M101 Extrem

Eine Schönwetterphase über mehrere Tage kündigte sich im Frühling 2025 an, so dass ich M101 mit dem Sky-Watcher ESPRIT 120ED ausbelichten wollte und für mich die Frage beantworten, bringt mehr Belichtungszeit wirklich mehr Ausbeute in Form von mehr Details?

Daneben wollte ich meine Vollformat-Kamera ZWO ASI2400MC Pro einsetzen, um ein möglichst optimales Ergebnis mit dem ESPRIT 120ED herauszuholen.

Eingesetztes Setup:

• Teleskop: Sky-Watcher ESPRIT 120ED
• Montierung: 10MICRON GM1000 HPS
• Flattner: Sky-Watcher 1.0x
• Kamera: ZWO ASI2400MC Pro (Vollformat)
• Steuerung: Primalucelab EAGLE-PC 4s mit NINA-Steuerungssoftware

Ich entschied mich für eine Belichtungszeit von 120 Sekunden pro Einzelbild, um ausgeprägte Gradienten in den Rohdaten zu vermeiden. Zudem war das Himmelsmodell meiner 10MICRON GM1000 HPS-Montierung bereits seit mehreren Monaten nicht aktualisiert worden, weshalb ich bei längeren Belichtungszeiten Eiersterne in der Abbildung befürchtete.

Im nicht beschnittenen Vollformatbild oben, aufgenommen mit dem ESPRIT 120ED, ist eine deutliche Vignettierung erkennbar. Dies stellte jedoch kein Problem dar, da M101 kein formatfüllendes Objekt ist und ich ohnehin plante, den gestackten Bildausschnitt in der Nachbearbeitung zuzuschneiden.

Die Seeing-Bedingungen variierten während der vier Aufnahmesessions zum Teil erheblich, was sich deutlich in der Qualität der Einzelbilder widerspiegelte. Insbesondere die zeitweise stark erhöhten FWHM-Werte (Full Width at Half Maximum) – ein Indikator für die Schärfe der Sternabbildung – führten dazu, dass eine Vielzahl der Aufnahmen nicht meinen Ansprüchen entsprach. Um die Gesamtbildqualität des finalen Ergebnisses nicht zu beeinträchtigen, war eine konsequente Aussortierung minderwertiger Rohdaten erforderlich, was in Pixinsight mit Hilfe eines Skriptes kompfortabel möglich ist.

Nachbearbeitung

Die Bildbearbeitung habe ich ausschließlich in Pixinsight mit den Tools BlurXTerminator, NoiseXTerminator und StarXTerminator durchgeführt.

Fazit und Erkenntnisse

• Kameras mit kleinen Pixeln (~3–4 µm) sind besonders vorteilhaft bei der Aufnahme von Galaxien oder kleinen planetarischen Nebeln, da sie eine höhere Abtastfrequenz (Sampling) ermöglichen. Dies führt zu einer feineren Detailauflösung im Bild, vorausgesetzt, die Optik und das Seeing lassen diese Detailtiefe auch tatsächlich zu. Kleine Pixel „sehen“ kleinere Strukturen im Objekt, was bei kompakten Deep-Sky-Zielen besonders wichtig ist.
• Ungünstige Seeing-Bedingungen wirken sich bei Teleskopen mit längerer Brennweite besonders stark aus, da diese Systeme empfindlicher auf atmosphärische Turbulenzen reagieren. Das Seeing begrenzt die effektive Auflösung, unabhängig von der theoretischen Leistungsfähigkeit des optischen Systems. Eine lange Brennweite bringt daher unter schlechtem Seeing oft keinen Detailgewinn, sondern kann im Gegenteil zu weicheren, unschärferen Sternabbildungen führen.
• Kleine Deep-Sky-Objekte, wie etwa viele Galaxien, lassen sich erst ab einer effektiven Brennweite von etwa 700–800 mm sinnvoll abbilden, da sie bei kürzeren Brennweiten zu klein erscheinen, um feine Strukturen erfassen zu können. Eine entsprechend hohe Brennweite sorgt für eine bessere Bildskalierung (Image Scale), wodurch mehr Details im Zielobjekt erkennbar werden – vorausgesetzt, das Seeing und die Nachführung sind stabil genug.
• Eine höhere Anzahl an Einzelaufnahmen führt nicht zwangsläufig zu einer besseren Bildqualität. Entscheidend ist vielmehr die Qualität der Einzelbilder – insbesondere in Bezug auf Schärfe (z. B. gemessen über FWHM), Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) und Nachführgenauigkeit. Viele mittelmäßige oder verrauschte Aufnahmen können das Endergebnis sogar verschlechtern oder den Bearbeitungsaufwand deutlich erhöhen. Es ist daher oft effektiver, selektiv nur qualitativ hochwertige Subframes zu stacken.