Einleitung
Einführung in  
 Kompaktkameras
Technische Grundlagen
Vorteile der 
 Digitalfotografie
Schwarz-Weiss- 
 Digitalfotografie
Praktischer Einsatz  
 von Kompaktkameras
Erprobte Modelle
Bewertung von 
 Kompaktkameras
Einführung in  
 Spiegelreflexkameras
Vor- u. Nachteile v. 
 Spiegelreflexkameras
Adaptation von  
 Spiegelreflexkameras
Erprobung von  
 Spiegelreflexkameras
Bewertung von  
 Spiegelreflexkameras
Verwendung von  
 Elektronenblitzgeräten
Empfehlungen zur  
 Auswahl einer Kamera
Einführung in 
 Stacking-Software
Optische Steigerung 
 der Tiefenschärfe
Funktionsweise von 
 Stacking-Software
Erprobte Programme
Ergebnisse der  
 Software-Tests
Bewertung der  
 Stacking-Software
Einführung in  
 Astro-Filter
Getestete Astro-Filter
Ergebnisse  
 der Filtertests
Bewertung  
 der Astro-Filter
Einführung in  
 Ringartefakte
Beschreibung der 
 Ringartefakte
Physikalische Aspekte  
 von Ringartefakten
Schlussfolgerungen  
 über Ringartefakte
Großflächige Objekte
Literatur,  
 Quellennachweis
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Einführung in Astro-Filter

In Mikroskopie und Astronomie werden die erhältlichen Bildqualitäten von mehreren Parametern beeinflusst. Entscheidend ist die Güte der verwendeten Optik; vorhandene Abbildungsrestfehler wirken sich in der Regel um so nachhaltiger aus, je höher die eingesetzte Vergrößerung liegt. Eine ideale, d. h. vollständig restfehlerfrei arbeitende Optik, gibt es aus technisch-physikalischen Gründen nicht; auch bei sehr aufwendig gerechneten optischen Systemen verbleiben daher in gewissem Ausmaß systembedingte optische Abbildungsrestfehler.

Das resultierende Bildergebnis wird auch von den Eigenschaften der jeweiligen Lichtquelle beeinflusst. Glühlampen, Halogenlampen, verschiedene Speziallampen, Tageslicht und Blitzlicht sind durch unterschiedliche Strahlungsintensitäten und Spektralkurven charakterisiert (siehe Abbildung unten!). In ähnlicher Weise unterscheiden sich astronomisch beobachtbare Himmelskörper in ihren Spektralbereichen; zusätzlich haben Astronomen im Unterschied zu Mikroskopikern mit Störeffekten durch terrestrische Streustrahlung (Lichtverschmutzung) zu kämpfen (Kornreich 2006).
 

Spektralkurven und Strahlungsdichten typischer mikroskopischer Lichtquellen (mod. nach Puchner),
punktiert: Glühlampe (2600 K), gestrichelt: Halogenlampe (3400 K),
durchgezogen: Tageslicht (5600 K) und Blitzlicht (5900 K)
 

Beeinträchtigungen der Bildqualität können schließlich auch aus Anteilen des nicht sichtbaren Spektrums resultieren (Infrarot- und UV-Strahlen); diese können durch Interferenz mit den sichtbaren Anteilen farbige Randsäume und Konturunschärfen hervorrufen. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die Wellenlängenbereiche und typischen Leitwellenlängen der primären und sekundären Spektralfarben (Achenlohe 2006, Puchner 2006, Sommers et al. 2006):
 

Farbe

Wellenlängenbereich nm

Leitwellenlängen nm

Ultraviolett (UV)

< 380

 

Violett

380 - 420

400

Blau

420 - 490

440

Magenta

450 - 480

465

Cyan

490 - 520

510

Grün

490 - 575

540, 546

Gelb

575 - 585

580

Orange

585 - 650

590

Rot

650 - 750 (780)

700

Infrarot (IR)

> 750 (780)

 

 

In der analogen Fotografie ist zu berücksichtigen, dass verschiedene Filmmaterialien unterschiedlich auf bestimmte Spektralbereiche abgestimmt sein können. Hinsichtlich Digitalfotografie ist relevant, dass Bildschärfe und Farbgebung durch Infrarot- und UV-Licht beeinträchtigt werden können; die Effektivität kameraseitiger Absorptionsfilter variiert je nach Fabrikat. Die drei Grundfarben (Rot, Grün, Blau) sind in handelsüblichen Digitalchips unterschiedlich repräsentiert; 50 Prozent aller vorhandenen Pixel codieren ausschließlich Grünlicht, jeweils 25 Prozent Rot- und Blaulicht. Dies kann sich je nach Farbcharakteristik von Objekt und Lichtquelle limitierend auf die Qualität digitaler Bilder auswirken.

Im Bereich der Astronomie wurde eine Vielzahl unterschiedlich wirkender Filter entwickelt, um bei Himmelsbeobachtungen störende Spektralanteile und farbige Randsäume zu eliminieren und möglichst selektiv bildwirksame Spektralanteile passieren zu lassen. Je nach Beobachtungssituation können durch die Verwendung solcher Filter in der Astronomie bei Einsatz identischer Optik drastische Bildverbesserungen resultieren, die sich auch in der Güte realisierbarer Fotodokumentationen niederschlagen (Brown 2006, Dobbins 2004, Marling 2006, Varden 2006, Weisheit 2003).

Im vorliegenden Beitrag soll daher untersucht werden, in wieweit der Einsatz solcher astronomischer Filter auch im Bereich der Mikroskopie und Mikrofotografie qualitative Verbesserungen bringt.

 Copyright: Jörg Piper, 2007