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In diesem Abschnitt soll näher auf die Techniken der Fokussierungs- und Nachführung eingegangen werden.






Fokussierung

Allgemein kann man sagen, eine 100%ige Fokussierung ist das A und O in der Astrophotographie, Deshalb ist es für jeden Astrophotographen wichtig, sich von Anfang an Gedanken über die Fokussiermethode zu machen, wie z.B. Hartmann-Maske, Vergrößerungslupe etc. Was man bevorzugt, muss jeder einzeln für sich allerdings selbst herausfinden, d.h. es gibt einfache kein Allheilmittel auch wenn dies oft von den Herstellern behauptet wird


SLR-Mattscheibe/Sucher

Vorweg gleich die Methode die nicht funktionieren kann, das direkte fokussieren über die Mattscheibe/Sucher einer SLR. Da bedingt durch ihre Konstruktion, dass  das Objektiv um einige Millimeter verschoben werden kann, ohne dass sich das Bild auf der Mattscheibe merklich ändert, Dazu kommt noch das sehr dunkle bzw. nicht sichtbare Abbild des Objekts auf der Mattscheibe, d.h. ein scharfes Bild zu bekommen ist wie Lotto spielen.


Sucherlupe

Das einfachste (bezog. Handhabung) Hilfsmittel, ist eine Sucherlupe. Dabei wird einfach die Vergrößerung des Suchers der Kamera um den Faktor 1,5-3,5x erhöht. Entscheidend bei dieser Art der Fokussierung ist, dass die Kamera eine feinkörnige oder klare Mattscheibe besitzt, andernfalls treten die gleichen Probleme auf wie beim direkten benutzen des SLR-Suchers. Ein weiteres Problem sind die unterschiedlichen optische Systeme z.B. (SC, Newton) die eine gekrümmte Brennebene haben, auch das so genannte Shifting beim SC ist ein großes Problem, welches man schwer in Griff bekommt.  Bei den Reflektoren kann man das Problem dadurch beheben, dass bei diesen Systemen etwas außerhalb der Mitte fokussiert wird, bzw. das der Spiegel nicht bewegt wird, sonder über einen beweglichen Okularauszug.


Messerschneidenmethode

Diese Art der Fokussierung ist etwas schwerer zu erlernen, ist aber die genaueste Methode um das Teleskop zu fokussieren. Erklärung unter Test von Geräten und Zubehör
Einige Hersteller bieten auch komplette Fokussierhilfen z.B. Sure-Sharp oder das MFFT an. Dabei handelt es sich entweder um Messerschneidenansätze, oder um sog. Ronchi-Gitter. Diese Ansätze werden meist mit Hilfe von T2-Ringen anstelle der Kamera an das Teleskop angesetzt. (siehe" Test von Geräten und Zubehör")


Hartmann Maske

Die Hartmann-Maske besteht aus einer Holz- Papp- oder Fiberglasplatte, in welcher normalerweise zwei Löcher eingelassen sind. Sinn des ganzen ist, das man die beiden Lichtpunkte exakt übereinander bringt (Objekt ist richtig fokussiert).

Durch Versuche haben wir festgestellt, dass ein zusätzliches dreieckförmiges Loch die Fokussierung vereinfacht. Dieses dritte Loch wird als eine Art Kontrollfeld genutzt, welches den Benutzer über den Stand der Fokussierung informieren soll. Wenn man das Bild über den Brennpunkt hinaus fokussiert, spring das Dreieck auf die entgegengesetzte Seite des Brennpunktes, d.h. man hat über- oder unterfokussiert ja nach Stellung des Dreiecks.
Funktionsbeschreibung: Zuerst wird die Maske so am Objektiv angebracht, dass das dreieckige Loch nach Norden (oben) zeigt. Die beiden runden Löcher stellen die Ost- bzw. Westrichtung dar. Nun richtet man das Teleskop auf einen relativ hellen Stern aus. Die Abbildung welche durch die Maske erzeugt wird, zeigt einem automatisch die Richtung, in welche man die Fokussierung drehen müssen. Das Dreieck bewegt sich also nach Norden oder Süden, je nachdem in welche Richtung man die Fokussierung drehen.
Zur Vereinfachung, nehmen wir an, dass sich das Dreieck im Norden in Richtung Fokus bewegt. Das Dreieck im Süden, vom Fokus wegbewegt.

  • In Abbildung 1 muss man noch stark in Richtung des Brennpunktes fokussieren
  • In Abbildung 2 ist es immer noch notwendig in Richtung Brennpunktes zu fokussieren
  • In Abbildung 3 haben ich über den Brennpunkt hinaus fokussiert.
  • In Abbildung 4 ist das Gleiche wie bei Abbildung 3 nur in entgegengesetzter Richtung.
  • In Abbildung 5 sind wir schon fast fertig.

