DIE OPTIK, DAS TELESKOP UND DER BEOBACHTER

Der inzwischen über 100 Jahre alte Spruch "Jedes Fernrohr hat seinen Himmel" gilt auch heute noch uneingeschränkt und kann für die CCD Beobachtungstechnik in "Jedes Fernrohr hat seinen CCD Himmel" abgewandelt werden. Mit jedem Teleskop (optische Konstruktion, Öffnung und Brennweite) kann man gute CCD-Aufnahmen machen. Dazu hier ein paar gut gemeinte Ratschläge.

Die Optik: Die Optik sollte natürlich - wie für alle Arten der Beobachtung - möglichst perfekt und fehlerfrei abbilden und gut justiert sein. Für den Deep Sky Bereich mit kurzen Brennweiten kann man gewisse Abbildungsfehler in Kauf nehmen, nicht jedoch für Aufnahmen von Mond und Planeten mit hohen Bildvergrößerungen.

Das Bild rechts oben zeigt links (gelb kodiert) eine fehlerfreie Abbildung. Rechts (blau kodiert) den Abbildungsfehler Koma als Beispiel. Solch deutlichen Komafehler zeichnet jede CCD-Kamera mit einigermaßen kleinen Pixeldimensionen deutlich auf.

Das Bild rechts zeigt einen direkten Vergleich zwischen einer fehlerbehafteten (oben, 250mm RC-Teleskop mit fehlerhaftem Fangspiegel) und einer deutlich besseren Optik (unten, Celestron 11). Deutlich wird sichtbar, dass bei (in etwa) gleichen Instrumentendaten und exakt gleicher Belichtungszeit die Grenzgröße steigt und Details in den Nebelpartien sichtbar werden. Zur Überprüfung des Justierzustandes einer Optik gibt es übrigens von SBIG ein kleines Softwarepaket, mit welchem man den Justierzustand der eigenen Optik mit einer CCD-Kamera quantitativ und qualitativ bestimmen kann. Mehr finden Sie auch unserer Softwareseite.

Die Optik - jedweder Art - sollte natürlich möglichst sauber sein, da ansonsten viel Streulich erzeugt werden. Sowohl im Deep Sky- als auch im Planetenbereich kann das für kontrastarme Details "der Tod" sein. Ein abschreckendes Beispiel sehen Sie links im Bild anhand des Objektivs eines 200mm Refraktors. Links vor dem Säubern, rechts nach einer ordentlichen "Putzaktion".

Wenn Sie sich hauptsächlich mit der RGB- oder L-RGB Farbaufnahmetechnik beschäftigen wollen, sollten Sie ein Spiegelteleskop einsetzen. Bei einem (schlechten) Refraktor müssen Sie die Restchromasie ausfokussieren, was ggf. auch eine Änderung des Abbildungsmaßstabes zwischen den drei Farbbilder mit sich bringen kann. Arbeiten Sie mit einem Refraktor, achten Sie darauf immer ein gutes UV/IR Sperrfilter im Strahlengang zu haben. Refraktorobjektive liefern im UV- und im IR Bereich unscharfe Abbildung (und der Chip ist in diesen Bereichen noch empfindlich genug). Es sei denn, Sie haben ein Farbfilter im Strahlengang, welches UV/IR geblockt ist. Aber auch für Aufnahmen mit Spiegelteleskopen sollte das UV/IR Sperrfilter Standard sein, es sei denn Sie wollen speziell in einem der beiden Spektralbereiche Aufnahmen machen.

Das Teleskop und der Okularauszug: Da heutige CCD-Kameras einiges an Gewicht mit sich bringen und zudem über mir unerklärlich häufig dicke und steife Kabel mit dem PC verbunden sind, sollte die mechanische Konstruktion schon stabil sein. Papptuben und Bastelokularauszüge versagen hier.

