Die Pixelgröße ist ein zentraler technischer Parameter in der Astrofotografie und beschreibt den physikalischen Durchmesser eines einzelnen Pixels auf dem Kamerasensor – typischerweise angegeben in Mikrometern (µm). Dieser Wert beeinflusst maßgeblich die Bildqualität, die Auflösung, die Lichtempfindlichkeit und das Verhalten bei verschiedenen Brennweiten.
Ein Pixel ist die kleinste lichtempfindliche Einheit des Sensors. Je größer ein Pixel, desto mehr Photonen kann er aufnehmen – was zu einem höheren Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) führt. Gleichzeitig bedeutet ein kleinerer Pixel mehr Details pro Flächeneinheit, also eine höhere Auflösung – aber oft auch mehr Rauschen.
In der Astrofotografie ist die Wahl der richtigen Pixelgröße besonders wichtig, da sie direkt mit der Brennweite des Teleskops und der Seeing-Bedingung (Atmosphärenruhe) abgestimmt werden sollte.
Warum ist die Pixelgröße so wichtig?
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Sie bestimmt den Abbildungsmaßstab (Image Scale) in Bogensekunden pro Pixel
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Sie beeinflusst die Lichtausbeute pro Pixel – also die Empfindlichkeit
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Sie hat Einfluss auf das Nyquist-Sampling (korrekte Detailauflösung)
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Sie bestimmt, ob du dein System oversamplest, undersamplest oder optimal triffst
Formel zur Berechnung des Abbildungsmaßstabs
Image Scale (”/Pixel)=206.265×Pixelgro¨ße (µm)Brennweite (mm)\text{Image Scale (“/Pixel)} = \frac{206.265 \times \text{Pixelgröße (µm)}}{\text{Brennweite (mm)}}
Beispiel:
Eine Kamera mit 3.76 µm Pixeln an einem 600 mm Refraktor:
=206.265×3.76600≈1.29′′/Pixel= \frac{206.265 \times 3.76}{600} \approx 1.29“/Pixel
Liegt das durchschnittliche Seeing bei 2“, ist das ein leichtes Oversampling – also sehr gut für Deep-Sky geeignet.
Eigenschaften großer vs. kleiner Pixel
| Merkmal | Große Pixel (>5 µm) | Kleine Pixel (<3 µm) |
|---|---|---|
| Lichtempfindlichkeit | Hoch | Geringer |
| SNR | Besser bei Einzelaufnahme | Schlechter ohne Stacking |
| Auflösung | Geringer, aber oft ausreichend | Höher, aber sensibel für Seeing |
| Belichtungszeitbedarf | Kürzer | Länger |
| Typischer Einsatz | Langbrennweitige Systeme, SCs | Kurzbrennweite, Weitfeldsysteme |
Bullet Points: Was du über Pixelgröße wissen solltest
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Große Pixel sind rauschärmer, ideal für lichtschwache Deep-Sky-Objekte
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Kleine Pixel bieten mehr Details, erfordern aber gutes Seeing und kurze Brennweiten
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Der passende Image Scale liegt bei etwa 1.0–2.0“/Pixel – je nach Standort und Seeing
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Kameras mit sehr kleinen Pixeln (<3 µm) können durch Software-Binning effektiv „größer gemacht“ werden
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Die Pixelgröße wirkt sich auch auf Dynamikumfang, Full Well Capacity und Quanteneffizienz (QE) aus
Typische Pixelgrößen gängiger Astrokameras
| Kamera-Modell | Pixelgröße (µm) | Sensorgröße | Geeignet für |
|---|---|---|---|
| ZWO ASI2600MM Pro | 3.76 | APS-C | Allround, bis ca. 800 mm FL |
| ZWO ASI533MC Pro | 3.76 | 1″ (Quadrat) | Weitfeld bis ca. 600 mm FL |
| QHY600M-PH | 3.76 | Vollformat | Premium-Allround |
| Player One Neptune-C II | 2.9 | 1/1.8″ | Planeten, Mond, Guiding |
| ZWO ASI294MM Pro | 4.63 | 4/3″ | Deep-Sky, moderate Brennweite |
| QHY163M | 3.8 | 4/3″ | Weitfeld, Nebel |
| ASI462MC | 2.9 | 1/2.8″ | Hochauflösende Planetenbilder |
FAQ – Häufige Fragen
Ist größer immer besser?
Nicht unbedingt. Große Pixel sind gut für Lichtempfindlichkeit, aber kleinere Pixel bringen bei kurzen Brennweiten mehr Details. Es kommt auf dein Setup an.
Kann ich mit kleinen Pixeln trotzdem lichtschwache Objekte aufnehmen?
Ja, aber du brauchst mehr Belichtungszeit oder musst stacken. Alternativ kannst du binning verwenden, um den Effekt größerer Pixel zu simulieren.
Welche Pixelgröße passt zu meinem Teleskop?
Dazu brauchst du die Image Scale Formel. Als grober Richtwert gilt:
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0.5–0.9“/Pixel → sehr feines Seeing
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1.0–2.0“/Pixel → optimaler Bereich
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2.5“/Pixel → Detailverlust (undersampling)
Was ist Software-Binning?
Beim Stacken oder Live-View können mehrere Pixel rechnerisch zusammengefasst werden (z. B. 2×2 Binning). Dadurch sinkt das Rauschen, aber auch die Auflösung.
Fazit
Die Pixelgröße ist einer der wichtigsten Faktoren bei der Auswahl einer Astrokamera – sie beeinflusst Auflösung, Belichtungszeit, Rauschen und Detailgenauigkeit. Es gibt kein „perfektes Maß“ für alle – entscheidend ist die Anpassung an dein Teleskop und Seeing. Wer diesen Zusammenhang versteht, kann seine Ausrüstung optimal aufeinander abstimmen und die bestmögliche Bildqualität erzielen – ob für feine Details in Galaxien oder große Nebelstrukturen in Widefield-Aufnahmen.