISS konnte mir erstmal auch nicht weiterhelfen. Heute kam ein Mail mit folgenden Inhalt:

Hallo,

inzwischen haben wir mit unseren 2 Sony 717 Kameras verschiedene Versuche in unserem Labor gemacht. Wir haben verschiedene Beleuchtungsverhältnisse mit Laserlicht bzw. schmalbandigen (ca. 10 nm) Interferenzfiltern nachgestellt. Allerdings konnten wir bislang keine "Ringe" erzeugen.
Wir haben auch Kontakt mit Sony in Japan aufgenommen, leider hatten die
auch keine Antwort auf Ihre Reklamation.

Nun können wir nur etwas Spekulieren:
-Es könnte evt. eine fehlerhafte Serie Kameras im Umlauf sein.
-Bei Verwendung von Digitalkameras an Mikroskopen wurden wir schon einmal
mit "Ringen" im Bild konfrontiert. Diese traten allerdings bislang nur mit
Nikon-Kameras auf. Die Ursache hierfür ist geklärt, und hat mit der
besonderen Verwendung am Mikroskop zu tun.
Leider kann ich Ihnen bis heute keine Antwort geben. Für uns wäre es
wichtig dieses Phänomen unter Laborbedingungen zu erzeugen, leider ist uns dies mit unseren Kameras nicht gelungen.
Für weitere Informationen zu diesem Problem wäre ich Ihnen dankbar.
Für weitere Fragen, stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung.
Mit freundlichem Gruß





Nun werde ich also selbst noch paar Test machen.
Schade nur, dass ich beim nächsten Polarlichtshooting die Sony nicht einsetzen kann (das Risoko fehlerhafte Aufnahmen zu erhalten ist zu groß). Nun werde ich wohl auf die, demnächst erscheinende, Nikon D70 ausweichen. Mal sehen wie da die Test`s verlaufen.
Ich war von der Sony so überzeugt- und nun dieses Handycap- dass ist keine echte Empfehlung für Sony und Zeiss .
Gruß
Lutz