März 2021
Immer wieder, auch aktuell wieder in einigen Foren, werden Meinungen im Widerstreit der Systeme hoch gehandelt. Wieder einmal fallen faktische und praktische Überlegungen zu, für die visuelle Beobachtung am Teleskop, wesentlich wichtigeren und grundsätzlichen Sachverhalten unter den großen Tisch der Mythen-Pflege, ausschweifende und irrelevante Ausflüge in fotografische Beweis- und Irreführungen inklusive. Unsere eigenen Augen, unser Visus, das ist der relevante Sensor und wir sind damit auch nicht in der Lage, Licht über den Faktor Zeit zu sammeln.
Das,
also AP (Austrittspupille) Fernrohr/Okular und EP (Eintrittspupille) Auge muss passen, sonst verschenken wir vorhandene Leistung. Verschenkte Leistung kann man, wenn man um die Umstände weiß, in Spezialfällen sogar bewusst in Kauf nehmen, aber noch einiges mehr ist zu beachten.
Wenn ein Newton/Dobson mit der Hauptspiegelzelle über den Schotter schleift und damit im Bodenseeing badet ist ein Refraktor oder MAK allein deswegen besser dran, weil er da 1 bis 1,5 Meter drüber steht und nicht, weil per se ein geschlossenes System gegen Seeing resistenter ist. Man kann den Newton durch Maßnahmen wie geeignete Lüftung und passende Tubusdämmung, selbst im Schotter schleifend, auf das Niveau der anderen Systeme und auch locker darüber hinweg heben. Selbstverständlich hat man auch bei diesen Systemen jede Menge thermisches Verbesserungspotenzial.
Okay, tausend mal durchgekaut, wer das nicht will wird seine Meinung nie ändern und sollte oder muss halt auf einen Newton, bzw. auf einen guten Teil seines Potenzials, verzichten.
Aber da wird ja auch noch der miese Kontrast bemüht, totsicher durch Obstruktion verursacht. Obstruktion bringt zwar ein MAK oder SC meist in deutlich größerem Maße ein als ein gut gebauter Newton, aber die zaubern den Nachteil irgendwie, da sind die Mutmaßungen vielfältig, weg.......oder was?
In der Praxis kann man, unter durchschnittlichem 5 Mag Himmel, einen 8 Zoll MAK und einen 8 Zoll Newton nebeinander stellen und richtet mal mit einem 30er WA Okular oder auch einem 31er Nagler auf M 42 oder M 82 aus.
Als weiteres und ins Bild gesetztes Beispiel, ein Ausschnitt aus Markarians Kette (Virgo Galaxienhaufen)
Das Bild der Objekte im Newton ist bei diesem Okularwechsel mit den 30 mm Okularen immer schwächer, matter, aufgehellter, detailärmer, kontrastärmer.....nur kann der Newton dafür gar nichts. Das muss so sein, denn wir beobachten im Newton (meist mit einen Öffnungsverhältnis von f/5) mit 6 mm AP bei 33fach und im MAK (meist f/10) bei 3 mm AP mit 66fach.
Geben wir dem Newton ein ordentliches 15 mm Okular haben wir da ebenfalls 66fach bei 3 mm Austrittspupille und von der Abbildungsgüte her, bei vergleichbaren Qualitäten, keinen Unterschied. Selbst Leute, die schon mal etwas von diesen Zusammenhängen hörten, erstaunt häufig die Tatsache, dass erst eine Halbierung der Okularbrennweite hier tatsächlichen Gleichstand bringt. Unnötig zu erwähnen, dass solche Umstände auch bei kontrastierenden Vergleichen von f/7,5 APOs und f/5 Newtons selten berücksichtigt werden, aber physikalisch/optisch immer präsent sind.
