Unter dem Begriff good sampling verstehen die englisch-sprachigen Länder den Versuch. eine CCD-Kamera, genauer gesagt die Einzelpixel des Chips optimal an ein vorhandenes Teleskop (Abbildungsmaßstab) und an die lokalen Seeingbedingungen des Beobachtungsortes anzupassen (siehe hierzu auch den Glossar-Begriff binning).
Ein durch seine geometrischen Dimensionen (Länge x Breite in mm) definiertes Einzelpixel kann nicht für alle Teleskopbrennweiten gleich effektiv funktionieren. Denken Sie sich dazu zwei extreme Beispiele: im ersten Fall nehmen wir an, dass die Brennweite so an das Pixel angepasst ist, dass das Beugungsbild eines Sternes genau auf die Fläche eines Einzelpixels passt.
In diesem Fall arbeitet die Kamera, was die Empfindlichkeit am optimalsten, da sämtliches Licht in einem Pixel konzentriert ist. Aber die Bilder haben praktisch keine Grauabstufungen mehr. Das nennt man in der CCD-Terminologie undersampling oder undersampled.
Das zweite extreme Beispiel: Sie wählen die Teleskopbrennweite so, dass das Beugungsbild eines Sternes über 25 x 25 Pixel verteilt wird. Jetzt bekommen Sie viele Grauabstufungen, aber die Kamera arbeitet sehr unempfindlich, weil eben das Licht des Sterns auf so viele Einzelpixel "verschmiert" wird. Das nennt man oversampling oder oversampled.
Es gilt eine Zwischenstufe zwischen over- und undersampling zu finden. Nämlich so, dass die Kamera noch möglichst empfindlich arbeitet, die Bilder aber trotzdem fein abgestuft sind. Folgende Abbildung soll diesen Zusammenhang noch einmal graphisch veranschaulichen.
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Bildmitte ein Beispiel für good sampling. Für das good sampling gibt es Richtwerte, die sich für Deep Sky und für Mond- und Planetenbilder allerdings unterscheiden. Für CCD-Aufnahmen, wo höchste Auflösung gefordert ist (Mond und Planeten), wird man immer im Bereich oversampling arbeiten, da hier der Empfindlichkeitsverlust keine große Rolle spielt (vorbehaltlich natürlich, dass das Seeing mitspielt).
Für den Deep Sky Bereich gilt als Faustregel einen Abbildungsmaßstab von ca. 1.5" bis 2" pro Pixel zu erreichen. In diese Faustformel kann auch das normale, lokal vorherschende Seeing einbezogen werden. Dabei wird das Standardseeing einfach durch 2 dividiert. Haben Sie lokales Seeing im Durchschnitt von 4 Bogensekunden, so ist der Abbildungsmaßstab möglichst auf 2 Bogensekunden einzustellen.
Ein undersampling sollte auf jedem Fall vermieden werden. Der Abbildungsmaßstab in Abhängigkeit von der Pixelgröße und der Aufnahmebrennweite berechnet sich wie folgt:
Bei Mond/Planetenaufnahmen mit Webcams oder CCD Kameras kann es durchaus sinnvoll sein, die Aufnahmen zu "oversamplen". Hier gilt jedoch der Grundsatz, dass eine Steigerung der Brennweite ins "Unermessliche" auch nicht sinnvoll ist, sondern es ist ein Kompromiss zwischen Brennweite und Bildhelligkeit (und damit der Belichtungszeit) zu erreichen.
Stefan Seip, einer der erfolgreichsten deutschen Planetenfotografen gibt zur Brennweitenberechnung folgende Formel an:
N = Öffnungsverhältnis für eine beugungsbegrenzte Abbildung,
d_pixel = Kantenlänge eines Pixels und
lambda = Wellenlänge des Lichtes bedeutet.
Hat man N berechnet, kann man daraus die resultierende Brennweitenverlängerung bestimmen. Dazu empfiehlt sich der Einsatz des Baaderschen Fluorit Flatfield Converters, zum einen weil er beugungsbegrenzt arbeitet, zum anderen weil sich über Verlängerungshülsen die Brennweitenverlängerung zwischen dem Faktor 2 bis 8x einstellen läßt.
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