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Tag Leute,
Ich habe in den letzten zwei Jahren etwas den Ueberblick verloren, was in Sachen "schnelle Optik" und "wie schmal darf Schmalband eigentlich noch werden" inzwischen so abgeht...
Erfreulicherweise sind da einige Dinge in's Rutschen gekommen, aber es scheint andererseits braut sich da so langsam eine Hype-Doppellawine auf, die mich etwas ratlos zuruecklaesst (?). (Was aber nix heissen muss ... )
Anlass hier darueber mal "laut" nachzudenken und mit euch ueber NB und schnelle Oeffnungen zu diskutieren ist u.a. diese Aufnahme von @Stefan_Lilge Thread hier: "First light" für Antlia Alp-T 5nm Duoband Filter: IC 410 und NGC 2359
(mal nebenbei: Danke an den Stefan an die ausfuehrliche Analyse der NB-Filter), in der ein "mittelschneller" Refraktor mit 3nm Schmalband-Filtern ueberraschend gut abschneidet und andererseits die ein oder die juengere Diskussionen hier zum Thema NB-Filter, wie diese hier:
oder die da:
Da geht es in erster Linie um defekte Filter (darum geht es hier bestenfalls am Rande), oder trotzdem laesst das ein oder andere Posting ("muesste bei 3nm doch viel mehr Kontrast haben") ahnen, dass da vielleicht einigen etwas Grundsaetzliches nicht so ganz klar ist, was eigentlich passiert, wenn man an immer schnelle Rohre immer schmalbadigere Filter schraubt.
Rekapitulieren wir mal die Sachlage:
Was NB fuer DS aus der Stadt (hintergrundlimitiert ... ) angeht, ist das Problem bekanntlich die Signalkontamination durch Streulicht. Wie anderswo berufenere Leute eloquent erklaeren (z.B. Glover & Affiliates), dass heisst in der Praxis: Fuer den gleichen Kontrast mit dem gleichen Filter braucht man deutlich laengere Aufnahmedauer, als unter dunklem Himmel.
Das ist nicht schoen, denn die klaren Naechte sind rar und kurz.
Also was macht man da?
Naja, man faehrt entweder immer weiter raus in Pampa, wo's noch ordentlich dunkel ist und friert sich den Ast ab, oder man schraubt zu Hause immer schmalbandigere Filter vor's Rohr.
So weit so gut.
Zeitgleich gibt es seit ein paar Jahren erfreulicherweise noch eine andere Entwicklung. Es gibt immer mehr "schnelle Optiken" zu kaufen, die es erlauben bei gleicher Brennweite noch mehr Licht einzufangen. Besonders fuer Leute mit MC-Kameras das ein Segen, denn diese schnellen Optiken gleichen den Vorteil von Mono-Kameras in der Praxis oft mehr als aus und erlauben auch in einer Nacht eine Aufnahme von schwaecheren DS-Objekten in den Kasten zu bringen.
Auch das ist prima.
Nun kommen wir zu dem von mir "wahrgenommenen" Dilemma:
Was passiert eigentlich, wenn man sich das Doppelpack geben will? Denn was NB fuer DS aus der Stadt (hintergrundlimitiert ... ) angeht, naja, da scheint es da ja in letzter Zeit empirisch gesehen zwei Trends zu geben:
"normaler" Ultra-Narrowband an immer schnelleren Optiken:
Naja, an der Stelle muss man wohl einmal einen Eckpfosten an Fakten einschlagen. Immer schnellere Optiken (weiter aufgefaechertes Strahlenbuendel) mit immer schmalbandigeren Filtern ablichten zu wollen, naja, das wird ab einem gewissen Punkt ein Nullsummenspiel. Jim Thompson, ein kanadischer Aerospace-Ingenieur, der regelmaessig dickere Bretter bohrt und in Whitepaper giesst, hat z.B. hier kuerzlich eine etwas tiefere Analyse am Beispiel eines 8" F/2.8 RASA vs einem 4" F/4 Refraktor aufgezogen:
und hier quer Beet alle moeglichen Systeme/Brennweiten durchgerechnet
Insbesondere Bild 5 fasst die Kernaussage zusammen, gegen welche Schallmauer da so einige bereits gelaufen sind: Laesst man den Bandpass von z.B. einem 3nm Filter an der "alten Ha Wellenlaenge" dann wird von der Peripherie des Strahlenbuendels (das unter zunehmend groesserem Winkel auf den NB-Filter trifft, wodurch der Filter "verstimmt wird") immer weniger Licht durchgelassen. Dass muss man sich so vorstellen:
Rechts ein 8" F/2 Rasa mit 3nm NB und rechts daneben der 4" F/4 Refraktor, bei dem der Effekt marginal ist.
