Does size matter? Ein Selbstversuch

BLOG: Go for Launch

Raumfahrt aus der Froschperspektive
Go for Launch

Sie können fragen, wen Sie wollen, die Antwort wird immer gleich sein: Natürlich ist die Länge wichtig, vor allem aber die Dicke.

Allerdings sollte man auch nie einfach so hinnehmen, was einem gesagt wird. Selbst – oder gerade, wenn das alle sagen.

Es kommt immer auf den Versuch an – bzw. auf den Vergleich. Am Ende zählt die eigene Erfahrung. Meine Erfahrung, die ich im Folgenden belegen werde, bestätigt diesmal die Mehrheitsmeinung. Dabei bezieht mein Vergleich noch nicht einmal die wirklich dicken oder langen Dinger mit ein, die sind nämlich im Alltag eher hinderlich und außerdem kriegen die Umstehenden leicht mal Angst, wenn man so etwas auspackt.

Nein, ich vergleiche hier nur “klein” mit “etwas weniger klein”. Aber auch das macht schon einen beträchtlichen Unterschied.

Ich spreche hier übrigens die ganze Zeit ausschließlich von astronomischen Teleskopen! Woran dachten Sie denn?

Nun zum Vergleich. Ich habe angestrebt, den ihn unter möglichst gleichwertigen, praxisnahen Bedingungen durchzuführen. Zum einen nehme ich eine Aufnahme aus dem letzten Herbst (vom 29.9.2012), die ich mit einem guten, aber nicht spitzenmäßigen Refraktor gemacht habe. Es handelt sich um einen ED-Apo Zweilinser mit 70 mm Apertur und 420 mm Brennweite. Also eher was Kleines.

Die andere Aufnahme stammt von der Nacht vom 25. auf den 26. April 2013, also vom vergangenen Vollmond. Da habe ich einem guten, aber auch nicht gerade großen Spiegellinser der Maksutov-Cassegrain-Bauart verwendet, mit einer Apertur von 127 mm und einer Brennweite von 1270 mm. Für die, die sich in den amerikanischen Einheiten auskennen: ein Fünfzöller. Die kleinsten Maks fangen bei 90 mm Apertur an, das aber halte ich für schlicht zu wenig. Das Bild ist da einfach so dunkel und zudem ist die Vignettierung so ausgeprägt, dass man mit damit kaum etwas anfangen kann. Unter fünf Zoll sollte man nicht gehen.

Der Einwand liegt nahe, dass der Vergleich einer einzigen Aufnahme nicht wirklich eine allgemeingültige Aussage zu den Vorteilen des einen oder anderen Systems zulässt. Das ist sicher richtig. Mir geht es auch nicht so sehr darum, messbare Unterscheide darzustellen, sondern darum, ein Gefühl zu entwickeln, was geht. Im Folgenden haben wir nur den ersten Vergleich. Wenn ich demnächst gutes Wetter und Zeit habe, werde ich in dieser Richtung weiter experimentieren.

Nun also zum Vergleich der Vollmondaufnahmen. Distal vom Okularauszug ist in beiden Fällen alles gleich. Eine 2″-Hülse mit T2-Gewinde, an der mit einem Adapter eine Canon EOS 1000d hängt, die per Fernauslöser ausgelöst wird. Auch der Kerl hinter der Kamera ist in beiden Fällen derselbe. Seine astrophotografische Erfahrung weist sicher klaffende Lücken auf; diese dürften sich aber auf beide Aufnahmen gleichermaßen ausgewirkt haben, denn vom 29.9.2012 bis zum 25.4.2013 hat er nicht viel dazugelernt.

Proximal haben wir als größten Unterschied die verschiedenen Teleskope. Das Seeing war am 25./26. April schlechter als zum Zeitpunkt der Septemberaufnahme.  Ich fange mit der Totalen an und gehe dann in einige Details. Links ist jeweils die neue, mit dem Mak gemachte Aufnahme, rechts die alte, die mit dem Refraktor erstellt wurde. Als Folge des Brennweitenunterschieds (und zu einem kleineren Teil auch des Mondabstands) ist der Durchmesser der Vollmondscheibe in der linken Aufnahme 2250 Pixel, in der rechten 650 Pixel. Theoretisch würde das zu einer 12 Mal höheren Auflösung führen .. da haben aber die atmosphärischen Effekte auch noch ein Wörtchen mitzureden. Stacking und andere massive Eingriffe in das Bildmaterial habe ich hier nicht gemacht. Man soll ja sehen, was das optische System leistet, nicht, was die Software daraus macht.


