Blooming - Anti-Blooming

Blooming bezeichnet einen Effekt von CCD-Bildern, den Sie bestimmt schon häufig gesehen haben, nämlich "häßliche" senkrechte- oder waagerechte Streifen, die von hellen Sternen ausgehen. Das Blooming entsteht durch folgenden physikalischen Effekt.
Das einzelne Pixel ist, wenn es eine bestimmte Anzahl Photonen eingesammelt hat, "gesättigt", d.h. es kann keine Photonen mehr aufnehmen.

Die überzähligen, weiter einfallenden, Photonen "fliessen" auf die Nachbarpixel über. Abhängig von der Helligkeit des Sterns und der Belichtungszeit kann so ein Blooming Streifen über das ganze Bild laufen, siehe Beispiel links außen.

Der Effekt kann bei der Herstellung des Chips durch das Anbringen eines
"Anti Blooming Gates" zwischen den einzelnen Pixeln verhindert werden, siehe Beispiel links.
Dieses verhindert, dass die elektrischen Ladungen, die durch die Lichtphotonen entstehen, auf die Nachbarpixel überfließen.
Dieses Sperrgitter hat jedoch zwei entscheidende Nachteile:
  • es reduziert die Pixelgröße und damit auch die Empfindlichkeit des CCD-Chips und
  • der Zusammenhang zwischen einfallender Lichtmenge und Belichtungszeit ist nicht mehr linear
Folgende Graphik zeigt den Vergleich der Quanteneffektivität (Empfindlichkeit) des Kodak KAF - 1602E, der in der ST8 - XE verwendet wird. Die blaue Kurve ist die ohne Anti-Blooming Gate, die rote Kurve zeigt die Quanteneffektivität mit einem aufgebrachten Sperrgitter


So gibt es sogenannte ABG- (Anti-Blooming Gate) und Non ABG (ohne Anti-Blooming Gate) Kameras.

Man muß entscheiden, was man will. Sollen nur sogenannte "pretty pictures" aufgenommen werden und spielt die Empfindlichkeit des Aufnahmesystems keine große Rolle, kann eine ABG-Kamera gewählt werden.

Möchte man die Bilder hinterher eventuell einer Auswertung (z.B. Photometrie) unterziehen und man möchte höchste Empfindlichkeit, ist die Anschaffung einer Non ABG-Kamera sicher vorzuziehen.

Heutige Bildverarbeitungsprogramme sind durchaus in der Lage Bloomingstreifen aus den Bilder herauszurechnen, so dass es eigentlich keinen Grund gibt, Kameras in einer ABG-Version zu wählen (es sei denn die gewünschte Kamera gibt es nur in der ABG-Version, wie z.B. die SBIG ST-2000XM).

Folgendes Bild zeigt Testaufnahmen vom Nordamerikanebel, aufgenommen mit einer ST-10XME und einem 200mm Teleobjektiv durch ein Rotfilter (© W.Paech+D.Unbehaun), wo mit einer passenden Software die beiden Blooming Streifen herausgerechnet wurden.


Einen ähnlichen Effekt bekommt man bei Kameras, die ohne Verschluss geliefert werden. Hier wird ein solcher Streifen dadurch erzeugt, dass die Pixel weiterhin Lichtquanten aufnehmen, während das fertige Bild ausgelesen wird. Hier hilft ein vorgeschalteter mechanischer Verschluss, der kurz vor Ende der Belichtung manuell geschlossen wird.

SBIG liefert aktuell fast alle Kameramodelle mit einem Chip MIT Anti Blooming Gate. Ausnahemen sind die STF Modelle 402, 1603, 3200 und die STT Modelle 1603 und 3200.
 
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