Astrofotografie :: Praxistest: Belichtung mit UHC-S - Filtern

Praxistest: Belichtung mit UHC-S - Filtern

Die Frage, ob der der Einsatz eines UHC-Filters die Qualität einer Aufnahme unter lichtverschmutztem Himmel verbessern kann, ist schon des öfteren kontrovers diskutiert worden. Mein persönlicher Standpunkt dabei war lange Zeit klar: Bei Sternen und Galaxien, also solchen DSO, die in kontinuierlichem Licht strahlen, kostet so ein UHC-Filter nur unnötig Licht und verschlechtert somit die Ausbeute an ´guten´ Photonen bei einer bestimmten Gesamtbelichtungszeit. Doch ganz so einfach ist das nicht, wie im folgenden näher erläutert.

• Kein Graufilter!
Denn: UHC-Filter sind breitbandig und blenden nur einen Teil des sichtbaren Spektrums zwischen 520 und 625 nm (oranges Licht) aus. Auch im Blauen unterhalb von 450 nm wird geblockt. Damit werden ca. 58% des sichtbaren Lichts geblockt. Also muß man rund 2,38-mal so lange belichten, um wieder auf die gleiche Grenzhelligkeit zu kommen, ein wirklich schlechtes ´Geschäft´. Nun darf man einen UHC-Filter aber nicht mit einem Graufilter verwechseln, denn gerade in den ausgesperrten Spektralbereichen sind irdische Lichtquellen besonders aktiv. Und praktisch alle Spektrallinien unserer Emissionsnebel läßt der UHC ungehindert durch.

• Der Praxistest
Damit wird klar, daß so ein UHC-Filter am Emissionsnebel - und natürlich auch am Planetarischen Nebel seine Stärken ausspielen kann. Aber das soll nicht Gegenstand dieses Beitrags sein. Viel interessanter ist es, die Frage zu klären, wie die Sache bei den kontinuierlich strahlenden DSO ausschaut, also eine ´Disziplin´, in der der UHC-Filter eigentlich gar nicht nicht punkten kann. Zu diesem Zweck habe ich die Galaxie NGC 1300 mit ´normalem´ L-Filter (UV/IR-Sperrfilter) und dann nochmal mit dem UHC-S - Filter von Baader fotografiert. Die folgenden Bilder sind bei stark lichtverschmutztem Himmel (Streulicht durch starkem Dunst) entstanden und bis auf Ebnung und Histogrammoptimierung unbehandelt.

NGC 1300 mit L-Filter, 1 × 30s

Die Galaxie kommt eher unscheinbar und stark verrauscht, weil das Histogramm stark gedehnt werden mußte. Insgesamt war der Rauschpegel mit 53 RMS deutlich höher als bei der 3-mal so lang belichteten Aufnahme mit UHC-Filter.

NGC 1300 mit UHC-S - Filter, 1 × 90s

Deutlich mehr zeigt die Ablichtung mit UHC-S - Filter, jedoch mit dreifacher Belichtungszeit! Der Rauschpegel war mit 37 RMS deutlich geringer, so daß man ohne weiteres auch mit 120s hätte belichten können.

Aber das ist erst die halbe Miete! Schließlich interessiert es den Astrofotografen, mit welcher Gesamtbelichtungszeit er welche Grenzgröße erreichen kann. Und hier schaut es schon ganz anders aus. Nachfolgend wurde eine Gesamtbelichtungszeit von jeweils 15 Minuten (=900s) ´investiert´, selbstverständlich mit unterschiedlicher Aufteilung auf die Einzelbelichtungen.

NGC 1300 mit L-Filter, 29 × 30s

Die Galaxie kommt recht schön und knackig. Bei dem miesen Himmel zum Aufnahmezeitpunkt grenzt das schon fast an Zauberei.

NGC 1300 mit UHC-S - Filter, 10 × 90s

Beinahe gleichauf das Summenbild mit UHC-S - Filter, jedoch fällt auf, daß die ´Knötchen´ in der Galaxie doch etwas deutlicher hervortreten. Offenbar handelt es sich hierbei um das Licht einiger HII-Regionen, das diesen Filter ungehindert passieren kann.

• Farbfotografie, visuelle Beobachtung

Beim Blick durch den Filter fällt sofort auf, daß dieser das Bild stark bläulich tönt. Das wird sich bei Farbaufnahmen selbstverständlich bemerkbar machen, doch das läßt sich durch die anschließende Bildbearbeitung korrigieren. Der Filter läßt sich außerdem sehr schön zur Kontraststeigerung bei der visuellen Beobachtung von Emissionsnebeln einsetzen. Die Blautönung stört bei den Sternen etwas, jedoch wird man einen Nebel niemals farbig wahrnehmen, da diese generell zu lichtschwach und unsere Augen bei der Wasserstofflinie Hα (656,28 nm) praktisch nicht mehr empfindlich sind.

• Einsatzgebiete:

Wenn die Ablichtung von Galaxien ohne sichtbare HII-Regionen (Spindelgalaxien, elliptische Galaxien, entfernte Galaxienhaufen), lichtschwache sternartige Objekte (z.B. KBO, Quasare) oder reinen Reflexionsnebeln beabsichtigt ist, dann stört der Zwang zu längeren Belichtungszeiten pro Einzelaufnahme (geringere Selektionsmöglichkeit, geringerer Dynamikumfang wegen geringerer Anzahl an Einzelbelichtungen). Hier sollte auf einen UHC-Filter verzichtet werden.

Bei Spiralgalaxien mit ausgeprägten HII-Regionen, Emissionsnebeln und Planetarischen Nebeln ist der Einsatz eines solchen Filters von nicht unbeträchtlichem Vorteil.

• Fazit:

Durch geschickte Wahl der blockierten Spektralbereiche wird viel irdisches Streulicht vom Kamerachip ferngehalten. Dadurch verlängert sich die maximal sinnvolle Einzelbelichtungszeit, so wie auf der Seite ´Belichtung mit der Astrokamera´ definiert, nach eigenen Messungen um den Faktor 4 bei gleichzeitiger Abschwächung des Sternlichts um den Faktor 2,38. Das bringt, bezogen auf eine bestimmte Gesamtbelichtungszeit, keine wesentliche Verschlechterung der Grenzhelligkeit bei schwachen Sternen. In Galaxien treten HII-Regionen deutlicher hervor. Bei Emissionsnebeln ist man mit diesem Filter naturgemäß klar im Vorteil. Nebenbei läßt sich dieser Filter auch zur visuellen Beobachtung von Emissionsnebeln und Planetarischen Nebeln ´mißbrauchen´. Die Anschaffung lohnt sich also generell.
Bezugsquelle: UHC-S - Filter [Teleskop-Service]

• Ausblick:

Ein Filter, der analog zum Schmalbandfilter nur einzelne, typische Spektrallinien irdischer Beleuchtungstechnik gezielt und vor allem sehr schmalbandig ausblendet, könnte noch deutlich mehr ´Performance´ bringen. Beseitigen läßt sich die Lichtverschmutzung damit jedoch nicht, denn diese besteht nicht nur aus diskreten Spektrallinien, sondern auch aus kontinuierlich strahlendem Licht (Glühlampen, Halogenstrahler usw.).