Farberscheinungen auf Saturnringen?

  • Hallo in die Runde,


    bei der Bearbeitung meines letzten Saturnfotos fiel mir auf, dass die Ringe keine gleichmäßige Farbverteilung hatten.
    Ich hätte sicher auf einen Bearbeitungsfehler oder eine Überstrahlung getippt, wenn ich diese Erscheinung nicht auch bei euren Bildern gefunden hätte. Von 5 Bildern zeigten 4 einen eher rötlichen Schimmer in der Nähe der Planetenscheibe im Verhältnis zu den anderen Bereichen der Ringe. Interessanterweise sind diese Bilder alle mit sehr unterschiedlichen Methoden und Teleskopen gemacht worden.
    Ich habe diese Bilder hier gemittelt und natürlich sehr stark in der Farbigkeit angehoben.




    In dieser Darstellung habe ich die Luminanz herausgerechnet. Es zeigt sich, dass die rötliche Farbe vorne über den Planetenrand hineinragt.Bei den hinteren Ringteilen ist das nicht zu sehen.



    Auch die äußeren Ränder der Ringe ganr rechts und links zeigen eine rötliche Färbung. Wenn man diese mit einbezieht, so könnte man vielleicht umgekehrt von einer eher bläulichen Färbung in der helleren, breiten Mitte der Ringe sprechen.


    Ich weiß zwar, dass die Ringe verschiedene Farben haben, diese sind aber doch wohl homogen auf die einzelnen Ringe bezogen.
    Als "Oppositionseffekt" kenne ich nur eine grundsätzliche Aufhellung des Ringes und das auch zeitlich nur sehr Nahe an der Oposition selber.


    Handelt es sich hierbei um einen weiteren Effekt der Opposition? Gefunden habe ich darüber nichts.
    Oder gibt es doch eine ganz banale Erklärung dazu?


    Ich bin auf eure Meinungen gespannt.


    Viele Grüße,
    Ralf

  • Hi Ralf,
    für farbliche Erscheinungen gibt es neben der 'tatsächlich unterschiedlichen Farbe' mehrere Erklärungen:
    - einerseits hast Du einen generellen Gradienten durch atmosphärische Refraktion - oben ist eher blau, unten eher rot, auch bei der Planetenscheibe. Diesen Effekt kann man eliminieren, wenn man 'farbreine' Bilder mit Linienfiltern aufnimmt und später durch Translation (und prinzipiell auch Streckung) in Deckung bringt. Auch bei den Ringen sieht man eine leichte Asymmetrie dieser Art, aber das erklärt natürlich nicht, die 'roten' Flecken nahe beim Planetenscheibchen.
    - Darüber hinaus gibt es zahlreiche Streuvorgänge, die farbabhängig sind, Mie-Streuung (Tyndall-Effekt) und Rayleigh-Streuung haben im Blauen einen größeren Wirkungsquerschnitt als im Roten, d.h. durch diese Effekt wird vor allem blaues Licht seitlich gestreut - deshalb ist auch der Himmel blau.


    Könnte folgende Interpretationsidee zutreffen? Die Bereiche der Ringe ganz in der Nähe des Planetenscheibchens werden vorraging vom Planeten selbst beleuchtet, hier sieht man also zuerstmal vor- bzw. rückwärts gestreutes Licht, das rot erscheint, weil blaue Anteile seitlich weggestreut wurden. Rechts und links vom Planeten sieht man vor allem das seitlich weggestreute blaue Licht. Bei den Außenkanten der Ringe fehlt das Planetenlicht bzw. ist schon rot durch Streuung an den inneren Ringen, daher sieht man hier vorrangig Sonnenlicht, das vor- und rückwärts gestreut wurde. Bei der Opposition stärker als bei 90° oder 270° Elongation - ist der Effekt abseits der Oppositionen umgekehrt?

