Auflösungsvermögen und Grenzgröße bei Fotografie

    Hallo zusammen,


    bei Teleskopen ist das Auflösungsvermögen und die visuelle Grenzgröße ja maßgebliche durch die Öffnung gegeben.
    Das Auflösungsvermögen kann hierbei durch das Rayleigh-Kriterium mit p = 138" / D bestimmt werden.


    Wie verhält sich das ganze eigentlich bei der Fotografie?


    Das die Grenzgröße der abbildbaren Sterne durch Langzeitbelichtung erhöht wird kann man sich ja gut vorstellen.
    Gibt es hierzu denn einen Zusammenhang? Welche Grenzgröße kann man beispielsweise mit einem 80mm APO über Langzeitbelichtung erreichen?


    Wie verhält es mit dem Auflösungsvermögen. kann durch die Bildverarbeitung bzw. durch das Stacken von Bildern ein höheres Auflösungsvermögen erreicht werden?
    Ist hier das Rayleigh-Kriterium immer maßgeblich? Bei gutem Seeing ist ja das Auflösungsvermögen auf ca 1" begrenzt. Um dieses voll auszunutzen müsste man ein Teleskop mit mindestens 130mm Öffnung verwenden.
    Gilt dieser Zusammenhang auch für die Fotografie?


    Ich stelle diese Fragen weil ich darüber nachdenke mir für die Fotografie einen 80mm APO zu zulegen.


    So, ich hoffe meine Fragen sind verständlich geschrieben ;)


    Viele Grüße Pascal

    Hallo Pascal, <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Wie verhält es mit dem Auflösungsvermögen. kann durch die Bildverarbeitung bzw. durch das Stacken von Bildern ein höheres Auflösungsvermögen erreicht werden?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Überlege mal kurz- kann durch Bildverarbeitung etwas gezeigt werden, was von der Optik bei der Aufnahme nicht dargestellt werden konnte? [:)]


    Einzig- du kannst per Nachverarbeitung das Rauschen verringern und Kontraste anheben. Aber wenn die Optik bei einem Linientest wie diesem hier (klick mich) von mir aus nur 6 Linie/mm auflösen kann, dann hast du auf dem Foto auch nur diese Auflösung drauf.


    In einem gewissen Bereich verbessern ist machbar, aber durch Kontrastverstärkung oder Kantenanhebung werden dann zwar die grenzwertigen Linien (von der Optik gerade noch auflösbare) besser getrennt, aber bei zuviel Nacharbeit entstehen Artefakte wie z.B. doppelte Kanten bzw. die dunkle Kante einer Liinie wird parallel als heller Streifen (Überschwingen) sichtbar.


    Gruß
    Stefan

    Hallo Pascal,


    Ich denke auch, daß was reinkommt ,kommt auch wieder raus. Mit stapeln reduzierst du das rauschen und mit der Bildbearbeitung hat stefan schon geschrieben. Wichtig ist, meiner meinung nach, kamera und teleskop aufeinander abzustimmen. Hier ist der Zusammenhang zwischen pixelgrösse, auflösungsvermögen und der Einfluss des seing bei Langzeitbelichtung erklärt. Im Prinzip ist es eine Winkel berechnung im rechtwinkligen Dreieck.


    http://www.clearskyblog.de/201…se-passt-astrofotografie/


    Viele grüsse

    Hallo HektoPascal, deine gestellten Fragen finde ich sehr gut.
    Bin schon gespannt,was hierzu die erfahrenen Astronomen sagen werden.
    Ich komme mit meinem RC bei guter Sicht visuell locker unter "1.
    Wenn wir uns die phantastischen Mondbilder von z.B. Thierry Legault (C14) ansehen ,liegt er da deutlich unter einer halben Bogensekunde.
    Allen immer gute Sicht wünscht Jens-Robert.

