20.10.2024, 19:42
Hallo zusammen,
wenn wir jemanden bitten, Sterne zu malen, dann werden wir große Kleckse für helle Sterne und kleine Kleckse für schwächere Sterne erhalten.
Genauso praktizierte es auch Johann Bayer, um seine Uranometria mit Sternkarten zu füllen.
In heutigen Sternatlanten, ob in Papierform oder digital, hat man diese einleuchtende Darstellungsweise beibehalten, welche unserer visuellen Wahrnehmung nahe kommt.
Und jetzt kommt die Astrofotografie und liefert uns auch genau diese gewünschte Ansicht.
Wie macht sie das und was macht mich daran so stutzig?
Sterne sind Punktlichtquellen und sollten durch die Optik auf ein Beugungsscheibchen abgebildet werden. Weiterhin sorgt das Seeing dafür, dass dieses Scheibchen verschmiert.
Nur hat das nichts mit der Helligkeit des Sterns zu tun und so sollte, naiv betrachtet, jeder Stern als Punktlichtquelle ein gleich großes Scheibchen ergeben. Das eine Scheibchen halt heller oder dunkler, aber eben alle gleich groß.
Die Realität ist glücklicherweise anders. Hier die Umgebung des M57 Ringnebels. Ich habe drei nicht gesättigte Sterne unterschiedlicher Größe herausgepickt und mir genauer angeschaut.
Die Erklärung für die gewünschte Darstellung (kleiner Stern – kleine Scheibe; großer Stern – große Scheibe) bekommt man, wenn man das Beugungsscheibchen nicht zu wörtlich nimmt. Tatsächlich wird das Beugungsscheibchen nicht gleichmäßig ausgeleuchtet, sondern hat eine glockenförmige Intensitätsverteilung.
Ich habe ein Helligkeitsprofil der drei Sternchen angefertigt und wirklich haben alle drei Glockenkurven die gleiche Halbwertsbreite und unterscheiden sich nur in ihrer Amplitude.
Man kann schon erahnen, wie die unterschiedlich großen Sternscheiben zustande kommen.
In jedem Bildbearbeitungsprogramm wird eine Hell/Dunkel-Schwelle gesetzt. Wird diese unterschritten, dann wurde hier nichts detektiert und dem Pixel wird die Schwärze des Himmelshintergrundes zugeordnet. Alle Pixel mit Werten darüber zeigen etwas und erzeugen so ein Sternscheibchen.
Für Astrofotographen ist das bestimmt alles banal. Für mich war es allerdings ein kleines Heureka-Erlebnis, die Zusammenhänge aus einem meiner Bilder herauslesen zu können, und deshalb habe ich das mal zusammengeschrieben.
Eine Konsequenz dieser Glockenkurve ist, dass es wirklich schwierig ist, den Weißen Zwerg Sirius B zu fotografieren. Man muss schon eine sehr gute Optik haben, damit die Glockenkurve von Sirius A schmal genug ist, um den Begleiter nicht untergehen zu lassen. Die A Komponente ist immerhin 10 000 Mal heller als die B Komponente.
Ich habe mich noch eines Tricks mit einer hexagonalen Blende bedient, der bewirkt, dass die Glockenkurve 6 steilere Flanken bekommt als ohne. Damit entsteht Platz für Sirius B, wie dieses Bild zeigt:
Abschließende Bemerkung:
Ich bin froh, dass die Astrofotographie funktioniert, und bin immer begeistert, wenn hier im Forum etwas zur Schau gestellt wird. Bitte weiter so.
wenn wir jemanden bitten, Sterne zu malen, dann werden wir große Kleckse für helle Sterne und kleine Kleckse für schwächere Sterne erhalten.
Genauso praktizierte es auch Johann Bayer, um seine Uranometria mit Sternkarten zu füllen.
In heutigen Sternatlanten, ob in Papierform oder digital, hat man diese einleuchtende Darstellungsweise beibehalten, welche unserer visuellen Wahrnehmung nahe kommt.
Und jetzt kommt die Astrofotografie und liefert uns auch genau diese gewünschte Ansicht.
Wie macht sie das und was macht mich daran so stutzig?
Sterne sind Punktlichtquellen und sollten durch die Optik auf ein Beugungsscheibchen abgebildet werden. Weiterhin sorgt das Seeing dafür, dass dieses Scheibchen verschmiert.
Nur hat das nichts mit der Helligkeit des Sterns zu tun und so sollte, naiv betrachtet, jeder Stern als Punktlichtquelle ein gleich großes Scheibchen ergeben. Das eine Scheibchen halt heller oder dunkler, aber eben alle gleich groß.
Die Realität ist glücklicherweise anders. Hier die Umgebung des M57 Ringnebels. Ich habe drei nicht gesättigte Sterne unterschiedlicher Größe herausgepickt und mir genauer angeschaut.
Die Erklärung für die gewünschte Darstellung (kleiner Stern – kleine Scheibe; großer Stern – große Scheibe) bekommt man, wenn man das Beugungsscheibchen nicht zu wörtlich nimmt. Tatsächlich wird das Beugungsscheibchen nicht gleichmäßig ausgeleuchtet, sondern hat eine glockenförmige Intensitätsverteilung.
Ich habe ein Helligkeitsprofil der drei Sternchen angefertigt und wirklich haben alle drei Glockenkurven die gleiche Halbwertsbreite und unterscheiden sich nur in ihrer Amplitude.
Man kann schon erahnen, wie die unterschiedlich großen Sternscheiben zustande kommen.
In jedem Bildbearbeitungsprogramm wird eine Hell/Dunkel-Schwelle gesetzt. Wird diese unterschritten, dann wurde hier nichts detektiert und dem Pixel wird die Schwärze des Himmelshintergrundes zugeordnet. Alle Pixel mit Werten darüber zeigen etwas und erzeugen so ein Sternscheibchen.
Für Astrofotographen ist das bestimmt alles banal. Für mich war es allerdings ein kleines Heureka-Erlebnis, die Zusammenhänge aus einem meiner Bilder herauslesen zu können, und deshalb habe ich das mal zusammengeschrieben.
Eine Konsequenz dieser Glockenkurve ist, dass es wirklich schwierig ist, den Weißen Zwerg Sirius B zu fotografieren. Man muss schon eine sehr gute Optik haben, damit die Glockenkurve von Sirius A schmal genug ist, um den Begleiter nicht untergehen zu lassen. Die A Komponente ist immerhin 10 000 Mal heller als die B Komponente.
Ich habe mich noch eines Tricks mit einer hexagonalen Blende bedient, der bewirkt, dass die Glockenkurve 6 steilere Flanken bekommt als ohne. Damit entsteht Platz für Sirius B, wie dieses Bild zeigt:
Abschließende Bemerkung:
Ich bin froh, dass die Astrofotographie funktioniert, und bin immer begeistert, wenn hier im Forum etwas zur Schau gestellt wird. Bitte weiter so.
Gruß Martin