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Lesermeinungen - Sterne und Weltraum - Seite 1

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  • Von 10 nach 16 Zoll: Je größer, je besser

    10.05.2019, Reinhard Vollrath, Göttingen


    In seinem Artikel beschreibt Jan Hattenbach, welche Unterschiede beim Wechsel eines Teleskops von 10 nach 16 Zoll zu erwarten sind. Ergänzend möchte ich auf folgende Zusammenhänge hinweisen:

    Vergleicht man die Lichtsammelleistung eines Teleskops mit einem Instrument, das über die doppelt so große Öffnung verfügt, so ergibt sich aus der vierfachen Fläche der Optik die entsprechend größere Fähigkeit, das Himmelslicht zu sammeln. Hiervon kann bei der Astrofotografie direkt profitiert werden, d. h., unter sonst gleichen Bedingungen reicht ¼ der Belichtungszeit.

    Weit verbreitet ist dabei die Annahme, dies gelte auch für die visuelle Beobachtung. Im Vergleich der beiden vom Autor erwähnten Geräte (10 bzw. 16 Zoll) ist die Spiegelfläche das Explorer-Instrument um den Faktor 2,56 größer, der gleich Wert gilt aber eben nicht für die visuelle Wahrnehmung. Das Auge bzw. die Physiologie der Nervenzellen funktioniert nicht linear. Im Endeffekt folgt daraus, dass doppeltes Licht nicht das Doppelte in der Helligkeitswahrnehmung bedeutet, sondern erheblich weniger. Schon bei der Betrachtung des Sternhimmels wird dies unmittelbar deutlich. Ein Stern der nächsten Größenklasse ist 2,5mal heller, beim Sprung um 5 Größenklassen ist der Faktor 100. Das nehmen wir so doch nicht wahr.

    Das Weber-Fechner-Gesetz aus dem 19. Jahrhundert geht davon aus, dass Lichtreiz und Wahrnehmung in einem logarithmischen Verhältnis stehen, darauf wird immer noch häufig Bezug genommen. Aktueller und wohl auch zutreffender sind die Annahmen von Stevens, der zu der Erkenntnis kam, dass sich die Zusammenhänge in einer Potenzfunktion darstellen lassen. Kurz gesagt reduziert sich die Wahrnehmung bei einem verstärkten Helligkeitsreiz um die Potenz 0,33. Doppelt so viel Licht nehmen wir danach um einen Faktor von 2 hoch 0,33 = 1,3 heller wahr. Von 10 nach 16 Zoll (Vergrößerung der Fläche um 256%) sind es für das Auge nur noch 1,4 mal mehr Helligkeit. Selbst der Anstieg von 10 nach 40 Zoll bringt nur den Faktor 2,5.