Manchmal lohnt es sich, Dingen nach vielen Jahren eine neue Chance zu geben. Panta rhei, wie es so schön heißt…
Der Solar Continuum Filter ist so ein unscheinbares Ding, das ich nach einem ersten schnellen Test vor 15 Jahren weitestgehend ignoriert hatte und das nun in der aktuellen Version mit Baader 7,5nm vollkommen überzeugt hat. Dies liegt sowohl an meiner Beobachtungserfahrung als auch an der Produktentwicklung und einem größeren Fuhrpark an Teleskopen, der mir jetzt zur Verfügung steht.
Um es gleich vorwegzunehmen: Wenn man ihn richtig einsetzt, hat er ein wahnsinniges Potential – nicht nur, um wie erwartet den Farbfehler von Achromaten zu beseitigen, sondern zu meiner großen Überraschung auch für die Sonnenfotografie selbst an farbreinen Teleskopen.
Hier ein Vergleichsbild am Zeiss AS 150/2250 Refraktor der Heilbronner Sternwarte, mit Baader Herschelkeil und integriertem ND3-Filter – links mit ND0,9-Filter (wie beim visuellen Einsatz), daneben mit dem Baader 7,5nm Solar Continuum. Kamera war jeweils eine monochrome ZWO ASI Mini. Unten jeweils ein Screenshot der Aufnahmeeinstellungen, darüber das gestackte Endergebnis.
Obwohl der Baader Solar Continuum eine längere Belichtungszeit benötigt, ist der Kontrastgewinn an dem Halbapo beeindruckend und hat zu weiteren Experimenten eingeladen. Unter jedem Bild ist ein Screenshot mit den Einstellungen bei der Aufnahme und dem Livebild.
Theorie – Wozu ein Baader 7.5 nm Solar Continuum Filter?
Erst einmal kurz zur Theorie: Man kann die Sonne entweder im Weißlicht bzw. Continuum beobachten (auch bekannt als Kontinuum, d. h. in allen Farben auf einmal, die von der Photosphäre – ihrer glühend heißen Oberfläche – abgestrahlt werden), oder in speziellen Spektrallinien (vor allem H-alpha bei 656,3nm und Kalzium bei 396,8 nm und 393,4nm).
Diese speziellen Spektrallinien fluoreszieren in der Chromosphäre der Sonne und leuchten daher weniger hell als die übrige Oberfläche der Sonne, sodass die Filter das Licht vorzugsweise nur exakt innerhalb der ausgewählten Emissionslinie durchlassen dürfen. Dies erfordert extrem engbandige Filter, die unverschämt teuer sind. Aus diesem Grund müssen insbesondere 656,3nm H-alpha-Filter extrem schmal sein, mit einem Transmissionsfenster von etwa 0,06nm oder 0,6 Angström (+/- 0,1 Ang).
Andererseits ermöglichen die breiteren 396,8 nm und 393,4 nm Calcium-Filter im Vergleich dazu die gleichzeitige Beobachtung beider Calcium-Linien und liefern einen ausgezeichneten Kontrast, auch wenn ihr Durchlassfenster wesentlich breiter ist als H-alpha. Für die Kalziumbeobachtung – nur mit einer Kamera! – ist jedoch ein fotografischer Weißlicht-Sonnenfilter (Astrosolar-Folie ND3.8, Herschelkeil oder spezielle Energieschutzfilter, wie sie in den Triband-SCsverwendet werden) vor dem eigentlichen, schmalbandigen Kalziumfilter erforderlich.
Noch engbandigere Kalziumfilter mit unter einem Angström Halbwertsbreite zeigen weitere Details im Kalziumlicht und verwenden im Grunde die gleiche Technik wie H-alpha-Filter. Beide Filter sind daher ähnlich teuer. Allerdings liegt die Kalziumlinie fast im UV, was zwei Nachteile hat: Sie ist bereits schädlich für das Auge, und selbst wenn die optische Berechnung des Teleskops diese Wellenlänge in ausreichender Qualität durchlassen würde, nehmen wir das Kalziumlicht mit unseren Augen kaum wahr. Die Kalzium-Sonne ist daher lediglich ein Ziel für die Fotografie.
Wenn wir uns die Kontinuumsstrahlunganschauen – also die Sonne im Weißlicht– , gehen diese speziellen Fraunhofer-Fluoreszenzlinien unter, da sie schwächer sind als die Strahlung der glühendheißen Sonnenoberfläche. Wir beobachten im Weißlicht also ausschließlich die Photosphäre. In einem Herschelkeil mit guten Neutraldichtefiltern zur zusätzlichen Helligkeitsdämpfung erscheint die Sonne daher rein weiß; manche Filter verleihen ihr eine bläuliche oder gelbliche Tönung – die aber rein durch den Filter verursacht wird.
