Planetenbeobachtung im nahen Infrarotbereich |
 |
Planetenbeobachtung im nahen Infrarotbereich |
|
Projektleiterin/Autor:
Silvia Kowollik
Seite 5
Update: 05.04.2009
In der Nacht vom 3./4. April 2009 ergab sich nach langer Schlechtwetterperiode eine Gelegenheit, Saturn ausgiebig mit verschiedenen Kameras und Filtern am 80 cm Cassegrain f=10 der Sternwarte zu beobachten. Zum Einsatz kam eine Webcam 740 Pro von Philips sowie eine DMK 21AF04.AS. Das Seeing in dieser Nacht war Durchschnittlich, die Durchsicht dank Halbmond und kräftigem Pollenflug eher bescheiden bei 3-4/10. |
||
|
|
Die Webcam besitzt einen CCD-Chip mit Farbfiltern auf den
einzelnen Pixeln (Beyer-Matrix). Dadurch ergibt sich bequem und ohne
weitere Arbeit ein Farbbild. Allerdings ist es fast unmöglich, bei 8
Meter Brennweite alle Farben gleichzeitig scharf abzubilden.
Da der Chip für UV- und Infrarotes Licht empfindlich ist, muß noch ein UV-IR-Sperrfilter zwischen Kamera und Teleskop geschraubt werden. Der hier verwendete UV-IR-Cut ist von B+W. Das Saturnbild entstand aus einem AVI mit 5.000 Einzelbildern bei 1/33 Sekunde Belichtungszeit unter Verwendung von 10% der besten Bilder. Aufnahme und Bildbearbeitung mit Giotto 2.12. |
|
|
|
Bei genügen großer Teleskopöffnung kann man an Stelle
des UV-IR-Cut auch einen IR-Durchlassfilter anbringen. Dadurch wird das
Bild etwas dunkler und sehr rotlastig, aber im IR-Bereich wirkt sich die
Luftunruhe nicht so stark aus und man kann schärfere Planetenbilder
gewinnen. Diese Vorgehensweise ergibt besonders bei Mars einen
verbesserten Kontrast der Albedostrukturen, aber auch bei den anderen
Planeten lohnt sich ein Versuch. Hier wurde ein 665 nm IR-Durchlassfilter
verwendet, der die Wolkenbänder etwas kontrastreicher darstellt und einen
Schärfegewinn bei den Ringen bringt.
Das Saturnbild entstand aus einem AVI mit 5.000 Einzelbildern bei 1/33 Sekunde Belichtungszeit unter Verwendung von 10% der besten Bilder. Aufnahme und Bildbearbeitung mit Giotto 2.12. |
|
|
Nach diesen beiden Versuchen wurde am Okularauszug ein Filterschieber
angebracht, der mit Grün und Blau CCD-Filtern von Astronomik sowie einem 665 nm
IR-Durchlassfilter an Stelle des üblichen Rot CCD-Filters bestückt wurde. Als
Aufnahmekamera wurde nun die s/w Kamera DMK 21AF04.AS angebracht. Beide Kameras
haben einen Chip mit 640 x 480 quadratische Pixel mit 5,6 my Kantenlänge der
einzelnen Pixel. Dadurch ergibt sich am 80 cm Cassegrain ein identisches
Gesichtsfeld. |
||
|
|
Verwendet man Farbfilter bei einer s/w Kamera, so ist das
resultierende Bild immer noch ein s/w Bild. Aber jetzt trägt pro
Farbkanal jedes einzelne Pixel zur Bildinformation bei. Dadurch kann das
Bild bei optimaler Schärfeeinstellung deutlich mehr Details zeigen als
das Bild einer Farbkamera.
Dieses Saturnbild entstand aus einem AVI mit 3.500 Einzelbildern bei 1/60 Sekunde Belichtungszeit, Gain bei 900 unter Verwendung von 20% der besten Bilder. Aufnahme und Bildbearbeitung mit Giotto 2.12. Im Livebild während der Aufnahme war kein Mond sichtbar, erst durch die Bildbearbeitung wurde rechts neben der Saturnkugel der 10.1 mag helle Mond Tethys sichtbar. |
|
|
|
Dieses Saturnbild entstand aus einem AVI mit 3.500
Einzelbildern bei 1/77 Sekunde Belichtungszeit, Gain bei 900 unter
Verwendung von 20% der besten Bilder. Aufnahme und Bildbearbeitung mit
Giotto 2.12.
Im Livebild während der Aufnahme war kein Mond sichtbar, erst durch die Bildbearbeitung wurde rechts neben der Saturnkugel der 10.1 mag helle Mond Tethys sichtbar.
|
|
|
|
Dieses Saturnbild entstand aus einem AVI mit 3.500
Einzelbildern bei 1/60 Sekunde Belichtungszeit, Gain bei 900 unter
Verwendung von 20% der besten Bilder. Aufnahme und Bildbearbeitung mit
Giotto 2.12.
Im Livebild während der Aufnahme war kein Mond sichtbar, auch nach der Bildbearbeitung kam er nicht zum Vorschein.
|
|
| Zwischen den Aufnahmen mit den verschiedenen
Farbfiltern mußte um wenige Zehntel Millimeter nachfokussiert werden. Von
665 nm über Grün zu Blau wurde dabei der prinzipiell erreichbare
Detailreichtum immer schwächer, da sich das Seeing in Richtung der blauen
Farbe immer stärker auswirkt und feine Details verschwinden. |
||
|
|
Durch Übereinanderlegen der fertig bearbeiteten
einzelnen Farbkanäle im PC wurde dieses Farbbild des Planeten Saturn erzeugt.
Das Bild zeigt deutlich mehr Details als das Webcambild, erfordert jedoch den 3-fachen Zeitaufwand bei der Aufnahme und etwa den 4-fachen Zeitaufwand bei der Bildbearbeitung. |
|
|
|
Nachdem sowohl im 665 nm Bild als auch im Grünbild außer dem Mond Tethys auf der Saturnkugel unter dem Schatten der Ringe eine dunkle punktförmige Struktur entdeckt wurde, ergab eine nachträgliche Simulation mit dem Programm Guide8 eine Überraschung. Der helle Spot im 665 nm Bild ist der Mond Dione, der dunkle Punkt in beiden Bildern sein Schatten. | |
|
|
||
|
Bei weiterer Kontraststeigerung des subpixelgenau
gemittelten 665 nm
Bildes wurde auch unterhalb des Ringes auf Höhe |
||
