Planetenaufnahmen: Rot-Grün Schwäche bei Refraktoren

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Ehemaliges Mitglied

Nun, der Titel ist etwas irreführend, aber Wortspiele machen halt Spass. Genauer müsste es wohl 'Rotschwäche' heissen. ;)

Es geht um den bekannten Trick, bei Planetenaufnahmen das i.d.R. deutlich bessere Seeing im roten bzw. infraroten Wellenlängenbereich auszunutzen für einen Luminanzkanal, der im späteren Bild für die Detailauflösung zuständig ist. Die Farbe kann dann durch G und B Aufnahme oder auch durch eine weitere RGB Aufnahme mit einer Farbkamera hinzugefügt werden.

Wie immer haben Tricks auch ihre Haken. In diesem Fall sind es anscheinend 2:
1) Das Auflösungsvermögen skaliert bekanntlich mit der Wellenlänge, d.h. man erkauft die höhere Bildqualität (in Bezug auf d. Seeing) mit geringerer Auflösung der Optik, je stärker, je mehr man ins Infrarote ausweicht.

2) Bei Linsenoptiken (und nur da) spielt noch ein weiterer Punkt eine Rolle, nämlich deren Auslegung hinsichtlich des Farbfehlers. Natürlich ist jede Optik anders, aber es gibt dem Anschein nach einige, für die der 'IR-Trick' nicht unbedingt empfehlenswert ist, weil sie ausserhalb des visuellen Bereichs deutlich geringere Strehlwerte aufzeigen. Der Abfall beginnt dabei u.U. schon oberhalb von 550 nm.

Als Beispiel führe ich eine vergangenen Sonntag gemachte Merkur-Aufnahme an. Aufgrund der Verhältnisse ist Merkur ja ein Fall, bei dem das Ausweichen auf IR bei Aufnahmen Sinn machen kann. Ich bin im visuellen Bereich geblieben und habe einmal mit Rot- und einmal mit Grün-Filter eines Astronomik RGB Sets aufgenommen. D.h. also Bandpass Filter mit grob jeweils 100nm Brandbreite.

mercury_2021-10-24_RGcomp.jpg


Vergleiche sind immer mit Vorsicht zu betrachten, da das Seeing nie konstant ist. Aber es gab an dem Morgen nicht so starke kurzfristige Fluktuationen. Ausserdem habe ich viele Frames in mehreren Sets über insgesamt ca 15-20 min aufgenommen (jeweils für R und G). Die Bedingungen waren für die Horizontnähe auch sehr gut. S 4 ist u.U. etwas Understatement, war wohl doch 5, ist ohnehin nur grob geschätzt. Die Bilder sind mit den üblichen Schärfungs-Algorithmen (Deconvolution, Wavelets und Unsharp Mask) bearbeitet. Nur beim hellen Rand habe ich manuell nachgeholfen und den selektiv etwas abgedunkelt. Den Randartefakt habe ich generell aber im Bild belassen, um auch die sichtbaren Details direkt am Rand zu schärfen/hervorzuheben.

Man sieht gut, dass der Grün-Kanal deutlich besser (schärfer) ist, bzw. sich besser schärfen lässt. Rot dagegen kommt weicher daher. Das eine Mal ist natürlich allein nicht repräsentativ, aber ich habe den Effekt bei fast allem Aufnahmen, auch letztes Jahr z.B. bei Mars. Bei meiner Optik liefert der ist Grün-Kanal meistens die besten Ergebnisse, solange das Seeing mitmacht. Allein an Punkt 1) oben kann es wohl nicht liegen.

Um das Ganze noch mit ein paar Zahlen zu unterlegen (für mein APM 152mm ED Dublett) :

Farbkanal: Auflösung (Doppelsternkrit.) Strehl Wert (n. Herstellerangabe)

R ~625nm 0.85" 0.60
G ~540nm 0.75" 0.97
B ~440nm 0.60" ? (480nm: 0.35)

Für Flächenkontraste kann i.d. Praxis mit den Schärfungs-Algorithmen noch eine höhere Auflösunmg erreicht werden, habe die Formel aber gerade nicht parat. Wichtiges Fazit ist aber, dass zumindest bei meiner Optik die im Roten abnehmende Farbkorrektur sich zum Wellenlängeneffekt addiert, und somit die geringere Performance im Roten erklären dürfte. Das wird auch nochmal untermauert, wenn man sich das Spotdiagramm anschaut. Das zeigt im Grünen einen scharfen Punkt, im Roten ein etw. grösseres Scheibchen, und im Blauen zwar einen scharfen Punkt, aber mit deutlichen Beugungsringen mit recht grossem Radius. Genau dieser Aspekt ist für die Schärfung massgebend. Die funktioniert am besten natürlich bei Grün, aber interessanterweise auch noch einigermassen gut im Blauen, denn eine Verteilung mit scharfer Mitte und nach aussen abfallender Intensität passt ja zum Gauss-Profil und lässt sich durch die Algorithmen dann auch wd. komprimieren, während das bei einem grösseren zentralen Scheibchen wie im Roten dann weniger gut funktioniert.

