Die Objektiv-Vignettierung ist ein optischer Effekt, bei dem das Bild zu den Rändern hin dunkler wird als im Zentrum. In der Astrofotografie ist dies ein besonders relevanter Aspekt, da Himmelsaufnahmen eine gleichmäßige Ausleuchtung über das gesamte Bildfeld benötigen – und Vignettierung die Kalibrierung, Bildqualität und Dynamik beeinflussen kann.
Dieser Helligkeitsabfall ist besonders bei kurzen Brennweiten, schnellen Öffnungsverhältnissen (z. B. f/2 – f/4) und großen Sensoren auffällig. Verursacht wird die Vignettierung in der Regel durch mechanische oder optische Begrenzungen im Strahlengang, insbesondere:
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Gehäuse oder Tubus des Objektivs
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Filterhalter oder Teleskopadapter
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zu kleiner Kameraanschluss (z. B. 1,25″-Adapter bei APS-C- oder Vollformat-Sensor)
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Objektivdesign selbst (typisch bei Foto-Objektiven)
Arten der Vignettierung
In der Astrofotografie unterscheidet man mehrere Typen von Vignettierung:
1. Mechanische Vignettierung
Physikalische Abschattung durch Gehäuseteile, Filterfassungen oder Adapter. Tritt besonders bei Weitwinkeln oder großen Sensoren auf.
2. Optische Vignettierung
Konstruktionsbedingt, durch den Lichtabfall bei schrägem Lichteinfall an den Bildrändern. Besonders bei Objektiven mit komplexem Linsensystem relevant.
3. Pixel-Vignettierung (Natural Vignetting)
Physikalisch bedingte Reduktion der Lichtausbeute an schräg einfallendem Licht auf den Sensor – tritt unabhängig vom Objektivdesign auf, besonders bei CMOS-Sensoren.
Typische Symptome in der Astrofotografie
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Der Hintergrund erscheint zentral heller, zu den Rändern hin deutlich dunkler
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Nach dem Stacken von Deep-Sky-Aufnahmen entsteht eine radiale Abdunkelung
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Farbverfälschungen in Randbereichen (bei RGB- oder Schmalbandbildern)
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In extremen Fällen: Abschattung der Bildecken („hard vignetting“)
Besonders problematisch wird Vignettierung, wenn keine korrekte Flatfield-Korrektur angewendet wird – dann lassen sich diese Randfehler in der Nachbearbeitung nur schwer vollständig entfernen.
Objektiv-Vignettierung und Sensorgröße
Der Effekt ist stark abhängig von der Größe des Kamerasensors im Verhältnis zum nutzbaren Bildkreis des Objektivs oder Teleskops. Je größer der Sensor (z. B. Vollformat), desto eher kommt es zu Vignettierung, wenn das optische System nicht dafür ausgelegt ist.
Beispiel:
Ein f/5 Newton-Teleskop mit 2″-Auszug kann problemlos APS-C-Sensoren ausleuchten, bei Vollformat jedoch zeigen sich deutliche Abschattungen – es sei denn, ein spezieller Korrektor mit großem Bildkreis wird verwendet.
Berechnung des Bildkreises
Um die Gefahr von Objektiv-Vignettierung einzuschätzen, sollte man den vignettierungsfreien Bildkreis (Image Circle) des optischen Systems kennen:
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APS-C benötigt ca. 28 mm Bildkreis
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Vollformat benötigt ca. 43 mm Bildkreis
Liegt der effektive Bildkreis unterhalb dieser Werte, kommt es zu Vignettierung. Viele Hersteller spezifizieren diesen Wert für Flattener, Reducer oder komplette OTAs.
Umgang mit Vignettierung in der Praxis
1. Flat Frames verwenden
Der Standardweg, um Vignettierung zu kompensieren. Flat Frames sind gleichmäßig belichtete Bilder (z. B. über Flatfield-Panels oder aufgehellten Himmel), mit denen die Helligkeitsverteilung korrigiert wird.
2. Geeignete Optik-Sensor-Kombination
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1,25″-Zubehör → max. bis APS-C sinnvoll
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2″-Adapter → für APS-C bis Vollformat geeignet
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Große Sensoren benötigen spezielle Korrektoren mit >45 mm Bildkreis
3. Austausch oder Anpassung von Adaptern
Ein zu enger Anschluss, Filterhalter oder OAG kann Vignettierung verursachen. Hier helfen oft T2 auf M48-Wechsel, Tilt-Adapter oder kürzere Zwischenringe.
4. Optische Korrektoren mit großem Bildfeld
Flattener oder Reducer mit >44 mm freiem Lichtweg minimieren die Vignettierung auf großen Sensoren.
Fazit
Die Objektiv-Vignettierung ist ein allgegenwärtiges Phänomen in der Astrofotografie, das sowohl bei Teleskopen als auch bei fotografischen Objektiven auftritt. Sie lässt sich nicht vollständig vermeiden, aber durch eine geeignete Kombination von Sensor, Adapter, optischen Korrektoren und Flatfield-Kalibrierung sehr gut korrigieren. Wer mit großem Bildfeld, lichtstarken Systemen und hohem Dynamikumfang arbeitet, sollte bei der Planung immer auch den Bildkreis und die mechanischen Engpässe im Strahlengang im Blick behalten.