Fotografie von astronomischen Objekten in verschiedenen Spektralbereichen und deren Auswertung

Allgemein:

In der Astronomie werden die verschiedensten optischen Fenster benutzt, um vielfältige Informationen über die verschiedenen Objekte zu erschließen. Bei der visuellen und fotografischen Beobachtung ist der Einsatz entsprechender Filter und Filtersysteme deshalb eine grundlegende Arbeitstechnik. Diese Filter werden auch in der Amateurastronomie erfolgreich genutzt und führen zu anspruchsvollen Ergebnissen.

Anliegen der Arbeitsgruppe ist der fotografische Einsatz dieser Filter in der Schule bzw. bei der Arbeit mit Schülern. Dabei sollen Methoden getestet und Ergebnisse ausgetauscht werden. Es besteht die Möglichkeit gemeinsame Beobachtungen zu organisieren, z.B. die systematische fotografische Beobachtung der Sonne im H-α-Licht oder anlässlich besonderer Himmelereignisse. Durch die verschiedenen Standorte kann so der Wettereinfluss minimiert werden. Ein weiteres Ziel wäre die gezielte Teilnahme an Schülerwettbewerben.

Im Folgenden sollen verschiedene Filter- bzw. Filtersysteme in einer Übersicht vorgestellt werden, deren Anwendung im Rahmen dieses Projektes sinnvoll erscheint.

 

 

Filter

Einsatz

Wirkung / Hinweise

Sonnenbeobachtung – Filter dienen zur gefahrlosen Beobachtung und Lichtdämpfung und zur Beobachtung in bestimmten Spektralbereichen (H-α und CaK)

H-α-Teleskope und Filtersysteme

- visuelle und fotografische Sonnenbeobachtung

- am besten mit SW-CCD- oder Videokamera-CCD-Kamera

 

Visuell ist ein kleines H-α-Teleskop ein vielseitig einsetzbares Unterrichtsmittel!

Protuberanzen, Flares, Filamente, … werden sichtbar!

Siehe Dokument: H-Alpha Sonnenbeobachtung in der Schule

CaK-Teleskope und Filter

- fotografische Sonnenbeobachtung

- am besten mit SW-CCD- oder Video-CCD-Kamera

 

Visuell nur wenig geeignet. Chromosphärisches Netzwerk kann fotografisch erfasst werden.

Siehe Dokument: CaK-Sonnenbeobachtung

Weißlicht-Sonnenfilter

- visuelle und fotografische Sonnenbeobachtung

- alle analogen und digitalen Kameras sind gut geeignet

- Glasfilter (gute Glasfilter sind sehr teuer!)

- Baader Folie (preiswert, aber gut)

- Herschelprisma (sehr gute Abbildung!)

 

Typischer Anblick der Sonnenoberfläche mit Flecken.

Planetenbeobachtung – Filter dienen zur Kontraststeigerung und zur Beobachtung in verschiedenen Spektralbereichen

IR-Passfilter

- fotografische Planetenbeobachtung

- am besten mit empfindlichen SW-CCD- oder Video-CCD-Kameras

 

Filter lässt Licht in einem Bereich passieren, in dem sich sich das Seeing viel weniger bemerkbar macht als im Visuellen.

Speziell für Mars-Fotografie im NIR zeigen viele Oberflächenstrukturen die größten Kontraste.

IR/UV-Sperrfilter

- fotografische Planetenbeobachtung

- am besten mit SW-CCD- oder Video-CCD-Kameras

 

Sperrt das infrarote Licht und das UV Licht - zur Verbesserung der Schärfeleistung.

RGB-Filtersatz

- fotografische Planetenbeobachtung

- in Verbindung mit einer SW-CCD-Kamera kann so ein Farbbild erstellt werden

 

Filtersatz für farbechte Aufnahmen aller Planeten und Deep Sky Objekte.

Addition der Farbkanäle mit entsprechender Software.

