HW:Farbfilter
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Der Einsatz von Farbfiltern in der Astrofotografie bietet verschiedene Möglichkeiten. Wird mit einer Schwarz/Weiß-Kamera fotografiert, ist ein Farbfilter obligatorisch, um Farbinformationen nachträglich in die Daten einzubringen. Aus der Überlagerung von Bildern, die mit RGB-Filtern aufgenommen wurden kann ein klassisches Farbbild erstellt werden. Durch den Einsatz von Schmalbandfiltern lassen sich Objekte in einem kleinen Wellenlängenbereich beobachten. Dies ist immer dann relevant, wenn elementspezifisch beobachtet wird. Planetarische Nebel bestehen überwiegend aus Wasserstoff. Daher kommt hierbei der ein schmalbandiger H-Alpha-Filter (Balmer-Serie) zum Einsatz, um nur das Licht des Nebels zu detektieren. Andere störende Einflüsse werden somit reduziert. Dies lässt sich auch auf andere vorhandene Elemente wie Schwefel oder Sauerstoff anwenden. Eine weitere Anwendung ist der Einsatz in der Photometrie. In Kombination mit einer Schwarz/Weiß-Kamera lassen sich Farbindizes von Sternen und Extinktionen durch Staub (interstellare Rötung) bestimmen. Aus den Farbindizes lassen sich Rückschlüsse auf die Temperatur von Sternen ziehen.
Filtergrößen
Astronomische Filter gibt es prinzipiell in verschiedenen Größen. In unserer Sammlung befinden sich kreisförmige Filter mit einem Durchmesser von 1,25" und 2". Abhängig der Größe muss eine passende Einbaumethode gewählt werden.
Einbau
Direkter Einbau Soll der Filter direkt eingebaut werden, dann ist das meist bei der visuellen Beobachtung wichtig. Hierfür wird der Filter direkt auf ein entsprechendes Okular angeschraubt. Ein 2" Filter wird entsprechend an einem 2" Okular befestigt
Verwendung einer Filterschublade Siehe hierfür Filterschublade. Der Vorteil einer Filterschublade ist das kurzbauende System und eine schnelle Handhabung.
Verwendung eines Filterrades In einem Filterrad können gleich mehrere Filter in einem Bauteil untergebracht und automatisch oder manuell durchgeschaltet werden. Von Nachteil ist die etwas längere Bauform, das höhere Gewicht und die Notwendigkeit eines Computers. Für eine normale Beobachtung ist ein Filterrad durch die schnelle Wechselmöglichkeit der Filter immer die erste Wahl.
Filter
RGB-Filter
RGB-Filter bieten sich für den Einsatz mit Schwarz/Weiß-Kameras an, um in der Nachbereitung ein klassisches Farbbild zu erstellen. Besonders für Objekte, die nicht diskreten Wellenlängen zuzuordnen sind, bieten sich diese Filter an. Zu den Objekten gehören zum Beispiel Planeten, Galaxien, Kometen oder Sternhaufen. Es gibt klassische Farbfilter und spezielle Farbfilter, die für den Einsatz von CMOS-Kamerasensoren optimiert wurden.
Baader RGB-Filter CCD
Die Filter sind für die RGB-Fotografie geeignet und für CCD-Sensoren.
Filter der Sammlung
- 2"-Rot-Filter CCD
- 2"-Grün-Filter CCD
- 2"-Blau-Filter CCD
Baader RGB-Filter CMOS
Die Filter sind für die RGB-Fotografie geeignet und für CMOS-Sensoren optimiert. Sie zeichnen sich durch sehr steile Flanken und eine hohe Transmission aus.
Filter der Sammlung
- 2"-Rot-Filter CMOS
- 2"-Grün-Filter CMOS
- 2"-Blau-Filter CMOS
Schmalbandfilter
Schmalbandfilter werden zur Beobachtung von Nebeln oder immer dann eingesetzt, wenn das zu beobachtende Objekt in einem bestimmten Wellenlängen Licht emittiert. Auch für die kontrastreiche Fotografie werden die Filter eingesetzt. Wird nur die Wellenlänge transmitiert die tatsächlich emittiert wird, kann dadurch der Kontrast stark gesteigert werden. Umgekehrt lassen sich auch Rückschlüsse über die atomare Zusammensetzung eines Objektes ziehen, wenn elementspezifische Übergänge detektiert werden.
In der Astronomie wird eine eigene Bezeichnung der Ionisationsgrade der Atome verwendet. He-I bezeichnet Übergänge des neutralen Heliums. He-II wäre entsprechend einfach ionisiertes Helium.
Baader H-Alpha-Filter CCD
Schmalbandfilter zur Beobachtung des H-Alpha-Übergangs, der erste Übergang der Balmerserie des Wasserstoffs. Der Filter hat eine zentrale Wellenlänge von 656,3 nm.
Baader H-Alpha-Filter CMOS
Schmalbandfilter zur Beobachtung des H-Alpha-Übergangs, der erste Übergang der Balmerserie des Wasserstoffs. Der Filter hat eine zentrale Wellenlänge von 656,3 nm. Der Filter wurde für die Verwendung von CMOS-Kameras optimiert.
Baader H-Beta-Filter CCD
Schmalbandfilter zur Beobachtung des H-Beta-Übergangs, der zweite Übergang der Balmerserie des Wasserstoffs. Der Filter hat eine zentrale Wellenlänge von 486 nm.
