Helligkeitsmessungen eignen sich gut, um den Gesamtverlauf von Finsternissen und Bedeckungen zu dokumentieren. Da eine laufende manuelle Messung von Einzelwerten sehr aufwendig und nicht sehr spannend ist und außerdem von anderweitigen Beobachtungen des Ereignisses ablenkt, bieten sich Registrierungen an, die komplette Kurvenzüge liefern, aus denen sich Störeinflüsse u.ä. leicht erkennen und ggf. korrigieren lassen. So hat der Verfasser mit Fotowiderstand an der Austrittspupille eines Refraktors 100/1000, Logarithmierverstärker und Tintenschreiber die Helligkeit des Mondes bei der totalen Mondfinsternis vom Januar 1981 erfolgreich registriert. Der Nachweis einer partiellen, horizontnahen Sonnenfinsternis, ebenfalls mit Fotowiderstand, diesen jedoch nur mit Streukugel zur Erfassung der Allgemeinhelligkeit, mißlang infolge wechselnden Bewölkung und der Kleinheit des Helligkeitsabfalls. Mit Fotowiderstand, Streukugel und als Ohmmeter geschaltetem Wachspapierschreiber gelang die Registrierung der partiellen Sonnenfinsternis am 12. Oktober 1996 bei gutem Wetter. Alle diese Registrierungen erfolgten unter Verwendung von Geräten, die mit Netzspannung betrieben wurden.
Die totale Sonnenfinsternis am 11. Juli 1991 in Mexiko bei kaum zu überbietenden fast 7 Minuten Totalität bei optimalen Bedingungen lieferte dem Verfasser, der dort seine erste totale SoFi erlebte, in den letzten Minuten vor der Totalität einen sehr beeindruckenden drastischen, immer schneller werdende Helligkeitsabfall, der mit manueller Einzelmessung nicht zu erfassen gewesen wäre. Ein netzunabhängiges Registriergerät war für diese Reise nicht verfügbar.
Im Herbst 1996 wurde dann der Beschluß gefaßt, ein transportables, netzunabhängiges Registriergerät zu beschaffen. Die Wahl fiel auf ein Multimeter mit Speicheradapter, womit ca. 100000 Meßwerte speicherbar und über PC abrufbar sind. Gegenüber einem Papierschreiber ergeben sich mehrere Vorteile, insbesondere die Möglichkeit zur nachträglichen Maßstabsänderung, Nullpunktunterdrückung und Anwendung von mathematischen Funktionen auf die Meßgröße zur Kennliniendefinition.
Als Lichtsensor wurde jetzt ein Silizium-Fotoelement gewählt, da dessen Trägheit auch bei geringen Beleuchtungsstärken gering ist und deutlich unter 1 s liegt. Der Ausgangs-Kurzschlußstrom ist sehr genau proportional der Helligkeit und wenig temperaturabhängig (+0,1%/Kelvin). Die Leerlauf-Ausgangsspannung andererseits ist etwa dem Logarithmus der Helligkeit proportional (ca. 80 mV/Dekade), hängt andererseits aber stärker von der Temperatur ab (-3mV/Kelvin). Da bei einer totalen Sonnenfinsternis ein großer Dynamikbereich zu erfassen ist und der Aufbau eines temperaturstabilen Logarithmierverstärkers auch erhebliche Probleme bereitet, wurde die Registrierung der Leerlaufspannung gewählt; auf eine anfangs in Erwägung gezogene Thermostatisierung der Si-Zelle wurde verzichtet. Der erreichte Dynamikumfang beträgt mindestens 67 dB (0,02 lx ... 100 000 lx), was auf jeden Fall ausreichen sollte.
Die Kalibrierung der Meßanordnung erfolgte (wie auch in allen anderen Fällen) durch Anwendung des Entfernungsgesetzes. Da im Gegensatz zu früheren Jahren kein dunkler, 14 m langer Korridor zur Verfügung stand, wurde mittels teleskopartig verschiebbarer Pappröhren eine veränderbare Meßstrecke realisiert. Die Röhren mußten innen schwarz mattiert und mit Blenden versehen werden, denn sonst tritt eine Lichtbündelung durch Wandreflexion und das Entfernungsgesetz stimmt nicht mehr. Die Kennlinie wurde in 5-db-Schritten aufgenommen (Entfernungsschritt mit Faktor 1,78 (4. Wurzel aus 10), wobei mit der Meßstrecke ein Beleuchtungsstärke-Verhältnis von 15 dB einstellbar war. Die Kalibrierung wurde bei verschiedenen Grundhelligkeiten der Lichtquelle (rote Leuchtdiode) vorgenommen und die Kennlinie dann aus 10-dB-Abschnitten zusammengesetzt, um den möglichen Intensitätsbereich zu überdecken.
