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Typen und Anwendungsbereiche von Filtern

Auf dem Markt gibt es eine große Zahl an Filtern für die unterschiedlichsten Beobachtungsziele. In diesem Artikel werde ich versuchen, einen Überblick zu schaffen und Hinweise zu Anwendungsmöglichkeiten geben.

Farbfilter

Farbfilter

Die einfachsten Filter sind wohl die typischen Farbfilter, was einem die vielen bunten Scheibchen bringen, versuch ich hier zusammen zu fassen. Filter blocken bestimmte Bereiche des elektromagnetischen Spektrums. Die Farbfilter zielen natürlich auf den sichtbaren Teil des Spektrums ab. Ein Wellen- längenbereich wird geblockt und ein anderer hindurchgelassen. Der Bereich, in dem der Filter Licht durchlässt, wird als "Durchlassfenster" bezeichnet.

Farbfilter sind extrem hilfreich bei der Beobachtung, denn sie ermöglichen es uns in differenzierten Bereichen des Spektrums zu arbeiten, nämlich in den Bereichen, in denen das Objekt oder ein spezifisches Detail besonders stark hervor tritt.

Ebenso beeinflussen Luftturbulenzen ("Seeing") und Luftverschmutzung den Kontrast. Wolkendetails in der Jupiteratmosphäre, Oberflächendetails auf Mars usw. können mit Farbfiltern besser beobachtet werden.
Eine Zusammenstellung der Anwendungsmöglichkeiten von Farbfiltern bei der Planeten-Beobachtung findet sich unter "Einsatzgebiete von Filtern" einige Absätze weiter unten. Zunächst aber noch ein paar Worte zu dem Nummerierungssystem in dem die Farbfilter katalogisiert sind:


Das Wratten Nummerierungssystem

Vor über 100 Jahren entwickelte der britische Erfinder Frederick Charles Luther Wratten (1840-1926) ein willkürliches Nummerierungs- system für Farbfilter, die bei der Fotografie verwendet wurden. 1912 wurde Wratten's Firma von George Eastman (Kodak) gekauft. Kodak übernahm das Nummerierungssystem, wodurch es weltweit anerkannt wurde.

In der Fotografie und Astronomie werden die selben Filter verwendet, wodurch auch hier die Wratten Nummern Anwendung fanden. Das System ist wie folgt gruppiert:

  • # 2 - 15: Gelb
  • # 16 - 32: Orange, Rot, Magenta
  • # 34 - 61: Violett, Blau, Grün
  • # 80A - 80D: "Kühlend" (Blau) für Farb-Balance
  • # 81 - 81D. "Wärmend" (helles Gelb) für Licht-Balance
  • # 82 - 82C: "Kühlend" (helles Blau) für Licht-Balance
  • # 85N3 - 85C. "Wärmend" (Bernstein) für Farb-Balance

Dazu kommen noch nicht-farbige Filter:

  • # 87 - 89: Infrarotfilter
  • # 96-Gruppe: Neutrale Filter zur gleichmäßigen Dämpfung, zB. Mondfilter


Welche Filter eignen sich für Planeten?

Farbfilter sind das Werkzeug der Planetenbeobachter und Fotografen. Mit Hilfe dieser Filter ist es möglich unterschiedliche Details sichtbar zu machen.

  • Merkur
    • Wratten 25 (Rot) erhöht die Sichtbarkeit am Taghimmel (Blau des Himmels wird unterdrückt)
    • In Horizontnähe Wratten 21 (Orange) (Ideal zum beobachten der Phasen des Planeten)
  • Venus
    • Wratten 38A (Dunkelblau) / 80A (Hellblau) (Ideal zum beobachten der Phasen des Planeten)
    • Verbindung von Wratten 80A und Wratten 56 (Grün) lohnt sich.
    • Mit dem Wratten 25 (Rot) können Sie Venus schneller am Taghimmel finden.
  • Mars
    • Wratten 25 (Rot) ermöglicht eine drastische Kontrastverstärkung der Dunkelgebiete.
    • Mit Wratten 21 (Orange) und Wratten 12 (Gelb) können Sie Staubstürme aufspüren.
    • Für Polkappen: Wratten 12, Wratten 56 (Grün) und Wratten 80A (Hellblau).
    • Für Wolken und Nebel: Wratten 38A (Dunkelblau).
  • Jupiter
    • Großen Roten Fleck: Wratten 38A (Dunkelblau)
    • Wratten 80A (Hellblau) vestärkt die Helligkeitsunterschiede zwischen den Bändern und Zonen.
    • Grünfilter Wratten 56, Gelbfilter Wratten 12 und Orangefilter Wratten 21 für Feinstrukturen in der Jupiteratmosphäre.
  • Saturn
    • Wratten 38A (Dunkelblau) / Wratten 80A (Hellblau) verstärken den Kontrast zwischen den Bändern und Zonen.
    • Wratten 56 (Grün) für die Helligkeitsunterschiede zwischen dem A- und B-Ring. Oder Wratten 25 (Rot).
  • Mond
    • Hier geht es in erster Linie um Lichtdämpfung.
    • Gelbfilter Wratten 12 für feinste Strukturen bei höheren Vergrößerungen.
    • Ansonsten Graufilter und Mondfilter zur Lichtdämpfung.