Es gibt ja sogar den Extremfall, dass man bei Tageslicht Beobachtungen mit obstruierten Spiegelteleskopen und langbrennweitigen Okularen, die 5-7 mm oder noch mehr AP liefern, den schwebenden Fangspiegelschatten als mittige, unscharfe Verdunklung im Bild sehen kann. Das liegt schlicht daran, dass wir dieses 7 mm große, helle "Okularbild" am Tage mit einer Pupillenöffnung des Auges von 2 bis 3 mm oder auch darunter betrachten. Wir schneiden die äußeren Bereiche ab und verringern damit massiv die Öffnung. Der Fangspiegel bleibt aber logischer Weise gleich groß. Diese riesige Obstruktion/Abschattung wird, da sich eine Optik nicht selbst abbilden kann, durch einen im Bild schwebenden Schatten sichtbar. Das Problem ist unten, im linken Bild zu sehen, tritt vor allem bei kleinen und hoch obstruierten, also mit großem
Fangspiegel im Verhältnis zum Hauptspiegel versehenen, Spiegelteleskopen auf. Das lässt sich, wie das rechte Bild zeigt, durch höhere Vergrößerung, also Beobachtung mit kleinerer, zur EP passenden AP, beheben. Man muss das nicht exakt treffen, aber zu krass sollte das Mißverhältnis und damit die Abblendung der Öffnung, nicht sein.
Solche Anwendungen großer AP am Tage sind also komplett unsinnig, aber auch Nachts nimmt man mit zu großer AP schon mal einen Öffnungsverlust in Kauf. Im Übrigen wirklich "NUR" Öffnungsverlust. Der Öffnungsverlust durch Über-AP wirkt sich maßgeblich auf die Bildhelligkeit aus und nicht so offensichtlich auf die Auflösung, da bei so großer AP das Auflösungsvermögen der vollen Öffnung gar nicht abgerufen wird.
Ob ich mit einem 200/1000er Fernrohr und Okular X schaue oder mit dem auf 140/1000 "abgeblendeten" Fernrohr und dem X Okular schaue, das Gesichtsfeld, also der sichtbare Himmelsausschnitt, bleibt gleich. Ist da allerdings ein 50 mm Fangspiegel drin steigt die Obstruktion von 25% auf 36% und das nur wegen Über-AP. Das Auflösungsvermögen verringer sich und die Änderung des Öffnungsverhältnisses von f/5 (200/1000) auf f/7,1 (140/1000) kann sich, in Teilbereichen, auch positiv auf die Abildungsleistung auswirken, z.B. weniger Newtonkoma und/oder Okulare zeigen weniger Okularasti.
Für Leute, die mit solchem theoretischen Geschreibsel auf Kriegsfuß stehen, auch für Solche, die ihre eigene Meinungsfestigkeit haben, empfehle ich immer, so was mal ganz für sich und am Teleskop zu überprüfen. Wer z.B. meint, dass er nur etwas Licht, aber keine Auflösung verliert, wenn er vom Teleskop 7 mm oder 5 mm AP angeboten bekommt, aber mit 4 mm oder 2,5 mm EP (Eintrittspupille Auge (siehe die ersten zwei Bilder im Beitrag!) beobachtet, kann das mit jedem Fernrohr einfach testen.
Ein Übersichtsokular mit entsprechender AP ins Fernrohr, ein Sternfeld mit möglichst vielen schwachen, gerade so erkennbaren Sternen beobachten, dann schnell eine kleine Kartonscheibe mit einem mittigen Loch der halben Größe direkt vor die Augenlinse im Okular legen und wieder das Sternfeld beobachten. Wer wahlweise Obstruktionseinflüsse ausschalten will, kann auch einen Refraktor nehmen. Das ist ein Test der Sinn macht, denn das Okularbild müssen wir in einem exakten Abstand, exakt fokussiert und mit exakt zentrierter Pupille betrachten, nur dann sehen wir das was uns das Fernrohr zeigt, tatsächlich und voll umfänglich. Davon schneidet unsere Iris als Blende, wenn sie zu klein ist, etwas ab und das macht dann die künstliche Blende vor der Augenlinse des Okulars. Man sollte für die grundsätzliche Klärung schon einen deutlichen AP-Unterschied am Okular/Auge herstellen um auch ein sicheres Ergebnis zu haben. Zu den subtileren Zusammenhängen rund um die AP komme ich noch später.
So was hilft sehr beim Erkenntnisgewinn und früher passierte es mir häufig, dass nach solchen praktischen Vorschlägen die Foren-Diskussion verebbte. Beobachtungsergebnisse wurden allerdings auch nie übermittelt, dabei geht es doch ums Beobachten.......!
Wer beide Situationen beobachtet stellt fest, dass es in dem Moment ein Fehler ist, die Iris das Okularbild beschneiden zu lassen, wo man das bestmögliche Bild betrachten möchte. Ein Fehler, der nicht dem Teleskop und seinen Eigenschaften, auch nicht der Obstruktion, zuzuschreiben ist.
