Farbiges Universum: Dunkle Wahrheit hinter bunten Bildern

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Funkelnde Galaxien, grelle Spiralnebel - Fotos zeigen das Weltall als bunte Welt. In Wahrheit ist es jedoch stockfinster. Was steckt hinter dem Farbenzauber, den Astronomen als Abbild der Wirklichkeit verkaufen?

Kosmischer Zauber: Wie das Weltall bunt wird Fotos
ESO/ VISTA/ J. Emerson

Hamburg - Ein riesiges blaues Auge, umhüllt von einer orangenen Wolke. So zeigen Bilder den Helixnebel (NGC 7293), einen sterbenden Stern, der von Gas und Plasma umgeben ist. Eine besonders eindrucksvolle Abbildung hängt derzeit in der Ausstellung "Faszinierendes Universum - der Kosmos durch die Augen der Europäischen Südsternwarte" in Hamburg - neben 50 weiteren farbenfrohen Bildern aus dem All.

Doch schaut man nachts in den Himmel, ist von bunten Sternen oder farbenfrohen Galaxien nichts zu sehen. Das Weltall verschluckt das Leuchten der Sterne wie die Strahlen einer in den Himmel gerichteten Taschenlampe. Astronomen brauchen daher ein paar Tricks, um die schwachen Lichtstrahlen von fernen Objekten einzufangen.

"Tatsächlich steckt ein winziger Anteil Kunst in den Bildern", gibt Lars Lindberg Christensen zu, Sprecher der Europäischen Südsternwarte (Eso) und einer von etwa zwölf professionellen Astronomie-Bildbearbeitern weltweit. Dennoch folge die Bildbearbeitung klaren wissenschaftlichen Prinzipien. "Auch für die Forschung können die Bilder hilfreich sein", ergänzt Astronom Oliver Krause vom Max-Planck-Institut für Astronomie.

Der erste große Unterschied zwischen Astronomie-Bildern und herkömmlichen Fotos ist die Belichtungszeit: Sogenannte CCD-Sensoren sammeln Lichtstrahlen über viele Minuten oder sogar Stunden ein und verraten Astronomen auf diese Weise, wie viel Licht ein Objekt an unterschiedlichen Stellen aussendet.

Wie mit der Digitalkamera

"Welche Farbe die Lichtwellen haben, wissen wir, weil Filter zum Einsatz kommen", erklärt Lindberg Christensen. Diese lassen nur Lichtwellen mit bestimmter Wellenlänge durch, etwa ausschließlich rotes, blaues oder grünes Licht. Werden die verschiedenfarbigen Aufnahmen und die Informationen über die Lichtintensität kombiniert, entsteht ein buntes Bild.

Eine Schwierigkeit ist der hohe Kontrast zwischen hell und dunkel im All, der dafür sorgt, dass einzelne Bildbereiche schwarz erscheinen. Das gleiche Problem erleben Fotografen, wenn sie gegen die Sonne fotografieren. Lindberg Christensen und seine Kollegen heben Bildkomponenten hervor, um Himmelskörper zur Geltung zu bringen: "Wir bestimmen etwa, welche Intensität Schwarz und welche Weiß entspricht." Zu helle und zu dunkle Bildbereiche fallen weg. Auch die Sättigung der Farben passen die Bildbearbeiter an - ähnlich wie auch ein Privatmann das überbelichtete Bild eines Sonnenuntergangs bearbeiten würde.

"Teleskope funktionieren im Prinzip wie Digitalkameras", erklärt Christensen. "Allerdings erfassen Teleskope eine so große Menge an Informationen, dass unser Auge oder Bildschirme die ganze Bandbreite nicht darstellen können." Neben sichtbarem Licht nehmen Teleskope auch Lichtwellen auf, die das menschliche Auge nicht sehen kann.

"Für unsere Bilder übersetzen wir die Daten aus dem unsichtbaren Bereich in das sichtbare Spektrum", erläutert Lindberg Christensen. Dafür gebe es Regeln: Kurzwelliges ultraviolettes Licht wird blau dargestellt, also in die kürzeste sichtbare Lichtwelle übersetzt. Langwelliges infrarotes Licht wird zu Rot und damit in die längste sichtbare Lichtwelle verwandelt.

