Moderne Planetenfotografie
von Christopher Go
mit Ergänzungen von Wolfgang Paech



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- Zur modernen Mondfotografie von Thierry Legault
   
Moderne Planetenfotografie - Die Erdatmosphäre, Seeingbedingungen
 
Wir leben am Boden eines großen Luftozeans und das Licht eines jeden Beobachtungsobjektes durchläuft die Erdatmosphäre bevor es in unser Beobachtungsteleskops eintritt.
 
Als Seeing bezeichnet man die Qualität der Ersatmosphäre über dem Teleskopstandort. Die Atmosphäre der Erde ist durchmischt von vielen verschiedenen lokalen Schichten, die unterschiedliche Temperaturen haben können (siehe Abbildung links).

Turbulente Luftbewegungen (Wind und Thermik) verursachen zufällige atmosphärische Temperatur und Dichteschwankungen. Daraus ergeben sich kleinräumige Änderungen des Brechungsindex mit dem Resultat dass das beobachtet Bild des Mondes nicht gleichmäßig scharf ist.
Das Seeing besteht aus mehreren Komponenten die weiter unten auf dieser Seite angesprochen werden.
Das Seeing verfälscht und verändert die Abbildung eines Beobachtungsobjektes in vielfältiger Form. Man unterscheidet generell zwischen dem
  • blurring: die Einzelbilder sind insgesamt unscharf, die Bilder "blähen" sich auf und "schrumpfen" in schnellem Wechsel und dem
  • image motion:die Einzelbilder bleiben scharf fokussiert aber zeigen einen schnellen Ortswechsel im Gesichtsfeld, Detailstrukturen werden verzerrt dargestellt.
Im allgemeinen überlagern sich beide Effekte und das wird als durchschnittliches Seeing bezeichnet.
 
Die allgemeinen Seeingbedingungen der oberen Atmosphäre sind naturgemäß durch den Beobachter nicht zu beeinflussen. Die Länge des Lichtweges vom Mondlicht durch die Atmoshäre spielt aber durchaus eine Rolle, denn je länger der Lichtweg ist, desto stärker wird das Licht durch das Seeing beeinflusst. Deshalb gilt:

Je höher das Aufnahmeobjekt über dem Horizont, desto geringer die Einflüsse von Seeingeffekten. Zwischen dem Zenit und 30 Grad über dem Horizont legt das Licht einen doppelten Weg durch die Atmosphäre zurück, zwischen 30 und 15 Grad Horizonthöhe verdoppelt sich der Lichtweg erneut.


Tipp: Seeingeffekte sind Wellenlängenabhängig ! Im blauen Spektralbereich sind die Seeingeffekte deutlich größer als im roten Wellenlängenbereich.
Arbeitet man im monochromen Modus (Schwarz-Weiß) kann der Einsatz von Gelb- und Rotfiltern ist sinnvoll sein, um das Seeing zu "beruhigen". Die daraus resultierende Verlängerung der Belichtungszeit kann durch eine Erhöhung der elektronischen Bildverstärkung (Gain) kompensiert werden.

Noch besser funktionieren so genannte IR Bandpassfilter. Hier wird der komplette sichtbare Spektralbereich ausgefiltert und die Bilder werden im nahen Infrarotlicht aufgenommen. Hier kommen als Aufnahmeteleskope allerdings nur noch Spiegelteleskope in Frage.

Preiswerte Refraktorobjektive erzeugen vielfach Bildunschärfen durch die sogenannte Restchromasie. Solche Objektive sind für den grünen Spektralbereich optimiert, weil das menschliche Auge in diesem Spektralbereich am empfindlichsten ist. Hier können Infrarotfilter nicht mehr eingesetzt werden. Obligatorisch sollte jedoch ein UV/IR Sperrfilter in den Strahlengang gesetzt werden. Dieses filtert den ultravioletten- und den infraroten Spektralbereich aus (indem Videokameras durchweg empfindlich sind, für Farbaufnahmen ist ein solches Filter ein absolutes MUSS).

Eine weitere Verbesserung der Abbildungsqualität kann erreicht werden, wenn statt des UV/IR Sperrfilter ein Linienfilter im grünen Spektralbereich eingesetzt wird. Dieses schneidet aus dem kompletten Spektralbereich denjenigen Bereich heraus, für den diese Objekte optimiert sind, z. B. ein Baader SolarContinuum Filter.

 
Weitere Informationen zum Seeing finden Sie in dem Vortrag von Thierry Legault über hochaufgelöste Mondaufnahmen.