Hier mal noch eine Info zur Ausrüstung ...
Was mit einem 40-mm-Refraktor möglich ist
Ich möchte meine kleine Konfiguration für die Beobachtung bzw. Fotografie der solaren Photosphäre näher beschreiben. Sie besteht hauptsächlich, wie vorweg beschrieben, aus einem SVBONY-Refraktor mit 40 mm Öffnung und 160 mm Brennweite, einer 2,25-fach-Barlowlinse, einer monochromen SVBONY-SV305-Kamera und einem Filter bei 540 nm.
Was mich an diesem Aufbau besonders fasziniert, ist die Bildqualität, die sich damit erreichen lässt. Die Konfiguration ist klein, unkompliziert und vergleichsweise preiswert. Trotzdem lassen sich die wesentlichen Strukturen der Photosphäre sehr schön erfassen, sofern die atmosphärischen Bedingungen mitspielen.
Warum funktioniert das mit nur 40 mm Öffnung so gut ?
Der entscheidende Punkt ist das Zusammenspiel der einzelnen Komponenten. Dabei geht es weniger darum, möglichst viel Öffnung oder Brennweite einzusetzen, sondern darum, die vorhandene optische Leistung sinnvoll auszunutzen.
1. Die Öffnung bestimmt das grundsätzliche Auflösungsvermögen
Bei einer Öffnung von 40 mm liegt das theoretische Auflösungsvermögen nach dem Rayleigh-Kriterium bei einer Wellenlänge von 540 nm bei ungefähr 3,4 Bogensekunden. Das ist natürlich deutlich weniger als bei einem großen Sonnenteleskop. Für die Beobachtung vieler Strukturen der Photosphäre ist es dennoch ausreichend, um interessante Details sichtbar zu machen.
Sonnenflecken, ihre Kern- und Penumbrastrukturen sowie größere Bereiche in der photosphärischen Granulation lassen sich damit zeigen. Die feinsten Granulen und kleinräumigen Strukturen werden allerdings nicht vollständig aufgelöst.
Ein kleiner Refraktor kann seine theoretische Leistung bei guten Bedingungen durchaus ausspielen. Die geringe Öffnung ist dabei nicht automatisch ein Nachteil. Sie begrenzt zwar die maximal erreichbare Auflösung, stellt aber auch weniger hohe Anforderungen an die atmosphärische Bildruhe, um ein scharfes Bild zu erhalten.
2. Die Barlowlinse bringt das Bild auf eine passende Abbildungsgröße
Mit der 2,25-fach-Barlowlinse steigt die effektive Brennweite von 160 mm auf etwa 360 mm. Das Öffnungsverhältnis verändert sich damit von f/4 auf ungefähr f/9.
Das ist für die Bildaufnahme mit einer kleinen Planetenkamera ein wichtiger Schritt. Die Strukturen werden auf dem Sensor größer abgebildet und lassen sich besser auf die Pixel verteilen.
Die Barlowlinse erzeugt dabei keine zusätzlichen optischen Details. Sie sorgt vielmehr dafür, dass die vom Objektiv tatsächlich aufgelösten Strukturen auf dem Sensor angemessen abgetastet werden können. Eine zu kurze Brennweite würde die Möglichkeiten des Sensors nicht optimal nutzen; eine wesentlich längere Brennweite würde dagegen nicht zwangsläufig mehr echte Details liefern.
3. Der 540-nm-Filter und die monochrome Kamera
Die Aufnahme bei 540 nm liegt im grünen Bereich des sichtbaren Spektrums. In diesem Wellenlängenbereich lässt sich die Photosphäre im Kontinuum abbilden. Die sichtbare Sonnenoberfläche mit ihren typischen photosphärischen Strukturen ist also in diesem Wellenlängenbereich besonders gut zu sehen.
Ein weiterer Vorteil ist die monochrome Kamera. Da keine Bayer-Farbmatrix vorhanden ist, erfasst jedes Pixel die einfallende Strahlung ohne die bei Farbkameras notwendige Aufteilung auf verschiedene Farbfilter. Das ist für die hochauflösende monochrome Sonnenfotografie sehr sinnvoll.
Die SV305 besitzt einen Sensor mit 2,9 µm großen Pixeln. Bei 360 mm effektiver Brennweite ergibt sich damit ein Abbildungsmaßstab von ungefähr 1,66 Bogensekunden pro Pixel.
Das bedeutet, die Pixelabtastung liegt in einer sinnvollen Größenordnung für diese Öffnung. Die Kamera kann das Bild gut abtasten, ohne dass eine extreme Brennweitenverlängerung erforderlich ist.
4. Die Atmosphäre ist mindestens ebenso wichtig wie die Optik
Gerade bei der Sonnenfotografie darf man die Luftunruhe nicht unterschätzen. Durch Temperaturunterschiede und Luftströmungen wird das Sonnenbild ständig verformt. Diese sogenannte Seeing-Unruhe kann die theoretische Auflösung eines Teleskops deutlich begrenzen.
Ein kleiner Refraktor kann hier durchaus sehr praktisch sein. Bei gutem Seeing lässt sich seine optische Leistung voll nutzen, während ein größeres Instrument unter ungünstigen Bedingungen dann kein dauerhaft scharfes Bild mehr liefert. Entscheidend sind außerdem eine gute Fokussierung, ein thermisch stabiler Aufbau und eine möglichst kurze Belichtungszeit.
Bei der Aufnahme einer Videosequenz können anschließend die schärfsten Einzelbilder ausgewählt und gestapelt werden. Dadurch lässt sich das Rauschen reduzieren und die Bildqualität verbessern. Das Stacking erzeugt zwar keine zusätzlichen Details, die optisch auch nicht erfasst wurden, hilft aber, die tatsächlich vorhandenen Informationen weitaus besser sichtbar zu machen.
Fazit
Mich begeistert an dieser Kombination also vor allem, dass man für die Beobachtung der Photosphäre nicht zwangsläufig ein großes und aufwendiges Teleskop benötigt. Mit 40 mm Öffnung, einer passenden Barlowlinse, einer monochromen Kamera und einem 540-nm-Filter lässt sich ein erstaunlich leistungsfähiges kleines Sonnensystem für die Bildaufnahme realisieren.
Natürlich ersetzt ein solcher Aufbau kein größeres Instrument, wenn es um die feinsten Granulationsstrukturen oder kleinste Details in der Penumbra geht. Er zeigt aber sehr schön, wie viel mit einer einfachen, gut abgestimmten Konfiguration möglich ist.
Für mich ist das ein schönes Beispiel dafür, dass nicht allein die Größe des Teleskops entscheidend ist, sondern auch das Verständnis für Abbildungsmaßstab, Pixelabtastung, Wellenlänge und Seeing. Gerade in der Sonnenastronomie kann eine kleine Optik deshalb einen ausgesprochen reizvollen und lehrreichen Zugang zur Beobachtung und Fotografie bieten.
Jedes Teleskop hat " seinen " Himmel ! ...
Gruß
Marco
