Sind die Farben der Astro-Bilder
eigentlich echt?

ein Gastbeitrag von Ralf-Jürgen Dettmar

Die Frage wird bezüglich der eindrucksvollen und ansprechend-„bunten“ Himmelsaufnahmen von modernen Teleskopen oder Satelliten und deren Kameras häufig gestellt.

Dazu muss man wissen, dass die verwendeten Kameras  – anders als die Digital-Kamera zu Hause -   zunächst jeweils nur einen Farbkanal aufnehmen. Im optischen Wellenlängenbereich wird ein solcher Kanal z.B. durch ein Farbfilter definiert. Aber auch die Messungen bei anderen Wellenlängen, wie z.B. mit einem Radioteleskop bei einer bestimmten Wellenlänge oder einem Röntgen-Satelliten in einem definierten  Energiebereich, stellen einen solchen Kanal dar. Häufig werden die in einem Kanal aufgenommenen Bilder in sog. Falschfarben dargestellt. Dabei wird einer Grau- bzw. Intensitätsstufe des digitalen Bildes jeweils einer Farbe zugeordnet. Diese Zuordnung geschieht über einen sogenannten Farbkeil. Falschfarben-Darstellungen in astronomischen Bildern werden z.B. verwendet, um bestimmte Merkmale im Bild hervorzuheben. Unterschiedliche Intensitätsstufen eines Bildes können auch verschiedene physikalische Eigenschaften der Objekte anzeigen, wie beispielsweise die Temperatur oder die Zusammensetzung von Gasen. Dies Verfahren ist z.B. auch aus der Darstellung von Temperaturverteilungen von Infrarot-Kameras bekannt. Durch die Farben können kleine Unterschiede  im Bild besser sichtbar gemacht werden, da das Auge Farben viel besser unterscheiden kann als Graustufen.

Doch es geht auch in „echt“

Neben diesen „Falschfarben“-Bildern können aber auch „echte“ Farbbilder erstellt werden, wenn von einem Objekt Bilder in mehreren Farbkanälen vorliegen. Diese Art der Farbbilder setzen sich dann, wie an jedem Bildschirm, aus den drei Grundfarben Rot, Grün und Blau zusammen. Überlagert erzeugt dies ein vollständiges Farbblid. Dabei geht die Erstellung der endgültigen Bilder durchaus über den rein technischen Prozess hinaus: um beeindruckende und ansprechende "bunte" Himmelsaufnahmen zu erhalten, werden auch Aspekte zur Wahrnehmung von Farben durch das menschliche Auge berücksichtigt.  Das menschliche Auge kann bei den leuchtschwachen Himmelsobjekten die Farben nicht wahrnehmen. Die farbige Darstellung der Himmelsaufnahmen kann aber der Empfindung des menschlichen Auges nachempfunden werden.  Die so dargestellten Farben der Himmelsobjekte sind dann auch physikalisch erklärbar. Das vom Hubble-Weltraum-Teleskop erstellte Farbbild der bekannten Spiralgalaxie M51, der „Strudel-Nebel“, in den Jagdhunden (Abb.) zeigt z.B. kleine rote Klumpen und eine blaue Färbung der Spiral-Struktur. Die blauen Gebiete in den Spiralarmen entstehen durch die energiereiche „blaue“ Strahlung heißer, junger Sterne. Diese Strahlung ist energiereich genug um das Wasserstoff-Gas in der Umgebung zum Leuchten anzuregen. Dabei entsteht die charakteristische intensive rote Strahlung in den roten Knoten.

Auf dieser Weise können durch geeignete Farbzuordnungen eindrucksvolle und faszinierende Bilder geschaffen werden, die uns die Wunder des Universums näherbringen.

Weitere Infos

Bestaunen Sie das Weltraumbild des Tages.

Weitere Videos zum Farben in Weltraumfotos finden Sie auf Youtube:

Sind die Farben in Astrofotos echt?

Wie Hubbles schönste Aufnahmen entstehen

Die hier veröffentlichten Inhalte und Meinungen der Autorinnen und Autoren entsprechen nicht notwendigerweise der Meinung des Wissenschaftsjahres 2023 – Unser Universum.​

Ralf-Jürgen Dettmar

...guckt schon seit seiner Jugend in die Sterne und war für die Europäische Weltraumagentur ESA am Betreiberinstitut des Hubble-Weltraum-Teleskops tätig.

Aufgabenfelder/Forschungsfeld: Universitäts-Professor für Astronomie

Ralf-Jürgen Dettmar