Barlow- und Shapley-Linse
Die Barlow-Linse wurde um 1830 vom britischen Physiker Peter Barlow entwickelt. Sie wird direkt vors Okular gesetzt.
Zwischen dem Objektiv und dem Okular montiert, verlängert diese Zerstreuungslinse die Brennweite eines Teleskops. In der terrestrischen Fotografie werden derartige Linsensysteme auch Telekonverter genannt.
Barlowlinsen werden mit unterschiedlichen Vergrößerungsfaktoren angeboten. Typisch sind 2x, 2.5x, 3x oder 5x. Durch den Einsatz einer Barlowlinse gewinnt man mit ein und dem selben Okular eine zweite, entsprechend höhere Vergrößerung.
Manche Barlowlinsen sind so konzipiert, dass sie sogar unterschiedliche Verlängerungsfaktoren zulassen.
Vier verschiedene Barlow-Linsen unterschiedlicher Hersteller
In jedem Fall verlegt eine Barlowlinse den Fokuspunkt nach außen. Kommt man mit der Kamera nicht in den Fokus, klappt es vielleicht mit einer Barlow. Manche besitzen am okularseitigen Ende übrigens ein T2-Gewinde zum Anschluss eines DSLR-Kameraadapters.
Barlow-Linsen kosten allerdings Licht. Eine Verdreifachung der Teleskopbrennweite breitet das Licht des Objekts auf die neunfache (3 x 3) Fläche aus. Die Flächenhelligkeit sinkt rechnerisch auf ein Neuntel, die Belichtungszeit steigt aufs Neunfache. In der Realität nimmt die Helligkeit noch weiter ab, weil die Strahlen zwischen den Linsen reflektiert werden. Das Linsenglas verschluckt außerdem einen Teil des Lichts.
Der entsprechende Planet erscheint somit größer - was dem Auge schmeichelt - aber auch dunkler. Deshalb sollte man Barlow-Linsen mit Bedacht einsetzen.
Eine einfache Linse vereint nur das Licht einer einzigen Wellenlänge gleichzeitig im Fokus: Alles andere Licht erzeugt einen farbigen Halo rund um das fokussierte Objekt. Daher führt man die Barlow heute zweilinsig (achromatisch) oder dreilinsig (apochromatisch) aus. Ich rate zum apochromatischen Design: So wird das Licht dreier Wellenlängen gleichzeitig scharf.
Dennoch mag sich der zusätzliche Einsatz eines Fringe Killer-, Contrast Booster- oder Semi-Apo-Filters am okularseitigen Ende der Barlow bzw. am Okular selbst empfehlen (siehe rechts): Vor allem, wenn das Teleskop selbst nur über eine achromatische, zweilinsige Objektivlinse verfügt.
Definitiv nicht korrigiert sind Teleskop- und Barlow-Linsen fern des sichtbaren Lichts. Um das fokussierte Objekt legt sich also ein unsichtbarer infraroter Halo.
Er stört, sobald wir mit einer auch im IR empfindlichen Kamera fotografieren. Abhilfe schafft ein UVIR-Sperrfilter vor der Cam.
Barlow-Linsen werden gern genutzt, um bei der Mond- oder Planetenfotografie mit CCD/CMOS-Cams einen höheren Abbildungsmaßstab zu erzielen. Eine Alternative besteht im Vergrößern des fertigen Planetenfotos um den Faktor 1,5 oder 2. Entsprechende Funktionen bieten die Programme Autostakkert und Registax.
Zwei Shapley-Linsen
Den gegenteiligen Effekt erzeugt die Shapley-Linse. Diese Sammellinse verkürzt die Brennweite des Teleskops, z.B. um ein Drittel.
Sie gestattet ein weiteres Bildfeld, generiert eine hellere Abbildung und reduziert die Belichtungszeit.
Shapley-Linsen werden auch Reducer oder Telecompressor genannt. Reducer besitzen meist T2-Innen- und Außengewinde. Oft werden sie auch als Bildfeldebner konzipiert - was der Sternabbildung abseits der Bildmitte zugute kommt. Meiner Erfahrung nach ist die exakte Platzierung im Lichtweg kritisch; der Einsatz solcher Linsen erhöht außerdem die Vignettierung (also die Abschattung nahe des Bildrands).
Erfinder der Shapley-Linse war der US-Astronom Harlow Shapley: Er vermaß in den Zehnerjahren des 20. Jh. unsere Milchstraße und stellte die exzentrische Position unserer Sonne darin fest. Allerdings hielt er unsere Galaxis für die einzige im Universum. Mein Buch Helden des Himmels schildert u.a. seine diesbezügliche Große Debatte mit Heber Curtis.
Auch wenn es paradox anmutet:
Hält man eine die Brennweite des Teleskops verringernde Barlowlinse vor ein bedrucktes Papier, erscheint die Schrift größer. Es handelt sich ja um eine negative Linsenkombination mit zerstreuender Wikung.
Mit der die Brennweite verlängernden Shapley-Linse wird die Schrift hingegen verkleinert. Diese Linse ist ja positiv und bündelt die Strahlen somit.
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