Baader UBVRI Bessel-V-Filter - photometrisch

Filter für die Astrofotografie werden ständig verbessert, um sie an moderne Abbildungssysteme und veränderte Umweltbedingungen anzupassen. Unsere CMOS-optimierten Schmalbandfilter sind das beste Beispiel für diesen Entwicklungs- und Forschungsprozess. An die Filter, die nicht für schöne Bilder, sondern für die Wissenschaft eingesetzt werden, werden andere Anforderungen gestellt: Sie müssen Daten liefern, die auch mit jahrzehntealten Datensätzen vergleichbar sind. Neuentwicklungen dürfen daher nur die Herstellung und Handhabung verbessern, ohne die Filtereigenschaften selbst zu verändern.

Die heute für die wissenschaftliche Photometrie mit digitalen Sensoren verwendeten Filter gehen auf die von Johnson und Cousins eingeführten Filtersätze zurück, die in den 1950er bis 1970er Jahren entwickelt und in den 1990er Jahren von M. Bessel für CCD-Kameras angepasst wurden - jeweils mit den damals verfügbaren Techniken.

Die ursprünglichen UBV-Filter bestanden aus farbigem Glas, teilweise sogar ohne Schutzbeschichtung. Deshalb funktionierte zum Beispiel der V-Filter wunderbar an trockenen Beobachtungsplätzen. Da sein BGT39-Material jedoch ungeschützt der Umwelt ausgesetzt war und hygroskopische Eigenschaften hatte, alterte es bei hoher Luftfeuchtigkeit: Unter ungünstigen Bedingungen wurde es also schnell trüb.

Ein weiteres Merkmal der ursprünglichen Filter bestand darin, dass z. B. der Bandpassfilter Cousins Ic am roten Ende offen war, so dass der Sensor oder der Film - und nicht der Filter selbst - die Empfindlichkeit am roten Rand des Spektrums begrenzte. Am blauen Ende des Spektrums hingegen war eher die Atmosphäre (Luftfeuchtigkeit, Höhe des Beobachtungsortes) als der Filter ein limitierender Faktor. Trotz dieser Nachteile wurden Tausende von Beobachtungen mit UBV-Filtern und den darauf basierenden Filtersystemen gemacht.

Wer heute Filter entwickelt, hat viel mehr Möglichkeiten, die spektralen Transmissionseigenschaften zu beeinflussen. Während die ursprünglichen Filter aus Farb- und Schutzgläsern unterschiedlicher Dicke und Transmission bestanden, die obendrein nicht alterungsbeständig waren, können wir heute dielektrische Filter herstellen, deren Eigenschaften sehr gut definierte Transmissionsfenster erlauben - allerdings sind diese steiler als die ursprünglichen Transmissionsfenster und abhängig vom Öffnungsverhältnis. An schnellen Teleskopen mit f/2-f/4 arbeiten sie etwas anders als an langsamen Teleskopen mit f/8, und da sich auch der Einfallswinkel des über das Gesichtsfeld verteilten Lichts ändert, ergeben sich an modernen Teleskopen mit großen CCD-Sensoren einige neue Probleme, die an alten, langsamen Teleskopen mit Filmkameras unbekannt waren. Ein moderner photometrischer Filter muss daher keine perfekt abgegrenzten Transmissionsfenster mit steilen Rändern liefern, sondern Daten, die mit den alten Datensätzen vergleichbar sind (und sei es nur durch die Verwendung zuverlässiger Konvertierungsalgorithmen).

Das UBVRI-System wurde in den 1950er Jahren für das 0,9-m-Teleskop des McDonald-Observatoriums entwickelt und bestand zunächst aus einem Johnson-UBV-Filtersatz, der später von Cousins um die R- und I-Filter für den roten Bereich des Spektrums erweitert wurde. Die Filter des erweiterten UBVRI-Systems nach Johnson und Cousins umfassen:

U - Ultraviolett, mit einem Transmissionsfenster zwischen etwa 320 und 400 nm

B - Blau, mit einem Transmissionsfenster zwischen etwa 400 und 500 nm

V - Sichtbar, mit einem Transmissionsfenster zwischen etwa 500 und 700 nm

R - Rot, mit einem Transmissionsfenster zwischen etwa 550 und 800 nm

I - Infrarot, mit einem Transmissionsfenster zwischen ca. 700 nm und 900 nm.