Warum wirkt sich das alles nicht nur im Extrem, sondern sogar schon früh, im sinnvoll nutzbaren Bereich und auch schon ohne Öffnungsbeschneidung, so gravierend aus? Ist da mehr als nur die reine AP, also Austrittspupille , Vergrößerungs-/Auflösungsrechnung?
JA! Viel mehr!
Zunächst mal finden wir kaum noch Beobachtungsstandorte, die einen 6 Mag Himmel und damit gute Voraussetzungen für die Anwendung von 6 mm AP am Fernrohr, ohne Nutzung von Filtern wie UHC und O III bieten. Viele von uns müssen unter 4-5 Mag Himmel zurecht kommen.
Selbst unter 6 Mag Himmel ist der Himmelshintergrund bei Anwendung von 4 mm oder 5 mm AP noch längst nicht schwarz, sondern mehr oder weniger grau aufgehellt und nähert sich erst bei 2-3 mm AP tieferem Schwarz an. Natürlich verteilt sich auch die Helligkeit unseres Objekts auf eine größere Fläche, es wird (auf den Punktausschnitt betrachtet) quasi dunkler, dafür wird es aber eben auch, im Ganzen betrachtet, größer. Allein dadurch kann manches kleine, schwache Objekt schon über unsere Wahrnehmungsschwelle gehoben werden..........hab ich früher auch mal so geschrieben, das stimmt auch grundsätzlich, ist aber bei Weitem nicht alles.
Es ist zwar AP/Vergrößerungssache, aber es kommen noch einige Eigenheiten unserer Augen, unseres Visus, zum Tragen, die schlicht faszinierend sind.
Ich zeige nun in der Folge einige Grafiken. Das geht sicher professioneller, aber für hiesige Zwecke reichen sie aus. Es gilt immer,
sie möglichst vollflächig auf den Bildschirm zu holen,
sie mit verschiedenen Abständen vom Bildschirm zu betrachten,
sie bei Tages-/Kunstlicht und auch im völlig dunklen Raum zu betrachten.
Die untereinander gesetzten Punkte haben immer exakt den gleichen Grauton, in den letzten vier Spalten die gleiche Farbe. Nur der Hintergrund ändert sich. Das ist auch in der nächsten Grafik so, hier sind die Hintergründe und Objektpunkte feiner
abgestuft und oben sowie unten sind noch (Pixel)Nebelflecken mit stetig und gleichmäßig wachsenden Intensitäten aufgetragen.
Mit diffusen Nebelflecken hat unser Visus offensichtlich etwas mehr Probleme als mit scharf abgegrenzten Punkten. Das macht die folgende Grafik noch deutlicher, die Schärfe oder Unschärfe einer Kante zwischen zwei unterschiedlich hellen Flächen
spielt eine Rolle, aber auch hier sind wir erstaunlich gut gerüstet.
Nun noch eine Darstellung bei der, neben dem dunkleren Hintergrund, auch ein Größenzuwachs des Objekts berücksichtigt wird, wie er bei Anwendung kleinerer AP durch höhere Vergrößerung mit den Okularen an einem Teleskop zu sehen ist und
dann nochmal mit etwas Schärfeverlust, wie er ja bei beginnender Dunkeladaption einsetzt und sich bis zu Faktor 5 steigern kann.
Diese Tafeln und auch die im weiteren Verlauf folgenden Grafiken machen sehr deutlich, wie wichtig es für ambitionierte Beobachtungen ist, eine enge Brennweitenstaffelung der Okulare anzustreben, um an verschiedenen Standorten mit unterschiedlicher Himmelsqualität die verschiedensten Objekte mit extrem unterschiedlicher Helligkeit und Ausdehnung, auf die sich diese Helligkeit bei höchst unterschiedlichen Kontrasten verteilt, optimal beobachten zu können. Nur mit der passenden AP unterstützen wir unseren Visus bei der Objekterkennung optimal.
Grundsätzlich geht es immer um das Wechselspiel zwischen der Helligkeit des Objektes selbst, seiner Auflösung und Größe, sowie der Hintergrundhelligkeit. Unser Visus ist darauf ausgelegt, sich immer das Optimum an Wahrnehmung zu holen. Die Intensitäten, auch die Farben der Punkte sind in der jeweiligen Spalte immer gleich. Dennoch sehen wir sie in einigen Bereichen deutlich unterschiedlich hell/farbig.