  • In Abbildung 6 sehen wir Abbildung 5 in höherer Auflösung
  • In Abbildung 7 kommen wir unserem Ziel näher
  • In Abbildung 8 haben wir die Auflösung wieder gesteigert
  • In Abbildungen 9, 10 & 11 sieht man das so genannte Blooming des CCD-Chips.

    Bei den nächsten Abbildungen ist es am besten, wenn diese am PC vergrößert werden (Leider nur bei CDD-Kameras möglich). Wer eine Spiegelreflexkamera benutzt, wird nicht weiter als Abbildung 7 bis 9 kommen, da das Bild auf der Mattscheibe nun zu dunkel wird.
  • In Abbildung 12 sieht man mit genügend hoher Auflösung, dass man noch ein Stücken fokussieren muss
  • Ab Abbildung 13 ist Fine-Tuning angesagt
  • In Abbildung 14, 15 & 16 ist eine Beurteilung der Verbesserung nicht mehr möglich


Fehlerquellen

  1. Ist die Optik des Teleskop dejustiert bzw. verspannt, kann man kein 100%ig Fokussierung erreichen,
  2. Verformungen der Linsen und Spiegel aufgrund von Temperaturschwankungen führt zu einer unscharfen Aufnahme,  d.h. dass das Teleskop vor Beginn der Fokussierung ausgekühlt sein muss. Je nach Gerät und Außentemperatur kann dies ca. 30 Minuten bis zu 2 Stunden dauern.
  3. Wenn man Filme bei der Aufnahme verwendet, kommt es vor, dass sich der Film in Richtung Objektiv wölbt. Bei hoher Luftfeuchtigkeit, besonders beim Newton (dort kommt der Film direkt mit der Luft in Kontakt) oder dünnen Filmen, kann man diesem Phänomen durch einer Vakuumvorrichtung entgegen wirken.


Nachführung

Typische Fehler wie z.B. Schneckenfehler etc. machen eine Nachführung des Objektes während der Aufnahme unabdingbar. Früher noch reine Handarbeit, da man den Leitstern von Hand nachführen musste, was bei 2 Stunden Belichtung kein Zuckerschlecken ist, sondern richtig harte Arbeit (wer's nicht glaubt, der führt man nur 5 Minuten nach) In der heutigen Zeit, wo CCD-Technik zur Standardausrüstung jeden Astrophotographs gehören sollte, wird die Montierung einfach durch die CCD-Kamera vollautomatisch nachgeführt.  


Leitfernrohr

Ist die einfachste Methode der Nachführung. Während man über das Teleskop selbst photographiert, wird Mithilfe des Leitrohrs am Leitstern nachgeführt.
Ein Nachteil dieser Methode ist es, das die Verbindung (Rohrschellen und Montageplatte) zwischen Teleskop und Leitrohr nicht stabil genug ist, dann kann es zu Verschiebungen der parallelen Achse zwischen den beiden Teleskopen kommen. Der Leitstern sollte sich zudem im Bildfeld des zur Photographie eingesetzten Teleskops befinden.


Off-Axis-Guider

Durch diesen Ansatz vor der Kamera, wird mittels eines kleines Spiegels das Licht eines Leitsterns aus dem Strahlengang des Aufnahmefernrohrs gelenkt. Beobachter und Kamera sehen das gleich Bild, somit kann man unverzüglich auf Veränderungen reagieren. Besonders das bei den SCs auftretende Mirror-Shifting werden sichtbar, was bei obiger Methode unentdeckt bleiben würde.


On-Axis-Guider

Bei dieser Art von Guider wird ein Teil des einfallenden Lichtes über einen Strahlenteiler zum Fadenkreuzokular umgelenkt. Nachteil, dieser Methode ist, dass durch den Strahlenteiler das Licht derart Abgeschwächt wird, d.h. man muss länger Belichten.


Nachführokular

Das Nachführokular ist für eine korrekte Nachführung unabdingbar, den kleinste Abweichungen werden auf einem normalen Okular nicht sichtbar. Ein Nachführokular besteht aus eine Glasplatte in welche ein Fadenkreuz eingeätzt wurde, welche durch eine LED beleuchtet wird. Dadurch erscheinen nur das Kreuz  erleuchtet, d.h. man kann damit schwache Sterne nachzuführen. Zudem sind diese Okulare oft mit einer Pulsfunktion ausgestattet, welche sich in Frequenz und Helligkeit ändern lassen, somit kann man auch schwächste Sterne nachführen. Nicht verschwiegen sollen die unbeleuchteten Nachführokulare, welche sich aber nur für sehr helle Sterne und Planeten einsetzen lässt. Eine weiter Möglichkeit, wäre eine Hellfeldbeleuchtung (nur für Leitrohrbetrieb geeignet), d.h. man beleuchtet das komplette Leitrohr mittels einer roten LED.


Fehlerquellen