    Hallo Pascal,
    in der Fotografie gelten bei Langzeitbelichtungen etwas andere Grenzen. Theoretisch hast du natürlich Recht, aber in der Praxis erreichst du eine Auflösung von 1" im Deep-Sky-Bereich nicht.
    Ich selber verkürze die Einzelbelichtungszeiten auf z.T. unter 1 s und erreiche auch hier nicht meine theor. Auflösungsgrenze. Ich bleibe etwa um den Faktor 2 darüber und das auch nur bei einer Hand voll Fotos.
    Anders ist es in der Planetenfotografie, hier gibt es viele Leute, die ihr Gerät ausreizen können. Bis es soweit ist braucht man aber viel Erfahrung und die Belichtungszeiten bewegen sich in ms . Aber auch hier muss man warten, bis das Seeing gut ist.
    Was die Tiefe angeht, so gibt es keine echte Grenze. Das Signal verdoppelt sich jeweils mit der 4 fachen Belichtungszeit. Die natürliche Grenze ist hier deine Ausdauer. Ab einem gewissen Punkt kannst du in der Bildbearbeitung aber die Tiefe nicht mehr sinnvoll herausarbeiten, weil hier dann Stern an Stern steht und dazwischen kein Platz mehr ist.
    In deine Überlegungen solltest du auch noch die Brennweite und Pixelgröße mit einbeziehen. das Verhältnis von Pixelgröße zu Abbildungsgröße ist ja nicht unwesentlich (Nyquist-Kriterium).
    Wenn ich das mal ganz grob einschätzen darf, dann bist du mit einem 80 mm APO ganz gut ausgerüstet um das Maximum an Schärfe heraus zu holen. Mehr als 2-3 Bogensekunden wird das Seeing i.d.R. kaum zulassen.(auch Nachführgenauigkeit) Sehr kleine und damit helle Planetarische Nebel kannst du evtl. mit Barlow belichten oder du hast sehr kleine Pixel, und wenn du die Zeiten herunter drehst und Glück mit dem Wetter hast, dann könntest du auf deine 1,3" kommen.
    Soweit meine Einschätzung,
    ich wünsche dir viel Spaß und viel Erfolg,
    Gruß,
    ralf

    Ok, in dem Link vom Alex wird alles wirklich anschaulich erklärt.


    Wenn ich es richtig verstanden habe bin ich bei der DeepSky-Fotografie mit einem 80mm f/6 APO in bezug auf das Auflösungsvermögen ganz gut bedient.
    Mehr Öffnung würde dann also hauptsächlich durch das größere Lichtsammelvermögen bei gleichem Öffnungsverhältins eine kürzere Belichtungszeit bedeuten.


    Interessant finde ich auch den Hinweis von Ralf, dass sich das Signal (die Tiefe) durch 4 fache Belichtungszeit verdoppelt. Wie ist eigentlich der Zusammenhang zwischen Signal, Belichtungszeit und Öffnungverhältnis? Also in Formeln ausgedrückt? Welche Erfahrungen habt ihr in der Praxis gemacht? Wie verhält es sich mit der Belichtungszeit und der Öffnung?


    Das Nyquist-Kriterium kenne ich aus der Elektrotechnik. Aber klar, das muss hier natürlich auch gelten. Zumindest in bezug auf das theoretische Auflösungsvermögen.


    Danke für eure Antworten,


    viele Grüße Pascal

    ...ich nutze übrigens zurzeit eine Canon EOS 700D mit einer Pixelgröße von 4,3um und komme dann wie in dem Link beschrieben auf eine ideale Brennweite von 591mm.

    Pascal,
    der Zusammenhang zwischen Rauschen und Belichtung ist mathematisch. Das ist quasi eine universelle Regel: Erhöhe die Stichprobe im Quadrat des Wertes, um den Du die Schätzgenauigkeit verbessern willst. Ob Sonntagsfrage beim Politbarometer oder Signal/Rauschverhältnis ... das Problem ist immer das Gleiche.


    ***
    Das Öffnungsverhältnis erlaubt kürzere Belichtungszeiten (lichtstärker) oder umgekehrt, d.h. zu einem bestimmten Zeitbudget kann man mehr oder weniger Bilder machen.



    ***
    Bestimmte Rauschursachen kann man anders besser verbessern. Z.B. thermisches Rauschen durch "Kühlen". Hotpixel bzw. das unterschiedliche Ansprechen von Pixeln kann man durch Darks/Flats/Lights kalibrieren usw. (Das gilt im Grunde auch beim Design einer Kamera für den Hersteller.)

    ...noch kurz zum Rayleigh-Kriterium. Da habt ihr natürlich recht. Die optischen bzw. physikalischen Grenzen können natürlich auch nicht durch Bildverarbeitung oder Stacken umgangen werden.
    Was allerdings teilweise bei der Mond/Planetenfotografie für eine Auflösung erreicht wir ist wirklich beeindruckend.
    Bei kurzen Belichtungszeiten kann also viel Öffnung auch viel Helfen ;-).

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