Unser Visus priorisiert also ganz offensichtlich deutliche Erkennbarkeit durch Kontrast und lässt Farb- und Intensitätstreue schon mal den Bach runter gehen. Wo der vorhandene Kontrastunterschied eigentlich schon zu schwach wird, kompensiert unser Visus das......irgendwie. Das scheint mir mehr als eine Art Kontrastverstärkung mit der Qualität einer nicht linearen, sondern eher logarithmischen Kontrastreserve des Auges/Visus, wie sie häufig angeführt wird, zu sein. Es ist für mich wirklich erstaunlich, wie spät unser Visus diese Kontrastverstärkung quasi "aufgibt" und so einen Punkt mit dem Hintergrund verschmelzen lässt.
Mit der Veränderung des Betrachtungsabstandes kann man verschiedene Vergrößerungen/Auflösungen simulieren.
Eine m.E. sehr anschauliche Auflösung wird in diesem Artikel angeboten (Ausnahmsweise mal ein Link ins www.).
https://www.dasgehirn.info/wahrnehmen/sehen/hauchduenner-hochleistungsrechner
Im Absatz über die verschiedenen Ganglienzelltypen wird erklärt, dass und vor allem wo und warum es zu dieser beobachteten Kontrastverstärung an den hell/dunkel Übergängen kommt.
Im Anschluss noch eine sehr interessante Reihe von Grafiken zur Sensibilität unseres visuellen Wahrnehmungssystems, bei der (wie zuvor schon empfohlen) ein Wechsel zwischen der Betrachtung als Vollbild und im Hellen und im Dunklen sehr wichtig ist.
Wir versuchen jeweils möglichst viel Detail im mittleren Feld zu erfassen und versuchen auch mal möglichst schnell zwischen den drei Grafiken zu wechseln.
Das lässt sich durchaus auf unsere Beobachtungspraxis übertragen. Wir sollten wirklich die bestmögliche AP wählen und darüber hinaus sehr dringend alles was an Licht nicht zur Beobachtung gehört, also nicht durch das Okular ans Auge
kommt, konsequent vermeiden. So verschieben wir das für unseren Visus erreichbare Optimum deutlich in Richtung mehr (Detail)Wahrnehmung mit der gleichen Optik unter den gleichen äußeren Voraussetzungen.
Der schnelle Wechsel zwischen den drei Grafiken, auch schneller Wechsel zwischen heller und dunkler Umgebung macht auch deutlich, dass es bei der Steigerung der Wahrnehmung wohl erst zweitrangig auf den sehr wichtigen Grad der Dunkeladaption ankommen kann.
Mit geeigneter AP und Störlichtabschirmung kann man sehr schnell eine enorme Steigerung an Detailfülle, Intensität und günstigstenfalls (an geeigneten Objekten) sogar Farbe erzielen.
Das Ganze nochmal etwas modifiziert und in rund, also quasi Okularanblick:
Systemfragen kommen später, viel später, irgendwann mal, lange danach, unter ferner liefen.
------ Im Übrigen ist die Intensität (Sättigung und Deckung) und der Helligkeitswert der jeweiligen Punkte auch in den letzten Grafiken absolut gleich. Interessierte können sich solche und ähnliche Bilder in jedem x-beliebigen Zeichen und Grafikprogramm leicht selbst erstellen um sich das Gezeigte anschaulicher zu machen und für sich zu überprüfen.------
Zur Verdeutlichung der Auswirkungen in der Praxis eignen sich Galaxien, wie der eingangs gezeigte Ausschnitt aus Markarians Kette, ganz hervorragend. Grundsätzlich ist aber die Anwendung der optimalen Austrittspupille bei allen Objektklassen entscheidend hilfreich. Abschließend nochmal am Beispiel des Planetarischen Nebels NGC 40 im Kepheus. Dieser PN steht eigentlich immer so hoch, dass Horizontdunst oder partielle horizont nahe Aufhellungen nicht für wechselnden Erfolg verantwortlich gemacht werden können. Auch reagiert er schlecht auf O III Filterung, ein UHC kann etwas helfen, aber ohne Filter kann man ihn unter brauchbarem Himmel auch finden. Die grundsätzliche Himmelsqualität entscheidet, ab welcher AP der Hintergrund überhaupt dunkel genug wird um nicht nur den Zentralstern zu sehen und ihn dann eben für ein Sternchen wie viele andere zu halten.
