Catadioptrische

Catadioptrische Optik bezeichnet optische Systeme, die sowohl refraktive (linsenbasierte) als auch reflektive (spiegelbasierte) Elemente verwenden, um Bilder zu erzeugen. Der Begriff stammt von griechisch katadioptra und beschreibt das Zusammenwirken von Linsen und Spiegeln. Catadioptrische Systeme ermöglichen lange effektive Brennweiten bei vergleichsweise kurzen, starren Gehäusen, was sie besonders kompakt macht und Abbildungsfehler gezielt korrigieren kann.

Typische Bauformen nutzen einen Hauptspiegel, der das Licht sammelt, sowie einen Korrekturelement, das sphärische Aberrationen oder andere Fehler korrigiert, und einen Sekundärspiegel, der das Licht zurück durch ein Öffnung im Primärspiegel führt. Zwei der bekanntesten Familien sind Schmidt-Cassegrain- und Maksutov-Cassegrain-Designs. Beim Schmidt-Cassegrain kommt eine dünne Schmidt-Korrekturplatte an der Vorderseite zum Einsatz, der Sekundärspiegel ist häufig auf der Innenseite dieser Platte gespiegelt; das Licht wird durch ein Loch im Primärspiegel zum Okular oder zur Kamera geführt. Beim Maksutov-Cassegrain dient eine dicke Glasmeniskus-Korrektur als optische Korrektur, wobei der Sekundärspiegel eine portion des reflektierten Lichts zurückwirft.

Es gibt weitere Variationen, die unterschiedliche Korrektoren und Spiegelanordnungen verwenden, um das Feld zu verbessern oder die Kompaktheit zu optimieren. Vorteile catadioptrischer Systeme sind langes, telezentrisches Sehen in relativ kurzen Röhren, gute Bildqualität über größere Felder und geringes Gewicht bei hohen Brennweiten. Nachteile sind oft zentrale Verdeckung (Durchmesser des Sekundärspiegels), die die Kontrastleistung beeinträchtigen, sowie komplexere Justage und potenzielle Empfindlichkeit gegenüber Streulicht und Farbfehlern.

Anwendungen finden sich vor allem in der Astronomie, insbesondere in Fernrohren für Amateur- und Profianwendungen, sowie in bildgebenden Instrumenten, die kompakte, lange Brennweiten erfordern.