Zur Vorbereitung auf die totale Sonnenfinsternis am 11.08.1999 wurde in Berlin bereits im August 1998 mehrfach der Tagesgang der Allgemeinhelligkeit unter verschiedenen Wetterbedingungen aufgenommen, um eine Vergleichsbasis für den Tag der Sonnenfinsternis zu haben.
In Stuttgart erfolgte die Installation des Sensors neben einem Dachfenster mit freier Sicht auf den Südhimmel. Dort war keine zufällige Abschattung durch Personen oder Fahrzeuge zu befürchten. Die Ausrichtung erfolgte so, daß zur Finsternismitte die Sonne senkrecht auf den Sensor schien und so während der gesamten Finsternisdauer eine gleichmäßige Beleuchtungssituation der Sensorfläche gewährleistet war. Am 9. und 10. August erfolgten wiederum Vergleichsregistrierungen an der gewählten Meßposition. Am Finsternistag herrschte in Stuttgart stark wechselnde Bewölkung und eine sehr ungünstige Wetterprognose. Zur Totalität kam dann noch Regen auf und irgendwelche Beobachtungen an Sonne, Korona und Protuberanzen fielen völlig aus. So war die Helligkeitsregistrierung für den Verfasser das einzige halbwegs brauchbare Ergebnis dieser Sonnenfinsternis, sieht man vom emotionalen Eindruck der Totalitäts-Verdunkelung ab, der sich auch unter einer dichten Wolkendecke als sehr stark erwies.
Dank der freundlichen Unterstützung von Sven Andersson, der erst mit seinem Auto mein Auto aus dem Schlamm zog und später sein Laptop zur Verfügung stellte, konnte die Meßkurve mit ihrem scharfen, tiefen Minimum bereits wenige Stunden später beim Abschlußmeeting des ESOP vorgestellt werden. Da eine stark wechselnde Bewölkung herrschte, kann eine Helligkeitsdämpfung für die Totalität kaum zuverlässig angegeben werden. Mit angenommener maximaler Wolkendämpfung des 10.8.99 gegen 8:00 auch für die Totalität ergeben sich mindestens 22 dB Totalitätsdämpfung (Intensitätsabfall auf ca. 1/160 bzw. um 5,5 Größenklassen), bei Bezug auf den offensichtlich wolkenfreien Wert vom 10.8.99 um 12:34 MESZ ergeben sich maximal 49 dB Dämpfung (Intensitätsabfall auf ca. 1/79000 bzw. um 12,3 Größenklassen).
Hier das Ereignis in drei verschiedenen Zeitdehnungen:
Zur Beobachtung dieses Ereignisses unternahmen Martina Haupt & Sven Andersson eine Kurzreise nach Lusaka. Ich konnte bei beiden dazu gewinnen, meine bereits bewährte Meßanordnung mit auf die Reise zu nehmen, um unter klarem afrikanischem Himmel eine schöne Helligkeitskurve zu erzielen. Eine Vergleichskurve aufzunehmen war bei dieser kurzen Reise nicht möglich und eine in Deutschland aufzunehmen, hätte bei dem großen geografischen Abstand keinen Sinn. Aufgrund des tatsächlich schönen Wetters in Lusaka war eine Vergleichskurve aber auch entbehrlich. Mit Bezug auf den Mittelwert der Helligkeit beim 1. und beim 4. Kontakt betrug der Helligkeitsabfall hier 40 dB (Intensitätsabfall auf ca. 1/10000 bzw. um 10 Größenklassen).
Auch hier das Ereignis in drei verschiedenen Zeitdehnungen, der dargestellte Helligkeitsbereich entspricht der Stuttgarter Registrierung :