UV-Filter

(um 350 nm)

- speziell zur fotografischen Beobachtung der Venus,

- am besten mit CCD- oder Video-CCD-Kameras

 

Wolkenstrukturen können erfasst werden!

Methanbandfilter

(889 nm)

- speziell zur fotografischen Beobachtung,

- am besten mit (IR)-empfindlichen CCD- oder Video-CCD-Kameras

- nur mit größeren Teleskopen

 

Die Gasplaneten sind bei 880nm dunkel, da hier ein Absorptionsband des Methans liegt. Sie werden "ausgeblendet", es lassen sich (mit längeren) Belichtungszeiten schwache Monde, Ringe und Ring-Fragmente nachweisen, da diese das Sonnenlicht vollständig reflektieren.

Deep Sky Beobachtung – Filter dienen zur Unterdrückung der Lichtverschmutzung, zur Kontraststeigerung und zur Beobachtung in bestimmten Spektralbereichen

CLS, UHC

- Breitbandfilter, visuelle und fotografische Beobachtung von Deep Sky Objekten

- am besten mit Astro-CCD-Kameras, digitalen Spiegelreflexkameras, aber auch mit analogen Spiegelreflexkameras

 

Himmelsaufhellung durch Städte wird nahezu vollständig blockiert und so der Himmelshintergrund abgedunkelt, wobei Nebel und Sternhaufen ihre Helligkeit behalten. Der Kontrast wird verstärkt.

H-α-Filter

(656 nm)

- Schmalbandbandfilter, fotografische Beobachtung von Deep Sky Objekten

- am besten mit Astro-CCD-Kameras, weniger gut, aber möglich mit modifizierten digitalen Spiegelreflexkameras (ausgebauter IR-Sperrfilter)

 

Ermöglicht die kontrastreiche Fotografie von roten Gasnebeln (Emissionsnebeln) und in Kombination mit O-III- und dem S II-Filtern auch Farbkomposite. Nordamerikanebel auch bei „lichtverschmutztem“ Himmel!

OIII-Filter

(501 nm)

- Schmalbandbandfilter, fotografische und visuelle Beobachtung von Deep Sky Objekten

- am besten mit Astro-CCD-Kameras

 

Aufnahmen von Planetarischen Nebeln und Emissionsnebeln mit OIII-Emission.

SII-Filter

(673 nm)

- Schmalbandbandfilter, fotografische Beobachtung von Deep Sky Objekten

- am besten mit Astro-CCD-Kameras

 

Aufnahmen von Planetarischen Nebeln und Emissionsnebeln im Licht des zweifach ionsierten Schwefels.

H-β-Filter

(495 nm)

- Schmalbandbandfilter, fotografische und visuelle Beobachtung von Deep Sky Objekten

- am besten mit Astro-CCD-Kameras

 

Aufnahmen von Planetarischen Nebeln und Emissionsnebeln mit H-β-Emission

„Pferdekopfnebelfilter“

 

Empfehlenswerte Literatur:

 

Weigand, M., Geyer S.: Sonne, Mond, Planeten beobachten und fotografieren. Franckh-Kosmos 2010

 

Seip, S.: Himmelsfotografie mit der digitalen Spiegelreflexkamera: Die schönsten Motive bei Tag und Nacht. Franckh-Kosmos 2009

 

Störmer, S.: Astrofotografie - Edition ProfiFoto: Blick zum Himmel mit der digitalen Kamera. Mitp 2012

 

Martin, A.; Koch, B.: Digitale Astrofotografie: Grundlagen und Praxis der CCD- und Digitalkameratechnik. Oculum 2009

 

Banisch, J.: Die Sonne: Eine Einführung für Hobby-Astronomen. Oculum 2009

 

Diverse: Sterne und Weltraum Basics. Astrofotografie: Den Himmel im Bild festhalten. Spektrum der Wissenschaft 2004

Planetenfotografie im nahen Infrarot (NIR)

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Sonnenbeobachtung im Kalziumlicht

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