Polarlichtfotos mit Digicam

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Moderator: StefanK

Willy Mager
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Polarlichtfotos mit Digicam

Beitrag von Willy Mager » 19. Jan 2004, 12:38

Hallo!
Ich habe schon im Forum für meine Digitalcamera ( Sony DSC 707 ) gefragt (und dort auch noch einen Leidensgenossen getroffen) aber bisher noch keine Erklärung für unser Problem erhalten.
Unser Problem sind Newtonsche (?) Ringe - genau im Zentrum der Fotos.
Wie so etwas aussieht kann man hier sehen: http://www.jungschirynech.ch/~jungschi/ ... .php?t=341
Hat hier jemand ähnliche Erfahrungen gemacht oder hat jemand einen Tipp wie man solche Erscheinungen vermeiden kann.
Anfragen bei Sony und Zeiss (Objektivhersteller) waren bisher leider negativ.

Wolfgang Dzieran
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Kamerafehler ?

Beitrag von Wolfgang Dzieran » 19. Jan 2004, 15:01

Hallo,
es sieht ja ganz so aus, dass es sich hierbei tatsächlich um newtonsche Ringe handelt. Erklärungen dieses Phänomens findet man im Physikbuch, oder einfach mal bei google nach "Newton Ringe" suchen. Das Problem gibt es auch bei Dias mit Glasrahmen oder manchmal beim Scannen durch Glasoberflächen.
Wahrscheinlich hast Du es auch auf anderen Fotos, bei PL-Bildern ist es aber wohl besonders auffällig, weil das Licht hier - zumindest auf dem von Dir geposteten Beispielbild im anderen Forum, recht monochromatisch ist. Je nach Farbe (Wellenlänge) des Lichtes haben die Ringe nämlich andere Radien. Und wahrscheinlich überlagern die sich auf anderen Bildern besser, so dass sie dann nicht so auffallen.

So leid es mir tut, ich vermute fast, das Problem beruht auf einem Verarbeitungsfehler in Deiner Optik, denn sonst wäre es sicherlich schon mal öfters hier im Forum diskutiert worden.

Wolfgang
aus Bad Lippspringe

Till Credner
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Newton-Ringe

Beitrag von Till Credner » 19. Jan 2004, 15:08

Hallo "regam" !

ja, das sind in der Tat schönste Newton-Ringe, die Du da hast.
Mein Beileid....
Der Grund warum Du die Ringe nur bei Polarlichtaufnahmen siehst liegt
in dem quasi "monochromen" Polarlicht, d.h. das grüne Polarlicht
hat nur die Wellenlänge von etwa 558 nm. Auch sonst wirst Du solche
"Interferenzringe" haben, die aber bei (kontinuierlichem) Licht mit allen
möglichen Wellenlängen nicht in Erscheinung treten, da die Ringe alle
unterschiedliche Durchmesser haben und sich so "wegmitteln".

Es kann sein, dass die Zeiss-Optik zufälligerweise genau für die
Wellenlänge von 557,7nm schlecht vergütet ist. Dadurch kommt es
zu internen Reflektionen und zur Überlagerung von reklektiertem und
direkt durchgelassenem Licht, was die typischen Interfernzringe ergibt.

Der Grund kann aber auch am CCD-Chip selbst liegen, was ich für
wahrscheinlicher halte, da man ja diesen Effekt sonst auch bei
analoger Fotografie haben könnte. Hier kann man zum Beispiel
zwei parallele Flächen durch die Beschichtung des Chips haben,
zwischen denen das Licht hin und hergeworfen wird und interferiert.
Oder Chip-Vorder- und Rückseite sorgen für diese Interferenz.
Das kann auch ein leidiges Problem in der Astronomie bei der
CCD-Beobachtung von Objekten mit monochromen Licht sein
(Stichwort "CCD-Fringing").