Klicken auf die Bilder führt zu den Versionen in Originalgröße

Comparison of full moon images, 127 mm/1250 mm Maksutov (left), 70 mm/420 mm Apo (right), source: Michael Khan

Hier die Totale, wobei beide Bilder auf dieselbe Größe reduziert wurden. Die linke Aufnahme ist im Original fast dreieinhalb Mal so groß wie die rechte. In der Reduktion sehen beide auf den allerersten, flüchtigen Blick fast gleich auf. Auf den zweiten Blick stechen allerdings schon deutliche Unterscheide ins Auge. Rechts sieht man Farbsäume, links nicht. Auch die Schärfe und Detailtiefe sind links deutlich besser. Beide Bilder sind aber immer noch flau. Das ist bei Vollmondaufnahmen einfach so. Da ist einfach kein Kontrast, mit dem man arbeiten kann.

Comparison of full moon images, 127 mm/1250 mm Maksutov (left), 70 mm/420 mm Apo (right), source: Michael Khan

 Ausschnitt der Auswurfdecke um Kopernikus, mit Kepler auf der linken Seite. Links deutlich erhöhte Bildschärfe, aber nicht um eine ganze Größenordnung – was dem schlechteren Seeing geschuldet ist.

Comparison of full moon images, 127 mm/1250 mm Maksutov (left), 70 mm/420 mm Apo (right), source: Michael Khan

 Mare Imbrium, Sinus Iridum und Plato. Weder links noch rechts wirklich gut. Ganz klar eine Stelle, die bei niedrigem Sonnenstand fotografiert werden sollte. Der Refraktor hat einen Farbsaum produziert, der Maksutov nicht.  

Comparison of full moon images, 127 mm/1250 mm Maksutov (left), 70 mm/420 mm Apo (right), source: Michael Khan

 Tycho. Wo in einem tendenziell überbelichteten Bildteil schon kein Kontrast ist, kann man auch keinen herbeizaubern. Klar ist links mehr Detail und mehr Zeichnung, aber auch diese Stelle sollte man besser bei niedrigem Sonnenstand fotografieren.

Comparison of full moon images, 127 mm/1250 mm Maksutov (left), 70 mm/420 mm Apo (right), source: Michael Khan

Mare Crisium mit dem hellen Krater Proclus jeweils nahe dem linken Bildrand. Klarer Vorteil des linken Bilds, aber auch dort immer noch nichts, was als scharf durchgezeichnete Aufnahme durchgeht. Im rechten Bild ein deutlicher Farbsaum am Rand der Mondscheibe, im linken Bild nicht.

Vorläufiges Fazit

Bilder, die ganz ordentlich wirken, solange man nicht versucht, sie stark zu vergrößern, bekommt man bereits mit einem kleinen Refraktor hin, der zudem auch nur ein Bruchteil von dem kostet, was für Kameraobjektiv vergleichbarer Brennweite aufgerufen wird. Farbsäume muss man da in Kauf nehmen; man kann sie durch Verwendung eines echten Apochromaten minimieren, was allerdings schon seinen Preis hat. Ein Maksutov ab fünf Zoll Apertur leistet sichtbar mehr, kostet aber auch deutlich mehr und eignet sich zudem weniger für Anwendungen wie die Naturbeobachtung und die Wide-Field Astrofotografie.

Der nächste Vergleichstest ist bereits vorgemerkt. Da werde ich beide Teleskope am selben Abend einsetzen, aber sicher nicht mehr am Vollmond.

Ich bin Luft- und Raumfahrtingenieur und arbeite bei einer Raumfahrtagentur als Missionsanalytiker. Alle in meinen Artikeln geäußerten sind aber meine eigenen und geben nicht notwendigerweise die Sichtweise meines Arbeitgebers wieder.

11 Kommentare

  1. Die Einleitung zu diesem Text ist mal wieder Bestens! – Da kann man schon ein wenig ins grübeln kommen, was denn da gemeint ist. Ich hab übrigens erst an Raketengehäuse gedacht, weil die ja auch lang und dick sind. Aber die kann man so schlecht “auspacken”, sobald sie über eine bestimmte Höhe hinaus kommen sollen. Also war die Frage wieder offen, bis die Auflösung kam.

    Jetzt bin ich gespannt, was als nächstes vor der Lise der Teleskope (und der Kamera) landet.

  2. Selbstversuch @Hans

    “Die Einleitung zu diesem Text ist mal wieder Bestens! – Da kann man schon ein wenig ins grübeln kommen, was denn da gemeint ist.”

