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Die Astronomie-Seiten von Mario Weigand

Grundlagen der Beobachtung: Vergrößerung & Kontrast

Bei der visuellen Beobachtung wird gerne die Vergrößerung erhöht, um den Erkennbarkeit eines Objekts zu verbessern. Der Grund dafür lässt sich aus dem Verhalten der Bildhelligkeit bzgl. Öffnung und Öffnungsverhältnis ableiten. Um den Kontrast zu verbessern, muss die Himmelshelligkeit reduziert werden, ohne dass die Bildhelligkeit im gleichen Maße abnimmt. Das scheint zunächst unmöglich.

Um das zu verstehen, müssen die Unterschiede für aufgelöst dargestellte Objekte und unaufgelöste betrachtet werden. Die Himmelshelligkeit entspricht einem „flächigen Objekt“. Die Vergrößerung zu erhöhen bedeutet, das Licht auf eine größere Fläche zu verteilen. Vergrößern verringert also die wahrgenommene Helligkeit des Himmels im Okular.

Anders sieht es bei Sternen aus: Sie sind Punktlichtquellen und nicht auflösbar. Bei stärkerer Vergrößerung bleiben sie Punktquellen und die pro Fläche auf der Netzhaut deponierte Lichtmenge konstant! Dadurch verbessert sich bei stärkerer Vergrößerung der Kontrast zwischen Sternen und dem Himmel.


Dies geht allerdings nicht unbegrenzt, da Sterne im Teleskop eben keine perfekten Punkte sind, sondern wir sehen irgendwann die Beugungsbilder der Sterne. Der Kontrastgewinn funktioniert daher nur solange die Airy Disk oder das Seeing-Scheibchen eines Sterns nicht aufgelöst wird.


Eine Übervergrößerung sorgt dafür, dass Sterne und Himmel gleichermaßen dunkler werden. Als Fazit kann man folgende Punkte aus der Überlegung ziehen: