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Basics der Astrofotografie

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Von der Erde aus Objekte am (Nacht)himmel zu fotografieren, erfordert dreierlei verschiedene Ansätze, da sich die Gegebenheiten massiv unterscheiden.

 

Grundsätzlich solltest Du ein paar Dinge beachten, die speziell für die Astrofotografie immer gelten bzw. diese erleichtern:

 

  • Stabiles Stativ benutzen
  • Selbstauslöser oder Fernauslöser benutzen
  • Kamera im manuellen Modus betreiben
  • ISO-Automatik ausschalten
  • Bildstabilisierung aller Art ausschalten
  • Manuell fokussieren (hierfür evtl. Vorschau über das Display benutzen und hineinzoomen)
  • In RAW arbeiten, damit man in der Nachbearbeitung den größten Spielraum hat.
  • Fotoreihen machen, da man in stockdunkler Nacht auf einem Feld oder bei gleißender Sonne nicht einwandfrei feststellen kann, ob die Aufnahme auch wirklich gelungen ist. Gilt auch für zweifelhafte Schärfe.
  • Und nicht zuletzt: Früh genug anreisen und aufbauen, damit sich das Equipment an den Temperaturunterschied anpassen kann.

 

1.: Den Mond fotografieren:

Die Mondfotografie ist die einfachste Herausforderung für angehende Astrofotografinnen und -fotografen. Der Mond ist ein relativ helles Objekt am Himmel, er wird von der Sonne angestrahlt und reflektiert dieses Licht auch zur Erde. Um ihn zu fotografieren, sollte man eine Kamera mit starkem Tele (300 oder mehr Millimeter) auf ein Stativ setzen. Perfekt ist eine Brennweite von 800 mm, alles darunter vergrößert man dann in der Nachbearbeitung. Idealerweise fährt man für die Fotos aufs Land, wo es weniger Lichtverschmutzung gibt. Hierbei sollte man sich im Vorfeld darüber informieren, wo der Mond stehen oder auf- bzw. untergehen wird, damit man sich einen erhöhten Ort mit freier Sicht suchen kann. Das Gelb (590 nm) der für die öffentliche Beleuchtung weit verbreiteten Natriumdampflampen kann man aber auch mit einem Filter herausnehmen, diese heißen „Night Filter“, „Night Sky Filter“, „Light Pollution Filter“, „Red Enhancer“ oder ähnlich. Beste Ergebnisse erzielt man übrigens hierzulande hoch oben in den Alpen, da das Licht weniger Luftschichten zu durchdringen hat, bevor es auf den Sensor oder den Film trifft. Beeindruckende Beispiele für den Nutzen diverser Filter finden sich zum Beispiel hier.

 

Hat man die Kamera aufgebaut, empfiehlt es sich, mit einigen Testaufnahmen die bevorzugte Kombination aus Blende, Belichtungszeit und ISO zu erarbeiten. Eine Langzeitbelichtung ist beim Mond nur selten nötig, bei einer Mondfinsternis kann dies jedoch der Fall sein. Bei einer Mondfinsternis gibt es zwei Bereiche des Erdschattens, die der Mond durchwandert: Den Halbschatten (Penumbra) und den Kernschatten (Umbra). Der Mond bleibt dabei jedoch immer sichtbar. Dies hat mit der Größe der Sonne im Verhältnis zur Erde zu tun, und mit der Brechung der verschiedenen Spektralfarben durch die Atmosphäre der Erde. Jedenfalls leuchtet der Mond im Kernschatten rötlich, weswegen man ihn zu dieser Zeit auch Blutmond nennt. Der Mond ist eine Kugel von knapp 3500 km Durchmesser, was für die Fotografie bedeutet: Die Mitte des Motivs befindet sich knapp 1.700 km näher am Objektiv als der Rand.

 

Für die Belichtung ist nur der Mond relevant, nicht der Hintergrund oder die Umgebung. Daher empfiehlt es sich, eine etwaige Belichtungsautomatik auszuschalten. Landschaftsbilder mit Mond, auf dem Details zu erkennen sein sollen, sind erstaunlich knifflig und erfordern einige Übung.

 

Tipps für den Mond:

  • Für die Mondfinsternis vom 21. Januar 2019: freie Sicht nach Westen, wo der Mond untergehen wird.
  • Brennweite von 300 mm oder mehr benutzen
  • Testreihe von Fotos beginnen mit: ISO 100, Blende 8, 1/100 Sekunde
  • Auf die gewünschte Belichtung hinarbeiten, dabei die ISO nicht allzu hoch drehen (Bildrauschen) und die Blende nicht allzu weit öffnen (Schärfentiefe, Airy Disks)

 

Wie bei allen Himmelsobjekten gilt: Vorsicht mit der Belichtungszeit! Der Mond wandert dank der Erddrehung über den Himmel, genau wie das übrige Firmament und auch die Sonne. Je näher man den Mond vor die Linse holt, desto kürzer ist die Zeit, die man ihn belichten kann, ohne dass das Bild verschmiert. Bei einem starken Tele kann es schon sein, dass man keine 1/50 Sekunde Zeit hat. Durch ein Teleskop kann man gut sehen, wie schnell der Mond wandert, oder auch sehr eindrucksvoll in diesem Video.

 

Full Moon Silhouettes from Mark Gee on Vimeo.

 

Es gilt also, sich eine möglichst kurze Belichtung mit möglichst geringer ISO und möglichst nicht zu weit geöffneter Blende zu erarbeiten. Protip: Mehrere Aufnahmen kann man im Nachhinein per Stacking bearbeiten und so das Bildrauschen herausmitteln.

 

2.: Die Sonne fotografieren

Um die Sonne zu fotografieren, braucht man auf jeden Fall einen sogenannten Objektivsonnenfilter. Es gibt ihn als visuellen (ND = 5) und als fotografischen Filter (ND = 3,8).

 

Von Astronomie-Shops wird Astrosolarfolie zum Zurechtschneiden vorgehalten, sie sieht ein wenig aus wie Alufolie oder wie eine Rettungsdecke. Sie kann man über das Objektiv spannen (oder sich vor Augen halten), so spart man sich eine teure Anschaffung, wenn man die Sonnenfotografie nur einmal ausprobieren will. Die Brillen“gläser“ zur Beobachtung einer Sonnenfinsternis, die überall verkauft werden, wenn es mal wieder so weit ist, sind aus demselben Material gefertigt. Der visuelle Filter dämpft das Sonnenlicht um den Faktor 100.000, man kann durch diesen die Sonne mit dem bloßen Auge anschauen.

 

Für die Fotografie besser eignet sich jedoch der sogenannte fotografische Sonnenfilter. Er lässt etwa 10 mal mehr Licht durch als der visuelle Filter, weswegen man eine kürzere Belichtungszeit wählen kann, was das Bild verbessert. Es wäre sonst durch die wabernde Luft stärker verwaschen.

 

Grundsätzlich gilt: Nie ohne Filter direkt in die Sonne schauen oder fotografieren. Der obengenannte fotografische Filter mit ND = 3,8 ist zwar auch stark, doch das Auge kann Schaden nehmen, wenn man zu lange durch diesen blickt. Ein Blick durch die Kamera auf die Sonne bündelt deren Licht im Auge, ist also noch gefährlicher. Also stets die Warnhinweise beachten! Hilfsfilter Marke Eigenbau wie CDs, Glasscheiben mit Ruß, Rettungsdecken und andere sind ungeeignet, weil sie das Infrarotlicht nicht filtern.

 

Die Sonne fotografiert man mit entsprechend kurzen Belichtungszeiten und niedriger ISO. Interessant sind hier die Sonnenflecken, die Korona, Protuberanzen oder auch zum Beispiel der selten sichtbare Transit des Merkur (nächstes Mal am 11.11.2019) oder, noch seltener, der der Venus (nächstes Mal schon im Jahr 2117). Echte Freaks schaffen es jedoch, den extrem kurzen Transit der ISS-Raumstation vor der Sonne abzupassen: Video hier.


 

Wer sich näher für die Fotografie der Sonne interessiert, sollte sich mit dem Thema H-alpha-Filter beschäftigen. Diese Filter lassen nur Licht mit der Wellenlänge von angeregtem Wasserstoff durch, so dass die Sonne quasi „nackt“ vor der Kamera erscheint, also ohne störendes Licht anderer Frequenzen. Man kann dann zum Beispiel Strukturen auf der Oberfläche gut erkennen.

 

Tipps für die Sonne:

  • Brennweite von 300 mm oder mehr benutzen
  • Kurze Belichtungszeit von 1/250 Sekunde oder schneller
  • Geringe Empfindlichkeit, z.B. ISO 100
  • Per Testreihe an das gewünschte Ergebnis heranarbeiten

 

3.: Den Nachthimmel fotografieren

Am Nachthimmel prangen die Sterne? Das sind nicht alles Sterne! Da gibt es gut sichtbare Planeten unseres Sonnensystems wie Venus, Mars, Jupiter und Saturn. Durchs Teleskop kann man gut die Ringe des Saturn sehen oder die vier galileischen Monde des Jupiter sowie dessen charakteristische Wolkenbänder. Auch ist nicht jeder weitere helle Punkt ein Stern – nein, das kann auch eine entfernte Galaxis sein, bestehend aus Milliarden von Sternen. Sterne sind Sonnen wie die unsere, teilweise deutlich größer, und um sie herum kreisen oftmals auch eigene Planeten, die sogenannten Exoplaneten. Besonders befriedigend ist die Fotografie unserer Milchstraße. Diese ist ein Spiralarm unserer Galaxis, von deren etwa 200 Milliarden Sonnen eine kleine die unsere ist.

