Herkömmliche Digitalkameras werden immer preiswerter, warum sie
also nicht auch für die Astro- und für die Sonnenfotografie
einsetzen? Nur läßt sich bei den preiswerten Kameras das Objektiv
nicht entfernen. Wie also kann man damit Sonnenaufnahmen machen? Die Antwort
lautet: in sogenannter afokaler Okularprojektion.
Die sogenannte afokale
Okularprojektion stammt aus den Anfängen der Astrofotografie, als es noch
keine Spiegelreflexkameras gab. |
Was ist eine afokale Okularprojektion und
wie funktioniert sie ?
Nebenstehendes Bild zeigt Ihnen den
optischen Strahlengang einer afokalen Projektion und soll das ganze
verständlich machen.
© 2002 - W.Paech |
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Bei
einer normalen Okularprojektion wird das Objektiv der Aufnahmekamera entfernt
und das Okular projiziert ein vergrößertes Bild - ähnlich eines
Diaprojektors - auf den Film. Bei den gängigen Digitalkameras kann aber
das Kameraobjektiv nicht entfernt werden, deshalb wird es in die Projektion
einbezogen:
Parallel einfallendes Licht eines unendlich entfernten
Objekts tritt - von links kommend - in das Objektiv (oder Spiegel) des
Teleskops ein und wird im Brennpunkt vereinigt. Der Brennpunkt des Okulars
fällt mit dem Brennpunkt des Objektivs zusammen und das - aus dem Okular -
austretende Lichtbündel ist wieder parallel und wird normalerweise durch
die Augenlinse auf die Netzhaut fokussiert. Die Augenlinse wird jetzt durch das
Objektiv der Digitalkamera ersetzt. Ist dieses auf unendlich fokussiert, dann
bündelt es das parallele Licht auf dem CCD-Chip und man erhält ein
scharfes Bild des Aufnahmeobjekts.
Die Vorgehensweise zur Aufnahme ist also folgende: Mit dem Auge das
Teleskop fokussieren, die Digitalkamera ansetzen, auf Unendlich fokussieren
(erledigt meist das Autofokussystem) und Auslösen. Fertig.
Die
Bildvergrößerung wird entweder über die Okularbrennweite oder
die Zoomfunktion der Digitalkamera (sofern vorhanden) geregelt. Die neue -
dabei entstehende scheinbare - Brennweite, auch Äquivalentbrennweite
genannt, berechnet sich wie folgt:
f_neu =
(f_Teleskop x f_Objektiv) / f_Okular, ist f_Okular = f_Objektiv erhält man eine 1:1 Abbildung und die
Brennweite entspricht der Originalbrennweite
Der Abstand zwischen Okularlinse und Kameraobjektiv
geht in die Ermittlung der Äquivalentbrennweite nicht ein. Er spielt aber
eine wichtige Rolle für die Bildvignettierung. Je weiter sie
auseinander stehen, desto größer ist die Vignettierung. Sie sollten
sich also möglich (fast) berühren. Ein weiterer Punkt spielt eine
Rolle bei der Bildvignettierung: Das parallel aus dem Okular austretende Licht
hat den maximalen Durchmesser der Okularlinse. Sitz dahinter ein Kameraobjektiv
mit deutlich größerer Frontlinse ergibt sich sofort eine starke
Bildvignettierung. Eine Bild ohne Vignettierung entsteht nur wenn die
Aufnahmeoptik der Kamera nicht größer als die Okularlinse
ist.
Wie schließt man eine Digitalkamera
ans Teleskop an?
Die
Firma Baader bietet inzwischen eine ganze Reihe Zwischenringe an, mit der man
fast jede auf dem Markt befindliche Digitalkamera an einen vorhandenen
Okularprojektionsansatz anschließen kann.
Eine Übersicht finden Sie
hier |
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folgenden Bilder zeigen einige erste Testbilder von mir, aufgenommen mit einer
Canon Powershot IS 90 Pro, angesetzt an einen 5 Zoll Refraktor mit 860 mm
Brennweite. Das mittlere Bild zeigt eines der ersten Resultate, aufgenommen im
Auto-Modus der Canon bei einer Objektivbrennweite von ca. 35 mm durch
Baader´s visuelle Sonnenfilterfolie.
Die Belichtungszeit betrug 1/200 Sekunde und wurde manuell eingestellt.
Projiziert wurde über ein 25mm Plössl Okular. Alle Aufnahmen
entstanden am 10.5.2002 gegen 10:30 UT |
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Selbstverständlich lassen sich auch Übersichten der
Photosphäre aufnehmen. Aber genauso gut lassen sich Detail - wie hier im
Bild eine Lichtbrücke - mit Digitalaufnahmen leicht verfolgen.
© alle Bilder - W. Paech 2002 |
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Die
Vorteile der digitalen Sonnenfotografie liegen darin, dass man praktisch
sehr viele Bilder aufnehmen, sofort die besten selektieren und den Rest
löschen kann. Dies ist mit herkömmlichen Film ein teurer Spaß.
Die Nachteile der digitalen Fotografie liegen darin, dass der
Kontrastumfang zwischen Granulation, Umbra und Penumbra sehr groß ist,
den preiswerte Kameras nicht ohne weiteres abbilden. Einiges kann man über
die anschließende Bildverarbeitung verbessern, aber eben nicht
alles.
Einen guten einführenden Artikel zur digitalen
Sonnenfotografie finden Sie von Stefan Korth im interstellarum 21 (April 2002) auf der Seite
32, wo auch auf die H-alpha Fotografie eingegangen wird.
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Folgende Punkte sollten Sie bei der
Digitalfotografie der Sonne im Weißlich - wenn möglich -
beachten:
- die Bilder nicht im jpg-
sondern im Raw-oder einem anderen, unkomprimierten Dateiformat
aufnehmen
- die Kamera über eine
Fernbedienung auslösen
- wenn möglich
Graustufenbilder über ein Grünfilter (ggf. zusammen mit einem UV/IR
Sperrfilter) aufnehmen. Im grünen Spektralbereich ist der Kontrast am
höchsten. Ein UV/IR
Sperrfilter ist am Refraktor ein absolutes Muß
- wenn nur die Aufnahme von
Farbbildern möglich ist, diese in der Bildverarbeitung in S Auszüge
splitten und das Grünbild weiterverarbeiten.
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