Die Wirkung davon ist eine effektiv "sanft" abgeblendete Optik (=apodized), was ordentlich Oeffnung kostet. Eigentlich sollte der Effekt ja von der noch schmalbandigeren H-alpha Beobachtung bei der Sonnenfotografie ja bekannt sein, aber offenbar hat sich das noch nicht so ganz herumgesprochen (?).
Nicht ganz ueberraschend (man schaue auf Astrobin ...) haben die ersten Empiriker solche Filter trotzdem an diese schnellen Systeme geklatscht und erreichen dann in der Praxis eine Aufnahmedauer, die i.d.R. nicht so viel anders ist, als die der "langsamen Fraktion" (und zusaetzlich sind die Bilder flau).
Nebenbemerkung: Diese offenbar gegenintuitive physikalische Tatsache fuehrt dann mitunter auch zu den kontroversen Debatten ueber die Filterguete, denn - wer hat schon ein Spektrometer - nicht selten werden solche Abblend-Effekte an sehr schmalbandigen Filtern zwar beobachtet, z.B. die mit der kleineren Filterbandbreite erwartete Kontraststeigerung (siehe PDF der verlinketen Literatur in Bild 3) stellt sich einfach nicht ein. Scheixx Filter also!
Um dem Copyright gerecht zu werden und die Kernaussage trotzdem zu diskutieren, hier die Daten aus der verlinkten Literaturangabe mal tabelarisch uebernommen und mit eigener Grafik:
Und da zeigt sich, der "falsche" (=nicht angepasste) NB-Filter an einem schnellen System kostet s-a-f-t-i-g Oeffnung und sehr schnell hat man z.B. einen F/2 Rasa unter einen 4" Refraktor abgeblendet.
Die Werbung suggeriert zwar, dass "immer schneller" und "immer schmaler" per se eine dufte Idee ist, aber das ist leider eine Chimaere.
Ich schlage jetzt daher einfach mal eine neue Faustregel fuer NB-Filter vor:
Die Midlife-Crisis Regel
Und die "Midlifecrisis-Regel" besagt, "ab 45 wird's dann wieder besser...".
Und so ist es auch hier, ab 45 (also ab F/4 und ab 5nm FWHM des Filters) ist man auf der sicheren Seite und muss sich mit solchen Effekten nicht befassen. Wer bei einer F/5-Optik von einem 12nm Ha NB-Filter auf 6nm wechselt und trotzdem weniger Kontrast bekommt, der hat tatsaechlich ein Filterproblem und muss sich Sorgen machen ujd kann berechtigt beim Astrohaendler seines Vertrauen verbal ausfallend werden...
Wer dagegen "unter 45" geht (also z.B. bei f/4-Optik von 6nm auf 3nm wechselt) und weniger Kontrast bekommt und/oder keine kuerzeren Belichtungszeiten realisieren kann, der hat:
Ja was sind enn nun diese "vertunten ultra super-duper-narrowband" Filter, die ueberall mit Fuore beworben werden?
Da "verstimmt" man den Bandpassfilter um 1-2nm, denn dann wird zwar weniger Licht aus der Mitte des Filters durchgelassen (ups), aber dafuer mehr aus einem periphaeren Ring (siehe Bild unten). Das macht deshalb Sinn, weil dann die transparente Flaeche mit dem Radiusquadrat zunimmt und man damit wieder mehr Licht durch den Filter kommt.
Hier mal veranschaulicht (nicht gerechnet! muss Ich mal angehen) die Transmission des NB-Filer am schnellen System ( <<F/4, links), am F/5 Refraktor (Mitte) und rechts dann mit dem "verstimmten" Ultra-NB Filter fuer schnelle Systeme.
Da sieht die Sache schon etwas besser aus, nur sind auch hier ein paar Dinge klarzustellen:
Dieses Posting ist eh schon zu lange und wer es bis hierher schafft, der haette Umlaute verdient.
In diesesem Sinne....
Ich habe in den letzten zwei Jahren etwas den Ueberblick verloren, was in Sachen "schnelle Optik" und "wie schmal darf Schmalband eigentlich noch werden" inzwischen so abgeht...
