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Moderne
Planetenfotografie - Die Erdatmosphäre,
Seeingbedingungen
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Wir leben
am Boden eines großen Luftozeans und das Licht eines jeden
Beobachtungsobjektes durchläuft die Erdatmosphäre bevor es in unser
Beobachtungsteleskops eintritt.
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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. |
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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.
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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. |
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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.
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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.
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| Weitere
Informationen zum Seeing finden Sie in dem
Vortrag von
Thierry Legault über hochaufgelöste Mondaufnahmen. |
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