Die Abschätzung von Belichtungszeiten bei der Sonnenfotografie

von Wolfgang Paech

Die erforderliche Belichtungszeit für Aufnahmen der partiellen Phase einer Sonnenfinsternis und für alle anderen Aufnahmen der Photosphäre kann nach folgender Formel abgeschätzt werden. Durch Dunst, Nebel und/oder Höhe der Sonne über dem Horizont etc. kann sich der berechnete Wert um mindestens 100 Prozent nach oben oder nach unten verschieben (dies bedeutet eine Verdoppelung oder Halbierung der Belichtungszeit).

Eine abgeschätzte Belichtungszeit berechnet sich wie folgt:

Belichtungszeit (t) = (N2 x F) / (E x K)

Dabei bedeutet:
t Belichtungszeit in Sekunden
N2 Quadrat des Öffnungsverhältnisses (Brennweite/Objektivöffnung)
F Filterfaktor (Dämpfungsfaktor, (siehe Filter)
E Filmempfindlichkeit in ASA oder ISO
K Konstante der Sonnenhelligkeit (ca. 10 000 000 bis 70 000 000)

Setzt man mehrere Filter ein, so werden die Dämpfungsfaktoren einfach miteinander multipliziert (z.B. F = 1000 und F = 2 ergibt F = 2000).

Wir geben zwei Beispiele zur Belichtungszeitabschätzung:

1. Beispiel (Fokalaufnahme)

Eingesetzt wird ein Refraktor mit 100 mm Objektivöffnung und einer Primärbrennweite von 1000 mm, zusammen mit einem 2fach Telekonverter. Als Film soll Agfa Macophot Ort 25 eingesetzt und zur Lichtdämpfung wird ein Objektivsonnenfilter der Dichte 3 (Filterfaktor F = 1000). Als K - Faktor setzen wir einen mittleren Wert von 35 000 000 an. Dann wird f = 2000 mm und N dementsprechend 2000/100 = 20 und N2 = 400.

In obige Formel eingesetzt ergibt sich die Belichtungszeit (t) zu:

t = (400 x 1000) / (35 000 000 x 25) = 0.0005 Sekunde = 1/2000 Sekunde

Dies ist für die Sonnenfotografie ein guter Wert. Belichtungszeiten länger als 1/500 Sekunde sollten wegen des tagsüber oft sehr schlechten Seeings nicht eingesetzt werden. Da die wenigsten Kameragehäuse 1/2000 Sekunde belichten können, muß in diesem Beispiel noch ein leichtes Graufilter in den Strahlengang eingefügt werden.

2. Beispiel ( Okularprojektion)

Verwendet wird das gleiche Instrument wie in Beispiel 1, Projektionsabstand (a) = 100 mm, Brennweite des Projektionsokulars (f_Ok) = 10 mm. Die Äquivalentbrennweite (fÄ) berechnet sich dann

f_Ä = f_primär x ((a / f_Ok) - 1)

und ergibt sich damit zu 9000 mm. N ergibt sich damit zu 9000 / 100 = 90 und N2 wird 8100. In die Formel eingesetzt wird t zu:

t = (8100 x 1000) / (35 000 000 x 25) = 0.01 Sekunde

Diese Belichtungszeit ist eindeutig zu lang. Hier schafft Abhilfe: Wahl eines empfindlicheren Filmes (TP 2415), Verkürzung der Projektionsentfernung (a) oder Verlängerung der Okularbrennweite. Die beiden letzten Möglichkeiten ergeben natürlich eine Bildverkleinerung. Soll dies vermieden werden, muß weniger dicht gefiltert werden.

Ein Tip: Ist das Sucherbild der Kamera zum Scharfstellen zu hell, schafft in den meisten Fällen eine dunkle Sonnenbrille Abhilfe.

Wir geben hier noch K-Faktoren für Protuberanzen, die innere und die äußere Korona mit dem Hinweis, daß die damit berechneten Anhaltswerte der Belichtungszeiten noch stärker nach oben bzw. unten abweichen können.

Weiter lesen: Mögliche, langfristige Beobachtungsprogramme