Erfreulicherweise sind da einige Dinge in's Rutschen gekommen, aber es scheint andererseits braut sich da so langsam eine Hype-Doppellawine auf, die mich etwas ratlos zuruecklaesst (?). (Was aber nix heissen muss ... )
Anlass hier darueber mal "laut" nachzudenken und mit euch ueber NB und schnelle Oeffnungen zu diskutieren ist u.a. diese Aufnahme von @Stefan_Lilge Thread hier: "First light" für Antlia Alp-T 5nm Duoband Filter: IC 410 und NGC 2359
(mal nebenbei: Danke an den Stefan an die ausfuehrliche Analyse der NB-Filter), in der ein "mittelschneller" Refraktor mit 3nm Schmalband-Filtern ueberraschend gut abschneidet und andererseits die ein oder die juengere Diskussionen hier zum Thema NB-Filter, wie diese hier:
Baader Schmalband f/2
Hallo Sternengucker Es gibt die Schmalbandfilter für f/2 und langsamere Öffnungen. Ich habe ein C14 und möchte sowohl für Hyperstar als auch für längere Brennweiten Schmalbandfilter nutzen. Da Hyperstar >95% der Nutzung ausmacht, frage ich mich, ob ich nicht die f/2-Version für längere...
forum.astronomie.de
Messungen verschiedener Filter
Hallo Hier ein wie ich finde sehr wertvoller Link über die spektroskopische Messung verschiedenster Filter: https://astropolis.pl/topic/68677-obiektywny-test-por%C3%B3wnawczy-filtr%C3%B3w/ Wer nicht polnisch kann, einfach Google-Übersetzer drüberlaufen lassen. Gruss Christian
forum.astronomie.de
Da geht es in erster Linie um defekte Filter (darum geht es hier bestenfalls am Rande), oder trotzdem laesst das ein oder andere Posting ("muesste bei 3nm doch viel mehr Kontrast haben") ahnen, dass da vielleicht einigen etwas Grundsaetzliches nicht so ganz klar ist, was eigentlich passiert, wenn man an immer schnelle Rohre immer schmalbadigere Filter schraubt.
Rekapitulieren wir mal die Sachlage:
Was NB fuer DS aus der Stadt (hintergrundlimitiert ... ) angeht, ist das Problem bekanntlich die Signalkontamination durch Streulicht. Wie anderswo berufenere Leute eloquent erklaeren (z.B. Glover & Affiliates), dass heisst in der Praxis: Fuer den gleichen Kontrast mit dem gleichen Filter braucht man deutlich laengere Aufnahmedauer, als unter dunklem Himmel.
Das ist nicht schoen, denn die klaren Naechte sind rar und kurz.
Also was macht man da?
Naja, man faehrt entweder immer weiter raus in Pampa, wo's noch ordentlich dunkel ist und friert sich den Ast ab, oder man schraubt zu Hause immer schmalbandigere Filter vor's Rohr.
So weit so gut.
Zeitgleich gibt es seit ein paar Jahren erfreulicherweise noch eine andere Entwicklung. Es gibt immer mehr "schnelle Optiken" zu kaufen, die es erlauben bei gleicher Brennweite noch mehr Licht einzufangen. Besonders fuer Leute mit MC-Kameras das ein Segen, denn diese schnellen Optiken gleichen den Vorteil von Mono-Kameras in der Praxis oft mehr als aus und erlauben auch in einer Nacht eine Aufnahme von schwaecheren DS-Objekten in den Kasten zu bringen.
Auch das ist prima.
Nun kommen wir zu dem von mir "wahrgenommenen" Dilemma:
Was passiert eigentlich, wenn man sich das Doppelpack geben will? Denn was NB fuer DS aus der Stadt (hintergrundlimitiert ... ) angeht, naja, da scheint es da ja in letzter Zeit empirisch gesehen zwei Trends zu geben:
- Die einen gehen zu immer schnelleren Systemen wie dem RASA (..., dem Epsilon, dem Hyperstar, ...) ueber und benutzen dafuer extrem schmalbandige Filter mit (inzwischen) leicht verschobenem Bandpass, die aber fuer solch "schnelle Systeme" (f/1.8 to f/3.4) in "bezahlbaren Dimensionen" relativ schnell teuer und/oder problematisch werden.
- Die anderen wiederum gehen mit etwas langsameren Optiken (F/4-F/6) an die Sache heran, aber dafuer mit einfacher zu beherrschenden und praezise abgestimmten 3nm NB Filtern. Und, seltsam, seltsam, wie Stefans's zuvor zitierte 3nm-Ha Aufnahme zeigt, die sind ja kontrastmaessig fast so schnell fertig, wie die "schnellen" Jungs, mit den "schnellen" Rohren.