"Mehr bearbeitet als nötig"

Vom Helixnebel etwa gibt es ganz unterschiedliche Bilder - je nachdem, welche Anteile seiner Strahlung dargestellt werden: Er erscheint in kaltem Blau oder in warmen Rottönen.

Soll ein Bild zusätzlich zu unsichtbaren Lichtwellen sichtbares Licht dokumentieren, verschieben sich dessen Farben: Weil etwa Blau schon von ultravioletten Wellenlängen besetzt ist, wird es als Grün dargestellt. Auch wenn Wellenlängen sehr nah beieinander liegen, greifen Astronomen ein: "Sind sich zwei Rottöne so ähnlich, dass das menschliche Auge den Unterschied nicht erfassen kann, machen wir den Farbabstand größer", erklärt Lindberg Christensen.

Von Manipulation will er nicht sprechen; Ästhetik spiele bei der Bildbearbeitung aber schon eine Rolle: "Wenn wir nicht gerade etwas ganz Spezielles zeigen wollen, haben wir die Freiheit, die Bildbereiche mit dem besten Kontrast und den schönsten Farben auszuwählen", sagt der Astronom. Je mehr Farben ein Bild aufgreife, desto intensiver kitzle es den Sehsinn.

Für die Forschung verwenden Wissenschaftler die farbigen Impressionen nur selten, sie arbeiten stattdessen mit Rohdaten. "Ab und zu unterschätzen Astronomen aber die Nützlichkeit der Farbbilder", sagt Lindberg Christensen. "Sie taugen durchaus als eine Art Landkarte, die verrät, welcher Teil eines Himmelskörpers auch für die Wissenschaft interessant sein könnte."

Astronom Krause ist ähnlicher Ansicht: "Die Bilder sind wichtig für den ersten Eindruck, weil wir manche Informationen über das Auge viel schneller erfassen können, als wenn wir uns die Daten anschauen." Experten läsen aus den Bildern etwa die Temperatur eines Himmelskörpers. "Für die Öffentlichkeit", sagt Krause, "werden die Bilder aber auch mal etwas mehr bearbeitet, als für die Wissenschaft nötig wäre."

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insgesamt 329 Beiträge
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1. Ja!
Layer_8 09.11.2012
Zitat von sysopESO/ VISTA/ J. EmersonFunkelnde Galaxien, grelle Spiralnebel - Fotos zeigen das Weltall als bunte Welt. In Wahrheit ist es jedoch stockfinster. Was steckt hinter dem Farbenzauber, den Astronomen als Abbild der Wirklichkeit verkaufen? http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/foto-manipulation-von-galaxien-astronomen-bearbeiten-weltall-bilder-a-864028.html
Ist schon doof, dass wir nur sichtbares Licht sehen können dessen Farben dann auch noch psychologisch subjektiv sind.
2. Unproblematisch
dannyinabox 09.11.2012
Ich selbst habe mit der Bearbeitung kein Problem wenn die "Manipulationen" dokumentiert sind. Mal ehrlich wenn ich auf dem Land in den Nachthimmel schaue kann ich den Nebel der Milchstrasse auch erkennen. Ich finde das sagt etwas aus über die "Ästhetik" im All. Vielleicht ist das menschliche Auge nicht in der Lage das ganze Spektrum zu erfassen aber es ist da.
3. Dunkle Wahrheit hinter bunten Bildern
dkoedo 09.11.2012
Zitat: "Der erste große Unterschied zwischen Astronomie-Bildern und herkömmlichen Fotos ist die Belichtungszeit: Sogenannte CCD-Sensoren sammeln Lichtstrahlen über viele Minuten oder sogar Stunden ein und verraten Astronomen auf diese Weise, wie viel Licht ein Objekt an unterschiedlichen Stellen aussendet." Sehr geehrte SPON Redaktion. Das ist nun wirklich keine neue Erkenntnis. Jeder, der sich schon etwas intensiver mit Fotografie beschäftigt hat, kennt die Auswirkungen und Voraussetzungen für gute Langzeitbelichtungen. Dabei ist es dann im Prinzip erst einmal egal, ob man terrestrische Objekte oder astronomische Objekte fotografiert. Zudem gehen Sie nur auf die Fotografie ein. Hier sei der Hinweis für absolute Laien gestattet, dass das menschliche Auge nicht für Langzeitbelichtungen gemacht ist. Mit einer Kamera kann man eben Licht aus dem gesamten sichtbaren Spektrum (teilweise über Stunden) sammeln, was das menschliche Auge nicht kann. Ein weiterer, entscheidender Faktor ist z.B. die sogenannte Lichtverschmutzung, die gerade in grossen Städten ein nicht zu unterschätzendes Hindernis für Beobachtung mit blossem Auge, aber auch mit Kameras und Teleskopen ist. Aber selbst der mensch kann sich in die Lage versetzen, mehr zu sehen, als im ersten Moment scheinbar nur möglich ist. Erst einmal raus aus der Stadt, in dunklere Gegenden ohne viel Umgebungslicht. Und dann Zeit mitbringen. Erst nach ca. 40 Minuten haben sich unsere Augen so an die Dunkelheit gewöhnt, dass man am Himmel auch mehr erkennen kann. Aber Achtung: einmal in helles Licht geschaut und man kann wieder so lange warten. Aber dann ist z.B. schon möglich, einen teil der Milchstrasse als solche mit blossem Auge zu sehen. Selbstverständlich sind Techniken wie Infrarotfotografie, etc. Hilfen für die Forschung, um für menschen nicht sichtbares Licht überhaupt darstellbar zu machen. Aber das Universum ist eben nicht einfach dunkel. Wir Menschen sind ohne Hilfsmittel nur nicht in der Lage, alles Licht im Universum zu sehen. MfG D. Koester
4. Viel Humbug dabei!
Litajao 09.11.2012
Zitat von sysopESO/ VISTA/ J. EmersonFunkelnde Galaxien, grelle Spiralnebel - Fotos zeigen das Weltall als bunte Welt. In Wahrheit ist es jedoch stockfinster. Was steckt hinter dem Farbenzauber, den Astronomen als Abbild der Wirklichkeit verkaufen? http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/foto-manipulation-von-galaxien-astronomen-bearbeiten-weltall-bilder-a-864028.html
Als absolutem Laien kommen mit die Astronomen auch immer ein wenig als Astrologen vor, die so machen, als ob sie Gold herstellen könnten. Allein wenn ich lese, dass man nun einen erdähnlichen Planeten, läppische 46 Lichtjahre entfernt, entdeckt hat, so kann ich mich nur wundern. Frage: Wenn wir heute einen Stern entdecken, der 46 Lichtjahre entfernt ist, sehen wir dann den Stern vor 46 Lichtjahren, also in der Vergangenheit oder sind das aktuelle, Echtzeitwerte, da ja das Lichtjahr eine3 Entfernungsangabe ist oder doch nicht? Und wie wollen wir denn die Milchstraße sehen, wenn wir doch ein Teil, ein winziger Teil, der Milchstraße sind. Kommt mir vor, wie wenn ich einen Bus von außen fotografiere, in dem ich aber sitze. Bin für jede Antwort dankbar, da ich es tatsächlich nicht weiß, es aber mal gerne wissen würde.
5.
mrsa 09.11.2012
Zitat von dannyinaboxIch selbst habe mit der Bearbeitung kein Problem wenn die "Manipulationen" dokumentiert sind. Mal ehrlich wenn ich auf dem Land in den Nachthimmel schaue kann ich den Nebel der Milchstrasse auch erkennen. Ich finde das sagt etwas aus über die "Ästhetik" im All. Vielleicht ist das menschliche Auge nicht in der Lage das ganze Spektrum zu erfassen aber es ist da.
Ich finde es ebenfalls unbedenklich, dass überirdische Strukturen durch Verschieben von nicht sichtbaren Wellenlängen in den sichtbaren Bereich für unseren irdischen Sehsinn erfaßbar werden. Fragwürdiger finde ich eher, dass bei irdischen "Cover-Girls" durch Verschieben von sichtbaren Wellenlängen in den unsichtbaren Bereich (retuschieren) ein überirdischer Eindruck erzeugt werden soll.
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