 

Hierfür braucht es eine Langzeitbelichtung und eine offene Blende, also ruhig 2.8 wählen. 25 Sekunden Belichtungszeit ist das absolute Maximum, sonst fangen die Sterne wegen der Erddrehung an, zu Strichen zu werden. Die ISO darf auf einen vertretbar hohen Wert gesetzt werden, zum Beispiel 1.600 oder 3.200. Der große Trick ist das Fokussieren, das auch hier manuell geschehen sollte. Am besten einen gut sichtbaren Stern suchen, auf diesen scharfstellen, und dann die Schärfe so belassen.

 

Tipps für den Nachthimmel:

  • Brennweite nach Wunsch, je weitwinkliger, desto mehr passt drauf, aber desto kleiner die Details.
  • Filter „Red Enhancer“ oder vergleichbare bringen rötliche Details von Nebeln usw. hervor.
  • ISO 1.600 - 3.200 zum Einsteigen
  • 10-25 Sekunden Belichtungszeit
  • Per Testreihe an das gewünschte Ergebnis heranarbeiten

 

Wer sich für die Fotografie von Sternen und dem Nachthimmel interessiert, sollte sich mit dem Thema Infrarot-Sperrfilter bzw. Tiefpassfilter in Kameras befassen, damit mehr Infratorlicht auf den Sensor gelangen kann.

 

Weitere Objekte am Nachthimmel sind zum Beispiel Satelliten oder die Internationale Raumstation ISS. Letztere ist rund 100 x 100 Meter groß und daher mit bloßem Auge als großer leuchtender Punkt zu erkennen. Sie bietet grundsätzlich ein gutes Motiv für Fotografen. Doch da sie in rund 400 km Höhe mit ca. 28.000 km/h unterwegs ist und die Erde in 93 Minuten einmal umrundet, braucht es schon einiges Können und Equipment, um sie abzulichten. Die meisten Fotografen richten das Teleskop oder Objektiv (Empfehlung: Mindestens 2000 mm Brennweite) auf einen Punkt der Bahn vor der ISS aus und machen dann eine möglichst schnelle Fotoserie. Eine Live-Verfolgung schaffen praktisch nur moderne Teleskope professioneller Sternwarten. Hier ein Beispiel für einen manuellen Versuch. Die stets aktuelle Position der ISS und ein Live-Stream von Bord kann hier angesehen werden.

 

Allgemeine Tipps:

Die Astrofotografie ist ein Hobby für sich. Sie beginnt mit ersten Versuchen mit guten Kameras und starken Objektiven. Doch richtig professionell wird es erst, wenn man seine Kamera über einen Adapter an ein Teleskop anschließt. Hierbei ersetzt das Teleskop das Objektiv, das Fokussieren wird deutlich schwieriger, aber die Vorteile überwiegen: Selbst Einsteigermodelle haben schon 900 oder 1000 mm Brennweite (zum Vergleich: Das Hubble-Teleskop hat eine Brennweite von 57,6m bei f/24) und Objektivöffnungen von 20 cm, sind daher verhältnismäßig lichtstark. Die sogenannte parallaktische Montierung auf dem Stativ erlaubt es, das Teleskop so auszurichten, dass man es zur Verfolgung von Himmelskörpern im Laufe der Nacht nur um eine Achse schwenken muss. Automatische Nachführungen kompensieren die Erddrehung durch automatisches kontinuierliches Ausrichten des Teleskops, so dass Langzeitbelichtungen fast beliebiger Länge möglich werden. Sogenannte Go-To-Modelle können sogar gewünschte Himmelsobjekte automatisch anfahren. Himmelsobjekte suchen kann man aber auch mithilfe von Augmented-Reality-Apps für Smartphones, die die entsprechenden Konstellationen und Himmelskörper anzeigen, wo man das Smartphone auch hinhält. So wird das Finden von all den kleinen hellen Punkten oder auch der Stelle, wo der Mond aufgehen wird, zum Kinderspiel.

 

Wer jetzt noch kein Blut geleckt hat, möge bitte „pale blue dot“ googeln, sowie „Hubble deep field“.

 

Im Jahr 2019 sind von Mitteleuropa aus folgende astronomischen Ereignisse zu sehen:

 

  • 20.-21.1.2019: Totale Mondfinsternis
  • 16.-17.7.2019: Partielle Mondfinsternis
  • 11.11.2019: Merkurtransit vor der Sonne (der nächste kommt erst 2032!)

 

Quelle: https://www.timeanddate.de/finsternis/2019

Text: Julian Reischl

Weitere Lesetipps: 

Munichspace

ivent.de

Clear Sky Blog

 

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