Daher können wir uns bei der Sonnenbeobachtung im Weißlicht auch ohne Informationsverluste auf einen beliebigen Bereich des Sonnenspektrums beschränken. Der Baader Solar Continuum Filter hat in seiner Version von 2022 eine Halbwertsbreite von 7,5 nm (statt zuvor 10 nm). Das ist zwar viel breiter als die spezialisierten H-alpha- oder Kalzium-Filter, hat aber erstaunliche Effekte. Der Durchlass liegt bei 540nm und somit im grünen Teil des Spektrums. Damit zeigt er einen Ausschnitt des Sonnenkontinuums in dem Bereich, in dem die meisten Linsenteleskope das beste Bild liefern, ohne dass Strukturen verloren gehen – die Strukturen im Continuum sind in allen Wellenlängen des sichtbaren Spektrums vorhanden.
Erster Eindruck – visueller Einsatz: Bestes Bild am Achromat
Meine ersten, wenigen Beobachtungen machte ich vor gut 15 Jahren noch mit einem nicht gestackten 10nm Solar Continuum Filter (der ersten Generation, der 2006/2007 zum Lieferumfang meines Herschelkeils gehörte. Damals war ich vorwiegend visuell unterwegs und von dem Filter wenig beeindruckt: Ich testete ihn am Zeiss AS 150/2250 Refraktor der Sternwarte Heilbronn und an meinem Celestron ED80/600 – beides Teleskope, die ein sehr farbreines Bild liefern, wenn man nicht gerade die Wega im Spektroskop betrachtet. Der Effekt war eher dezent: Die knatschgrüne Sonne zeigte am Zeiss-Refraktor bei niedriger Vergrößerung (so 50-100x) etwas mehr Details, bei hoher Vergrößerung war der Unterschied zur Beobachtung mit einem ND-Filter kleiner. Am ED80 zeigte er dagegen bei hoher Vergrößerung über 100x etwas mehr Details. Immerhin: das Bild war besser als mit einem einfachen Grünfilter, aber solange ich visuell mit farbreinen Teleskopen unterwegs war, war mir ein einfacher Polfilter lieber, mit dem ich die Helligkeit durch Drehen des Okulars hinter dem Herschelkeil anpassen kann und weiterhin eine reinweiße Sonne sehe.
Nun, die Zeiten ändern sich, man sammelt mehr Erfahrung und Ausrüstung, und im Frühjahr 2022 hielt ich dann die neueste Version des Baader Solar Continuum Filters in den Händen: mit geschwärzten Rändern, einer alterungsbeständiger, reflexfreier LifeCoat-Vergütung, besserem Kontrast und nur noch 7,5nm Halbwertsbreite.
Visuell erlebte ich keine Überraschung: Am 150/2250 Zeiss AS und am ED80/600 war der Effekt gering. Wesentlich effektiver war der Filter an den Achromaten, die seitdem dazu gekommen waren – ein 150/1200 Achromat, der von der ehemaligen Sternwarte Schriesheim nach Heilbronn gelangt war, und ein Vixen 80/910Mf in meiner eigenen Sammlung. Hier verschwand der Farbfehler erwartungsgemäß, und das Sonnenbild wurde deutlich kontrastreicher. Hier lohnt es sich tatsächlich, eine grüne Sonne zu beobachten, man kann deutlich höher gewinnbringend vergrößern. Soweit, so gut.
Der Wow-Effekt mit der monochromen Kamera
Anders als vor über 15 Jahren stehen mir nun auch einige Digitalkameras zur Verfügung. 2006 beschränkte sich meine Sonnenfotografie noch auf Einzelaufnahmen der gesamten Sonnenscheibe mit einer Nikon D50 DSLR. Um so verblüffter war ich von den Bildergebnissen des ersten Tests des Baader 7,5nm Solar Continuum Filters (erhältlich ab September 2022) am 150/2250 Zeiss AS mit Baader Herschelkeil und einer monochromen Kamera, die ich am Anfang dieses Berichts schon gezeigt hatte. Mit diesem großen Unterschied zwischen Graufilter und 7,5 nm Solar Continuum hätte ich nicht gerechnet, vor allem nicht an einem praktisch farbreinen Halb-Apo!
Ein paar Tage später hatte ich nach Ostern die nächste Chance. Diesmal kam mein kleiner Vixen 80/910Mf dran, den ich vor allem für H-alpha benutze. Dank f/11 ist er kein übler Farbwerfer, aber er zeigt doch schon etwas Farbe, wenn man höher vergrößert. Man merkt doch, dass Vixen hier keine japanische Optik verbaut hat.
Nun, zu einem günstigen Teleskop gehört ein günstiger Filter, also setzte ich zuerst den ASSF80 Filter Astrosolar-Folie ND5 in einer Fassung ohne Temperaturkompensation vor das Objektiv. Zusätzlich verwendete ich einen zweiten Graufilter mit ND1,8, um auf vergleichbare Belichtungszeiten zu kommen wie mit dem Baader 7,5 nm Solar Continuum.