Baader H-Beta-Filter CMOS
Schmalbandfilter zur Beobachtung des H-Beta-Übergangs, der zweite Übergang der Balmerserie des Wasserstoffs. Der Filter hat eine zentrale Wellenlänge von 486 nm. Der Filter wurde für die Verwendung von CMOS-Kameras optimiert.
Baader O-III-Filter CCD
Schmalbandfilter zur Detektion des zweifach ionisierten Sauerstoffs. Dieser Übergang findet auf der Erde nicht statt, da hierfür ein sehr geringer Druck benötigt wird. Der Filter hat eine zentrale Wellenlänge von 500,7 nm.
Baader O-III-Filter CMOS
Schmalbandfilter zur Detektion des zweifach ionisierten Sauerstoffs. Dieser Übergang findet auf der Erde nicht statt, da hierfür ein sehr geringer Druck benötigt wird. Der Filter hat eine zentrale Wellenlänge von 500,7 nm. Der Filter wurde für die Verwendung von CMOS-Kameras optimiert.
Baader S-II-Filter CCD
Schmalbandfilter zur Detektion des einfach ionisierten Schwefels. Der Filter hat eine zentrale Wellenlänge von 671,7 nm.
Baader S-II-Filter CMOS
Schmalbandfilter zur Detektion des einfach ionisierten Schwefels. Der Filter hat eine zentrale Wellenlänge von 671,7 nm. Der Filter wurde für die Verwendung von CMOS-Kameras optimiert.
Spezielle Filter
Clear-Fokus-Filter
Der Clear-Fokus-Filter, auch Klarglasfilter genannt, zeichnet sich dadurch aus, dass seine Transmission das echte Spektrum möglichst wenig beeinflusst. Durch das Einbringen von optischen Bauteilen in den Strahlengang des Teleskops ändert sich die optische Weglänge. Der Klarglasfilter hat die gleiche optische Dicke wie die verwendeten Farbfilter. Er wird zum Fokussieren eingesetzt. Ohne Verwendung dieses Filters würde das fokussierte Bild unscharf werden, sobald ein Farbfilter in den Strahlengang eingebaut werden würde.
Baader UHC-Boost-Filter
Dieser Filter wird auch Nebelfilter genannt. Seine Transmission entspricht den H-Alpha-, H-Beta-, OIII-Linien. Zusätzlich wird künstliches Stadtlicht der Natriumdampflampe blockiert. Durch den Einsatz von LED-Lampen schwindet dieser Vorteil jedoch. Durch diesen Filter lassen sich längere Belichtugszeiten und höhere Kontraste erzielen, insbesondere dann, wenn Nebel fotografiert werden. Der Filter ist sowohl für Schwarz-Weiß-, als auch für Farbkameras geeignet.
Baader UV/IR-Cut-Filter
Bandpassfilter, der nur Licht im sichtbaren Bereich transmittiert. Dadurch können unscharfe Abbildungen, die durch einen zu großen Wellenlängenbereich, besonders beim Einsatz von Linsen, entstehen, reduziert werden.
Baader IR-Pass-Filter (685 nm)
Pass-Filter, der Licht nur oberhalb des sichtbaren Spektralbereichs transmittiert. Besonders ist der Einsatz bei der Beobachtung von Planeten, da die atmosphärische Luftunruhe im nahen Infrarotbereich geringer ist, als im sichtbaren. Durch die Erhöhung der Bildschärfe können Strukturen auf den Planeten besser fotografiert werden. Auch für die Aufnahme von Filtern im Infrarotbereich ist dieser Filter geeignet. Zu beachten ist, dass die verwendete Astrokamera durchlässig im IR-Bereich ist. Da häufig Silizium als Halbleitermaterial verwendet wird, nimmt die Quanteneffizienz bei größeren Wellenlängen stark ab. Ab etwa 1000 nm sind die Kameras daher nicht mehr sensibel.
Baader Venusfilter
Zentrale Wellenlänge von 350 nm. Mit diesem Filter lassen sich Wolkenstrukturen auf der Venus beobachten.
ND-Filter
Abschwächfilter, der das einfallende Licht wellenlängenunabhängig abschwächte. Die angegebene Zahl entspricht dem Exponenten zur Basis 10 des abschwächenden Faktors. Ein ND = 2 Filter schwächt das einfallende Licht entsprechend einem Faktor 100 ab.
In unserer Sammlung sind folgende Filter vorhanden:
- Baader ND 0,6
- Baader ND 0,9
- Baader ND 1,8
- Baader ND 3,0
Baader Solar Kontinuum Filter (540nm)
Bandpassfilter, mit Maximum bei 540 nm. Besonders für die Sonnenbeobachtung in Verbindung mit einem Herschelkeil geeignet. Luftunruhen können dadurch reduziert werden. Zusätzlich wird der Kontrast bei Linsenteleskopen erhöht, da nur ein schmaler Bereich ausgeschnitten wird, wodurch auftretende Bildunschärfen durch Überlagerung anderer Spektralbereiche reduziert werden.
Photometrie-Filter
Es gibt verschiedene Filtersystem, mit denen in der Astronomie Photometrie betrieben wird. Jedes große Teleskop hat ein eigenes Filtersystem mit individuellen Transmissionskurven. Es gibt zum Beispiel das SLOAN/SDSS-, Gaia- oder das Johnson-Morgan-System. Unter visuellen Beobachtern hat letzteres, auch UBV-System genannt, die größte Bedeutung und wird überwiegend in Sternenkatalogen angegeben.
U-Filter
B-Filter
V-Filter
R-Filter
I-Filter
Universität Stuttgart, 5. Physikalisches Institut, AG Physik und ihre Didaktik, lizenziert unter CC BY-NC-SA 4.0