Leider kannst Du da nichts machen (Chip auswechseln...) Bei meiner
Olympus-Digiknipse habe ich so ein Fringing glücklicherweise nicht.
Auch wenn ich Dir keine Lösung des Problems bieten kann, so habe
ich hoffentlich etwas an neuen Infos liefern können.
Grüße,

Till

Willy Mager
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Beitrag von Willy Mager » 19. Jan 2004, 15:55

Hallo!
Wenn es wirklich an der Lichtfrequenz liegt, so könnte man ja eventuell mit einem leichten Filter Abhilfe schaffen.
Hat schon mal jemand PL mit Polarisationsfilter fotografiert, wie sieht das aus?
Gruß
regam

Till Credner
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filtern nicht möglich

Beitrag von Till Credner » 19. Jan 2004, 17:07

Sorry, aber mit Filtern ist da nichts zu machen. Wenn Du einen
Farbfilter benutzt, wirst Du das Grün je nach Filter einfach durchlassen
oder nicht. D.h. Du hast das Polarlicht mit den Ringen auf dem Bild
oder einfach gar nichts, auch kein Polarlicht.

Und Polfilter bringen da auch nix...
In der Astronomie macht man eine Art "Flatfielding", d.h. man
beobachtet eine mit genau dieser Wellenlänge gleichmäßig
ausgeleuchtete Fläche, so dass man nur die Ringe im Bild hat.
Mit dem erhaltenen Bild korrigiert man dann die anderern Bilder.
Das ist für uns aber kaum realisierbar.

Till

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Rainer Timm
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Ein Polfiter ist keine geeignete Möglichkeit

Beitrag von Rainer Timm » 19. Jan 2004, 17:50

Hallo,
regam hat geschrieben:Hallo!
Hat schon mal jemand PL mit Polarisationsfilter fotografiert, wie sieht das aus?
ein Polfilter verlängert die Belichtungszeit um das vierfache (-2 Blenden). was bei Polarlicht keine guten Ergebnisse bringt; je kürzer die Belichtungszeit desto schärfer die Beamer.

Gruß
Rainer

Uli Schumacher
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Beitrag von Uli Schumacher » 19. Jan 2004, 19:15

Hallo, Ihr lieben Polarfüchse.
Ich bin "der Andere", von dem Regam erzählt hat, der sich über Newtonsche Ringe in seinen Polarlichtbildern gewundert hat.
Meine Ringe könnt Ihr hier sehen:
http://www.jungschirynech.ch/~jungschi/ ... e72a34250a

Ich hab übrigens nicht die Sony DSC-F 707 sondern den Nachfolger F 717, was einen Fehler an Regams Kamera recht unwahrscheinlich macht. Es scheint sich wohl eher um ein konstruktiv bedingtes Phänomen bei diesem Objektiv zu handeln.

Bedanken möchte ich mich für Eure umfangreichen, kompetenten und freundlichen Ratschläge zu Regams Frage.

Cooles Forum hier.
:lol:
Wenn jemand von Euch eine Sony DSC 707/717/828 hat oder sich nur allgemein für Digitalfotografie auf Amateurniveau interessiert:
Schaut doch mal vorbei. Wir freuen uns immer über Gäste, Besucher und Kommentare. Und natürlich ganz besonders über neue registrierte Mitglieder.

Unsere Adresse: www.f7x7forum.ch.vu

Viele Grüße

Uli

André.Müller
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Beitrag von André.Müller » 19. Jan 2004, 19:53

Hi

Ich denke nicht, dass es am Chip liegt. Wenn sich am Chip Ringe bilden, dann sind das Ringe an zwei planparallelen Schichten. Die Radien der Ringe müssten dann Linear grösser werden (also immer gleicher Abstand zwischen den Ringen!) Bei dem Bild sieht es aber eher so aus, als würde der Radius immer weniger zunehmen (grosser mittlerer Kreis und immer dünner werdende Ringe).
Diese Ringe entstehen also in einer Luftschicht zwischen einer sphärischen (oder parabolischen) und einer planen reflektierenden Schicht. Demnach können die Ringe eigentlich nur entweder zwischen Frontlinse und einem aufgeschraubten Filter (z.B. UV-Sperrer) oder zwischen einer inneren Linse und dem eingebauten IR-Sperrfilter entstehen. Das es eine Linse gibt, die nah genug am Chip ist, um solche Erscheinungen hervorzirufen kann ich mir nicht vorstellen.

Versuch mal eine mit einem laserpointer angeleuchtete einheitliche Fläche zu Fotografieren. Da Laserlicht auch monochromatisch ist, sollte der Effekt auch dann auftreten.

