Feinfokussierer selbst bauen: Präzise scharfstellen mit einem Hebel

Das Problem: Die Schärfe liegt in Zehntelmillimetern

Ein Teleskop hat, anders als ein Fotoobjektiv, keine Blende. Seine Schärfentiefe im Fokus hängt allein vom Öffnungsverhältnis ab und ist winzig. Als Faustregel gilt eine Fokustoleranz von etwa 4,4 mal dem Quadrat des Öffnungsverhältnisses in Mikrometern: Bei f/5 sind das rund 110 Mikrometer, also 0,1 Millimeter, bei f/6 etwa 0,16 Millimeter, bei f/10 rund 0,44 Millimeter. Innerhalb dieser Zone ist das Bild scharf, außerhalb nicht.

Ein Zahnstangenauszug oder ein Crayford-Auszug fährt pro Umdrehung des Rades 15 bis 25 Millimeter. Die Schärfezone bei f/5 entspricht damit etwa zwei Grad Drehung. Bei niedriger Vergrößerung fällt das nicht auf, weil das Auge nachakkommodiert. Bei 200-fach am Planeten oder bei der Fotografie fällt es sofort auf: Man dreht, das Bild wird scharf, man dreht ein wenig weiter, es ist wieder unscharf, und beim Zurückdrehen zittert das Bild vom Anfassen des Rades. Wer schon einmal in einer kalten Nacht mit Handschuhen versucht hat, den Saturn scharfzustellen, kennt das.

Die Lösung: Ein Hebel

Die einfachste Untersetzung der Welt ist ein Hebel. Wird am Fokusrad ein Stab radial befestigt, bewegt die Hand das Stabende über einen langen Weg, während das Rad sich nur um wenige Grad dreht. Das Verhältnis ist die Stablänge zum Radradius: Ein 15 Zentimeter langer Stab an einem Rad mit 1,5 Zentimetern Radius ergibt eine Untersetzung von 10:1. Zwei Grad Raddrehung entsprechen dann gut fünf Millimetern Weg am Stabende, und das trifft jede Hand.

Der zweite Vorteil ist die Entkopplung: Man fasst nicht das Rad am Tubus an, sondern das Ende eines leichten Stabes. Die Erschütterung, die ins Bild geht, ist ein Bruchteil.

Diese Bauform ist unter Amateurastronomen seit Jahrzehnten bekannt; ein beliebtes Bauteil war der Holzkochlöffel, dessen Stiel am Fokusrad festgeschellt wurde. Das Prinzip gilt für jedes Material.

Bauanleitung

Material:

• Ein leichter, steifer Stab von 10 bis 20 Zentimetern: der Stiel eines Holzkochlöffels, ein Kunststofflineal, ein Alu-Flachprofil, ein Bleistift bei kleinen Rädern.
• Eine Schlauchschelle, die um das Fokusrad passt, oder zwei stabile Kabelbinder, oder für Räder mit Madenschraube ein passendes Loch im Stab.
• Optional: ein Stück Moosgummi oder Fahrradschlauch als Rutschschutz zwischen Schelle und Rad.

Schritte:

1. Das Fokusrad ausmessen. Die meisten haben 25 bis 40 Millimeter Durchmesser und eine geriffelte Lauffläche.
2. Ein Stück Gummi um das Rad legen, damit die Schelle nicht rutscht und das Rad nicht verkratzt.
3. Den Stab so an das Rad halten, dass er radial nach außen steht, also wie eine Speiche. Die Schelle darüberlegen und anziehen. Bei Kabelbindern zwei Stück über Kreuz.
4. Prüfen, ob der Stab bei voller Umdrehung des Rades irgendwo anstößt, etwa am Tubus oder am Sucher. Notfalls kürzen oder die Position ändern.
5. Am Stern testen: Bei hoher Vergrößerung das Stabende sanft hin- und herbewegen. Die Schärfe sollte sich jetzt in einer Zone von einem bis zwei Zentimetern Stabweg finden lassen, statt in zwei Grad Raddrehung.

Der Stab soll leicht sein, sonst dreht sein Gewicht das Rad von selbst, und bei Crayford-Auszügen kann er den Auszug durchrutschen lassen. Ein Alu-Profil von 10 mal 2 Millimetern oder ein Holzlöffelstiel sind leicht genug.

Alternativen

• Zweigang-Auszug (Dual Speed). Ein Crayford- oder Zahnstangenauszug mit einem zusätzlichen kleinen Rad, das mit 1:10 untersetzt ist. Die bequemste Lösung, für viele Dobsons und Refraktoren als Ersatzteil erhältlich, aber ein Tausch des ganzen Auszugs.
• Nachrüst-Feintriebe. Aufsteckbare Untersetzungen, die auf die Achse des vorhandenen Rades gesetzt werden. Zwischen Hebel und Komplettauszug angesiedelt.
• Fokusmotor. Ein kleiner Motor mit Handbox oder App, der das Rad dreht. Berührungsfrei und für Fotografie ideal, für visuelle Beobachtung meist Luxus.
• Große Räder. Manche Beobachter ersetzen das Fokusrad durch ein größeres, etwa eine Drehknopfscheibe mit 8 Zentimetern. Auch das ist eine Untersetzung, aber weniger wirksam als der Hebel.

Warum sich das lohnt

Der Unterschied zwischen einem fast scharfen und einem scharfen Bild bei hoher Vergrößerung ist der Unterschied zwischen einem verwaschenen Saturn und der Cassini-Teilung, zwischen einem grauen Kraterboden und einem Zentralberg mit Schatten. Viele Beobachter schieben schlechte Bilder auf das Seeing oder auf die Optik, während in Wirklichkeit der Fokus um zwei Zehntel danebenliegt. Der Hebel ist die billigste Verbesserung, die ein Teleskop bekommen kann.

Wer bei hoher Vergrößerung beobachten will, braucht außerdem die passenden Okulare und ein ausgekühltes, justiertes Gerät, siehe Dobson-Teleskop. Und bei kleinen Reiseteleskopen mit kurzen Auszügen ist der Hebel oft die einzige praktikable Feinfokussierung.