Filter für die Astrofotografie

Farbbilder mit einer monochromen Kamera nach der RGB-Filtermethode

Das menschliche Auge nimmt aus der Gesamtheit des elektromagnetischen Spektrums nur das Licht in den Wellenlängen zwischen 400nm und 800nm wahr. Die Wellenlängen-Bereiche der 3 Grundfarben sind:
Rot    780 - 620nm        Grün    570 - 490nm        Blau    490 - 430nm
wobei die höchste Empfindlichkeit im Grün bei 500nm liegt.
Registrieren die jeweilig rot- oder grün- oder blauempfindlichen Zapfen des Auges gleichstarkes Licht, so wird die Informationen der 3 Zapfen als weiß interpretiert. Mit der Mischung der 3 Grundfarben sind alle möglichen Farbempfindungen hervorzurufen.





Die monochrome CCD-Kamera kann Helligkeitswerte in den Wellenlängen von ca. 350 - 1000nm registrieren, kann aber nicht unterscheiden aus welchen Farben sich das Licht des Objektes zusammensetzt. Sie kann daher nur Graustufenbilder aufnehmen. Eine Farbdarstellung wird erst möglich, wenn -
analog zum menschlichen Auge - die Intensivitätsverteilung über die Wellenlängenbereiche ROT, GRÜN und BLAU ermittelt werden. Ein Farbbild entsteht erst durch drei separate Aufnahmen mit den entsprechenden Filtern Rot, Grün und Blau und anschließender Überlagerung der 3 Einzelbildern mit den Farbinterpolationsmethoden.







Die Baader Interferenzfilter mit hoher Transmission von 95% und integriertem Infrarot-Sperrfilter für CCD-Fotografie
haben eine hartbeschichtete, planpolierte Oberfläche und eine konstante Dicke für homofokales Arbeiten.
LRGB
-Filtersatz 1,25" für
Luminanz, Rot, Grün, und Blau,







Galaxien und Sternhaufen strahlen über ein kontinuierliches Lichtspektrum, so daß bei diesen Objekten mit der RGB-Filtermethode bzw. L-RGB-Filtermethode gearbeitet werden kann.






Farbbilder mit einer monochromen Kamera nach der Bicolor-Technik von Steve Cannistra


Die Feststellung "Schwarz wie die Nacht" stimmt schon lange nicht mehr.  Aber die Feststellung - "Nichts geht über einen dunklen Himmel" - ist so trivial wie fundamental und hat immer noch seine Berechtigung. Die heutigen Beobachtungsbedingungen leiden immer mehr unter starker Lichtverschmutzung insbesondere in der Nähe von Großstädten und Ballungsgebieten. Schwache sog. Deep-Sky Objekte sind hiervon besonders betroffen, da ihre Helligkeit sich nicht mehr ausreichend vom hellen Himmelshintergrund abhebt. Dieser Lichtverschmutzung kann man mit speziellen, schmalbandigen Linienfiltern begegnen.


Durch Energiezufuhr z.B. durch die Strahlung extrem heißer, 
junger Sterne werden die Wasserstoffatome der interstellaren Gase ionisiert. Bei der anschließenden Rekombination springen die Elektronen von einem höheren Energieniveau wieder auf ein tieferliegendes Niveau zurück. Die Energiedifferenz wird in Form von elektromagnetischer Strahlung abgegeben. Gasnebel, Planetarische Nebel oder Supernovareste senden daher ihr Licht als Emissionslinie nur in ganz bestimmten Wellenlängen aus.


Für jedes Atom ergeben sich hierbei ganz spezielle unveränderliche Wellenlängen.
 

Bei ionisiertem Sauerstoff OIII wird Licht der Wellenlänge 500,7nm emittiert. Bei ionisiertem Wasserstoff Ha wird Licht der Wellenlänge 656,3nm emittiert.


Diesen physikalischen Effekt macht man sich beim Einsatz spezieller engbandiger Filter zunutze. Diese Filter lassen nur ein sehr begrenztes, genau definiertes Spektrum an Licht durch.
Während der Himmelshintergrund stark abgedunkelt wird, kann das Licht der Nebel fast ungehindert passieren. Störendes Fremdlicht wie z.B. die Lichtverschmutzung in Ballungsgebieten wird stark gedämpft. Ebenso ist eine Fotografie bei sonst störendem Mondlicht möglich.
Folgende Schmalband-Filter werden eingesetzt:


Ha-Filter, HWB 7nm


Das schmale Durchlaßfenster liegt bei 656nm und einer Halbwertsbreite von 7nm.
Die Halbwertsbreite gibt die Breite der Durchlaßkurve auf der Hälfte des Transmissionsmaximums an.
Je geringer die Halbwertsbreite ist, desto schmalbandiger ist der Filter.









OIII-Filter, HWB 8,5nm

Das schmale Durchlaßfenster liegt bei 501nm und einer Halbwertsbreite von 8,5nm.








Emissionsnebel
, Planetarische Nebel und Supernovareste strahlen in der Hauptsache im Ha- und OIII-Bereich, so daß bei diesen Objekten oft die schmalbandigen Ha-Filter und OIII-Filter sinnvoll eingesetzt werden können.

Krebsnebel M1, Newton 200/900mm, CCD-Kamera ATIK 314L+ 6x600sec.

Ha-Filter, 656nm OIII-Filter, 501nm




Bildbearbeitung nach der Bicolor-Technik:
Der Rot-Kanal wird durch ein Bild mit Ha-Filter, der Blau-Kanal wird durch ein Bild mit OIII-Filter ersetzt. Der sog. synthetische Grün-Kanal wird durch eine Kombination von Ha- und OIII-Bildern künstlich erzeugt. Bei der anschließenden Bildbearbeitung wird eine den Ha- und OIII-Bereichen angemessene Farbdarstellung erreicht. Ionisationsfronten erscheinen gelb und die Stern-Farbe ist in der Hauptsache weiß. Mit einer Photoshop-Aktion von Klaus Weyer kann die Bearbeitung in gewissen Grenzen automatisiert werden.