Okularauszüge müssen möglichst spielfrei und sauber laufen, ansonsten springt das Sternbild aus dem Bildrahmen, welcher für die schnelle Bildwiederholungsrate möglichst klein gehalten wird. Alle Spiegelteleskopkonstruktionen, bei denen über eine Verschiebung des Hauptspiegel fokussiert wird, sollten eine Zusatzfokussierung bekommen. Es muß nichts aufwendiges sein, wie das Bildbeispiel links an einem Celestron 11 zeigt. Eine kleine Schneckenfokussierung (gekauft auf der ATT in Essen) mit 10- oder 20mm Hub reicht völlig aus. Über den Hauptspiegel wird grob vorfokussiert, die Feinfokussierung erledigt dann die Zusatzfokussierung.

Es gibt für Amateure immer mehr Hightech Zubehör. Das Bild rechts zeigt eine digitale Fokussiereinheit TCF im Crayford-Design von der Firma Optec, welche über moderne CCD Steuersoftware auch automatisch fokussieren kann. Sie ist sogar Mikroprozessorgesteuert und kann für zwei verschiedene Instrumente Eichkurven der Fokusdrift, ausgelöst durch Temperaturdrift, messen, abspeichern und bei der eigentlichen CCD-Aufnahme diese Fokusdrift automatisch über einen Thermofühler nachfokussieren. Dies kann für größere Schmidt-Cassegrain Teleskope durchaus sinnvoll sein, wenn längere Zeit belichtet wird und die Umgebungstemperatur sich stark ändert.

Einer der wichtigsten Punkte ist aber auch, die Teleskopbrennweite an die Pixelgröße anzupassen oder umgekehrt (siehe auch Glossar - Begriff Binning). Oft ist ja das Teleskop bereits vorhanden. Speziell für die bewährten SC-Teleskope gibt es brennweitenreduzierende Shapleylinsen (welche zusätzlich auch noch das Bildfeld ebnen).

Das Bild rechts zeigt eine Graphik und eine Tabelle mit den resultierenden Brennweiten für alle gängigen SC-Teleskope von Celestron und Meade für zwei verschiedene Standard-Shapleylinsen, wobei die f/3.3 nur von Meade angeboten wird. Übrigens sind die Standard Shapleylinsen für f/6.3 für genau einen Abstand von 105 mm zwischen Linsenfläche und Bildebene gerechnet. Variiert man diesen Abstand stark (siehe Graphik) kann man sich fast beliebige Kompressionsverhältnisse einstellen (aber Vorsicht: die Abbildungsqualität kann stark zurück gehen). Graphik und Tabelle aus "Of Pixel Size and Focal Reducers" von Dennis di Cicco, Sky&Telescope 6/1997, Seite 39ff.

Der Beobachter: Der Beobachter sollte ausgeruht und mit der Technik vertraut sein. Vieles an der CCD-Aufnahmetechnik kann man am Schreibtisch - vielleicht zusammen mit einem Gläschen Rotwein - ausprobieren und sich dabei vor allem in die immer umfangreicher werdenden Steuerungssoftwaren einarbeiten. Das hilft in klarer, kalter Nacht Fehler zu vermeiden. Astronomie ist unser Hobby und sollte uns eigentlich entspannen. © Vehrenberg KG

Zum Abschluß dieser Seite folgen zwei Bildbeispiele, die zeigen sollen, dass man sowohl im Mond- als auch im Deeps Sky Bereich mit kleinen Instrumenten ordentliche Beobachtungen machen kann.

1. Beispiel: Mondaufnahme mit einer SBIG ST-8E und einem auf 40 mm !! abgeblendetem Refraktor bei 800 mm Brennweite. Belichtungszeit: 0.1 Sekunde, die Kamera war dabei ungekühlt. Zur vergrößerten Darstellung einfach auf die Bilder klicken. 2. Beispiel: Zentrum des Virgo Galaxienhaufens mit M86 in Bildmitte (Feldgröße 60 x 45 Bogenminuten). Aufnahme mit einer SBIG ST-8E und einem 130/860 mm Refraktor. Die Kamera steuerte die Montierung im Selfguide Modus von CCDOPS. Die Belichtungszeit mit UV/IR Sperrfilter lag bei 60 Minuten. Das Original zeigt noch schwache Galaxien der 18. Größenklasse. Aufnahmestandort war die Farm Tivoli/Namibia.

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