Infrarot-Licht

In viele industriellen Anwendungen und auch in der normalen Fotografie stört das Infrarot-Licht (IR) erheblich. Vielfach sind refraktive Elemente im Strahlengang und die haben abhängig von der Wellenlänge unterschiedliche Foki. Selbst gute Apochromaten sind für das IR-Licht nicht korrigiert und würden eine separate Fokusierung erfordern. (Eine kleine Ausnahme bildet hier nur der TOA von Takahashi.) In diesen Bereichen ist es also notwendig das Wellenlängenspektrum zu begrenzen, um scharfe Abbildungen erzielen zu können.

Im astronomischen Bereich spielen aber die Wellenlängen zwischen 700nm und 1000nm eine wichtige Rolle. Langwelliges Licht wird von der Atmosphäre erheblich weniger gestört und es sind schärfer Aufnahmen möglich. Dieser Effekt konkurriert aber mit der Tatsche, dass die Auflösung eines Teleskopes auch von der Wellenlänge abhängt. Es ist also eine Frage des Seeings, welche Wellenlänge die beste Auflösung verspricht. Je turbulenter die Luft, umso längere Wellenlängen würde man verwenden wollen, je besser das Seeing, desto kurzwelliger wird man bleiben. Neben diesen Effekten spielt auch noch die Empfindlichkeit der CCD-Chips im IR-Licht eine gewichtige Rolle. Typischerweise bricht die Empfindlichkeit der CCD-Chips jenseits der 750nm deutlich ein. Die optimale Wellenlänge ist also eine Frage der Teleskopöffnung, des Seeings und der Empfindlichkeit des CCD-Chips. Auch hier ist es schwer pauschale Empfehlungen abzugeben, aber der IR-742 von Astronomik stellt für die meisten Planetenfotografen eine gut Alternative dar.

Aber selbst wenn man eine Spiegeloptik hat und keine Linsen im System stecken, muss man den Wellenlängenbereich bescheiden. Der Grund hierfür ist die atmosphärische Dispersion. Was die Linse im Kleinen macht, verursacht sie Atmosphäre im Großen. Die Lichtstrahlen werden in der Atmosphäre abhängig von ihrer Wellenlänge unterschiedlich stark gebrochen. Würde man also bei Farb-Aufnahmen das IR-Licht nicht abschneiden, würde auch das IR-Licht zu Unschärfen führen. Das ist auch der Grund, warum man nach der Prozessierung der Farbbilder einen sogenannten RGB-Ausgleich vornehmen muß. Die atmosphärische Dispersion führt zu einer Verschiebung des Blau- und Rot-Kanals gegenüber dem Grün-Kanal.

Neben den geringeren Einflüssen des Seeings auf das Bild, gibt es noch einen zweiten Grund das IR-Licht zu nutzen. Beim Mars und nur beim Mars werden die Albedo-Strukturen im IR kontrastreicher. Je kontrastreicher aber ein Detail ist, desto leichter kann es aufgelöst werden. Diesen Effekt kennt man als Kontrastübertragungsfunktion oder auch als MTF (Modulation Transfer Function).

Etwas exotischer dagegen sind die IR-Strukturen der Venus-Wolken. Normalerweise würde man hier leichter im UV Erfolg haben.