Was ist eigentlich … eine Bahtinov-Maske?

Abb. 1: Schmidt-Cassegrain-Teleskop mit aufgesetzter Bahtinov-Maske [Peter Oden]

Bei der Astrofotografie kommt es neben vielen anderen, besonders auf drei Punkte an: Schärfe, Schärfe und Schärfe. Doch jeder Astrofotograf weiß, wie schwierig der exakte Schärfepunkt in unseren Breiten manchmal einzustellen ist. Schwankungen im Seeing in Bruchteilen von Sekunden machen das Scharfstellen oft zum Geduldsspiel und meistens nimmt man dann doch die mittlere Stellung zwischen den zwei Punkten mit der ersten deutlich erkennbaren Unschärfe. Eine große Hilfe bietet beim Prozess des Scharfstellens eine Bahtinov-Maske.

Abb. 2: Eine Bahtinov-Maske mit ihren drei typischen Schlitzgruppen [Peter Oden]
Die Bahtinov-Maske (oder auch Bachtinow-Maske) geht zurück auf ihren Entwickler Pawel Iwanowitsch Bachtinow, einen russischen Radioingenieur. Betrachtet man die Maske, so fallen direkt drei Gruppen von Schlitzen, die gegeneinander versetzt angebracht sind, ins Auge. Jede dieser drei Schlitzgruppen wirkt großmaßstäblich wie ein Beugungsgitter und erzeugt ein lang auseinandergezogenes Abbild eines Sterns, den man mit dem Teleskop ins Blickfeld nimmt.

Aufgrund des Maskenaufbaus mit den drei Schlitzgruppen sieht man dann beim Blick durch das Okular oder auf das Display, welches das aktuelle Kamerabild wiedergibt, drei solcher Beugungslinien, die sich in der Mitte überschneiden. Die optischen Gesetze im Hintergrund führen nun dazu, dass sich diese drei Linien beim Verändern des Fokus von intrafokal zu extrafokal bzw. in umgekehrter Richtung unterschiedlich bewegen! Das Beugungsmuster der beiden schrägen Gruppen bewegt sich entgegengesetzt zum Beugungsmuster der dritten (‚geraden‘) Gruppe. Und nur im Punkt des exakten Fokus schneiden sich die drei Beugungsmuster in genau einem Punkt.

Eine sehr schöne Animation des Fokusvorgangs von weit extrafokal bis weit intrafokal findet man hier auf Wikipedia.

Abb. 3: Der exakte Fokuspunkt ist erreicht [Einzelbild aus der genannten Wikipedia-Animation]
Die eigene Herstellung einer Bahtinov-Maske ist für den Amateur nicht ganz leicht, da in ein leichtes und dennoch steifes Material eine Vielzahl von Schlitzen ganz exakt gefräst werden muss. Glücklicherweise gibt es diverse Anbieter, die fertige Masken für viele Teleskope anbieten.

Damit die Bahtinov-Maske optimal funktioniert, richtet sich das Muster der zu fräsenden Linien in Anzahl, Größe, Position und Abstand auch nach der Brennweite (und natürlich der Öffnung) des verwendeten Teleskops. Allerdings ist dies auch nicht besonders kritisch, so dass man eine Maske auch bei mehreren Teleskopen, deren Daten nicht übermäßig voneinander abweichen, verwenden kann.

Einen kleinen Generator zum Selbstberechnen einer Bahtinov-Maske findet man hier.

Vorgestellt hat Pawel Bachtinow diese Maske vor über zehn Jahren hier in einem russischen Astronomie-Forum (die Übersetzungsmöglichkeit von Google/Chrome ist beim Lesen recht hilfreich).

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