"normaler" Ultra-Narrowband an immer schnelleren Optiken:
Naja, an der Stelle muss man wohl einmal einen Eckpfosten an Fakten einschlagen. Immer schnellere Optiken (weiter aufgefaechertes Strahlenbuendel) mit immer schmalbandigeren Filtern ablichten zu wollen, naja, das wird ab einem gewissen Punkt ein Nullsummenspiel. Jim Thompson, ein kanadischer Aerospace-Ingenieur, der regelmaessig dickere Bretter bohrt und in Whitepaper giesst, hat z.B. hier kuerzlich eine etwas tiefere Analyse am Beispiel eines 8" F/2.8 RASA vs einem 4" F/4 Refraktor aufgezogen:
und hier quer Beet alle moeglichen Systeme/Brennweiten durchgerechnet
Insbesondere Bild 5 fasst die Kernaussage zusammen, gegen welche Schallmauer da so einige bereits gelaufen sind: Laesst man den Bandpass von z.B. einem 3nm Filter an der "alten Ha Wellenlaenge" dann wird von der Peripherie des Strahlenbuendels (das unter zunehmend groesserem Winkel auf den NB-Filter trifft, wodurch der Filter "verstimmt wird") immer weniger Licht durchgelassen. Dass muss man sich so vorstellen:
Rechts ein 8" F/2 Rasa mit 3nm NB und rechts daneben der 4" F/4 Refraktor, bei dem der Effekt marginal ist.
Die Wirkung davon ist eine effektiv "sanft" abgeblendete Optik (=apodized), was ordentlich Oeffnung kostet. Eigentlich sollte der Effekt ja von der noch schmalbandigeren H-alpha Beobachtung bei der Sonnenfotografie ja bekannt sein, aber offenbar hat sich das noch nicht so ganz herumgesprochen (?).
Nicht ganz ueberraschend (man schaue auf Astrobin ...) haben die ersten Empiriker solche Filter trotzdem an diese schnellen Systeme geklatscht und erreichen dann in der Praxis eine Aufnahmedauer, die i.d.R. nicht so viel anders ist, als die der "langsamen Fraktion" (und zusaetzlich sind die Bilder flau).
Nebenbemerkung: Diese offenbar gegenintuitive physikalische Tatsache fuehrt dann mitunter auch zu den kontroversen Debatten ueber die Filterguete, denn - wer hat schon ein Spektrometer - nicht selten werden solche Abblend-Effekte an sehr schmalbandigen Filtern zwar beobachtet, z.B. die mit der kleineren Filterbandbreite erwartete Kontraststeigerung (siehe PDF der verlinketen Literatur in Bild 3) stellt sich einfach nicht ein. Scheixx Filter also!
Um dem Copyright gerecht zu werden und die Kernaussage trotzdem zu diskutieren, hier die Daten aus der verlinkten Literaturangabe mal tabelarisch uebernommen und mit eigener Grafik:
Und da zeigt sich, der "falsche" (=nicht angepasste) NB-Filter an einem schnellen System kostet s-a-f-t-i-g Oeffnung und sehr schnell hat man z.B. einen F/2 Rasa unter einen 4" Refraktor abgeblendet.
Die Werbung suggeriert zwar, dass "immer schneller" und "immer schmaler" per se eine dufte Idee ist, aber das ist leider eine Chimaere.
Ich schlage jetzt daher einfach mal eine neue Faustregel fuer NB-Filter vor:
Die Midlife-Crisis Regel
Und die "Midlifecrisis-Regel" besagt, "ab 45 wird's dann wieder besser...".
Und so ist es auch hier, ab 45 (also ab F/4 und ab 5nm FWHM des Filters) ist man auf der sicheren Seite und muss sich mit solchen Effekten nicht befassen. Wer bei einer F/5-Optik von einem 12nm Ha NB-Filter auf 6nm wechselt und trotzdem weniger Kontrast bekommt, der hat tatsaechlich ein Filterproblem und muss sich Sorgen machen ujd kann berechtigt beim Astrohaendler seines Vertrauen verbal ausfallend werden...