  • Moin Ralf,


    schön bunt :)


    Die Ursache der Farbabweichung wird sich wohl im Bereich Bilderfassung/ Bildverarbeitung finden lassen - es handelt sich um keinen Effekt am Objekt.


    Viele Grüße
    Matthias

  • Hallo Ralf,
    es ist ein "künstlerisches Werk" entstanden, ganz so viele Farben habe ich bei meinem Saturn zwar nicht, geht aber in die gleiche Richtung. Die Antworten zu diesem Beitrag sind auch für mich interessant. Saturn steht nicht sehr hoch über dem Horizont und macht schon manche Probleme. Viel erfolg bei einer erneuten Bearbeitung oder neuen Beobachtungen!

  • Hi Ralf,


    ja mir ist der Effekt genau gleich aufgefallen bei meiner Aufnahmeserie erst kuerzlich. Auch bereits an einem RGB aus den rohen und ungeschaerften stacks, also nix Verarbeitungseffekt [:I]! Ich hab dann einfach die Saettigung niedrig gelassen ... und jetzt nochmal einen DBK-Film angeschaut, auch da sind die gleichen Verfaerbungen erkennbar. Bei meiner besten Serie am 15. Maerz aber davon gar nix ... vielleicht doch so etwas wie die Idee von starrookie?


    Gruesse
    Jan

  • Jan, Ralf,
    den Effekt mit der atmosphärischen Brechung, dass eine Seite der Scheibe eher rot ist die andere blau habe ich auch an anderen Planeten schon gesehen. In Horizontnähe war er sogar so stark, dass das Bild insgesamt flau war und das weiße Planetenscheibchen selbst ohne erhöhten Kontrast jeweils einseitig einen roten und einen blauen Halo zu haben schien.
    In welcher Größenordnung der Streuungseffekt liegt, und ob er überhaupt beobachtbar wäre, kann ich ohne Nachrechnen nicht wirklich sagen, aber eine Idee zum Weitervefolgen könnte es ja sein. Das Himmelsblau und Sonnenrot lässt sich jedenfalls mit einem Aquarium sehr stark verdünnter Milch schon gut darstellen.
    DS, Holger

  • Hi Holger,


    neben möglichen Auswirkungen von Absorptionseigenschaften in der Saturnathmosphäre könnten auch Leuchterscheinungen als Eigenschaft des Rings eine wesentliche Rolle spielen. Ich spreche die bekannten 'Speichen' und den Seeliger-Effekt an. Die Verfärbungen scheinen zurzeit stärker beobachtbar als zum Beispiel im März dieses Jahres.


    Grüesse
    Jan

  • Hallo Leute,


    ich habe nun auch Bilder, weitab der Opposition gefunden, die diese Farberscheinungen zeigen.
    Ich denke aber, ich habe da eine Erklärung gefunden.
    Aufgrund der unregelmäßigen Form von Saturn und seinen Ringen wirken sich die unterschiedlichen Schärfen der einzelnen Farbkanäle anders aus, als z.B. bei einem runden Objekt.
    Ich konnte diese Farben und ihre Verteilung künstlich hervorrufen indem ich ein rotes Bild weichzeichnete und ein blaues überlagerte das in etwa mit der doppelten Stärke weichgezeichnet wurde.
    Es dürfte sich also tatsächlich um ein Aufnahmeartefakt handeln.
    Interessant ist nun, dass man diese künstlich produzierten Farbverläufe vom Original abziehen kann, also quasi ein Farb-Flat erstellen kann.




    Das Ergebnis zeigt schon hier (ohne großartig versch. Einstellungen getestet zu haben),
    dass man so dem "wirklichen" Saturn ein Stückchen näher kommen kann.




    Viele Grüße,
    Ralf

  • Hi Ralf, aha - dass Du mit einem Achromaten fotografiert hast, hättest Du natürlich auch gleich sagen können...dann hätte sich niemand mehr über Farberscheinungen gewundert ;)

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