Nach dem damaligen Stand der Technik hatten die Filter unterschiedliche Dicken und Durchlässigkeitswerte sowie keine scharf definierten Kanten (falls vorhanden). Ihr Spektrum entspricht daher einer Kurve und nicht einem Plateau.

Bessel-Filter für das digitale Zeitalter

1990 beschäftigte sich M. S. Bessel mit dem Thema, um eine Filterkombination für die neuen CCD-Kameras zu finden, die sich zu dieser Zeit zunehmend verbreiteten. Diese Bessel-UBVRI-Filter sind noch heute Standard und werden auch in Amateurkreisen wie der AAVSO am häufigsten verwendet. Insbesondere der V-Filter hat sich als preiswerter Einstieg in die Photometrie erwiesen: Er entspricht in etwa der visuellen Helligkeit; da nur ein Messwert verwendet wird, ist dies optimal zum Kennenlernen der Technik.

Seit 2010 bietet Baader Planetarium photometrische UBVRI-Filter nach Bessel an, die mit einer dielektrischen Beschichtung die Farbgläser vor Alterung schützen und gleichzeitig die gewünschten Transmissionseigenschaften bieten. Das ist keineswegs selbstverständlich: Vergleiche der AAVSO haben leider gezeigt, dass nicht jedes moderne "Bessel-Filter" tatsächlich die unregelmäßigen Flanken echter Bessel-Filter aufweist, sondern dass es oft Plateaus mit steilen Flanken gibt. Diese steilen Flanken sind mit dielektrischen Filtern leicht zu erreichen, aber die damit gewonnenen Daten sind einfach nicht oder nur schwer mit den alten Datensätzen vergleichbar. Vergleichen Sie selbst: Die Transmissionsspektren finden Sie in der Produktbeschreibung.

Wir konnten die Eigenschaften unserer bisherigen, Bessel-kompatiblen UBVRI-Filter nicht weiter verbessern - aber wir konnten die Filter besser machen. Die neue Generation der Baader Planetarium UBVRI-Filter, die Ende 2021 auf den Markt kommt, ist ein modernes Filter-Set, das voll kompatibel zu den Eigenschaften der ursprünglichen Bessel-Filter ist und gleichzeitig den modernen Anforderungen an zeitgemäße Filter entspricht:

Die photometrischen Filter haben nun die gleichen Dicken wie alle anderen Baader-Filter:

2 mm Filterstärke für alle Filter bis zur Größe 2" montiert (1,25", 31 mm, 36 mm, 2")

3 mm Filterstärke für alle Größen darüber (50,4 mm, 50 x 50 mm, 65 x 65 mm)

Das bedeutet, dass sie in jedes handelsübliche Filterrad passen, für das die ursprünglichen Filter oft einfach zu dick waren und nicht sicher befestigt werden konnten.

Sie sind parfokal mit allen anderen Baader-Filtern gleicher Größe und jetzt auch in Größen bis zu 100x100mm erhältlich - groß genug auch für moderne, professionelle Sensoren oder optimal für die einfache Handhabung in den gängigen Filterfassungen für Amateurteleskope.

Die Beschichtung aller photometrischen Filter wird in der gleichen Technologie hergestellt wie die CMOS-optimierten Schmalband- und LRGB-Filter. Auch hier gilt die lebenslange Life-Coat™-Garantie.

• Baader UBVRI-U Bandpassfilter, geeignet von f/15 bis f/1.8
• Klassisches photometrisches Filter mit Transmission nach Bessel - parfokal mit allen Baader-Filtern gleicher Größe
• Gefertigt mit modernster Ionenstrahl-Beschichtungstechnologie / Tageslichttauglich
• Reflex-Blocker™ hartvergütet und planoptisch poliert - mit versiegelten Vergütungsrändern
• Rundum geschwärzte Ränder, mit Filter-Lead-Side-Indikator in Form eines teleskopseitigen schwarzen Außenrandes
• Gleichermaßen geeignet für moderne CMOS-Kameras wie auch für ältere CCD-Kameratechnologien