Die zarte Nebelhülle kommt erst mit stärker werdendem Kontrast zum Hintergrund immer besser heraus,
also bei dunklerem Himmel. Bei kleinerer AP durch höhere Vergrößerung. Zunächst als rundlich ovale Aufhellung um den Zentralstern und
wenn alles passt kommt man mit einem normalen 12-Zöller, unter ganz normalen hiesigen Bedingungen (5,5 Mag + x), durchaus zu solchen Anblicken.
Natürlich braucht es an einem solch schwachen Ojekt für mehr als bloße Lokalisierung/Erkennung auch einen brauchbar guten Himmel, aber man kann mit der passenden AP noch sehr viele Details gewinnen.
Im Übrigen funktionieren solche Grafiken nicht nur am Monitor, auch bei Betrachtung ordentlicher Ausdrucke kommt man zu den Ergebnissen.
Außerdem lohnt es bei entsprechendem Interesse sehr, mit möglicher Weise vorhandenen, guten Farbfiltern, egal ob rot, grün, blau oder gelb, variabeln Polfiltern oder Graufiltern verschiedener Dämpfung zu experimentieren.
So lässt sich Einiges, was bei der Beobachtung mehr oder weniger auffällt, in aller Ruhe nachvollziehen und/oder überprüfen. Auch kann man im Raum stehenden Behauptungen oder Mutmaßungen über Ursachen von Beobachtungen auf den Grund gehen.
So oft z.B. gesagt wird, man könne unter Licht verschmutztem Himmel mit leichter Graufilterung, etwa an schwachen Galaxien, noch was rauskitzeln, wird dem auch widersprochen, weil eben eine GX Licht in allen Wellenlängen aussendet und dadurch ebenso geschwächt wird wie der Hintergrund, sodass keine Wirkung zu erwarten sei. Eine Wirkung wie bei Band- oder Linienfiltern, die einen Gutteil des Lichts zugunsten der gewünschten Linien ausfiltern ist ja tatsächlich nicht gegeben.
Dazu nochmal diese Grafik:
Man betrachte sich, möglichst im abgedunkelten Raum, nun die einzelnen Felder, zunächst besonders jene, die gerade noch so eine Objekterkennung zulassen, unter Verwendung der stufenlosen Helligkeitseinstellungen eines variablen Polfilters oder nehme ersatzweise Graufilter mit verschiedenen Durchlasswerten.
Man kommt bei der Kombination von Feldern und Filtereinstellungen tatsächlich auf gewinnbringende Möglichkeiten, die durchaus den Unterschied zwischen nicht sehen und sehen ausmachen können.
Wie ist das möglich?
Ich neige zu einer Erklärung, die sich aus der Betrachtung der Felder mit deutlich stärkerem Objektkontrast im Wechsel zwischen freiem Auge und Polfilter vor dem Auge besser erschließt. Der Polfilter schluckt die weniger hellen Außenbereiche des Objekts, schlägt sie quasi dem Hintergrund zu und lässt nur den kleineren, dafür aber ausreichend hellen Kernbereich übrig, der sogar heller erscheint, obwohl er eigentlich nur schärfer abgegrenzt ist. Der sanfte Übergang des Objekts in den Hintergrund entfällt, diese schärfere Abgrenzung macht das Objekt besser sichtbar, weil der Kontrast am Übergang vom Hintergrund zum Objekt höher ist. Das funktioniert, so lange das Objekt für eine Detektion durch den Visus ausreichend groß bleibt.
Wo wir gerade bei Filtern sind, können wir auch mal die Tatsache beleuchten, dass z.B. der Orionnebel, Messier 42, durchaus so hell ist, dass wir ihn mit einem Orange oder Rotfilter, unter Anwendung möglichst großer AP, für unsere Augen rötlich einfärben können. Das geht, obwohl viele Leute Stein und Bein schwören, dass Farbsehen an Deepsky Objekten unmöglich ist. Es ist IHNEN unmöglich. Grundsätzlich ist es möglich, sogar ohne Filter. Viel Öffnung hilft viel, ab 5-6 Zoll Öffnung geht es für manche Menschen schon los, ab 10 Zoll haben schon mehr Leute eine Chance.