    Ich verrate lieber nicht, was ich da gedacht habe! Die Größe spielt bei diesen Geräten natürlich schon eine Rolle. Letztes Jahr lud man mich zu einem Besuch der Archenhold-Sternwarte ein, um mir den “Großen Refraktor”, das größte Linsenfernrohr der Welt, zu zeigen. Er stammt aus dem Jahr 1896 und hat eine Brennweite von 21 Metern. Leider war er defekt und man konnte ihn nicht benutzen.
    http://de.wikipedia.org/wiki/Archenhold-Sternwarte
    Soviel zur Größe von Teleskopen. Mich irritierte im Artikel der Begriff “Selbstversuch” etwas. Normalerweise werden Selbstexperimente doch am eigenen Körper durchgeführt, oder? Wahrscheinlich hat der Blogbetreiber die Überlegungen zur Größe doch etwas zu nah an sich rangelassen. Aber da spekuliere ich jetzt nicht weiter, sonst bekomme ich wieder eins drauf, weil man meine Scherze nicht versteht. Bei der Gegenüberstellung von zwei Teleskopen handelt es sich jedenfalls um einen Vergleich oder Vergleichstest, wie er zum Schluss auch richtig schreibt.
    Die Gegenüberstellung der beiden Teleskope fand ich recht interessant. Auf die Fortsetzung bin ich jedenfalls schon gespannt.

  3. Mondaufnahmen mit HDR besser?

    Was auffällt an den Mondaufnahmen sind die extremen Helligkeitsunterschiede. Das wäre eigentlich ein klassisches Einsatzgebiet für HDR (high dynamic range imaging)-Aufnahmen. Astronomische Aufnahmen sind allerdings nicht unter den vielen Einsatzgebieten der HDR-Fotographie aufgelistet – obwohl die obigen Aufnahmen wohl davon profitieren könnten und die Mare dann mehr als nur schwarze Tümpel mit einigen Fleckchen wären.Ein Beispiel einer HDR-Mondaufnahme habe ich im Internet gefunden. Da sieht man neben dem hell erleuchteten Mond auch die umgebenden Sterne und unerwartete Farbmuster im Bereich der Mare.

  4. pesona

    wenn gesehen ist es durchaus interessant es bestimmte Umstände, die den Stil beeinflussen und so weiter, wenn es einen Unterschied zwischen den Abbildungen und den vielen anderen kann tatsächlich brauchen Pflege

  5. Hochkontrastbilder @Martin Holzherr

    “Was auffällt an den Mondaufnahmen sind die extremen Helligkeitsunterschiede.”

    Ohne die Helligkeitsunterschiede würde man nur eine Art Milchsuppe erkennen. Also werden diese etwas herausgearbeitet. Vollmondaufnahmen sind jedoch von Hause aus nicht so plastisch wie beispielsweise Halbmondaufnahmen, das liegt an der natürlichen Ausleuchtung. Man könnte die Qualität der Bilder vielleicht noch etwas verbessern, aber darauf wurde hier bewusst verzichtet. Zitat: “Stacking und andere massive Eingriffe in das Bildmaterial habe ich hier nicht gemacht. Man soll ja sehen, was das optische System leistet, nicht, was die Software daraus macht.”

    “Ein Beispiel einer HDR-Mondaufnahme habe ich im Internet gefunden. Da sieht man neben dem hell erleuchteten Mond auch die umgebenden Sterne und unerwartete Farbmuster im Bereich der Mare.”

    Hier wurde mit einem Bildbearbeitungsprogramm nachgeholfen.

    “Astronomische Aufnahmen sind allerdings nicht unter den vielen Einsatzgebieten der HDR-Fotographie aufgelistet.”

    Stimmt! Man findet überwiegend Landschaften, weil es am Mond auch nicht viel gibt was mit HDR eine besondere Wirkung erhalten könnte.

  6. @Martin Holzherr

    Wie schon von Mona angemerkt, das von Ihnen verlinkte APOD-Bild ist im Rechner erstellt, in diesem Fall als Kompositaufnahme. Dann ist natürlich so gut wie alles möglich.

    Ich stimme Ihnen aber dennoch zu, dass high dynamic range-Nachbearbeitungen einen interessanten Beitrag in der astronomischen Fotografie leisten können. Beim Stacking geschieht das ja auch. Es wird da ja nicht nur der Effekt des Seeings herausgerechnet. Wenn man eine Kompositaufnahme erstellt, ist das ja auch nichts anderes als eine Verbreitung des Dynamikumfangs.

    Ein bemerkenswertes HDR-Instrument is das menschliche Auge. So viel Farbdetail und feinste Unterscheide wie mit dem bloßen Auge kriegt man mit einer Fotografie nicht hin.

    Zum einen, weil der Verlauf der Lichtempfindlichkeit als Funktion der Leuchtstärke der der Netzhaut ein anderer ist als bei einem CCD.