Wer dagegen "unter 45" geht (also z.B. bei f/4-Optik von 6nm auf 3nm wechselt) und weniger Kontrast bekommt und/oder keine kuerzeren Belichtungszeiten realisieren kann, der hat:
- Sich ueber diese Dinge einschlaegig Gedanken gemacht (weil ein 3nm Filter viel Geld kostet...) und weiss, dass das man bei dieser FWHM-Oeffnungsverhaeltnis Kombo zunehmend Kontrast gegen "virtuell Abblenden" eintauscht. Da wird's dann schon noch etwas besser, aber es gilt halt auch da schon die Regel der "marginal gains" und was man bei einem solchen Wechsel bei F/6 erwarten wuerde, ist hier nicht mehr drin.
- Sich ueber diese Dinge gar keine Gedanken gemacht, erwartet daher eine saftige Kontraststeigerung wie bei F/6 , wird daher bitter enttaeuscht und beklagt sich stinksauer ueber den "fehlerhaften" Filter, obwohl er eventuell ein gutes Produkt in der Hand hat. Nebenbemerkung: Fuer diese Gruppe ist dieses Posting, denn Ich glaube da haban sich einige aus Ueberschwang, Werbeversprechen und Herdentrieb zu noch weniger FWHM mitreissen lassen, ohne Ahnung davon zu haben, was sie da fuer viel Geld eigentlich treiben.
- Door number three: ... tatsaechlich eine Filter-Gurke erwischt, wie's z.B. dem lazy Geek gegangen ist ....
Ja was sind enn nun diese "vertunten ultra super-duper-narrowband" Filter, die ueberall mit Fuore beworben werden?
Da "verstimmt" man den Bandpassfilter um 1-2nm, denn dann wird zwar weniger Licht aus der Mitte des Filters durchgelassen (ups), aber dafuer mehr aus einem periphaeren Ring (siehe Bild unten). Das macht deshalb Sinn, weil dann die transparente Flaeche mit dem Radiusquadrat zunimmt und man damit wieder mehr Licht durch den Filter kommt.
Hier mal veranschaulicht (nicht gerechnet! muss Ich mal angehen) die Transmission des NB-Filer am schnellen System ( <<F/4, links), am F/5 Refraktor (Mitte) und rechts dann mit dem "verstimmten" Ultra-NB Filter fuer schnelle Systeme.
Da sieht die Sache schon etwas besser aus, nur sind auch hier ein paar Dinge klarzustellen:
- Ein Zauberstab ist dieses "Vertunen" auch nicht. Damit kann man den Effekt vermindern, jedenfalls so, dass eine eigentlich weit schnellere Optik lichtmaessig nicht mehr hinter eine "langsamere" Optik zurueckfaellt, aber man verliert trotzdem eine Menge Oeffnung/Licht. Und in jedem Fall sind die Kontraststeigerungen / FWHM, die man von langbrennweitigen Fernrohren gewoehnt ist, hier komplett hinfaellig und die Sache wird schnell zu einem Nullsummenspiel. Und da sowohl die Optiken, wie auch die Filter in dem Segment schnell sehr teuer werden, muss man sich sowas vielleicht vorher gut ueberlegen und von einem "Impulskauf" wuerde Ich daher eher Abstand nehmen. Denn:
- Baader gibt fuer diese Filter 3,5nm FWHM an, dass duerfte so der Bereich sein, der noch die meisten gaengigen schnellen Optiken abdeckt. Wie viel das bringt, ist allerdings von der jeweiligen Optik und dem Oeffnungsverhaeltnis abhaengig. Bald werden mehr von diesen Filtern spektroskopisch Vermessen und man kann mal durchrechnen, wie der Transmissionsverlust fuer spezielle Optiken so aussieht.
- Je schmalbandiger der NB-Filter wird, desto schlechter funktioniert auch das. Leute, der mundgespengelte 1nm FWHM Ha am F/2 wird nicht kommen, denn da wird es dann - ob vertuned oder nicht - zappenfinster.
- Dieser Effekt erklaert auch, warum einige (Ich betone: Nicht alle, so mancher hat tatsaechlich auch einfach einen Gurkenfilter erwischt) werbebeinflusst annehmen ("Ultra-Highspeed 3,5 nm Filter - CMOS optimiert", was kann da schon schiefgehen?) annehmen der Wechsel auf diese FWHM "ruckt" nich so, wie es das damals bei F/6 "geruckt" hat und ebenfalls anfangen, sich zu beklagen.
Dieses Posting ist eh schon zu lange und wer es bis hierher schafft, der haette Umlaute verdient.
In diesesem Sinne....