André

Till Credner
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Fabry-Perot-Interferometrie vom Polarlicht

Beitrag von Till Credner » 19. Jan 2004, 19:55

Hallo,

eigentlich sind Eure Polarlichtaufnahmen, zieht man
den geringen Aufwand in Betracht, ziemlich genial.
Fachleute, z.B am MPI für Aeronomie in Lindau, treiben
einen ziemlich großen Aufwand, um genau solche
Interferenzringe vom Polarlicht zu bekommen. Das nennt
man dann Fabry-Perot-Interferometrie. Eine Art Spektroskopie
um verschiedenste Wellenlängen nachzuweisen und gleichzeitig
auch die räumliche Verteilung im Bild festzuhalten.
Und zum Teil kann man aus den Verschiebungen der Ringe
im Vergleich zu den Ringen einer Spektrallampe gleicher
Wellenlänge auch auf Geschwindigkeiten der Teilchen
rückschließen (Doppler-Effekt).
Grüße,

Till

Till Credner
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Ringmuster

Beitrag von Till Credner » 19. Jan 2004, 20:16

Hallo Andre,
dem kann ich nicht zustimmen. Zwei planparallele optische
Flächen ergeben genau so ein Muster, wie es auf dem
Bild drauf ist, d.h. mit geringer werdenden Ringabständen.
(sogenannte Airy-Ringe, grob 1/(1+sin²(delta), siehe z.B.
Optik von Eugene Hecht).

Aber für ein reines CCD-Fringing kommen mir die Ringe
zu perfekt vor. Ein CCD-Chip ist nicht so genau wie ein
optisches Element. Vielleicht ist es nur die Vorder- und
Rückfläche des IR-Sperrfilters, die hier zur Interferenz führt.

Frage an die beiden Fotografen: Habt Ihr noch einen Filter
VOR dem Objektiv benutzt? Z.B Skylight o.ä....
Grüße,

Till

André.Müller
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Beitrag von André.Müller » 19. Jan 2004, 21:00

Hallo Till

Hmm... und ich dachte immer ich hätte Optik verstanden :oops:
Dann hoffe ich mal, dass mein Prof nicht mitliest :wink:

Dann könnte es also doch alles sein...

André

Thorsten Falke, Helgoland
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Re: Ringmuster

Beitrag von Thorsten Falke, Helgoland » 19. Jan 2004, 21:09

Hallo,
wenn ich mich recht erinnere, haben die erwähnten Kameras 707 und auch die 717 ein "Schutzglas" vor der eigentlichen Optik. Mag sein, das es daran liegt.
Grüße
Thorsten

Uli Schumacher
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Beitrag von Uli Schumacher » 19. Jan 2004, 21:15

@Till: Danke für das Kompliment, aber so gering war der Aufwand jetzt auch wieder nicht:
Flug nach Kanada, Wohnmobil mieten, wochenlang rumreisen, die Gebühr für den Campingplatz an besagtem See zahlen und so weiter, davon kann ich mir ja fast so nen Interferenzring kaufen! :lol: :lol: :lol:

Spaß beiseite: Ich habe einen Hama UV390 (0-Haze) drauf, der unter normalen Umständen (außer bei Infrarotfotografie) keine Störungen verursacht.
Der Filter dient lediglich als Objektivschutz.

@André: Das tröstet mich aber, dass ich nicht der Einzige bin, der hier nicht alles versteht. :wink:

Den Versuch mit dem Laser mache ich mal bei Gelegenheit.

Viele Grüße

Uli

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Katja Gottschewski
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Beitrag von Katja Gottschewski » 19. Jan 2004, 21:17

Hallo,

dieser Thread erinnerte mich an einen Artikel, den ich vor Jahren gelesen hatte und den ich jetzt wieder ergooglet habe. Da ging es um den Gebrauch von Filtern bei der Polarlichtphotographie. Hier der relevante Ausschnitt: "With my Nikon lenses I have found that long exposures result in concentric circles showing up in the center of the images when I use a filter of any kind. Nikon says this is due to the high reflectivity of the aurora. Thanks to the University of Alaska forecaster, Chuck Deehr, the explanation follows. "These are interference fringes due to the parallel faces of the filter and to the narrow spectral emission at 5577 Angstroms in the aurora. That green, atomic oxygen emission line is the strongest emission in the aurora near our film and eye peak sensitivity, so it shows up first when there is any device in the optical path which sorts out the spectral emissions." So, don't use filters!" (Dick Hutchinson; Quelle: http://www.ptialaska.net/~hutch/aurora.html)

Nun klang es ja so, als haettet Ihr keine Filter benutzt, aber vielleicht bewirkt so ein "Schutzglas" das gleiche? Nur so eine Idee...

