{"id":6732,"date":"2025-05-05T07:47:22","date_gmt":"2025-05-05T05:47:22","guid":{"rendered":"https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/?p=6732"},"modified":"2025-05-27T19:15:10","modified_gmt":"2025-05-27T17:15:10","slug":"artikel-mono-und-farbkameras","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/index.php\/wordpress\/2025\/05\/05\/artikel-mono-und-farbkameras\/","title":{"rendered":"Artikel: Mono- und Farbkameras"},"content":{"rendered":"\n<div class=\"wp-block-group\"><div class=\"wp-block-group__inner-container is-layout-flow wp-block-group-is-layout-flow\">\n<p><strong>Mono- und Farbkameras<\/strong> &#8211; By Philipp Lechner<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-group\"><div class=\"wp-block-group__inner-container is-layout-flow wp-block-group-is-layout-flow\">\n<p>Eines der meistdiskutierten Themen in der Hobbyastronomie neben den Fragen \u201eRefraktor oder Reflektor\u201c, \u201eVisuelle Astronomie oder Astrofotografie\u201c und nat\u00fcrlich \u201eIst die Erde flach?\u201c, ist die Frage \u201eMonokameras oder Farbkameras\u201c.<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n<p>Wie bei all diesen Fragen (au\u00dfer bei einer) gibt es nur eine richtige Antwort: Kommt drauf an.<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n<!--more-->\n\n\n\n<p>Ob Mono- oder Farbkamera, jede hat ihre Anwendungsm\u00f6glichkeiten, St\u00e4rken und Schw\u00e4chen. Da sich diese aber oft \u00fcberschneiden, kommt es zu hitzigen Diskussionen, in denen auch viele Mythen und Missverst\u00e4ndnisse immer wieder als Argumente gebracht werden.<\/p>\n\n\n\n<p>Ich will hiermit versuchen, diese Mythen, sowie \u00fcber die Vor- und Nachteile, aber als erstes, \u00fcber die eigentlichen Unterschiede von Mono- und Farbkameras aufzukl\u00e4ren.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Die Unterschiede<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Monochromatische Kameras (von hier an als Monokamera bezeichnet) und Farbkameras (von hier an als OSC, <strong>O<\/strong>ne <strong>S<\/strong>hot <strong>C<\/strong>amera bezeichnet) unterscheiden sich grunds\u00e4tzlich weniger, als man annehmen w\u00fcrde. Der einzige Unterschied besteht darin, dass sich bei den Sensoren von Farbkameras zwischen der Photodiode, die Licht in elektrische Spannung umwandelt, und der Mikrolinse, die das Licht auf die Photodiode fokusiert, ein Farbfilter befindet.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large is-resized\"><a href=\"https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Pixel-Image-Sensor-scaled.webp\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Pixel-Image-Sensor-1024x683.webp\" alt=\"\" class=\"wp-image-6734\" width=\"529\" height=\"353\" srcset=\"https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Pixel-Image-Sensor-1024x683.webp 1024w, https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Pixel-Image-Sensor-300x200.webp 300w, https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Pixel-Image-Sensor-768x512.webp 768w, https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Pixel-Image-Sensor-1536x1024.webp 1536w, https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Pixel-Image-Sensor-2048x1365.webp 2048w, https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Pixel-Image-Sensor-2000x1333.webp 2000w\" sizes=\"auto, (max-width: 529px) 100vw, 529px\" \/><\/a><figcaption>Plasma-Therm &#8211; Bringing Micro-lenses Into Focus<br><a href=\"https:\/\/corial.plasmatherm.com\/en\/blog\/bringing-micro-lenses-into-focus\">https:\/\/corial.plasmatherm.com\/en\/blog\/bringing-micro-lenses-into-focus<\/a><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Es gibt rote, gr\u00fcne und blaue Filter, die nur rotes gr\u00fcnes oder blaues Licht auf den Sensor fallen lassen. Die Photodioden selbst k\u00f6nnen nicht zwischen Farben unterscheiden. K\u00f6nnte man die Farbfilter vom Sensor entfernen, h\u00e4tte man aus einer Farbkamera eine Monokamera gemacht.<\/p>\n\n\n\n<p>Manche kratzen die Mirkolinsen und Filter vom Sensor, um eine Monokamera zu erhalten (bitte nicht zuhause nachmachen).<\/p>\n\n\n\n<p>Die Farbfilter auf jedem Pixel werden in einer bestimmten Reihenfolge angeordnet. Die h\u00e4ufigste Anordnung ist Rot, Gr\u00fcn, Gr\u00fcn, Blau. Dies nennt man die Bayer-Matrix (nach dem Erfinder Bryce E. Bayer).<\/p>\n\n\n\n<p><a href=\"https:\/\/commons.wikimedia.org\/wiki\/File:Bayer_pattern_on_sensor.svg\"><\/a><\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full is-resized\"><a href=\"https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Bayer_pattern_on_sensor.svg_.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Bayer_pattern_on_sensor.svg_.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-6735\" width=\"428\" height=\"278\" srcset=\"https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Bayer_pattern_on_sensor.svg_.png 700w, https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Bayer_pattern_on_sensor.svg_-300x195.png 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 428px) 100vw, 428px\" \/><\/a><figcaption><a href=\"https:\/\/commons.wikimedia.org\/wiki\/File:Bayer_pattern_on_sensor.svg\"><\/a>Wikipedia &#8211; Bayer-Sensor<br><a href=\"https:\/\/commons.wikimedia.org\/wiki\/File:Bayer_pattern_on_sensor.svg\">https:\/\/commons.wikimedia.org\/wiki\/File:Bayer_pattern_on_sensor.svg<\/a><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Somit werden 25% des Sensors von roten Filtern, 25% von blauen und 50% von gr\u00fcnen Filtern bedeckt. Diese Anordnung hat sich bei Farbkameras in der (terrestrischen) Fotografie bew\u00e4hrt und soll die Wahrnehmung des menschlichen Auges imitieren. Warum werden 50% f\u00fcr gr\u00fcnes Licht reserviert, wenn es auch blaues Licht sein k\u00f6nnte?<\/p>\n\n\n\n<p>Der Mensch ist f\u00fcr gr\u00fcnes Licht am empfindlichsten und erkennt daher in gr\u00fcnen Objekten den meisten Kontrast. Hat man sich au\u00dferdem jemals in der Natur umgesehen, wird man rasch feststellen k\u00f6nnen, dass es \u00fcberraschend viel Gr\u00fcn zu sehen gibt.<\/p>\n\n\n\n<p>Monokameras dagegen haben keine Bayer-Matrix. Rotes, gr\u00fcnes und blaues Licht f\u00e4llt gleicherma\u00dfen auf alle Pixel, wodurch man ein schwarz-wei\u00dfes Bild erh\u00e4lt.<\/p>\n\n\n\n<p>Trotzdem kann man mit Monokameras beeindruckende Farbbilder erstellen. Dies bewerkstelligt man mit der Nutzung verschiedener Filter, die man vor die Kamera selbst anbringt.<\/p>\n\n\n\n<p>F\u00fcr Breitbandobjekte wie z.B. Galaxien oder Kugelsternhaufen (dazu sp\u00e4ter mehr) verwendet man bei Monokameras in der Regel vier Filter. Zum einen rote, gr\u00fcne und blaue Filter um ein Farbbild zu erhalten, zum anderen einen sogenannten Luminanzfilter, um mehr Kontrast und Daten zu erhalten. Dieser blockiert nur das Licht im Infrarot- und Ultraviolettbereich des Farbspektrums (daher nennt man sie auch UV\/IR Cut Filter) und l\u00e4sst den Rest, ohne Farben zu unterscheiden, passieren.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Der Luminanzfilter<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Noch mehr als bei gr\u00fcnem Licht, kann das menschliche Auge Kontrast in Hell und Dunkel wahrnehmen. Da uns der Luminanzfilter nur Informationen dar\u00fcber liefert, wo ein Objekt hell und wo es dunkel ist, wirkt ein Bild kontrastreicher und damit detailreicher, je mehr Licht man mit einem Luminanzfilter aufnimmt. Typischerweise werden bei Bildern, die mit Monokameras erstellt werden, 50% der Belichtungszeit mit dem Luminanzfilter aufgenommen. Die restlichen 50% werden gleicherma\u00dfen f\u00fcr den roten, gr\u00fcnen und blauen Filter verwendet.<\/p>\n\n\n\n<p>Die M\u00f6glichkeit, Licht ungehindert (also ohne Farbfilter) in den Sensor eintreten zu lassen, hat eine OSC nicht. Hier wird das Licht immer gefiltert.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Die Effizienz der Filter und Sensoren<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Jeder Filter besitzt unterschiedliche Effizienzen bzw. Transmissionsraten, also wie viel gew\u00fcnschtes Licht der Filter passieren l\u00e4sst und wie viel unerw\u00fcnschtes Licht der Filter blockiert. Eine Transmission von 90% bedeuten etwa, dass 90% der Photonen durchgelassen werden und 10% reflektiert werden und somit verloren gehen.<\/p>\n\n\n\n<p>Bei Sensoren bedeutet Quanteneffizienz, wie viele der Photonen in Elektronen umgewandelt werden.<\/p>\n\n\n\n<p>Im unteren Bild sieht man auf der Y-Achse die Quanteneffizienz der jeweiligen Filter eines Farbsensors und in grau die Effizienz der Monovariante des gleichen Sensors (hier Sony IMX265).<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large is-resized\"><a href=\"https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Sony-IMX265_Absolute-QE.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Sony-IMX265_Absolute-QE-1024x502.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-6736\" width=\"714\" height=\"349\" srcset=\"https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Sony-IMX265_Absolute-QE-1024x502.jpg 1024w, https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Sony-IMX265_Absolute-QE-300x147.jpg 300w, https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Sony-IMX265_Absolute-QE-768x377.jpg 768w, https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Sony-IMX265_Absolute-QE-1536x753.jpg 1536w, https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Sony-IMX265_Absolute-QE-2048x1004.jpg 2048w, https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Sony-IMX265_Absolute-QE-2000x981.jpg 2000w\" sizes=\"auto, (max-width: 714px) 100vw, 714px\" \/><\/a><figcaption>Allied Vision &#8211; Alvium 1800 C-319<br><a href=\"https:\/\/www.alliedvision.com\/en\/products\/alvium-configurator\/alvium-1800-c\/319\/\">https:\/\/www.alliedvision.com\/en\/products\/alvium-configurator\/alvium-1800-c\/319\/<\/a><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Hier sieht man, dass die OSC eine maximale Effizienz von ca. 57% beim gr\u00fcnen Filter aufweist, die Monovariante hingegen eine maximale Effizienz von ca. 64% (moderne Sensoren erreichen bei OSC ein Maximum von 80%, Mono ein Maximum von 91%).<\/p>\n\n\n\n<p>Bei der Quanteneffizienz von 91% eines Monosensors ist jedoch nicht die Transmission der ben\u00f6tigten Filter mit inbegriffen, welche (bei modernen Filtern) bei \u00fcber 95% liegt.<\/p>\n\n\n\n<p>Gehen wir davon aus, dass 100 Photonen durch einen modernen Filter (Transmission 95%) und dann auf einem modernen Monosensor (QE 91%) landen. Theoretisch werden hier maximal 86 Photonen in Daten umgewandelt.<\/p>\n\n\n\n<p>Fallen die gleichen 100 Photonen auf einen Farbsensor, werden maximal nur 80 Photonen aufgenommen.<\/p>\n\n\n\n<p>Je nach Wellenl\u00e4nge des einfallenden Lichts unterscheiden sich diese Werte nat\u00fcrlich. Ein Licht, welches die Wellenl\u00e4nge 656nm besitzt (H\u03b1) wird beim IMX265 Monosensor nur zu ca. 53% umgewandelt. Die Wellenl\u00e4nge des Lichts sieht man beim obigen Bild auf der Y-Achse<\/p>\n\n\n\n<p>Allgemein kann man sagen, dass Monokameras effizienter als Farbkameras sind.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Die \u00dcberschneidung der Filter<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Sehen wir uns nochmals das Bild von oben an, kann man eine weitere Eigenheit der OSC erkennen. Die Transmissionen der verschiedenen Filter \u00fcberschneiden sich.<\/p>\n\n\n\n<p>Empf\u00e4ngt ein Farbsensor beispielsweise ein Licht der Wellenl\u00e4nge 625nm, was unser Auge als orange wahrnehmen w\u00fcrde, f\u00e4llt eine gro\u00dfe Menge des Lichts durch den roten Filter, eine kleinere Menge wird aber auch durch den gr\u00fcnen Filter durchgelassen. Nimmt man viel rot und mischt ein wenig gr\u00fcn dazu, erh\u00e4lt man orange, also genau das, was auch ein Auge wahrnehmen w\u00fcrde.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full is-resized\"><a href=\"https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Transmission-LRGB.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Transmission-LRGB.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-6737\" width=\"619\" height=\"378\" srcset=\"https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Transmission-LRGB.png 682w, https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Transmission-LRGB-300x183.png 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 619px) 100vw, 619px\" \/><\/a><figcaption>Astroshop \u2013 Chroma Filter LRGB Set 36mm<br><a href=\"https:\/\/www.astroshop.de\/l-rgb-filter\/chroma-filter-lrgb-set-36mm\/p,70691\">https:\/\/www.astroshop.de\/l-rgb-filter\/chroma-filter-lrgb-set-36mm\/p,70691<\/a><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Oben sieht man die typischen Transmissionskurven eines Filtersets f\u00fcr Monokameras.<\/p>\n\n\n\n<p>Wird das Licht mit 625nm hintereinander erst von einem roten, dann einem gr\u00fcnen und schlie\u00dflich einem blauen Filter bei einer Monokamera aufgenommen, wird nur der rote Filter das Licht durchlassen und somit als rot interpretiert. Die Information, dass das Licht eigentlich orange ist, geht bei einer Monokamera verloren. Gelb-Oranges Licht mit der Wellenl\u00e4nge von ca. 590nm w\u00fcrde durch die Farbfilter gar nicht aufgenommen werden.<\/p>\n\n\n\n<p>Die Filter weisen deswegen dort eine L\u00fccke auf, damit das Licht von Natriumdampflampen, die fr\u00fcher als Stra\u00dfenlampen verwendet wurden, nicht aufgenommen wird.<\/p>\n\n\n\n<p>Filter der Firma Astronomik weisen zwar auch \u00dcberschneidungen auf, imitieren die Wahrnehmung des menschlichen Auges aber nicht so gut wie die Filter in Farbsensoren.<\/p>\n\n\n\n<p>Sehr anschaulich sieht man die Unterschiede, wenn man das volle Spektrum mit einer Farbkamera (oben) und einer Monokamera (unten) aufnimmt.<\/p>\n\n\n\n<p>Cloudynights &#8211; Loss of color diversity in LRGB photography when the filters do not overlap<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-gallery has-nested-images columns-default is-cropped wp-block-gallery-1 is-layout-flex wp-block-gallery-is-layout-flex\">\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><a href=\"https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/B6_realspec.jpeg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"338\" height=\"145\" data-id=\"6738\" src=\"https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/B6_realspec.jpeg\" alt=\"\" class=\"wp-image-6738\" srcset=\"https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/B6_realspec.jpeg 338w, https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/B6_realspec-300x129.jpeg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 338px) 100vw, 338px\" \/><\/a><\/figure>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><a href=\"https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/B6_RGBspec.jpeg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"394\" height=\"172\" data-id=\"6739\" src=\"https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/B6_RGBspec.jpeg\" alt=\"\" class=\"wp-image-6739\" srcset=\"https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/B6_RGBspec.jpeg 394w, https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/B6_RGBspec-300x131.jpeg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 394px) 100vw, 394px\" \/><\/a><\/figure>\n<figcaption class=\"blocks-gallery-caption\">Reales Spektrum vs RGB Spektrum<br><a href=\"https:\/\/www.cloudynights.com\/topic\/867680-loss-of-color-diversity-in-lrgb-photography-when-the-filters-do-not-overlap\/\">https:\/\/www.cloudynights.com\/topic\/867680-loss-of-color-diversity-in-lrgb-photography-when-the-filters-do-not-overlap\/<\/a><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Diese Unterschiede sind zugegebenerma\u00dfen ausschlaggebender in terrestrischer Fotografie, sollten aber nicht au\u00dfer Acht gelassen werden.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Breitband- und Schmalbandobjekte am Himmel und auf der Erde<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Unter Breitbandobjekte fallen Objekte deren Licht einen Gro\u00dfteil des Farbspektrums einnehmen. Dies sind z.B. Sterne (wie auch unsere eigene Sonne), Kugelsternhaufen, Galaxien und Reflexionsnebel, wobei Reflexionsnebel im Grunde Sternenlicht ist, welches einen Nebel erhellt.<\/p>\n\n\n\n<p>Auf der Erde geben z.B. LED Lampen ein breites Farbspektrum an Licht ab.<\/p>\n\n\n\n<p>Mit einer OSC nimmt man Breitbandobjekte folgenderma\u00dfen auf: draufhalten und abdr\u00fccken.<\/p>\n\n\n\n<p>Mit einer Monokamera verwendet man nacheinander die vorhin erw\u00e4hnten LRGB Filter (manchmal auch H\u03b1 z.B. bei Galaxien)<\/p>\n\n\n\n<p>Schmalbandobjekte hingegen geben ihr Licht haupts\u00e4chlich in einem schmalen Spektrum, also nur in bestimmten Wellenl\u00e4ngen ab. Dies sind Emisionsnebel, die, im Gegensatz zu Reflexionsnebel, nicht das Licht von Sternen streuen, sondern die Elemente des Nebels selbst emittieren Licht. Auch planetarische Nebel und Supernova\u00fcberreste z\u00e4hlen zu dieser Gruppe.<\/p>\n\n\n\n<p>Auf der Erde geben Natriumdampflampen oder rote, gr\u00fcne und blaue Laserpointer Licht in einem schmalen Spektrum ab.<\/p>\n\n\n\n<p>Die drei wichtigsten Elemente in der Schmalband-Astrofotografie geben Licht in folgenden Wellenl\u00e4ngen ab:<\/p>\n\n\n\n<p>OIII (zweifach ionisierter Sauerstoff) bei 501nm, welches gr\u00fcn-blau erscheint.<\/p>\n\n\n\n<p>H\u03b1 (angeregter, nicht ionisierter Wasserstoff) bei 656nm, welches rot erscheint.<\/p>\n\n\n\n<p>SII (einfach ionisierter Schwefel) bei 672nm, welches tief rot erscheint.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><a href=\"https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/B6_wavelengths.jpeg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"509\" height=\"385\" src=\"https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/B6_wavelengths.jpeg\" alt=\"\" class=\"wp-image-6740\" srcset=\"https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/B6_wavelengths.jpeg 509w, https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/B6_wavelengths-300x227.jpeg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 509px) 100vw, 509px\" \/><\/a><figcaption>Scott Tucker \u2013 Narrowband Imaging<br><a href=\"https:\/\/starizona.com\/blogs\/tutorials\/narrowband-imaging\">https:\/\/starizona.com\/blogs\/tutorials\/narrowband-imaging<\/a><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Da diese Elemente nur in diesen spezifischen Wellenl\u00e4ngen Licht abgeben, versucht man mithilfe von Filtern das restliche Licht abzublocken.<\/p>\n\n\n\n<p>Je mehr vom restlichen Spektrum durch diese Filter abgeblockt wird, desto mehr Lichtverschmutzung kann vermieden werden. Mit Schmalbandfiltern kann man beispielsweise sogar in einer Gro\u00dfstadt mit viel Lichtverschmutzung oder bei Vollmond Fotos machen.<\/p>\n\n\n\n<p>Je \u201eschmaler\u201c der Filter, also je weniger nicht erw\u00fcnschtes Licht er durchl\u00e4sst, desto teurer ist der Filter.<\/p>\n\n\n\n<p>Typischerweise werden Schmalband Filter als 7nm oder 3nm angeboten. Bei einem 3nm Filter wird beispielsweise nur Licht zwischen 654,5nm und 657,5nm durchgelassen, um H\u03b1-Licht einzufangen.<\/p>\n\n\n\n<p>Um Schmalbandobjekte mit einer Monokamera zu fotografieren, benutzt man SII-Filter, H\u03b1-Filter und OIII-Filter.<\/p>\n\n\n\n<p>Mit einer OSC empfiehlt es sich, sogenannte Dual Band Filter zu benutzen, wie den <em>Optolong <\/em><em>L<\/em><em>&#8211;<\/em><em>eXtreme<\/em><em>, der nur H\u03b1 und OIII passieren l\u00e4sst. Mit dem <\/em><em>Askar Colour Magic<\/em> kann man OIII und SII gleichzeitig fotografieren.<\/p>\n\n\n\n<p>Die Hubble Palette<\/p>\n\n\n\n<p>Bearbeitet man Schmalbandfotos, die mit einer Monokamera aufgenommen wurden, beginnt man mit drei verschiedenen schwarz-wei\u00df Bildern. Eines zeigt nur SII-Licht, eines nur H\u03b1-Licht und eines nur OIII-Licht. W\u00fcrde man diese Bilder naturgetreu einf\u00e4rben und dann \u00fcbereinanderlegen, h\u00e4tte man ein Bild welches nur gr\u00fcnliche (OIII) und rote (H\u03b1 und SII) Farben h\u00e4tte, was zwar n\u00e4her an der Realit\u00e4t w\u00e4re, optisch aber nicht sehr beeindruckend auss\u00e4he und wissenschaftlich nicht viel Aussagekraft bes\u00e4\u00dfe, da man schwer zwischen den beiden Rott\u00f6nen unterscheiden k\u00f6nnte.<\/p>\n\n\n\n<p>Daher werden solche Schmalbandbilder oft in Falschfarben dargestellt. Die popul\u00e4rste dieser Darstellungsweisen ist die Hubble Palette, welche als erstes beim ber\u00fchmten Bild des Adlernebels angewandt wurde \u2013 Die S\u00e4ulen der Sch\u00f6pfung. Dabei wurde OIII blau dargestellt, H\u03b1 gr\u00fcn und SII rot. So kann man die Regionen unterschiedlicher Elemente leichter unterscheiden.<\/p>\n\n\n\n<p>Diese Hubble Palette kann man auch bei OSC erreichen, indem man die oben erw\u00e4hnten Dual Band Filter verwendet. Bei den Fotos, die mit einem H\u03b1\/OIII-Filter aufgenommen wurden, f\u00e4llt das gesamte H\u03b1-Licht nur auf die Pixel mit einem roten Filter, w\u00e4hrend das gesamte OIII-Licht nur auf gr\u00fcne und blaue Pixel f\u00e4llt (Durch die \u00dcberschneidung der Filter f\u00e4llt ein geringer Prozentsatz von H\u03b1 auf gr\u00fcne und blaue Pixel, ein geringer Prozentsatz von OIII f\u00e4llt auf rote Pixel). Bei der Bearbeitung kann man die Farbkan\u00e4le spalten und erh\u00e4lt so ein H\u03b1 Bild und ein OIII Bild. Bei der Verwendung eines SII\/OIII-Filters erh\u00e4lt man im roten Kanal nun SII und nochmals OIII im gr\u00fcnen und blauen Kanal. Die beiden OIII Bilder kann man erneut stacken. So erh\u00e4lt man wie mit der Monokamera drei verschiedene Bilder, wobei jedes nur ein Element enth\u00e4lt und kann somit ebenfalls ein Bild mit der Hubble Palette erstellen.<\/p>\n\n\n\n<p>Viele Benutzer einer Farbkamera sparen sich den Mehraufwand um SII zu bekommen und erstellen HOO Bilder, welche nur zwei Farben haben.<\/p>\n\n\n\n<p>Somit w\u00e4hren nun alle Unterschiede zwischen Monokameras und Farbkameras besprochen. Kommen wir zu den Vor- und Nachteilen der jeweiligen Kameras. Hauptaugenmerk liegt hierbei auf Astro-Kameras, obwohl viele Argumente auch f\u00fcr DSLR zutreffen.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Kosten<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Bei einem ohnehin schon teuren Hobby sind Kosten mitunter einer der wichtigsten Aspekte, die es zu erw\u00e4gen gilt. Ohne Zweifel sind Monokameras der teurere Weg, den man einschlagen kann. Zum einen sind Monokameras im Vergleich zu Farbkameras teurer. Als Beispiel nehmen wir die beliebte ASI2600 der Firma ZWO, mit einem IMX571 Sensor von Sony. Die Farbvariante (ASI2600MC-P) kostet beim Hersteller $1.499, die Monovariante hingegen (ASI2600MM-P) $1.999, ein Preisunterschied von $500. Bei einem \u00f6sterreichischen H\u00e4ndler kostet die Farbvariante \u20ac2.499 und die Monovariante \u20ac3.211, also sogar ein Preisunterschied von \u20ac712.<\/p>\n\n\n\n<p>Der Grund, dass Monosensoren mehr kosten, obwohl eigentlich weniger drinnen steckt, ist, dass einfach mehr Farbsensoren hergestellt werden. Der Markt f\u00fcr Farbkameras ist gr\u00f6\u00dfer, die Anwendungsgebiete vielf\u00e4ltiger. Hingegen werden Monosensoren nur in sehr speziellen Gebieten, wie Astrofotografie, eingesetzt, dessen Marktanteil einfach viel kleiner ist. Doch nicht nur die Kameras selbst sind bei der Monofotografie teurer. Man darf nicht das ben\u00f6tigte Zubeh\u00f6r vergessen.<\/p>\n\n\n\n<p><em>F\u00fcr Monokameras ben\u00f6tigt man LRGB Filter. Je nach Hersteller, Qualit\u00e4t und die Gr\u00f6\u00dfe des Filters (meist 1,25&#8243; <\/em>oder 2&#8243;) k\u00f6nnen diese zwischen \u20ac200 und \u20ac2.000 kosten. Farbkameras ben\u00f6tigen diese Filter nicht. Will man Schmalbandaufnahmen machen, ben\u00f6tigen Monokameras SHO Filter. Hier kann ein einzelner Filter bereits bis zu \u20ac1.500 kosten. Bei Farbkameras kann man Dual Band Filter verwenden. Der Optolong L-eXtreme kostet \u20ac330.<\/p>\n\n\n\n<p>Da man f\u00fcr Monokameras normalerweise sieben unterschiedliche Filter verwendet, empfiehlt sich ein elektronisches Filterrad, welches computergesteuert wird und die unterschiedlichen Filter vor die Kamera rotiert. Ein Filterrad mit sieben Positionen kann zwischen \u20ac200 und \u20ac600 kosten. F\u00fcr Farbkameras verwendet man normalerweise ein bis drei unterschiedliche Filter. Auch hier kann man ein elektronisches Filterrad verwenden. Da man diese in einer Aufnahmenacht aber typischerweise nicht wechselt, reicht meist eine Filterschublade, bei der man den Filter manuell aus der Schublade zieht und einen anderen einsetzen kann. Diese kosten zwischen \u20ac100 und \u20ac200.<\/p>\n\n\n\n<p><em>Aus Gr\u00fcnden, auf die bei Zeit n\u00e4her eingegangen wird, empfiehlt es sich einen Fokussiermotor einzusetzen. Erwartungsgem\u00e4\u00df bringt ein solcher Motor ein Teleskop zur\u00fcck in den Fokus, falls sich dieser w\u00e4hrend der <\/em>Nacht wegen Temperaturschwankungen \u00e4ndert. Dieser kann zwischen \u20ac130 und \u20ac330 kosten. Fokussiermotoren werden auch oft bei Farbkameras eingesetzt, sind f\u00fcr Monokameras aber beinahe unumg\u00e4nglich.<\/p>\n\n\n\n<p>Wie man sehen kann, k\u00f6nnen sich die Kosten verdoppeln oder sogar verdreifachen, sollte man sich f\u00fcr eine Monokamera entscheiden. Da die Preise der Verk\u00e4ufer variieren und je nach Hersteller oft keine Grenzen nach oben gesetzt sind, wurden hier ungef\u00e4hre Werte angenommen, mit denen man rechnen kann.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Zeit<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Um das Thema Zeit ranken sich wohl die meisten Mythen. Die h\u00e4ufigsten sind folgende:<\/p>\n\n\n\n<p>\u201eDa man bei Monokameras vier Filter benutzen muss, braucht man viermal mehr Zeit als mit einer Farbkamera.\u201c<\/p>\n\n\n\n<p>\u201eWeil ich nicht viel Zeit unter dem Sternenhimmel habe, benutze ich eine Farbkamera. Weil man alle drei Farben auf einmal fotografiert, bin ich viel schneller.\u201c<\/p>\n\n\n\n<p>Doch die Mythen gehen auch in die andere Richtung:<\/p>\n\n\n\n<p>\u201eDa ich mit einer Monokamera 100% des Sensors f\u00fcr z.B. Rot benutze, bei Farbkameras jedoch nur 25%, bin ich mit einer Monokamera viermal schneller.\u201c<\/p>\n\n\n\n<p>Beides ist falsch. Warum, erkl\u00e4rt sich anhand eines einfachen Rechenbeispiels. Nehmen wir an, alle Filter haben eine Quanteneffizienz von 100% und einem stehen 3 Zeiteinheiten zur Verf\u00fcgung, welche insgesamt 3000 Photonen auf den Sensor fallen lassen. Person A nimmt mit einer Farbkamera durchgehend auf und erh\u00e4lt 750 rote Photonen, 1500 gr\u00fcne Photonen und 750 blaue Photonen. Person B mit einer Monokamera verzichtet auf den Luminanzfilter und nimmt nur mit RGB Filter auf. Person B erh\u00e4lt 1000 rote, 1000 gr\u00fcne und 1000 blaue Photonen. Beide Personen benutzen stetig 100% ihres Sensors und erhalten insgesamt alle 3000 Photonen, nur sind die Farben bei der Monokamera gleichm\u00e4\u00dfig aufgeteilt.<\/p>\n\n\n\n<p>Mit diesem Beispiel sieht man, dass weder die Mono- noch die Farbkamera viermal schneller ist.<\/p>\n\n\n\n<p>Diese Milchm\u00e4dchenrechnung geht aber nicht ganz auf, da die Realit\u00e4t etwas komplizierter ist.<\/p>\n\n\n\n<p>Die Effizienzen der Farbkameras sind generell schlechter als bei Monokameras. Dadurch gehen bei Farbkameras mehr Photonen verloren. Bei vielen Emissionsnebeln dominieren rote Photonen. Da Farbkameras im Vergleich zu Monokameras pro Zeiteinheit weniger rote Photonen auffangen k\u00f6nnen, bedeutet das, dass man mit einer Farbkamera mehr Zeit investieren muss, um auf die gleiche Anzahl an roten Photonen zu kommen. Im Beispiel verzichtet man au\u00dferdem auf den Luminanzfilter. W\u00fcrde man je 0,5 Zeiteinheiten f\u00fcr RGB und die restlichen 1,5 Zeiteinheiten f\u00fcr den Luminanzfilter verwenden, w\u00fcrde das Ergebnis sch\u00e4rfer und kontrastreicher wirken, zum Preis der Farbtreue. Bei einer Monokamera kann man selbst w\u00e4hlen, was einem wichtiger ist, bei einer Farbkamera hat man diese M\u00f6glichkeit nicht.<\/p>\n\n\n\n<p>Auf dem beliebten Astronomie-Forum <em>cloudynights.com <\/em>wurde ein Thread erstellt, der sich dieser Problematik genauer widmet, als ich es je k\u00f6nnte. Der Titel ist \u201eMonochrome vs One-Shot-Color \u2013 By The Numbers Please\u201c (Monochrom gegen Farbe \u2013 in Zahlen, bitte).<\/p>\n\n\n\n<p>Der Ersteller kam zu folgenden Ergebnissen:<\/p>\n\n\n\n<p>Nimmt man mit der Monokamera nur RGB Daten auf, kann die Farbkamera in der gleichen Zeit 1,33 mal mehr Photonen sammeln als die Monokamera.<\/p>\n\n\n\n<p>Nimmt man mit der Monokamera gleich verteilt LRGB Daten auf, sammelt die Monokamera 1,174 mal mehr Photonen als die Farbkamera.<\/p>\n\n\n\n<p>Je mehr Zeit man f\u00fcr den Luminanzfilter verwendet, desto schlechter steht es f\u00fcr die Farbkamera. Verwendet man 9 Zeiteinheiten f\u00fcr Luminanz und eine Zeiteinheit f\u00fcr RGB, kann man mit der Monokamera um 2,28 mal mehr Photonen auffangen.<\/p>\n\n\n\n<p>Unter folgendem Link kann man sich die Diskussion selbst durchlesen:<\/p>\n\n\n\n<p><a href=\"https:\/\/www.cloudynights.com\/topic\/682340-monochrome-vs-one-shot-color-%E2%80%93-by-the-numbers-please\/\">https:\/\/www.cloudynights.com\/topic\/682340-monochrome-vs-one-shot-color-%E2%80%93-by-the-numbers-please\/<\/a><\/p>\n\n\n\n<p>Auch bei Schmalbandaufnahmen punkten Monokameras, was Zeit anbelangt.<\/p>\n\n\n\n<p>Oft will man die gleiche Anzahl an H\u03b1, SII und OIII Licht aufnehmen. Mit einem Dual Band Filter auf einer OSC wird aber immer dreimal soviel OIII als H\u03b1 aufgenommen. Will man jedoch eine Stunde mehr H\u03b1 Daten haben, nimmt man mit einer Monokamera einfach eine Stunde mit einem H\u03b1 Filter auf. Da bei einem Farbsensor nur 25% des Sensors H\u03b1 Licht aufnehmen kann, ben\u00f6tigt man die vierfache Zeit, um zum gleichen Ergebnis zu kommen. Das gleiche Prinzip gilt bei einem OIII\/SII Filter. Die 75%, die f\u00fcr OIII aufgenommen werden, gehen nat\u00fcrlich nicht verloren, sind aber m\u00f6glicherweise nicht sehr hilfreich, will man in einer Nacht mit Mond aufnehmen.<\/p>\n\n\n\n<p>Kurz als Erkl\u00e4rung: Der Mond reflektiert Sonnenlicht, welches breitbandiges Licht ist. Man kann es mit Filtern also nicht komplett vom Sensor fernhalten. Da das meiste Licht jedoch abgeblockt wird, sind Aufnahmen in einer Mondnacht m\u00f6glich. Oft ist das OIII Signal eines Objekts jedoch sehr schwach und wird von Mondlicht \u00fcberschattet. H\u03b1 Signale sind oft viel kr\u00e4ftiger und der Einfluss von Mondlicht kleiner. Immer gilt jedoch: je weiter das Objekt, das man fotografieren will, vom Mond entfernt ist, desto besser.<\/p>\n\n\n\n<p>Anstatt bei einer Mondnacht also OIII aufzunehmen, kann man mit einer Monokamera diese N\u00e4chte komplett f\u00fcr H\u03b1 verwenden. Mit einer Farbkamera hat man keine Wahl, es wird immer beides aufgenommen.<\/p>\n\n\n\n<p>Ein h\u00e4ufiges Argument, das f\u00fcr OSC spricht, ist, dass man in einer einzigen Nacht ein komplettes Farbbild bekommt. Mit einer Monokamera kann es passieren, dass man zuerst Bilder mit dem roten und dem gr\u00fcnen Filter macht, bevor man aber die Chance hat, den blauen Filter zu verwenden, ziehen Wolken auf, und man muss bis zur n\u00e4chsten klaren Nacht warten, um ein vollst\u00e4ndiges Farbild zu erhalten. Eventuell kann diese klare Nacht auf sich warten lassen und so kann es passieren, dass das Objekt, welches man fotografieren wollte, bis zum n\u00e4chsten Jahr nicht mehr \u00fcber dem Horizont erscheint.<\/p>\n\n\n\n<p>Um dies zu verhindern, kann man die Filter w\u00e4hrend der Nacht \u00f6fters wechseln. So k\u00f6nnte man beispielsweise eine Abfolge erstellen, die 15 Aufnahmen mit dem L-Filter und nacheinander 5 mit dem R, G und B-Filter macht. Vielleicht sogar eine Abfolge mit LLLRGB. Mit dieser Taktik verhindert man ein unvollst\u00e4ndiges Bild, verliert aber auch mehr Zeit. Das Wechseln des Filters mit einem elektronischen Filterrad dauert ein paar Sekunden. Da jeder Filter in Kombination mit dem Teleskop einen unterschiedlichen Fokus besitzt (selbst, wenn die Filter als \u201eparfokal\u201c bezeichnet werden), sollte nach jedem Filterwechsel eine Autofokus Routine ausgef\u00fchrt werden (besitzt man einen Fokusiermotor), was wiederum mehrere Minuten dauern kann.<\/p>\n\n\n\n<p>Bei einer OSC sollte man bei Temperaturschwankungen den Fokus kontrollieren, ansonsten sollte der Fokus jedoch gleich bleiben.<\/p>\n\n\n\n<p>Da der Fokus bei den verschiedenen Filtern unterschiedlich ist, muss man bei Monokameras f\u00fcr jeden Filter Flatframes erstellen, die dann zur Kalibrierung der Bilder verwendet werden. Auf Darkframes bzw. Darkflats bzw. Biasframes haben die Filter keinen Einfluss. Mit einer OSC muss man nur einmal Flatframes erstellen, die, wie viele finden, die aufw\u00e4ndigste Art der Kalibrierungsbilder sind.<\/p>\n\n\n\n<p>Da man die Bilder f\u00fcr jeden Filter registrieren und stacken muss, ist der Zeitaufwand bei der Vorbearbeitung der Bilder bei Monokameras h\u00f6her. Bei OSC muss man diesen Prozess f\u00fcr alle Bilder nur einmal ausf\u00fchren.<\/p>\n\n\n\n<p>Der Zeitaufwand bei der Bearbeitung des gestackten Bildes bzw. Bilder macht zwischen Mono und Farbe keinen gro\u00dfen Unterschied oder ist sehr subjektiv. Da die Bearbeitungsschritte sehr unterschiedlich sind, sollte man hier beide Varianten ausprobieren und sehen, welche Bearbeitungsweise einem mehr Spa\u00df macht, als auf den Zeitaufwand zu achten.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Aufl\u00f6sung<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Man k\u00f6nnte meinen, es macht keinen Unterschied, ob man mit einer 26 Megapixel Kamera in Farbe oder Mono aufnimmt, da beide Bilder eine Aufl\u00f6sung 26 Megapixel haben werden, was auch stimmt. Die Farbaufl\u00f6sung unterscheidet sich aber zwischen den beiden Arten. Um zu verstehen warum, m\u00fcssen wir zuerst den Debayering Prozess kennenlernen.<\/p>\n\n\n\n<p>Da die Photodioden im Sensor nicht zwischen Farben unterscheiden k\u00f6nnen, sind Bilder im Rohformat immer schwarz-wei\u00df, egal ob sie mit einer Mono- oder Farbkamera aufgenommen wurden.<\/p>\n\n\n\n<p><a href=\"https:\/\/commons.wikimedia.org\/wiki\/File:Colorful_spring_garden_Bayer_%2B_RGB.png\"><\/a><\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large is-resized\"><a href=\"https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Bayer-matrix.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Bayer-matrix-512x1024.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-6741\" width=\"330\" height=\"660\" srcset=\"https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Bayer-matrix-512x1024.jpg 512w, https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Bayer-matrix-150x300.jpg 150w, https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Bayer-matrix-768x1536.jpg 768w, https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Bayer-matrix.jpg 960w\" sizes=\"auto, (max-width: 330px) 100vw, 330px\" \/><\/a><figcaption><a href=\"https:\/\/commons.wikimedia.org\/wiki\/File:Colorful_spring_garden_Bayer_%2B_RGB.png\"><\/a><em>Wikipedia \u2013 Bayer filter<\/em><br><a href=\"https:\/\/commons.wikimedia.org\/wiki\/File:Colorful_spring_garden_Bayer_%2B_RGB.png\">https:\/\/commons.wikimedia.org\/wiki\/File:Colorful_spring_garden_Bayer_%2B_RGB.png<\/a><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Im ersten Bild sieht man die originale Szene, die wir fotografieren wollen. Das zweite Bild zeigt die rohen Bilddaten, also im RAW Format. Wei\u00df der Computer, in welcher Anordnung die Bayer-Matrix hatte (z.B. RGGB), kann man den Pixel mit der entsprechenden Farbe einf\u00e4rben, was man im dritten Bild sieht. Da aber jeder Pixel nur entweder einen roten, einen gr\u00fcnen oder einen blauen Filter hat, ist auch im Bild jeder Pixel entweder rot, gr\u00fcn oder blau. So sieht man, dass bei der roten Tulpe nur die roten Filter Licht auf den Sensor fallen lie\u00dfen, die gr\u00fcnen und blauen Pixel sind schwarz, da dort kein Licht an den Sensor gelang. Bei der gelben Tulpe hingegen fiel nur Licht durch die roten und gr\u00fcnen Filter. Die blauen Pixel bleiben schwarz, da das gelbe Licht der Tulpe nur von den roten und gr\u00fcnen Filtern durchgelassen wurde.<\/p>\n\n\n\n<p>Solch ein Bild gibt aber die Realit\u00e4t nicht sonderlich gut wieder. Um ein akkurates Abbild der Wirklichkeit zu erhalten, muss der Computer \u201eraten\u201c welche Farben die Pixel haben, die keine Informationen erhalten haben. Erhielten z.B. nur die roten Pixel Informationen, die Pixel in der N\u00e4he jedoch gar keine, kann man davon ausgehen, dass es sich um ein rotes Objekt handelt. Erhalten nur die roten und gr\u00fcnen Pixel Informationen, handelt es sich wohl um ein gelbes Objekt. Fiel das meiste Licht durch die roten Filter, weniger aber durch die gr\u00fcnen Filter, ist das Objekt in Wirklichkeit eher orange als gelb. Diesen Prozess nennt man Debayering oder Demosaicing.<\/p>\n\n\n\n<p>Es k\u00f6nnen verschiedene Algorithmen angewandt werden, um die fehlenden Informationen zu interpolieren. Wie diese Algorithmen genau funktionieren, sprengt den Rahmen dieses Artikels. Generell kann man jedoch sagen, je genauer der Algorithmus es schafft, die Wirklichkeit zu reproduzieren, desto rechenintensiver und damit l\u00e4nger ist der Prozess f\u00fcr den Computer. Hier sieht man einige Beispiele f\u00fcr typische Algorithmen, die im Debayering-Prozess angewandt werden:<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><a href=\"https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Debayer-algorithms.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"630\" height=\"436\" src=\"https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Debayer-algorithms.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-6743\" srcset=\"https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Debayer-algorithms.jpg 630w, https:\/\/www.vulkanlandsternwarte.at\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Debayer-algorithms-300x208.jpg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 630px) 100vw, 630px\" \/><\/a><figcaption><em>Craig Stark \u2013 Debayering Demystified<\/em><br><a href=\"https:\/\/www.samys.com\/images\/pdf\/Debayering_API.pdf\">https:\/\/www.samys.com\/images\/pdf\/Debayering_API.pdf<\/a><\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Dieser Prozess wird bei Monobildern nicht ben\u00f6tigt. Hier wei\u00df man bei jedem Pixel, wie viel Rot-, Gr\u00fcn- oder Blauanteil es hat. Bei Farbbildern hat man bei jedem Pixel nur 33% der n\u00f6tigen Informationen, der Rest wird durch Algorithmen \u201eerraten\u201c. Wie man aber sieht, erkennt man nur noch sehr wenige Unterschiede bei den fortschrittlichsten Algorithmen.<\/p>\n\n\n\n<p>Eine weitere Methode, die sich OSC zur besseren Farbbestimmung zu Nutzen machen kann, ist der sogenannte Bayer Drizzle. Um Drizzle zu erkl\u00e4ren, muss man zuerst wissen, was Dithering ist. Beim Dithering wird zwischen den einzelnen Aufnahmen die Ausrichtung des Teleskops durch die Montierung zuf\u00e4llig leicht verschoben, so dass z.B. ein Stern nun auf einen anderen Pixel f\u00e4llt. Beim Drizzle werden in der Bearbeitung die Pixel der Bilder verkleinert. Man erh\u00e4lt dadurch ein feineres Pixelraster. Beim Stacken der Bilder erh\u00e4lt man durch die leicht verschobenen Aufnahmen Informationen im Subpixelbereich.<\/p>\n\n\n\n<p>Diese Technik wurde f\u00fcr das Hubble-Weltraumteleskop entwickelt, um das Aufl\u00f6sungsverm\u00f6gen des Teleskops voll auszunutzen. Astrofotografen machen sich dies auch zunutze. Die Methode verbessert Bilder, die Undersampling aufweisen. Aber auch Walking Noise, also Rauschen, welches in verschiedenen Aufnahmen immer gleich ist, wird durch die zuf\u00e4llige Verschiebung vermindert.<\/p>\n\n\n\n<p>Bei OSC hilft Dithering, da z.B. rotes Licht, welches normalerweise st\u00e4ndig auf einen gr\u00fcnen Filter treffen und damit reflektiert werden w\u00fcrde, durch das leichte Verschieben nun auf einen roten Filter f\u00e4llt, und damit vom Sensor aufgenommen werden kann. Durch den Bayer Drizzle erh\u00e4lt man so also f\u00fcr einen Pixel nicht nur Informationen von einer Farbe, sondern wom\u00f6glich von allen drei Farben.<\/p>\n\n\n\n<p>Durch moderne Algorithmen beim Debayering und durch Bayer Drizzle k\u00f6nnen viele Probleme der imperfekten Farbdarstellung bei OSC wettgemacht werden.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Komplexit\u00e4t<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Durch die zus\u00e4tzlich n\u00f6tigen Ger\u00e4te f\u00fcr Monokameras, wie ein elektronisches Filterrad und eventuell einen Fokussiermotor erh\u00f6ht sich die Komplexit\u00e4t. Je mehr Ger\u00e4te man verwendet, um Fotos zu machen, desto mehr einzelne Ausfallpunkte hat man. Dies betrifft nicht nur die Hardware, sondern auch die Software, die f\u00fcr das Zusammenspiel der einzelnen Komponenten verantwortlich ist. Durch die zus\u00e4tzliche Komplexit\u00e4t erh\u00f6hen sich die Chancen auf Probleme zu sto\u00dfen, welche in der Nacht schwierig zu l\u00f6sen sein k\u00f6nnen. Je l\u00e4nger man dann ben\u00f6tigt, um das Problem zu l\u00f6sen, desto h\u00f6her wird der Druck schnell eine L\u00f6sung zu finden, da wertvolle Aufnahmezeit verloren geht. Eine OSC verringert diese Komplexit\u00e4t. Mit weniger Problemen, die man zu bek\u00e4mpfen hat, erh\u00f6ht sich der Spa\u00df an der Sache, was wichtig ist, f\u00e4ngt man erst mit der Astrofotografie an. Eine ganze Nacht damit zu verbringen, Probleme mit der Ausr\u00fcstung zu l\u00f6sen, ist nicht sehr motivierend. Aber auch f\u00fcr Fortgeschrittene ist h\u00f6here Komplexit\u00e4t kein Muss.<\/p>\n\n\n\n<p>Hat man jedoch mal ein funktionierendes System zusammengestellt, bei welchem alle Probleme ausgemerzt wurden und man vertraut mit den zus\u00e4tzlichen Softwareeinstellungen ist, ist die h\u00f6here Komplexit\u00e4t kein Nachteil, sondern bietet mehr Optionen.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Schmalband<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Hier punktet Mono. Mit Monokameras nutzt man verschiedene Schmalbandfilter, um planetarische Nebel, Supernova\u00fcberreste und andere Emissionsnebel zu fotografieren. Durch die Filter kann es zu seltsamen Sternfarben kommen. Viele nehmen deshalb noch mit RGB-Filtern Bilder auf, um akkuratere Sternfarben zu erhalten.<\/p>\n\n\n\n<p><em>Durch <\/em>Dual Band Filter lassen sich auch mit OSC Schmalbandobjekte aufnehmen, jedoch muss man mit erh\u00f6hten Belichtungszeiten rechnen.<\/p>\n\n\n\n<p>Aber auch ganz ohne jegliche Filter k\u00f6nnen mit OSC solche Objekte aufgenommen werden. Manche w\u00e4hlen absichtlich diesen Weg, um realit\u00e4tsgetreuere Bilder zu erhalten. Diese w\u00fcrden dann eher dem entsprechen, was unsere eigenen Augen sehen w\u00fcrden. Auch das ist wiederum mit erh\u00f6hten Belichtungszeiten verbunden.<\/p>\n\n\n\n<p>Mit beiden Typen ist die Aufnahme von Schmalbandobjekten m\u00f6glich, Monokameras sind jedoch effizienter.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Breitband<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Mono benutzt vier verschiedene Filter um Galaxien, Sternenhaufen und Reflexionsnebel aufzunehmen. Mit OSC braucht man keine zus\u00e4tzlichen Filter. Mono ist wom\u00f6glich etwas effizienter, OSC wom\u00f6glich etwas realit\u00e4tsgetreuer.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Andere Anwendungsgebiete<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Mit Mono gestaltet sich die Aufnahme von Kometen kompliziert. Da sich Kometen vergleichsweise schnell am Nachthimmel bewegen, man aber trotzdem Bilder mit drei unterschiedlichen Filtern aufnehmen muss, ist die Verwendung einer OSC hier von Vorteil.<\/p>\n\n\n\n<p>Kometen wie z.B. NEOWISE oder Hale Bopp haben einen zus\u00e4tzlichen Kometenschweif, der aus dem Element Natrium besteht und somit eine Wellenl\u00e4nge von 589nm ausstrahlt. Viele RGB Filter, die f\u00fcr Monokameras verwendet werden, haben genau bei dieser Wellenl\u00e4nge einen Spalt, um das Licht von Natriumdampflampen zu blockieren. Benutzer von Monokameras mit solchen Filtern k\u00f6nnen einen Natriumschweif nicht aufnehmen.<\/p>\n\n\n\n<p>Milchstra\u00dfenfotografie ist grunds\u00e4tzlich mit beiden Typen m\u00f6glich. Oft hat man bei Milchstra\u00dfenfotos jedoch auch Vordergrundelemente wie Berge oder B\u00e4ume. F\u00fcr diese ben\u00f6tigt man eine OSC.<\/p>\n\n\n\n<p>Auch f\u00fcr Planetenaufnahmen kann man beide Typen verwenden. Da Planeten aber rotieren, muss man mit Monokameras oft die Filter wechseln, um alle drei Farbkan\u00e4le aufzunehmen, bevor sich die Oberfl\u00e4che des Planeten \u00e4ndert. Zwischen den Filterwechseln muss erneut fokussiert werden. Dieser Aufwand l\u00e4sst sich f\u00fcr viele nicht rechtfertigen, obwohl Planetenaufnahmen mit Mono etwas sch\u00e4rfer sein k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n<p>Auch bei Mondaufnahmen gilt: Mono kann sch\u00e4rfer sein, will man jedoch Farbinformationen im Mondbild, ist eine Farbkamera bequemer.<\/p>\n\n\n\n<p>Au\u00dfer f\u00fcr Wei\u00dflichtaufnahmen, versucht man bei der Sonnenfotografie H\u03b1 aufzunehmen. Statt 3nm, wie in der Deep-Sky Astrofotografie, werden bei Solarbildern nur etwa 0,7 Angstrom des Lichts durchgelassen, was 0,07nm entspricht. Da in diesem Fall nur eine Wellenl\u00e4nge aufgenommen wird, ist eine Monokamera \u00fcberlegen. Eine OSC w\u00fcrde nur ein Viertel des Lichts aufnehmen.<\/p>\n\n\n\n<p>Will man Nordlichter aufnehmen, empfiehlt sich definitiv eine OSC. Polarlichter \u00e4ndern sich zu schnell, als dass man Filter wechseln k\u00f6nnte.<\/p>\n\n\n\n<p>Auch f\u00fcr Startrail Bilder, also Strichspuraufnahmen, verwendet man normalerweise nur OSC.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Zusammenfassung<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Farbkameras haben ein breites Anwendungsgebiet, f\u00fcr eine vergleichsweise geringe Investition. Ob Schmalband-, Breitband- oder jegliche andere erdenkliche Art von Astrofotografie \u2013 mit OSC ist alles ohne anf\u00e4ngliche Frustrationen m\u00f6glich. Mit st\u00e4ndig besser werdenden Algorithmen und Programmen zur Sch\u00e4rfung und Rauschreduzierung, verringern sich die Unterschiede in Qualit\u00e4t zu Monokameras stetig. Nicht ohne Grund sind die meisten Astro-Kameras, die verkauft werden, Farbkameras.<\/p>\n\n\n\n<p>Die bestm\u00f6gliche Qualit\u00e4t und gr\u00f6\u00dfte Effizienz erreicht man in fast allen Anwendungsgebieten mit Monokameras. Will man die letzten Details aus den Bildern holen und scheut sich nicht vor der Komplexit\u00e4t und den zus\u00e4tzlichen Kosten, ist man mit einer Monokamera sehr gut bedient. Besonders bei Schmalbandaufnahmen zeichnen sie sich aus. Eine Monokamera ist auch sehr flexibel, will man beispielsweise mehr Daten von nur einem bestimmten Element sammeln.<\/p>\n\n\n\n<p>Bei der Frage \u201eMono- oder Farbkamera?\u201c muss man am Ende selbst entscheiden, was besser f\u00fcr die eigenen Ziele geeignet ist. Keine der beiden Typen in allem \u00fcberlegen, weswegen im Titel auch \u201eMono- und Farbkameras\u201c anstatt \u201eMono- vs. Farbkameras\u201c steht.<\/p>\n\n\n\n<p>Ich hoffe, ich konnte etwas Licht in diese komplexe Thematik bringen und nicht nur die Unterschiede, sondern auch die jeweiligen Vor- und Nachteile beleuchten.<\/p>\n\n\n\n<p>By Philipp Lechner<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Mono- und Farbkameras &#8211; By Philipp Lechner Eines der meistdiskutierten Themen in der Hobbyastronomie neben den Fragen \u201eRefraktor oder Reflektor\u201c, \u201eVisuelle Astronomie oder Astrofotografie\u201c und nat\u00fcrlich \u201eIst die Erde flach?\u201c, ist die Frage \u201eMonokameras oder Farbkameras\u201c. 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