    Zum anderen – und das lässt sich nicht wirklich nachbilden – weil der menschliche Betrachter ein Bild nicht als Ganzes erfasst, sondern das Auge von Detail zu Detail huscht und sich jedesmal neu auf die Helligkeit einstellt und das Gesamtbild, und erst recht die Erinnerung daran, erst im Gehirn des Betrachters entsteht.

    Mir ist jedenfalls noch nie ein Bild gelungen, das dem unmittelbaren visuellen Eindruck gleichkommt.

    Viele schwache Sterne in unmittelbarer Nähe des hellen Mondes, das geht natürlich weder mit bloßem Auge noch mit der Kamera. Da muss man nachhelfen – wenn man will.

    Jupiter mit Details der Wolkenbänder, mit deutlich sichtbaren Farbabstufungen, und trotzdem mit gut sichtbaren und unterschiedlich gefärbten vier galileischen Monden, das habe ich mit dem bloßen Auge gesehen (wobei es sich dabei wahrscheinlich auch um ein in Quasi-Echtzeit im Gehirn entstandenes Kompositbild handelte, s.o.), aber nicht mit der Kamera abbilden können. Da sage ich mir dann aber: Wenn das unmittelbar bei der Beobachtung enstehende Bild im Kopf doch auch “nur” ein Komposit-Bild ist, warum soll man dann nicht ein Kompositbild aus unterschiedlichen Kameraaufnahmen erstellen dürfen?

  7. @Michael Khan

    “So viel Farbdetail und feinste Unterscheide wie mit dem bloßen Auge kriegt man mit einer Fotografie nicht hin.”

    Es wird jedoch immer wieder der Versuch unternommen. Momentan gibt es sogar astronomische 3D-Aufnahmen. Hier das Bild von einem Nebel:
    http://www.wired.com/…ce/2013/02/nebulas-in-3-d/

  8. @Mona: Vergleichbares ….

    Naja, also diese Bilder sind wohl eher Computergrafiken mit einem gehörigen Schluck künstlerischer Freiheit.

    Kann man natürlich machen. Warum nicht? Mein Leitbild ist eher das, was ich mit bloßem Auge sehe. Aber jeder andere, selbst wen er zum gleichen Zeitpunkt dasselbe Objekt anschaut, wird etwas anderes sehen.

    Deswegen ist jedes Astrofoto im Grunde schon eine künstlerische Interpretation, über die man disktutieren kann.

  9. Falschfarbendarstellungen @Michael Khan

    “Naja, also diese Bilder sind wohl eher Computergrafiken mit einem gehörigen Schluck künstlerischer Freiheit.”

    Gefallen Ihnen die 3D-Aufnahmen nicht? Hier wurde der, zugegebenen fantasievolle, Versuch unternommen, das nachzuahmen was man mit bloßem Auge sehen könnte – falls man in der Nähe wäre. Wie ich an anderer Stelle schon schrieb wurden all diese bunten Bilder am Computer kreiert.

    http://the-www-auf-deutsch.blog.de/…eo-13552068/

    “Kann man natürlich machen. Warum nicht? Mein Leitbild ist eher das, was ich mit bloßem Auge sehe. Aber jeder andere, selbst wen er zum gleichen Zeitpunkt dasselbe Objekt anschaut, wird etwas anderes sehen.”

    Objekte im tiefen Raum kann man mit bloßem Auge nicht mehr sehen. Man ist also immer auf mehr oder wenige gute Hilfsmittel angewiesen. In der Regel sehen wir alle das Gleiche, aber wir empfinden es womöglich anders. Beim Farbensehen gibt es allerdings leichte individuelle Unterschiede. So sind beispielsweise 7,5% der Männer und 0,25-0,5% der Frauen von einer Rot-Grün-Schwäche betroffen. Außerdem gibt es auch eine absolute Farbenblindheit bei der nur Grautöne erkannt werden können.

    “Deswegen ist jedes Astrofoto im Grunde schon eine künstlerische Interpretation, über die man disktutieren kann.”

    Stimmt! Bloß welche Farben haben die Objekte in Wirklichkeit? Gibt Ihre Temperatur Aufschluss darüber oder handelt es sich da auch wieder um Falschfarbendarstellungen?

  10. @Mona

    Für mich ist Bildmaterial keine heilige Kuh. Es ist vollkommen OK, daraus eine eigene Interpretation des Gesehenen zu erzeugen. Solange jedem Beteiligten klar ist, dass es sich um Kunst handelt, nicht um Wissenschaft. In der Wissenschaft ist man ja gehalten, Daten nicht über Gebühr mit eigener Interpretation zu befrachten – aus gutem Grund. Die Kunst dagegen ist frei.

    Als ich die Formulierung “mit bloßem Auge” verwendete, meinte ich schon das mit einem Teleskop bewaffnete Auge. Nur ohne Verwendung von bildgebenden technischen Geräten.

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