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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

Die einfachsten Filter sind die Farbfilter. Was einem die vielen bunten Scheibchen bringen, ist hier zusammengefasst. Durch Absorbieren eines bestimmten Bereichs des elektromagnetischen Spektrums und dem Durchgelass eines anderen entsteht ein farblich selektiertes Bild. Der Wellenlängenbereich, in dem der Filter Licht durchsichtig ist, wird als Durchlassfenster oder Transmissionsfenster bezeichnet.

Farbfilter sind hilfreich bei der Beobachtung, denn sie ermöglichen es uns in differenzierten Bereichen des Spektrums zu arbeiten. Man beobachtet gezielt in den Bereichen, in denen ein Objekt oder ein spezifisches Detail besonders stark hervortritt. Wolkendetails in der Jupiteratmosphäre, Oberflächendetails auf Mars usw. können mit Farbfiltern deutlicher gesehen werden.

Eine Zusammenstellung der Anwendungsmöglichkeiten von Farbfiltern bei der Planeten-Beobachtung findet sich weiter unten. Zunächst aber noch ein paar Worte zu dem Nummerierungssystem in dem die Farbfilter katalogisiert sind:

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

In der Fotografie und Astronomie werden dieselben Filter verwendet, wodurch auch hier die Wratten Nummern Anwendung fanden. Das System ist wie folgt gruppiert:
Dazu kommen noch nicht-farbige Filter:
Filter für die Planetenbeobachtung

Farbfilter sind das Werkzeug der Planetenbeobachter und -fotografen. Mit ihrer Hilfe ist es möglich unterschiedliche Details sichtbar zu machen.

Lichtverschmutzungsfilter

Lichtverschmutzungsfilter können den Kontrast schwacher Objekte verbessern, wenn in einer künstlich aufgehellten Region beobachtet wird und sind somit für jeden Großstadtastronomen eine Hilfe. Ein Lichtverschmutzungsfilter blockt oder dämpft die Wellenlängen, bei denen zum Beispiel Neonröhren und Natriumdampflampen leuchten. Es wird versucht, gezielt das Stadtlicht zu blocken, wobei fast alle anderen Wellenlängen durchgelassen werden sollen. Der Filter eliminiert die ungewünschten Wellenlängen durch Interferenz an speziellen Schichten, die auf das Glas aufgedampft sind.

Einen dunklen Himmel können sie natürlich nicht vollständig ersetzen, denn auch in den Transmissionsfenstern ist die Transmission nicht 100%. Ein Teil des Objektlichts wird auch geblockt. Weiterhin haben Sterne mit solchen Filtern meist verfälschte Farben.

Nebelfilter & Kometenfilter

Nebelfilter funktionieren nach dem gleichen Prinzip, wie die Lichtverschmutzungsfilter. Sie gehen aber noch einen Schritt weiter und lassen gezielt nur die Wellenlängen durch, die von den Zielobjekten mit Emissionslinienspektrum emittiert werden. Typischerweise werden [OIII]-, UHC- und manchmal auch Hβ-Filter zur Beobachtung von Gasnebeln verwendet. Hier kommt es darauf an, welche Emissionslinien bei dem Zielobjekt besonders prominent sind. Übrigens besitzen auch die Koma und der Ionenschweif eines Kometen ein Emissionslinienspektrum ([OIII] und C2N2). Hier hilft ein Swan-Band-Filter.

Man sollte sich jedoch im Klaren darüber sein, dass alle Objekte, die in einem sehr breiten Teil des (sichtbaren) Spektrums emittieren (Kontinuumstrahler) nicht von solchen Filtern profitieren! Bei stellaren Objekten wie Sternhaufen oder Galaxien bringen Nebelfilter daher nichts. Ebenso wenig der Swan-Band-Filter beim Staubschweif eines Kometen.

Weiterhin sollte bedacht werden, dass Nebelfilter auch das Licht der schwachen Nebel mit dämpft, die man beobachten möchte. Bei zu geringer Lichtstärke oder hoher Vergrößerung wird das Bild eventuell sehr dunkel. Die Bandbreiten und damit die Stärken der Filter sind zum Teil von Hersteller zu Hersteller allerdings verschieden, sodass hier Spielraum für Optimierung ist.

Hier noch eine Übersicht zu den gängigen Filtertypen: