Dieses Interferogramm zeigt links ein “Billigfilter”, hergestellt aus Floatglas und rechts ein Zeiss Filter mit einer Planparalellität von 1/4 Wellenlänge. Je gerader und symmetrischer die Interferenzmuster, desto besser und genauer das Filter.© W. Paech + Baader Planetarium GmbH
Sog. Objektivfilter werden – wie der Name sagt – vor dem Objektiv bzw. vor der Licht-Eintrittsöffnung eines Spiegelteleskops montiert. Die optische Qualität des Filters hat einen entscheidenden Einfluss auf die Bildqualität. Die Filterflächen müssen auf Bruchteile von Bogenminuten genau planparallel sein (sonst entsteht ein Doppelbild der Sonne) und beide Flächen müssen ebenso genau auspoliert sein wie die optischen Flächen des Teleskops. Ein Objektivsonnenfilter aus Glas ist die beste, aber leider auch die teuerste Lösung. Der Name Glas-Sonnenfilter wird heutzutage oft missbraucht und es werden preiswerte Filter aus nicht optisch poliertem Fensterglas angeboten – damit sind nur Übersichtsbeobachtungen der ganzen Sonne bei niedrigsten Vergrösserungen möglich. Hochpräzise Glasfilter kommen nur für den Beobachter in Frage, der sich langfristig mit der Sonnenbeobachtung beschäftigen will.
Vier wichtige Kriterien muss ein gutes Objektivfilter erfüllen:
- Es darf nicht wie eine Vorsatzlinse wirken, d.h. es darf keine eigene Brennweite haben. Die minimale Brennweite (f) die ein Filter haben darf, ohne dass sich der Brennpunkt der Optik verschiebt, beträgt z.B. bei einem Filterdurchmesser von 150mm 10 Kilometer!
Noch wichtiger sind aber die folgenden zwei Punkte: - Das Filter muss, innerhalb gewisser Toleranzen, planparallel sein. Die durch die Glasscheibe laufenden Lichtstrahlen dürfen nicht beeinflusst oder gestört (deformiert) werden. Die Planparallelität der Scheibe muss unterhalb der Lichtwellenlänge (kleiner Lambda/4) gewährleistet sein. Ist sie es nicht, so folgen daraus eklatante Bildunschärfen.
- Der Keilfehler, die Dickendifferenz zweier am Rand des Filters gegenüberliegenden Stellen, darf nicht zu groß sein. Ist der Keilfehler zu groß, wirkt das Filter wie ein Prisma und erzeugt ein kleines Spektrum. Bildunschärfen sind die Folge. Als zulässige Spektrumslänge gilt allgemein der Radius des ersten dunklen Beugungsringes, es folgt daraus (ausgehend von einem Filter mit 150 mm Durchmesser) eine zulässige Dickendifferenz von wenigen hundertstel Millimetern.
- Die aufgedampfte Filterschicht muss homogen sein (die gleiche optische Dichte haben) und möglichst wenige Löcher haben. Kleine Fehlstellen in der aufgedampften Schicht wirken als Sekundärlichtquellen und können den Bildkontrast deutlich mindern. All das gilt bei Glasfiltern für nur eine einzige Schicht. ein Glasfilter kann nicht beidseitig mit einer Spiegelschicht versehen werden, das würde ein Doppelbild der Sonne erzeugen.
Aus den o.g. Vorgaben wird deutlich, dass solche hochqualitativen Filter nicht billig produziert werden können. Objektivsonnenfilter dieser optischen Perfektion sind sehr teuer (siehe auch den Vergleich der interferometrischen Prüfbilder in der Abbildung oben). Glasobjektivfilter sind empfehlenswert einzusetzen bei Teleskopöffnungen größer als 200 Millimeter, wenn die Auflösung der Optik den 1.0 Bogensekundenbereich unterschreitet und somit die Sonnengranulation auch fotografisch sichtbar wird.