Fluorit Flatfield Converter (FFC) / 3x-8x – Weltbeste Barlowlinse

Sie können den FFC grundsätzlich am Newton einsetzen, aber die Koma wird dadurch nicht verschwinden. Und einen Komakorrektor in Verbindung mit einer Projektionsoptik zu verwenden ist auch nicht wirklich erfolgversprechend, weil die konstruktiven Anforderungen an die Bildabstände nicht zusammenpassen. Wir raten daher davon ab zu versuchen einen Koma-Korrektor mit dem FFC zu kombinieren.

Die Wirkung am Newton hängt von der Größe des zu fotografierenden Objektes ab. Wenn nur die Mitte des Feldes genutzt werden soll, um z.B. einen Planeten mit höchstmöglicher Schärfeleistung aufzunehmen, dann ist ein Komakorrektor ohnehin unnötig und der FFC kann seine Leistung dennoch voll erbringen.

The FFC was designed by Carl Zeiss, to cover the full 90 mm image diagonal of a 6x6 emulsion film camera and provide a flat field. This is especially valid at the 4x factor.

A barlow lens makes individual light cones narrower, but increases the off axis light beam angles strongly since it magnifies the image which leads to a divergent field of light. So with its 4x magnification the projected field increases 4 times also, being designed to project the advertised 90mm in perfect quality. Although no regular glass combination would allow to design a divergent bundle of light to emerge from the lens groups and still retain the full apochromatic properties of a precision objective lens - such as the APQ-lenses from Carl Zeiss were. It indeed does take two differently radied cemented groups of genuine Calciumfluorite (CaF2) - crystal with equally exotic partner glasses, to retain the full apochromatic properties. There is no other lens design existing having the same complexity.

However - the days of emulsion film are gone since long - and modern chips are much smaller still. For this reason the factor could be reduced even to 2,5x instead of 4x by moving the image plane much nearer towards the exiting lens surface than those ~150 mm required for the 4x factor. In this way, the perfectly flat and apochromatic field would be reduced to only cover a 25 mm image circle with perfection.
When aiming to 2x it can be that the lens surface has to be extremely near to the sensor, so any dry chamber or else could hinder this.

Wie alle optischen Flächen vorsichtig und nur, wenn es nötig ist. Unter http://www.baader-planetarium.com/de/downloads/dl/file/id/305/product/1662/pflege_und_reinigung_von_optik_eine_kurze_anleitung.pdf finden Sie alles Wissenswerte zur Optikreinigung.

Da spricht eigentlich nichts dagegen - die Verlagerung des Fokuspunkts können Sie den Diagrammen auf der Produktseite entnehmen.
Die Blende ergibt sich immer aus dem Verhältnis Öffnung:Brennweite. Der Verlängerungsfaktor ergibt siach aus dem Abstand vom FFC zu Okular/Kamera. Wenn Sie den FFC bei 3x verwenden, ergibt das f/18,9; wenn Sie ihn bei 8x verwenden, ergibt das f/50.

Die Fluorit-Linsen des FFC dehnen sich bei starker Erwärmung aus, was zum Springen der Linsen oder reißen der Vergütung führt. Daher ist der FFC für die Sonnenfotografie bei direkter Bestrahlung mit dem ungefilterten, gebündelten Sonnenlicht nicht geeignet.Wenn Sie das Sonnenlicht z.B. mit unserer AstroSolar Folie bereits vor dem Eintritt in das Teleskop abfiltern können Sie mit dem FFC arbeiten, Sie sollten jedoch sicherstellen das sich die schwarze Metallfassung des FFC nicht durch Sonnenbestrahlung von außen erhitzt (am Besten z.B. mit Alufolie o.ä. umwickeln).