Gruesse aus dem hohen Norden,
Katja

André.Müller
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Beitrag von André.Müller » 19. Jan 2004, 21:24

Hallo

Da haben wir ja dann offensichtlich den Übeltäter. Wenn du jetzt das mit dem Laser versuchst und mit Filter Ringe kommen und ohne keine Ringe, sollte das die Ursache sein.

cnr600:
Ich habe einen Hama UV390 (0-Haze) drauf
Was ja auch Dick hutchinson sagt:
" So, don't use filters!"
André

Uli Schumacher
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Beitrag von Uli Schumacher » 19. Jan 2004, 21:30

@Andre: :lol: Ja, ja, ist ja gut! Und was soll ich jetzt machen? Nochmal an die gleiche Stelle nach Kanada fahren und den Filter rechtzeitig in die Tonne treten? :?:
Oder mich freuen, dass auf meinem Bild was drauf ist, was andere gerne drauf hätten?? :?:
Oder die Ringe einfach im photoshop rausputzen, dann sinn se weg? :?:

Nee, Spaß beiseite: Den Versuch mit dem Laser mach ich noch und sag Bescheid.
Aber sicherlich habt Ihr mit dem Filter recht.

Danke nochmal!

Uli

Till Credner
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Und die Lehr aus der Geschicht,...

Beitrag von Till Credner » 19. Jan 2004, 21:34

verwende doofe Filter nicht....

Ich glaube wir haben das Problem gelöst. Wie ich in deren Forum
sehe, haben beide einen Objektivfilter drauf gehabt. Das erklärt
die Ringe noch viel besser als ein Filter kurz vor dem Chip oder
CCD-Fringing. Um so perfekte Ringe mit der Deutlichkeit
hinzubekommen muss sich der Filter vor dem Objektiv, d.h.
im sogenannten parallelen Strahlengang, befinden (Lichtstrahlen
von einem weit entfernten Punkt fallen parallel in das Objektiv
ein). Hinter der Optik hat man ein konvergentes Strahlenbündel, d.h.
die Lichtstrahlen treffen sich in der Brennebene. In diesem Lichtkegel
kann man eigentlich nur geringe Interferenzen erzeugen, da die
Lichtstrahlen alle mit unterschiedlichen Neigungen eine planparallele
Fläche durchlaufen. Daher ist der Objektivfilter die viel bessere
Erklärung.

Ich bin mir sicher das der Objektivfilter der Auslöser war. Also immer
ab bei PoLi-Fotos (natürlich auch wegen der Lichtstärke).
Grüße,

Till

André.Müller
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Beitrag von André.Müller » 19. Jan 2004, 21:38

Hallo cbr600

Du darfst dir jetzt den "angewandte Alltagsphysik" Award selbst aushändigen. 8) Denn du hast mit dem Bild und den Ringen nicht nur die Wellennatur des Lichts bestätigt, sondern auch gezeigt, dass angeregte Atome nur ganz diskrete Energien als Licht abgeben können. Das sie also monochromatisch Strahlen und dass Polarlicht eben genau aus angeregten Atomen deren abgestrahlten Lichtquanten besteht! :lol:
alles klar?

Physikalische Grüße aus Aachen,
André

mike stammler
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an der DSC-F 717 liegts nicht

Beitrag von mike stammler » 19. Jan 2004, 21:41

Hi
nur ganz kurz, ich habe auch eine 717 und keine dieser Probleme.
Wenn ich mehr Zeit habe können wir mal Aufnahme-Daten vergleichen.

Hier Bilder von der 717 : http://www.astronomie-seite.de/news/pl3 ... 01003.html

Gruß
Mike

Uli Schumacher
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Beitrag von Uli Schumacher » 19. Jan 2004, 21:43

@andré:
*schluck*
:lol:

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