So sieht das aus. Man sieht, dass dunkler Himmel auch sehr hilft und die AP-Spanne liegt, je nach Öffnung und persönlichem Visus, zwischen 7 mm und 2 mm.
Es kann durchaus sein, dass es Menschen gibt, die mehr und intensivere Farbe sehen. Ich komme unter meinen Bedingungen, z.B. mit dem 12-Zöller, an M 42 durchaus in den mittleren Bereich der unteren Reihe,
mit 6-8 Zoll Öffnung bleibts unten links bis zu den beiden rechten Feldern in der Reihe darüber.
Mit Filter wird das alles intensiver, geht in Richtung unten ganz rechts, ist aber auch völlig anders strukturiert. Für mich kommen mit UHC oder O III Filter auch bläulichgraue Eindrücke hinzu.
Auch an vielen Planetarischen Nebeln kann man neben grünlichen auch bläuliche Farben sehen und es sind gerade die kleinen, aber sehr hellen Scheibchen, wie z.B. der Eskimo oder solche wo es der Name schon andeutet, wie z.B. das Katzenauge oder der Blue Snowball.
So sehe ich diese Beiden, das geht auch durchaus bis unter 2 mm AP und ohne Filter, denn solche und noch kleinere PNs brauchen schon höhere Vergrößerungen, bis sie richtig Fläche zeigen. Da sie teilweise sehr hell sind, ist trotz kleiner AP dann Farbsehen möglich. Außerdem hat man, da wo die Möglichkeit der Auflösung besteht, ohne Filter in aller Regel die besseren Chancen auf die Sichtung des Zentralsterns. Da jeder Stern Licht in allen Farben abstrahlen (Kontinuumstrahler) wird durch die Filter ein Teil seines Weißlichts ebenso ausgefiltert wie Störlicht, der Stern also geschwächt.
PNs sind die passende Überleitung zu Planeten, auch hier wird mit kleiner AP und hoher Vergrößerung, also unter möglichst guter Ausnutzung der teleskopseitig vorgegebenen Auflösung beobachtet, auch schon mal darüber hinaus.
Man sieht bereits in kleinen Teleskopen einen rötlichen Mars. Saturn hingegen kommt bei visueller Beobachtung erst in größeren Teleskopen zu mehr als einem weiß- gräulichen Beige-Ton mit etwas variabler Intensität. Auch Jupiter braucht schon mehr als 4 Zoll Öffnung um über ein leicht ins bräunliche gehendes schwarz/weiß Bild hinaus zu kommen wobei der GRF (Großer Rote Fleck) zart lachsrosa überhaucht sein kann.
Da man zusätzlich an Kleinteleskopen dazu neigt, deutliche Übervergrößerungen anzuwenden um die vorhandenen, aber eben teils sehr winzigen Details etwas größer zu haben und so dem Auge zugänglicher zu machen, sieht das häufig genug dann richtig schwarz/weiß aus. Selbst wenn man für Teleskop und Auge kräftig überzieht, machen die resultierenden Unschärfen (unter anderem durch einsetzende Dunkeladaption) das Bild nicht völlig kaputt. Die harten Kontraste halten schon was aus.
Nehmen wir hingegen ein Teleskop doppelter Öffnung, bleiben mit gleichen Vergrößerungen bei größerer AP und damit im Rahmen förderlicher Vergrößerungen für Teleskop und unseren Visus, kommen deutlich mehr Farbe und aufgelöste Details ins Spiel. Unserem Visus bieten sich wesentlich mehr Kontraste zur Verarbeitung an, das sieht bei mir etwa so aus.
Der Himmel, auch der kleine Mondschatten, ist durch größere AP nicht mehr ganz so rabenschwarz. Durch die Farberkennung ergeben sich weichere und vielschichtigere Kontraste. Dieses Bild leidet dann auch deutlich mehr bei Unschärfen durch Übervergrößerung oder auch durch Seeing, wie sie das rechte Bild andeutet.
Man kann also sagen, dass Kleinteleskope, zumindest wenn sie gute Optiken haben, durchaus den Anreiz zur Übervergrößerung bieten, weil nur so die vorhandenen, aber z.B. bei 100fach doch teils sehr winzigen Details, sich gegebenenfalls auch noch doppelt so groß und damit leichter erkennbar darstellen lassen. Der totale Zusammenbruch der Kontraste und damit auch der Bildschärfe erfolgt, auch bei Überlastung des Visus, relativ spät.
