Ein wichtiger oft hilfreicher und manchmal notwendiger Teil der Astrofotografie sind Filter. Sie ermöglichen es, das einfallende Licht zu "zerlegen".
Was fällt überhaupt ein an Licht?
Es fällt das gesamte EM-Spektrum ein. Das heißt alles von Röntgenstrahlung bis Radiowellen. Davon kann nur ein sehr kleiner Bereich überhaupt von einem Kamerachip erfasst werden und ein noch kleinerer Bereich vom Auge. Der Chipempfindlichkeit gilt hier der Hauptaugenmerk, da es ja um Fotografie gehen soll.
Also sprechen wir von einer spektralen Empfindlichkeit, die sich vom UV Bereich (ab etwa 300nm) bis hin zum IR Bereich (bis etwa 1000nm) erstreckt. Nun kommt es auf das Objekt an, welche Wellenlängen denn überhaupt interessant sind oder abgelichtet werden sollen.
Welche Filter gibt es?
Zu diesem Zweck gibt es eine Fülle von Filtern, die durch chemische Behandlung nur bestimmte Wellenlängen passieren lassen. Im Folgenden sollen die von mir verwendeten Filter vorgestellt werden.
LRGB-Filtersatz
Um mit einer Schwarz-Weiss CCD Kamera Farbbilder aufzunehmen ist es nötig, von einem Objekt einen Rot-, einen Grün- und einen Blaukanal aufzunehmen. Diese können dann schliesslich zu einem Farbbild kombiniert werden. Weiterhin ist ein Luminanzbild von Vorteil. Es handelt sich um eine Aufnahme ohne Farbfilter, jedoch mit einem IR/UV Sperrfilter, der nur den sichtbaren Bereich des Lichtes passieren lässt. In Kombination mit einem RGB Bild ergibt sich ein LRGB Bild, welches einen deutlich besseren Kontrast aufweist.
Damit auch wirklich immer der gleiche Fokus herrscht und man nichts zerlegen muss, kommen die Filter in ein Wechselrad und das kommt dann zwischen Kamera und Off-Axis-Guider.
Für die nachfolgenden Filter habe ich ein Referenzbild von einem Schloss aufgenommen. So wie es nach Kombination der einzelnen Farbbilder aussieht.
Normalerweise sind die einzelnen Kanäle ebenfalls Schwarzweissaufnahmen, jedoch habe ich sie zum besseren Verständnis eingefärbt. Dies geschieht normalerweise nicht!!
Der Rot-Filter
Er lässt Licht ab ca. 580nm bis 675nm passieren und erzeugt quasi den Rotkanal.
Der Grün-Filter
Er lässt Licht ab ca. 475nm bis 580nm passieren und erzeugt den Grünkanal.
Der Blau-Filter
Er lässt Licht ab ca. 380nm bis 490nm passieren und erzeugt den Blaukanal.
Der Luminanz-Filter
Er lässt das komplette sichtbare Licht passieren.
Eine Kombination aus allen Bildern liefert ein Farbbild.
"Element Filter"
Elementfilter sind Filter, mit denen man bestimmte Elemente in Nebeln und Galaxien nachweisen und sichtbar machen kann. Das funktioniert folgendermaßen:
Kosmische Strahlung trifft auf ein Atom. (z.B. Ein Wasserstoffatom). Dieses Atom besteht aus einem Proton und einem Elektron, welches um das Proton kreist. Wenn nun dieses Elektron eine bestimmte Menge Energie abbekommt, dann wird es auf ein "höheres Energielevel" katapultiert. Aber aus diesem stürzt es sofort wieder zurück auf das ursprüngliche Level und gibt dabei einen Lichtblitz ab. Dieser ist bei einem Wasserstoffatom charakteristisch rot. Bei Sauerstoff bläulich und bei Schwefel tiefrot. Nun weiß man die Wellenlänge dieser Lichtblitze und kann sie gezielt filtern. Somit lassen sich verschiedene Elemente auf lange belichteten Aufnahmen sichtbar machen.
Der H-Alpha Filter filtert die primäre Emissionslinie des Wasserstoffs.
Seine Durchlassbreite beträgt ca. 13nm um die Wellenlänge 656nm und das i
st schon ein sehr tiefes Rot.
Der S-II Filter filtert die sekundäre Emissionslinie des Schwefels.
Seine Durchlassbreite beträgt auch ca. 13nm um die Wellenlänge 673nm
und das ist schon fast im infraroten Bereich.
Der O-III Filter filtert die tertiäre Emissionslinie des Sauerstoffs.
Seine Durchlassbreite beträgt ebenfalls 13nm um die Wellenlänge 501nm
und zeigt sich als blaugrün.
Desweiteren gibt es noch Filter gegen Streulich
Der Skyglowfilter wäre so ein Beispiel.
Er filtert störendes Licht von Strassenlaternen heraus und erhöht somit den Kontrast deutlich. Allerdings auf Kosten einiger Spektralbereiche. Gelb fällt bei solchen Filtern weg, was es schwierig macht, Fotos farbgetreu wiederzugeben.
bei Objekten ohne Gelb fällt das hingegen nicht auf.
Für fotografische Anwendung gibt es einen City-Light Filter (CLS)
Er arbeitet ähnlich wie der Skyglow, jedoch optimiert für die Fotografie. Guter Kontrast und breiter Durchlass.
Auch hier fällt Gelb leider ganz weg.
Und zu letzt der Infrarotfilter
Dieser Filter lässt sichtbares Licht nur im nahen IR durch und ist offen für den ganzen
nahen IR Bereich. Das ist interessant für CCDs, welche bis 1000nm empfindlich sind.
Offen ist er ab ca. 680nm. Und im IR Bereich kann man schwache Objekte
in Nebeln sichtbar machen, von denen kein sichtbares Licht durch den Staub
dringen kann.