Das Vorschaubild auf dem Laptop (diesmal mit SharpCap, mit dessen Kontrastbeurteilungsfunktion auch fokussiert wurde) war so lala, aber in den Daten steckte mehr: Die Bildbearbeitung mit Autostakkert und Registax lieferte ein ganz brauchbares, wenn auch überraschend streifiges Bild.
Nächstes Bild: Wieder mit Astrosolar-Folie, aber jetzt wurde der ND1,8 durch den 7,5nm Solar Continuum ersetzt: Die Vorschau war bereits deutlich schärfer und somit auch leichter zu fokussieren. Das Ergebnis wurde wieder durch Autostakkert und Registax gejagt und zeigt im Vergleich schon deutlich mehr:
Nach dem Test mit vergleichbaren Belichtungszeiten ist natürlich noch interessant, was mit kürzeren Belichtungszeiten geht. Dazu verwendete ich wieder den Vixen 80/910Mf mit Herschelkeil und ND3, ohne weitere Filter. Das Ergebnis war überraschend…Obwohl ich noch deutlich kürzer hätte belichten können, ist das Bild der ZWO ASI Mini unbrauchbar. Jede Menge Streifen. Da hilft auch Stacking und nachträgliches Einfärben nicht viel.
Also doch stärker filtern, damit die Kamera zufrieden ist? Soviel zu kurzen Belichtungszeiten…
Zum Abschluss also noch zwei Bilder, diesmal nicht mit Folie, sondern mit Herschelkeil, ND3 und ND0,9 bzw. 7,5nm Solar Continuum. Zuerst mit dem ND0,9, dann mit dem Baader 7,5nm Solar Continuum:
Auch hier ist noch einmal ein deutlicher Kontrastgewinnzu sehen. Überraschend ist auch, wie gut die Astrosolar-Folie im Vergleich abschneidet – aber eine höhere Vergrößerung war bei dem Seeing nicht sinnvoll.
DSLR und Systemkameras – Die Sonne in Farbe
Was bleibt jetzt noch? Natürlich die ganze Sonne, mit einer Farbkamera. Ich griff zur Panasonic G91; der MFT-Sensor ist bei 910mm Brennweite groß genug. Da die Kamera nicht per PC gesteuert werden kann, musste über den Monitor fokussiert werden. Nicht ganz trivial im Sonnenschein…
Hier machte sich dann wieder bemerkbar, dass bei einer Farbkamera und einem Farbfilter nur ein Teil des Sensors genutzt wird; die roten und blauen Pixel liegen im Dunkeln. Daher sind die Unterschiede nicht so deutlich; dafür hat Autostakkert Probleme mit 24-Megapixel-Dateien, und die Wavelets von Registax waren praktisch ohne Effekt. Stattdessen habe ich das gestackte Bild dann in Luminar bearbeitet, mit Schärfen und Detailverbesserung.
Einmal ND3 und ND09 am Herschelkeil: Es gibt einige Stacking-Artefakte, aber sonst nicht wesentlich schlechter als im Anschluss mit ND3 und Solar Continuum Filter.
Fazit
Mein Fazit des Tests ist zweigeteilt. Zuerst einmal der visuelle Einsatz:
Für Benutzer von Achromatenlohnt sich der Filter eindeutig, da die Teleskope dann endlich auch an der Sonne scharfe Bilder bei höherer Vergrößerung zeigen.
An hochwertigen, farbreinen Apochromatenist der Effekt subtiler. Am Apo lohnt sich der Baader 7,5nm Solar Continuum Filter (540nm) wohl vor allem, wenn man wirklich auf feine Details bei hoher Vergrößerung aus ist und nicht nur gelegentlich beobachtet. Am Herschelkeil ist mir ein einfacher Polfilter zur Lichtdämpfung bei gleichzeitig weißem Sonnenbild lieber.
Fotografischsieht es ganz anders aus. Wer ernsthaft die Sonne fotografiert und eine Schwarzweiß-Kamera verwendet, wird enorm von dem Baader Solar Continuum Filter profitieren, auch am Apochromat. An Spiegelteleskopen dürfte der Effekt ähnlich beeindruckend sein.
Wer dagegen nur mit einer Farb-DSLRdie gesamte Sonne fotografiert und ggf. auch ohne Stacking arbeitet, wird weniger von dem Filter profitieren, da nur die Hälfte der Pixel genutzt wird. Hier ist der Kontrastgewinn ähnlich dem visuellen Eindruck und hängt davon ab, wie stark der Farbfehler des Teleskops ist.
Nachtrag
Seit dem Test ist einige Zeit vergangen, und ich habe mir noch eine neue Kamera geleistet: Eine monochrome, gekühlte Astro-Kamera, die QHY 163M. Mit der konnte ich zwar noch nicht auf die Weißlicht-Sonne halten, habe aber auch einmal den Mond mit SolarContinuum-Filter, ED80/600 und 2,25x Q-Barlow anvisiert. Nicht ganz schlecht für den ersten Schuss:
