Farbfotografie

Farbfotografie von Himmelsobjekten

Die hellsten Gasnebel erscheinen uns visuell im Teleskop als ein schwaches grau-grünliches Glimmen. Auf den Astrofotos erscheinen die Gasnebel dagegen in einem roten, satten Farbton. Dieses Rot ist immer dasselbe Dunkelrot, das in den leuchtenden Wasserstoff-Nebeln bei einer Wellenlänge von 656,3 nm auftritt. Wasserstoff ist das bei weitem häufigste Element im Weltall. Man könnte deshalb sagen: Die Farbe des Universums ist rot. Aber welche Farbe ist jetzt richtig, die visuelle oder die von den Astrofotos? Unter Schwachlichtbedingungen können unsere Augen keine Farben wahrnehmen. Ein langbelichtetes Foto sammelt Licht und kann somit die Farben schwach leuchtender Objekte darstellen. Das menschliche Auge ist dazu nicht fähig. Kein Auge hat je Objekte in den Tiefen des Weltraumes in den Farbtönen gesehen, die auf Fotos abgebildet sind.
California-Nebel NGC1499, DSLR-Canon 350D mod., RGB-Farbbild,

Wie soll eine Farbaufnahme von noch nie gesehenen Himmelsobjekten eigentlich aussehen?
Soll die Strahlung eines Himmelsobjektes so wiedergegeben werden, wie das Objekt sie ausgesendet hat?
Soll die Farbgebung möglichst dem entsprechen, was das menschliche Auge wahrnimmt? (Wenn es denn empfindlich genug wäre)
Durch die Pupille des Auges dringt ein mannigfaltiges Lichtspektrum. Was macht die Netzhaut und das Gehirn aus den Informationen?

Astronomische Farbbilder werden oft erstellt aus 3 Aufnahmen mit den Filtern Rot, Grün und Blau. Dieser Satz RGB-Breitbandfilter integriert das komplexe Spektrum im jeweiligen Durchlaßbereich und reduziert es auf drei einfache Werte für Rot, Grün und Blau. Diese 3 Bilder werden im Computer mit Hilfe einer Bildbearbeitungssoftware zu einem Farbbild zusammengesetzt. Der Bildbearbeiter entscheidet dabei über die Mischung der drei Grundfarben und somit über den Farbton. Die Farbgebung wird damit zu einer subjektiven Angelegenheit. Es bleibt also ein weites Feld für individuelle Freiheiten. Je nach dem, was man darstellen will oder aber wie ausgewogen ein Bild dargestellt werden soll. Dabei ist die Farbbalance (Weißabgleich) eine der größten Schwierigkeiten bei der Farbfotografie.
Durchlaßkennlinien eines RGB-Breitband-Filtersatzes

Bei genauer Betrachtungsweise müssen die Farbkanäle mit viel Aufwand passend gewichtet werden. Die Gewichtungsfaktoren und die Farbkalibration sind komplex und variabel. Trotzdem können Hobby-Astrofotografen mit Standardfaktoren ansprechende Farbbilder gewinnen, bei denen - trivial ausgedrückt - rote Dinge rot und blaue Dinge blau erscheinen. Wenn noch die Sternfarben weiß erscheinen, hat man einen ästhetischen Gesamteindruck erreicht. Die Realität wird man aber so nicht exakt wiedergeben können.

Schmalband-Fotografie

Die Beobachtungsbedingungen in der Nähe von Ballungsgebieten leiden immer mehr unter der allgegenwärtigen Lichtverschmutzung. Schwache Deep-Sky Objekte heben sich kaum noch von dem hellen Himmelshintergrund ab und sind dadurch nicht mehr zu beobachten. Leuchtende Gasnebel senden oftmals ihr Licht in ganz bestimmten Wellenlängen aus. Diese Eigenschaft kann man sich beim Einsatz engbandiger Schmalband-Filter zunutze machen. Die Schmalband-Fotografie ermöglicht Astrofotografie in Stadtnähe und sogar bei leichten Mondschein. Das war für mich der entscheidende Grund, mich mit der Schmalband-Technik zu beschäftigen.

Die schmale Durchgangskennlinie der Schmalbandfilter erfordert längere Belichtungszeiten. Während die Ha-Kanäle oft noch recht hohe Signale liefern, sind die O3-Kanäle meistens wesentlich schwächer. Es sind Belichtungszeiten größer 10 Minuten üblich. Die lange Belichtungszeit erfordert eine exakte Nachführung.

Eine mögliche Variante der Schmalband-Fotografie ist die Bicolor-Technik mit Ha- und O3-Filtern. Hierbei wird der Ha-Kanal der Farbe Rot und der O3-Kanal der Farbe Blau direkt zugeordnet. Der Grünkanal wird aus einer Kombination der beiden anderen Kanäle künstlich erzeugt.
Bei der Bicolor-Bildbearbeitung stellt sich wieder die Frage nach der Farbgebung der Himmelsobjekte. Wie setzt man das Farbbild aus den verschiedenen Farbkanälen zusammen? Auch sind andere Kombinationen bei den Farbkanälen denkbar. Bei einem starken Ha-Signal kann ein Schwarzweiß-Bild viel detailreicher und aussagekräftiger sein. Auf jeden Fall hat man mehrere Möglichkeiten die Himmelsobjekte darzustellen und verläßt dabei die üblichen RGB-Farbdarstellungen.

Im folgenden sind ein paar Beispiele dargestellt:

Pferdekopf-Nebel in Bi-color Technik mit Ha- und O3-Filtern mit synth. Grünkanal, der Ha-Kanal erscheint detailreicher und plastischer,


Ha-Kanal	Ha-und O3-Kanal mit synth. Grünkanal

Pelikan-Nebel NGC5070, in Bi-Color Technik mit Ha- und O3-Filtern und mit verschiedenen Farbkanal Kombinationen


Ha-Kanal	Ha-und O3-Kanal mit synth. Grünkanal	Ha-und O3-Kanal RGB-Modus Ha/O3/O3

Sichel-Nebel NGC6888, in Bi-Color Technik mit Ha- und O3-Filtern und mit verschiedenen Farbkanal Kombinationen,
Das Objekt hat recht hohe Signale im Ha- und O3-Bereich. Starke Sternwinde führen zu Ionisationsvorgänge, die im Ha-Kanal als leuchtende Stoßfronten zu erkennen sind. Hohe Temperaturen bringen den Nebel im O3-Bereich zum Leuchten. In dem kombinierten Bild treten diese Merkmale nicht so deutlich zu Tage.


Ha-Kanal	Ha-und O3-Kanal RGB-Modus Ha/O3/O3	O3-Kanal