Nebelfilter & Kometenfilter

Lichtverschmutzungsfilter (oder "Nebelfilter") können die Abbildung schwacher Nebel verbessern, wenn in einer Licht-verschmutzten Region beobachtet wird und sind somit für jeden Großstadtgebundenen Astronom eine Hilfe. Diese Filter bekommen das auch, bis zu einem gewissen Grad, hin. Natürlich sind hier Grenzen.

An einem dunklen Ort werden Details und schwache Bereiche von Nebeln besser sichtbar.

Das Stadtlicht verursacht "ausgewaschene" Bilder und raubt den Objekten ihre feinen Details, der Kontrast wird extrem geschwächt. Das liegt daran, dass der Himmelshintergrund viel heller erscheint, viel weniger "schwarz".

Wenn also schwache Objekte wie Nebel und Galaxien bei grauerem Hinitergrund beobachtet werden, wird der Kontrast abgeschwächt oder die Objekte verschwinden sogar. Die Objekte "ertrinken" quasi.

Wenn man in einer so verschmutzten Region lebt, wo man überhaupt kaum Sterne erkennen kann, dann bringt so ein Filter wahrscheinlich nichts. Ist jedoch hauptsächlich nur der Horizont betroffen, so kann ein Filter einiges bringen.
Man darf jedoch nie erwarten, dass so ein Filter den dunklen Himmel ersetzen kann!


Wie funktioniert so ein Filter ?

Ein Lichtverschmutzungsfilter blockt, oder dämpft die Wellenlängen, in denen zum Beispiel Neonröhren leuchten. Es wird also versucht, gezielt die Wellenlängen der Stadtlichter zu blocken, wobei alle anderen Wellenlängen jedoch durch gelassen werden sollen. Der Filter eliminiert die ungewünschten Wellenlängen durch Interferenz. Die üblicherweise genutzten Filter lassen gezielt nur die Wellenlängen durch, die von den Zielobjekten emittiert werden (z.B. OII, UHC und Hβ).

Dabei sollte man immer bedenken, dass so ein Filter auch das Licht der schwachen Nebel mit dämpft, den man beobachten möchte.
Es gibt engbandige und auch breitbandige Filter, je nach der stärke der Lichtverschmutzung. Hier sollte man auch darauf achten welche Emissionslinien bei dem Zielobjekt besonders Prominent sind. Und man sollte sich im Klaren darüber sein, dass alle Objekte, die praktisch in einem sehr breiten Teil des (sichtbaren) Spektrums emittieren (Kontinuumsstrahler) nicht von solchen Filtern profitieren! Bei stellaren Objekten wie Sternhaufen oder Galaxien bringen Nebelfilter daher nichts.


Welche Filter eignen sich für Nebel?

  • Deep-Sky Filter
    • Von allen Nebelfiltern breitester spektraler Durchlaß.
    • Ideal für Astrofotografen!
    • Visuell für Gasnebel.
  • UHC Filter
    • Schmalbandfilter.
    • Unterdrückt besonders wirkungsvoll künstliches Streulicht.
    • Auch gegen das Eigenleuchten der Erdatmosphäre (Airglow).
    • starker Kontrastgewinn an Emissionsnebeln und Planetarischen Nebeln.
  • OIII Filter
    • Maximaler Kontrast bei Planetarischen Nebeln und Supernova-Resten.
    • Ideal in Stadtnähe.
  • H-Beta Filter
    • H-II-Regionen wie z.B. dem California-Nebel oder dem Kokon-Nebel (Für lichtstarke Teleskope, wie zB.: Große Dobson).
  • Swan-Band-Filter
    • Für gasreichen Kometen mit ausgedehnter Koma.
    • Ein Muss für Kometensucher.


In diesem Zusammenhang noch ein Link, der sich mit den Anwendungsbereichen der Nebelfilter beschäftigt:

Filter Performance Comparisons for Some Common Nebulae (by David Knisely)