Fig. 1: UVES Nachthimmelsspektrum (10-fach gebinnt in Wellenlänge für bessere Klarheit); darüberlegt ist die Quanteneffizient der ST-10XME.
Der Nachthimmel ist im blauen und grünen Bereich sehr dunkel, während die Helligkeit zum roten hin stark zunimmt. Ein Luminanzfilter blockt jegliche Anteile jenseits von 700nm, während ein Klarfilter diese durchlässt. Aufnahmen durch einen Klarfilter haben daher ein erhöhtes Hintergrundrauschen, lassen aber auch mehr Fluss der Objekte durch (insbesondere derer, die jenseits von 700nm stark emittieren). Um einen direkten Vegleich zu haben, wurde dasselbe Objekt in einer photometrischen Nacht durch einen SBIG Klarfilter und einen Astronomik Luminanzfilter aufgenommen.
| Luminanz | Klarfilter | |
| Belichtungszeit | 5x600s | 5x600s |
| Hintergrundhelligkeit (Einzelbild) | 440 ADU | 1020 ADU |
| Hintergrundrauschen (Einzelbild) | 16.3 ADU | 28.2 ADU |
| Hintergrundrauschen (Summenbild) | 8.0 ADU | 11.6 ADU |
| Relative Fluss-Skalierung | 1.396 | 1.000 |
| Hintergrundrauschen (reskaliert, Summenbild) | 11.1 ADU | 11.6 ADU |
Um das Rauschen in beiden Filtern vergleichen zu können, musste die Luminanzaufnahme mit einem Faktor 1.4 multipliziert werden, so dass die Objekte in beiden Filtern im Durchschnitt die gleiche Helligkeit haben. Es ergibt sich, dass das Hintergrundrauschen in beiden Aufnahmen ähnlich gross ist, und damit beide Aufnahmen gleich tief sind. Der zusätzliche Fluss im Klarfilter wird also durch das erhöhte Hintergrundrauschen aufgehoben.
Der Vorteil eines Klarfilters ist, dass man Objekte mit sehr rotem Spektrum aufnehmen kann, z.B. Quasare mit einer Rotverschiebung zwischen 4 und 5. In einem Luminanzfilter bleiben diese unsichtbar, wie z.B. Johannes Schedler im Fall von CFHQS_J1641 herausfinden musste. Der Nachteil des Klarfilters ist, dass die roten Emissionslinien des Nachthimmels variabel sind. Die Hintergrundhelligkeit kann sich innerhalb von 10 Minuten ändern, und das im Bereich von einigen Bogenminuten. Dies kann zu Gradienten im Hintergrund der Aufnahmen führen. Das ist einer der Gründe, weshalb ich ausschliesslich nur noch einen Luminanzfilter verwende (außer ich möchte gezielt sehr rote Objekte ablichten). Diese Aufnahmen werden deutlich flacher als die durch einem Klarfilter, ein Effekt den man aber vermutlich nur unter sehr dunklem Himmel feststellen kann, da er sonst durch Lichtverschmutzung überlagert wird.
Ein weiterer Vorteil eines Luminanzfilters ist die Unterdrückung chromatischer Aberrationen. Nicht alle Linsen im opischen Strahlengang sind von 350 bis 1000nm auskorrigiert. Die Verwendung eines Luminanzfilters bedeutet hier etwas schärfere Bilder.
Die oben angegebenen Messwerte wurden in einer sehr dunklen und transparenten Nacht erhalten. Das Aufnahmeobjekt befindet sich nahe der galaktischen Ebene und ist durch Extinktion betroffen. Insbesondere der Skalierungsfaktor von 1.4 ist daher vermutlich nicht repräsentativ (zu hoch), so dass der Luminanzfilter bei einem anderen Objekt ohne Extinktion besser abschneiden wird als ein Klarfilter. Unter lichtverschmutztem Himmel und mit einem anderen Setup ergeben sich sicherlich abweichende Werte.
Fig. 2: Die reskalierten Bilder für den Luminanzfilter (links) und den Klarfilter (rechts). Die volle Auflösung ist durch einen Klick auf das Bild zugänglich.