Wir empfehlen für die Okularprojektion mit unseren Morpheus und Hyperion (Zoom) Okularen einen Abstand zwischen Okular und T-Ring von 40 mm an Vollformatkameras, zusätzlich zu den 55mm, die jahrzehntelang der gesetzte Abstand aller "SLR" und DSLR-Kamerakörper waren, wenn ein T-Ring vorgesetzt wurde. Nur mit einem T-Ring, der diesen Abstand einhält, funktionieren auch alte Objektive mit T-Gewinde an der Kamera. Daher hat man versucht, diesen Abstand in allen Designs zu berücksichtigen, weil nur damit sichergestellt ist dass die Schärfeleistung optimal ist. Natürlich gilt das heute alles nur noch eingeschränkt - weil der DSLR-Standard am Zugrundegehen ist und der Begriff "T-Adapter" allzu oft auf das mechanische Gewinde und nicht die korrekten Abstände reduziert wird. In unserer Broschüre zur Digiskopie haben wir daher das Auflagemaß von 55mm angegeben. Bei einer DSLR (Vollformat/APS-C) wird dieser Abstand auch mit modernen, schmalen T-Ringen in guter Näherung eingehalten, die für den Einsatz am Teleskop gedacht sind, wo oft um jeden Millimeter gefeilscht werden muss. Für Micro Fourthirds-Kameras haben wir z.B. einen speziellen Adapter, der sowohl eine Adaption mit den 55mm Standard-Auflagemaß als auch eine kurzbauende Adaption ermöglicht.

Spiegellose Systemkameras haben ein wesentlich kürzeres Auflagemaß als die vergleichsweise dicken Spiegelreflexkameras. Die verfügbaren T-Adapter sind meist für den Anschluss an Teleskope, die nicht auf ein festes Auflagemaß ausgelegt sind. Hier muss das kürzere Auflagemaß durch zusätzliche Verlängerungshülsen ausgeglichen werden.

Die Beispiel-Adaptionen in unserer Digiskopie-Broschüre gelten also für alle T-Adapter, die den T2-Standard befolgen und ein Auflagemaß von 55mm ermöglichen.
Die angegebenen Abstände von
mind. 40mm Distanzhülse plus 55mm Auflagemaß für Vollformat
mind. 30mm Distanzhülse plus 55mm Auflagemaß für APS-C
mind. 15mm Distanzhülse plus 55mm T-2-Auflagemaß für MFT
wurden empirisch ermittelt (Canon Vollformat, Nikon APS-C (etwas größerer Sensor als Canon APS-C), Panasonic MFT) und sind die Werte, bei denen das Bild gut aussah, also keine (störende) Verzeichnung bei der Naturfotografie mehr zu erkennen war. Dabei wurde allerdings nur das Hyperion Zoom ohne Barlow-Linse verwendet. Jahrzehntelang hatten wir prinzipiell die 40mm-Verlängerung empfohlen; mit den kleineren Sensoren sind auch kürzere Abstände möglich. Die Baulänge eines Adapterrings vom M43-Okulargewinde auf T-2 wurde dabei vernachlässigt, bzw. er wurde als Teil des Okulars angesehen.

Bei kürzeren Gesamtabständen als oben angegeben ist die Randschärfe katastrophal, auch ohne Barlow-Linse. Erst mit diesen Abständen wird das Bild so vergrößert, dass das gesamte Bildfeld des Sensors nutzbar ist.

Beim Arbeiten mit einer zusätzlichen Barlowlinse steigt die resultierende Effektivbrennweite extrem, und das System wird schwerer beherrschbar. Der dicke Linsenstapel macht das Bild auch nicht besser, und die Teleskopöffnung muss ausreichend Auflösung zur Verfügung stellen, auch bezogen auf die Pixelgröße der Kamera. Für höchste Vergrößerungen empfehlen wir daher statt der Okularprojektion in Kombination mit einer Balowlinse vielmehr den FFC, mehr dazu unten.

Was dabei leicht übersehen werden kann ist, dass je nach Kameratyp und nach Teleskop-Öffnungsverhältnis in Verbindung mit einer Barlow auch eine mehr oder weniger ausgeprägte Vignettierung unvermeidlich ist.

Wir bedauern, dass wir Ihnen in Punkto Vignettierung bei der Kombination von Okular und Barlowlinsen - für kein einziges Okular am Markt - eine verbindliche Empfehlung geben können wo eine Vigettierung nicht auftritt. Okularprojektion ist grundsätzlich ein Kompromiss und wurde seit Beginn aller Fotografie für die Planetenfotografie "erfunden", um ein kleines Objekt in der Bildmitte mit hervorragender Schärfe und sehr hoher Brennweite abbilden zu können. Durch die weitergehende Okularentwicklung konnte auch der nutzbare Bildbereich vergrößert werden - jedoch handelt es sich bei dieser Methode nach wie vor um einen Kompromiss. Wir behaupten daher keineswegs, dass Sie mit einem Okular und einer Barlowlinse perfekte Schärfe über das ganze Bildfeld erreichen können. Wir behaupten auch nicht dass Sie damit ein völlig unvignettiertes Bildfeld erzielen können!

Aus genau diesem Grund - weil es weltweit von niemandem eine Lösung gegeben hat (und auch heute nicht gibt) - haben wir 1990 Carl Zeiss-Jena gebeten, für uns eine beliebig komplexe Plano-Barlowlinse für das Mittelformat zu rechnen. Das war schlussendlich nur mit zwei zusätzlichen Kristall-Substraten aus echtem Calzium-Fluorit (nicht zu vergleichen mit simplen ED-Glas) möglich. Für die Baader-Calzium-Fluorit (FFC) Barlow - die von 4-fach bis 8-fach einen Bildkreis von 90 mm auszeichnen kann - galt damals als Berechnungsgrundlage ein Öffnungsverhältnis von 1:10 - wie es viele Refraktoren - und alle Schmidt-Cassegrain-Teleskope aufwiesen. Die 90 mm Bildkreis waren der Tatsache geschuldet, dass es seinerzeit die berühmte "PENTAX 6x7" Mittelformatkamera gab - mit 90 mm Bilddiagonale.

Bis zum heutigen Tag ist dieses FFC-Projektionslinsensystem weltweit "die schärfste aller Barlowlinsen". Und nachdem das Vollformat mit 42 mm Bilddiagonale nur weniger als die Hälfte des gelieferten 90 mm Bildkreises nutzt, funktioniert die FFC-Barlow sogar bei einem Öffnungsverhältnis von f/5 so hervorragend, dass sie sogar vor CMOS-Chips mit ~ 4my Pixelgrösse beugungsbegrenzte Schärfe liefert (wenn die Teleskopoptik und das Seeing gut genug ist). Das geschieht allerdings nur aufgrund des großen Bildabstandes so entspannt. Wenn Sie nach "Baader FFC-Barlow" suchen, dann sehen Sie dass der Bildabstand zwischen 80 bis 150 mm (oder sogar mehr) variiert werden muss. Man bezahlt also hier die hervorragende optische Leistung mit einem sehr langen mechanischen Aufbau. Ohne hervorragend stabilen Okularauszug erzeugt das ggfs nur Frustration. Anyhow - Sie werden sicher genügend Urteile finden welche bezeugen, dass es kein anderes Projektionslinsensystem mit schärferer - nicht vignettierender - Abbildung gibt.

Falls also die Fotografie mit sehr langen Brennweiten Ihr Hauptaugenmerk hat, dann müssten Sie bitte bei Ihrem Händler (falls bei uns erworben auch bei uns) das Okular nebst 2.25x Barlow gegen Aufpreis umtauschen in ein FFC-Linsensystem - zusätzlich mit der Armada von Zwischenringen, die notwendig ist, wenn man diese Projektionsmethode ohne mechanische Verwindung anwenden möchte.

Es gibt nur diesen einen Weg den FFC zu montieren, mit der geriffelten Seite zum Okular.. So wie es auch nur in einer Richtung Sinn macht durch ein Fernglas zu schauen ;-)

As this product was designed to provide perfectly round stars - without increasing their size - to cover the 90 mm diameter field of a 6x6 medium format camera,
the performance is even much more impressive when it is used visually. Many people call it "worlds sharpest barlow lens" - we don´t disagree.

Der Vergrößerungsfaktor des FFC hängt nur vom Abstand zwischen FFC und Okular ab.

Der Lichtweg des Binos ist fest vorgegeben und liegt bei etwa 11cm (je nachdem, wie die Dioptrieneinstellung eingestellt ist und wo die Feldblende der Okulare sitzt). Er kann nicht verkürzt werden*; die Glaswegkorrektoren verschieben nur den Brennpunkt des Teleskop nach außen, sodass das Gesamtsystem eine andere Fokuslage hat und weniger Backfokus benötigt. Sie müssen also genau so neu fokussieren, wie wenn Sie ein Okular mit einer anderen Brennweite einsetzen.

Wenn Sie den FFC anstelle eines Glaswegkorrektors direkt vor dem Binokularansatz verwenden, haben Sie also immer mindestens 11cm Abstand zwischen Okular und FFC, und somit einen Verlängerungsfaktor von rund 3,25x. Der Gewindeanschlag muss bei 3,25x etwa zwei Zentimeter näher an das Teleskopobjektiv als der Brennpunkt. (Wenn Sie das System FFC-Bino-Okular mit einem anderen Vergrößerungsfaktor betreiben, müssen Sie das Teleskop neu fokussieren, also einen anderen Abstand L einstellen - je höher der Faktor, desto weiter muss der FFC vor den Brennpunkt).

Beachten Sie aber bitte, dass Sie damit eine sehr hohe Grundvergrößerung erreichen und - falls Sie kein sehr lichtstarkes, kurzbrennweitiges Gerät haben - sehr rasch jenseits der sinnvollen Höchstvergrößerung Ihres Teleskops landen. In den meisten Fällen sind Sie mit einem Glaswegkorrektor (1,25x, 17x, 2,6x) besser bedient, da Sie dann auch die niedrigeren Vergrößerungen nutzen können.


* Genau genommen können Sie die Okulare zwar mit Verlängerungshülsen noch weiter hinten positionieren und den Abstand so verlängern; an vielen Teleskopen ist aber so schon ein Glaswegkorrektor nötig, weil die Baulänge sonst zu lang ist und nicht mehr fokussiert werden kann. Normalerweise muss um jeden Millimeter gekämpft werden. Die Glaswegkorrektoren sind auch auf die normale Baulänge des Binos gerechnet; wenn Sie den Abstand vergrößern, steigt die Vergrößerung, genau wie beim FFC - falls Sie überhaupt noch in den Fokus kommen.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, auch abhängig davon, welche Vergrößerung Sie erreichen wollen. Folgende Abstände zwischen FFC und Feldblende des Okulars sind nötig, um folgende Vergrößerungen zu erreichen:

3x: => 96,2mm
4x: => 150mm
5x: => 206,4m
6x: => 259mm
8x: => 368mm

Wenn es nur um den visuellen Einsatz geht, verwenden Sie am besten die 1¼" / T-2 ClickLock-Klemme mit 32-38mm Baulänge:
https://www.baader-planetarium.com/de/zubehoer/adapter-foto-zubehoer/astro-t-2-system/clicklock-1%C2%BCandquot--t-2-okularklemme.html

oder die M42i x 0,75-ClickLock (Astro T-2 System) #2956242 - Baulänge 36,6mm abzüglich der Einstecktiefe des Morpheus-Okulars => ca. 16mm
https://www.baader-planetarium.com/de/zubehoer/adapter-foto-zubehoer/okularklemmen/baader-2%22-clicklock-okularklemmen.html#574=955

Achtung: Bei der großen 2"-Clicklock stecken die Morpheus-Okulare tiefer als in der 1,25"-Klemme. In dieser Klemme beträgt der Abstand der Feldblende des Okulars zum nächsten Bauteil daher nur 16mm.

Den nötigen Abstand können Sie z.B. mit T-2-Verlängerungshülsen erreichen, die einfach zwischen Okularklemme und FFC geschraubt werden, bis die gewünschten Länge erreicht ist:
https://www.baader-planetarium.com/de/zubehoer/adapter-foto-zubehoer/astro-t-2-system.html?filter_adapters_type=237&filter_threads_eyepiecesided=479

Mit 3x T-2 Zwischenring 40mm # 1508153 und 1x ClickLock 1¼" / T-2 Okularklemme # 2458100 kommen Sie z.B. auf einen Abstand von 152-158 mm, was ziemlich genau einer 4fachen Brennweitenverlängerung entspricht.

Teleskopseitig verwenden sie für eine stabile Verbindung am besten den Steckanschluss 2" auf T-2 (T-2 Bauteil #16) # 2408150, falls keine Schraubverbinung an das Teleskop möglich ist.

Es sind zahlreiche weitere Kombinationen möglich, mit Gewindering M48 auf T-2 (T-2 Bauteil #29) # 2458110 können Sie den FFC zum Beispiel in das 2"-Filtergewinde eines 2"-Zenitspiegels setzen (wenn die optische Baulänge des Spiegels incl. Steckhülse bekannt ist), oder Sie schrauben einen unserer T-2-Zenitspiegel anstelle einer Verlängerungshülse zwischen FFC und Okularklemme. Weitere Beispiele finden Sie in den PDFs im Abschnitt Downloads auf der Produktseite.