Was ist eigentlich … Astigmatismus?

Abb. 1: Beim Astigmatismus sind Bildelemente in einer Richtung scharf und senkrecht dazu unscharf [Peter Oden]

Astigmatismus ist ein weiteres wichtiges Element in der Menge der Abbildungsfehler in einem optischen System, in unserem Fall des Objektivs oder des Hauptspiegels eines Teleskops, aber auch des Okulars.

Astigmatismus ist ein Abbildungsfehler, der bewirkt, dass mehrere Lichtstrahlen, die in einer gemeinsamen Ebene einfallen, nicht in einem Punkt abgebildet werden, sondern in einer kleinen Linie. Daher rührt die Bezeichnung Astigmatismus, die Punktlosigkeit bedeutet. Da dieser Fehler auch beim menschlichen Auge häufig auftritt, wird er gerne aufgrund der entstehenden kleinen Linien als Stabsichtigkeit bezeichnet.

Der Effekt rührt daher, dass die Brennweite in einer Ebene regelrecht kürzer oder länger ist als in der dazu senkrecht stehenden Ebene.

Abb. 2: Einfallende Lichtstrahlen werden beim Astigmatismus in senkrecht zueinander stehenden Ebenen in unterschiedlichen Entfernungen gebündelt [Peter Oden]
Beim menschlichen Auge kommt dieser Fehler entweder durch eine Hornhautverkrümmung oder durch eine Verformung der Augenlinse zustande. Beim Teleskop wird Astigmatismus entweder durch eine tatsächliche (interne) Verformung des Objektivs oder des Spiegels hervorgerufen oder durch eine extern hervorgerufene Verformung – in den meisten Fällen eine Verspannung durch zu festes Anziehen der Befestigungsschrauben an einer Stelle.

Ob die Ursache im Auge oder im Teleskop liegt ist egal, die Wirkung ist die gleiche: ein Stern lässt sich nicht genau fokussieren, sondern erzeugt im besten Falle keinen Punkt, sondern eine kleine Linie. Wird nun der Fokus verändert, so schrumpft diese Linie zwar in sich zusammen, wächst aber gleichzeitig in die Höhe um schließlich dort eine senkrecht zur ersten stehenden Linie zu bilden.

Abhilfe schaffen kann man beim Astigmatismus im Teleskop meistens durch eine Entspannung der Befestigungsschrauben. Echter Astigmatismus im Objektiv oder Hauptspiegel lässt sich nicht beseitigen und macht diese für die Verwendung im astronomischen Bereich praktisch ungeeignet.

Die Korrektur des Astigmatismus im menschlichen Auge kann durch eine Linse erreicht werden, die in einer Ebene keine Brennweite hat und in der senkrecht dazu stehenden Ebene eine Brennweite, die die oben genannten Unterschiede (siehe Abbildung) ausgleicht. Solch eine Linse ist im Prinzip ein seitlich abgeschnittenes Stück eines Zylinders. In einer Brille gibt es natürlich keine zusätzliche Linse, sondern die Linsen werden entsprechend geschliffen.

Abb. 3: Zusatzlinsen, die vor das Okular geschraubt werden, erlauben des Ausgleich des Astigmatismus im menschlichen Auge [TeleVue Produktfoto]
Möchte ein Hobbyastronom mit Astigmatismus im Auge dennoch ohne Brille beobachten können, so gibt es Korrekturlinsen in unterschiedlichen Stärken, die am Okular angeschraubt werden. Sie müssen allerdings in der korrekten Richtung eingestellt sein (durch Drehen des Okulars mit dieser Linse), um den Fehler nicht noch zu verstärken.

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