Mit zunehmender Optikgröße und Auflösung lässt sich das allerdings, auch an guten und sehr guten Optiken, immer weniger nutzen, bis es sogar an Objekten mit komplexeren Strukturen und Farben ins Gegenteil umschägt und Übervergrößerung Kontraste immer deutlicher verschmiert.
Ich habe oben, aus reiner Gewohnheit und weil ich das am Teleskop immer mache, beim farbigen Bild des Jupiter die passende AP, also eine angenehme Bildhelligkeit gewählt. Sollte das, z.B. wegen eingeschränkter Vergrößerungsmöglichkeiten durch Seeing, über die AP nicht gelingen, sorge ich durch passende Lichtdämpfung und/oder nicht blendendes Umgebungslicht dafür, dass Blendung und Überstrahlung durch ein zu helles Bild ausgeschlossen sind.
Im Gegensatz zu dem relativ hoch kontrastierten schwarz/weiß Bild, welches bei kleinen Öffnungen zu sehen ist, selbst wenn man sie überzieht, sieht Blendung und Überstrahlung bei größeren Öffnungen in etwa so aus wie auf dem linken Bild.
Kommt dann noch waberndes Seeing hinzu wird es richtig grausam.
Das Licht mittels Graufilter zu dämpfen und/oder für Umgebungslicht zu sorgen, um die Dunkeladaption der Augen schon im Ansatz zu verhindern, ist hier sehr hilfreich und meistens schon ausreichend, um eine erhebliche Steigerung der sichtbaren Detailfülle zu erzielen, Bild links. Man kann für sich da durchaus "Richtwerte" ermitteln. Wer Jupiters Helligkeit bei 0,7mm AP für sich als ideal empfindet, wird für diese Helligkeit bei 1,4mm AP einen 4x Grau einsetzen müssen. 220fach am 12-Zöller gehen fast immer, sind aber eben 1,4mm AP, die 430fach für die optimale Helligkeit sind längst nicht so oft möglich. Bleibe ich mit 220fach so gut wie ungestöert von Seeing, schalte Überstrahlung und Blendung durch einen 4x Graufilter aus, habe ich zwar für 12 Zoll Öffnung einen relativ kleinen, dafür aber einen extrem ruhigen, sehr scharfen und detailreichen Jupiter im Okular. Bei mehr Vergrößerung oder bei Verwendung eines Binoansatzes (Aufteilung des Lichts) tut es auch ein 2x Grau oder man setzt gleich auf einen variablen Polfilter und kann sich die Helligkeit immer genau passend einstellen.
Auch das Herantasten an die maximale, Seeing verträgliche Vergrößerung, also kleinere AP ist hilfreich. Bei der Planetenbeobachtung können auch Farbfilter hilfreich sein. Z.B. verstärkt schon ein Gelbfilter die Kontraste der Bänder auf Jupiter und hilft auch etwas gegen Seeingstörungen, da er einen Teil des Lichts mit kürzeren Wellenlängen ausblendet. Kürzere Wellenlängen sind deutlich stärker von Seeing betroffen als lange Wellen. Der Grat ist allerdings schmal, wie das rechte Bild zeigt.
Man kann nun fragen, warum es nötig ist, solche Techniken so ausführlich zu schildern. Nunja, im Jahre 2022 steht z.B. an durchaus auffindbarer Stelle im Internet folgendes zu lesen:
.....Bei gegebener Vergrößerung erscheinen Mond/Planeten mit größerer Öffnung aufgrund des größeren Lichtsammelvermögens und größeren AP natürlich wesentlich heller als im Refraktor. Die Folge ist, dass feine Details dann für das Auge mitunter überstrahlt und unsichtbar sind, obwohl sie vom Teleskop rein physikalisch aufgelöst werden. Der kleinere Refraktor zeigt dann also subjektiv mehr Details als der große Spiegel.
Bei Sternwartenführungen habe ich dies selbst schon oft erlebt und es wurde von Besuchern oft als Frage an mich herangetragen: Im 20'' Cassegrain zeigt der Mond nur unwesentlich mehr Details als im 5'' Mak bei gleicher Vergrößerung. Beide Teleskope wurden ohne Filter benutzt. Diese und ähnliche Beobachtungen an Planeten habe ich schon oft gemacht......
