Sicht, Seeing und Transparenz in der Astrofotografie

Von einem Kommentar auf eines meiner YouTube-Tutorials wurde ich angeregt, die Bedeutung der Begriffe „Sicht“, „Seeing“ sowie „Transparenz“ und ihre Bedeutung für die Astrofotografie genauer unter die Lupe zu nehmen.

1. Sicht

Das deutsche Wort „Sicht“ ist kein astronomischer Fachbegriff. Es wird umgangssprachlich für alles verwendet, was das Sehen beeinflusst – sei es Klarheit der Luft, Dunst oder Hindernisse. In der Astronomie wird diese allgemeine „Sicht“ jedoch in zwei klar getrennte Phänomene unterteilt: Transparenz und Seeing.

Manchmal sprechen wir sogar davon, dass die Sicht durch Gebäude, Bäume oder Berge behindert wird.

2. Transparenz

Für die Astrofotografie ist die atmosphärische Transparenz relevant. Darunter versteht man die Durchlässigkeit der Erdatmosphäre für elektomagnetische Strahlung, zu welcher auch das sichtbare Licht und der nahe Infrarotbereich gehören. Die Transparenz wird primär beeinflusst durch die Luftfeuchtigkeit und durch Staubpartikel. Diese streuen das Licht und erhöhen damit die Helligkeit des Himmelshintergrunds, was sich sowohl auf die Milchstraßenfotografie als auch auf die Deep-Sky-Fotografie negativ auswirkt.

Hier ein Beispiel: Im Jahr 2020 behinderte mangelnde atmosphärische Transparenz im Harz den Blick auf die Perseiden.

Perseiden: aufgenommen im Harz in 2020 bei schlechtem Seeing

In Horizontnähe wird der Lichtweg durch dickere Luftschichten verlängert. Das führt dazu, dass die Transparenz abnimmt.

Viele Astrofotografen benutzen die App „Clear Outside“. Dort wird die „Visibility“ angegeben. Diese bezieht sich ausschließlich auf die atmosphärische Transparenz, wie ich selbst erst im Laufe der Zeit gelernt habe. Die Visibility kann in diesem Sinn für die Planung von Fotoprojekten verwendet werden. Bedingt durch Temperaturschwankungen kann sich die atmosphärische Transparenz im Laufe einer Nacht ändern, aber nicht innerhalb von Minuten.

3. Seeing

Der Begriff des „Seeings“ dagegen bezieht sich auf Turbulenzen in der Erdatmosphäre, welche durch unterschiedliche Lufttemperaturen ausgelöst werden. Dabei bleibt die atmosphärische Transparenz außen vor.

Schlechtes Seeing lässt Sterne mit bloßem Auge stärker funkeln und bläht im Teleskop vorhandene Sternscheibchen auf. Feine Details an Planeten verschwimmen oder „wabern“. Je größer die Öffnung eines Objektivs oder Teleskops ist, um so stärker machen sich Einflüsse des Seeings in den Fotos bemerkbar.

Wie das untenstehende Bild zeigt, führen Turbulenzen in Luftschichten dazu, dass das aus der oberen Atmosphäre kommende Licht unregelmäßig gebrochen wird. Ausgelöst wird dieser Effekt durch Unebenheiten am Boden, über die die Luft strömt, oder auch durch die Wetterlage. So ist die Luft hinter einer Kaltfront häufig turbulent.

Entstehung optischer Turbulenzen in der Erdatmosphäre, der Ursache für das Seeing

Weltraumteleskope, wie bpsw. Hubble, die außerhalt der Atmosphäre stationiert sind, haben deshalb perfekte Seeing-Bedingungen. Profis messen das Seeing mit einem sogenannten Seeing Monitor. Wir Hobby-Astrofotografen müssen uns damit begnügen, die Auswirkungen in unseren Instrumenten wahrnehmen zu können. In Extremfällen kann sich das Seeing innerhalb kurzer Zeitspannen ändern.

Bei der Fotografie von Mond und Planeten ist es deshalb sinnvoll, mindestens 100 Fotos aufzunehmen und die besten davon auszuwählen, um sie hinterher zu einem finalen Bild zu stacken.

Das Seing lässt sich schlechter vorhersagen als die atmosphärische Transparenz. Seit 2005 gibt es dafür aber „Astronomy Seeing“ von meteoblue: https://content.meteoblue.com/de/privatkunden/webseiten-hilfe/freizeit-und-sport/astronomy-seeing .

Einen deutschen Begriff für das Seeing gibt es leider nicht.

Fazit

Während die atmosphärische Transparenz geräteunabhängig ist und von Apps vorhergesagt wird, ist es mit dem Seeing schwieriger. Die Beurteilung hängt von den eingesetzten Geräten ab und Vorhersagen können nur der groben Orientierung dienen.

Sollten Fragen offengeblieben sein, schreib sie bitte in die Kommentare. Ich werde mich bemühen, sie zu beantworten.

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