Natürlich muss das bei anderen Optiken nicht genauso sein, es scheint aber ähnliche andere Beispiele zu geben. Ich bin da übrigens nicht alleine drauf gekommen, z.B. hat @joetaiga den Punkt auch schon mal erwähnt, und sicher kennt das noch d. eine od. andere mehr. Es lohnt sich auf jeden Fall, die spezifischen Eigenarten der verwendeten Optik zu kennen und zu berücksichtigen.

PS:
Der Post wäre auch in der Optik Rubrik gut aufgehoben, aber da das Thema haupsächlich für Planetenaufnahmen eine Rolle spielt, ist er hier gelandet.

-cb
 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:
Hallo,

interessanter Vergleich. Vielen Dank dafür.
Ich habe zwar keine Bildvergleiche parat, aber selbiges habe ich bei Tests mit meinem 80/600 TMB William Apo und meiner Neptune CII Kamera (mit Sony IMX 464 Chip) neulich auch festgestellt. Allerdings wurden die Tests mit dem Proplanet 807 (also schon recht weit im IR) gemacht. Da zeigte sich auch deutlich ein Auflösungsverlust. Wei groß allerdings der Beitrag die Korrektur der Optik selbst dabei ist, kann ich leider nicht einschätzen.

Interessant könnte ein Versuch mit meinem AS 63/840 sein. Ich meine gelesen zu haben, dass diese Objektive im Roten eine gute Korrektur aufweisen.

Viele Grüße
Peter
 
Hi Cpt.

schöner Vergleich, allerdings eigentlich auch bekannt (verwende selbst denselben 152er ED);
vergleiche mal "unsere" Strehlkurve mit z.B. dieser da, aber..... schau auch auf den Preis und auf das Linsenmaterial... trotzdem könntest Du bei diesem ED-APO sicher sowohl im roten als auch im blauen schärfere Aufnahmen erhalten;

lg
tom
 
Hallo,
bin Grad nur eingeschränkt online. Der 160/1600 ist schon ein tolles Teil, aber ist ja schon verkauft, da komme ich gar nicht erst in Versuchung, nach dem Preis zu schauen. Und somit bleibt mir auch der Schock erspart
:):)
Ansonsten habe ich halt noch nicht so viel opt. Spezialwissen, von daher war mir dieser Aspekt noch nicht bekannt.
Und ich will den Post auch nicht falsch verstanden wissen, ich bin immer noch sehr zufrieden mit mn 152er ED. Ist einfach interessant, sich anhand solcher Erfahrungen mehr mit den phys. / optischen Details zu befassen bzw was drüber zu lernen.
-cb
 
Hi nochmal,
ein kurzer Nachtrag: Was mich halt stutzig gemacht hat sind 2 Aspekte:
1) Die Dispersion ist mir auch als optischer Laie natürlich bekannt. Naiverweise bin ich dabei bislang davon ausgegangen, dass sie sich nur in verschiedenen Fokusdistanzen niederschlägt, aber ansonsten Licht unterschiedlicher Wellenlängen immer gleich gut fokussiert werden kann. Damit meine ich dass der auf die Wellenlänge normierte Durchmesser der Abbildung einer unendlich fernen Quelle immer gleich bleibt. Anscheinend ist die Materie aber doch komplexer, und es spielen weitere Effekte mit 'rein.
2) Obwohl der Strehl-Wert der gen. Optik im Blauen noch wesentlich stärker abfällt als im Roten, lassen sich - soweit das Seeing es zulässt, entsprechend gute Frames zu sammeln - Blau-Kanal-Aufnahme trotzdem sehr gut schärfen, im Gegensatz zu den Roten (Socken :- ). Natürlich ist das Auflösungsvermögen im blauen ggü. rot wellenlängenabhängig ca 30% feiner, aber das erklärte es m.E. alleine auch nicht. Oder doch ? Hmm?
-cb
 
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