Man macht also Führungen mit Besuchern und tut nichts dafür, dass die Besucher sehen, was tatsächlich zu sehen wäre, wenn man denn die Teleskope richtig bedienen würde. Da fällt sogar manchen Besuchern etwas auf.
Nun gut, weiter geht es mit Möglichkeiten noch mehr rauszuholen.
Für mich hat sich hier, nach einigen Fehlschlägen, ein passender Binoansatz gefunden. Lichtverteilung auf zwei Kanäle und eine um Faktor 1,4 größer erscheindende Abbildung bei gleicher AP sehe ich als entscheidende Vorteile.
Die Wahl der passenden AP ist an allen Teleskopen, an allen Objekten, an allen Standorten von absolut entscheidender Bedeutung.
Das Seeing in all seinen Erscheinungsformen kommt als weiteres Problemfeld für größere Öffnungen hinzu, wobei man auch hier viel tun kann, seine Möglichkeiten zu verbessern.
An dieser Stelle sei aus dem verlinkten Beitrag zum Seeing auszugsweise erwähnt, dass wir sehr häufig nur dann zu optimalen Ergebnissen kommen, wenn wir am Schnittpunkt zwischen akzeptablem Seeinginfluss und der passernden AP genau wissen, was wir tun. Wir können ihn, in Grenzen aber merklich und sehr hilfreich, in die eine oder andere Richtung verschieben. Sehr deutlich wird das nicht nur bei Mond und Planetenbeobachtungen, sondern auch im Bereich Deep Sky.
Bei Doppelsternbeobachtungen muss z.B. zwingend das erforderliche Maß an Auflösungsvermögen her, also ein Mindestmaß an Öffnung und Auflösung. Kommt man dabei in den Bereich wo Seeing mit aufgelöst wird, gilt es einige Problemstellungen zu lösen um mit den eigenen Augen zu bestmöglichen Ergebnissen zu kommen.
Die Beispielgrafik
zeigt einen Doppelstern mit extrem unterschiedlicher Helligkeit, wobei man mit zunehmender Vergrößerung/Auflösung, z.B. durch größere Öffnung und/oder entsprechend höhere Brennweite, zwar Abstand gewinnt aber auch, hier angenommene, stärkere Seeingeinflüsse auflöst. Ganz rechts sind schon die so genannten "Speckles" angedeutet, in die sich Sterne bei zu schlechtem Seeing zerlegen. Dennoch wird deutlich, dass die Erkennung und Trennung als Doppelstern eventuell sogar leichter gelingt als im Bild ganz links. Ein Mindestmaß an Öffnung und Auflösung wird eben vom Sternsystem vorgegeben. Irgendwann ist das teuerste und weltbeste Kleinteleskop auflösungstechnisch zu klein.
Je kleiner man den Abbildungsmaßstab wählt, um so schwieriger wird das, Seeing hin, Seeing her.
Im Übrigen kann es in der Praxis, also am Teleskop, sehr hilfreich sein, etwas Seeing in Kauf zu nehmen, also mehr Öffung und/oder Vergrößerung an den Start zu bringen und das Licht mit einem Graufilter oder Doppelpolfilter etwas zu dämpfen. Die durch Seeing verursachte Streuung des Lichts in die Fläche wird so abgedunkelt und erkennbares Licht auf die helleren Kernbereiche reduziert.
Alles wird etwas dunkler, aber das kann helfen. Irgendwann, wenn das Seeing allzu schlecht ist, hilft aber gar nichts mehr, wie die nächsten Grafiken zeigen.
Der Doppelstern ist, seeingbedingt, nicht mehr als Solcher erkennbar. Die tanzenden "Speckles" überlagern sich und verschwimmen zu einem Lichtbrei in dem höchstens noch blickweise Einzelheiten erkennbar sind. Da weiß man aber dann kaum noch, ob das real existierende Details oder zufällige, durch Seeing erzeugte, Annordnungen sind. Dann hilft auch extremes Abdunkeln durch Lichtdämpfung, wie im Bild rechts, nicht mehr.
Sehr wichtig, grundsätzlich und vorrangig bleibt dabei also immer, Seeingeinflüsse nach Möglichkeit zu vermeiden, zumindes zu minimieren.