Astro- Fotografie

Irgendwie spannend, aufwendig, technisch anspruchsvoll, teures und schweres (Astro-)Spezialequipment, unhandlich, nerdy bis freaky, zeitintensiv und dennoch oder genau deswegen atemberaubend.

Das sind in etwa die Begriffe, die mir dazu auf Anhieb einfallen. Einiges davon ist richtig, anderes nicht bzw. muss es nicht zwingend sein.
Sofern der Mond nicht gerade die Szenerie überstrahlt, ist zumindest eines gegeben: Ziemlich dunkel ist es – woraus sich die grundsätzliche Anforderung ergibt: Etwas zu fotografieren, oftmals ohne es wirklich richtig sehen zu können.

In diesem Artikel wird an unterschiedlichen Stellen auf genauere Erläuterungen verlinkt, welche sich aber auch allesamt im Bereich “Aufnahme-Techniken” finden:

Grundvoraussetzung ist ein Stativ, und zwar ein gutes & stabiles. Daneben ist es hilfreich, die verwendete Kamera (ob nun Vollformat oder APS-C) in den benötigten Einstellungen auswendig (d.h. ohne Licht) bedienen zu können; dies ist aber nicht zwingend erforderlich.

Ein lichtstarkes (Weitwinkel-) Objektiv mit einer Offenblende von unter f3 ist ebenfalls ratsam; Allerdings lassen sich auch mit einer f3.5 bei 24mm oder bei f1.8 bei 50mm gute Ergebnisse liefern, während ein f1.4 bei 14mm Brennweite auch schon wieder zu viel des Guten sein kann.
Hier hilft nur ausprobieren: Die Andromedagalaxie oder auch der Orionnebel z.B. sind mit sehr kurzen Brennweiten kaum noch in einer brauchbaren Größe abzubilden.

Wiederum ist das sichtbare Band der Milchstraße mit einem 14mm Ultraweitwinkel oder gar mit einem Fisheye Spezialobjektiv (beides mit einer entsprechenden Lichtstärke) in einigen, wenigen Sekunden abzulichten. Ohne Sternspuren oder eiförmig verzogene Sterne auf dem Bild und ohne die Anschaffung einer kostspieligen Astro-Nachführung.
Diese werden sie aber zwingend benötigen, wenn es um aufwendige Deep-Sky Aufnahmen geht oder sie sich den Plejaden mit einem Teleobjektiv zur mehrstündigen Belichtung nähern wollen.

Apropos Licht: Nun, wenn Sie das nächste Mal in einer Stadt in sternenklarer oder leicht bewölkter Nacht in den Himmel sehen, was sehen Sie? Versuchen Sie einmal, die Sterne zu zählen. Von Ihrem Standort aus werden Sie nur einige, wenige, 1-3 Dutzend evtl., ausmachen können – die hellsten überhaupt. Über Ihnen sind zu diesem Zeitpunkt aus jedoch mehr als 3.500 Sterne potentiell sichtbar.

Die Lichtempfindlichkeit Ihrer Augen ist vom Kunstlicht rundherum jedoch derart überstrahlt, dass Ihre Pupille trotz der Nacht entsprechend klein bleibt, also abblendet. Bei dem Kunstlicht spricht man von Lichtverschmutzung. Im Gegensatz zur Luftverschmutzung ist hierbei nicht wirklich Schmutz in der Atmosphäre gemeint, sondern vom Menschen erzeugtes Licht erhellt den Nachthimmel auf unnatürliche Art und Weise. Womit dunklere Objekte nicht mehr wahrgenommen werden können.

Es gibt zwar spezielle Astroklar-Filter, welche diese Lichtverschmutzung bedingt heraus filtern können. Allerdings auch lediglich gewisse Wellenlängen (zB. derer von Natrium- und Quecksilberdampflampen) aus dem Bild heraus filtern. Die eigentliche, unnatürliche, Helligkeit bleibt weitestgehend bestehen, die Aufnahmen werden lediglich von den typisch orangen Stichen bereinigt und leicht abgedunkelt.

Der zunehmende und vor allem gedankenlose Einsatz von LED Leuchtmitteln verschlimmert die Lichtverschmutzung noch weiter, auch weil die eingesetzten Leuchtmittel oftmals in alle Richtungen strahlen. Deren Licht also nicht gelenkt wird, und somit auch in die Atmosphäre abstrahlen. Bei leichter Bewölkung ist dieser Effekt zusätzlich durch die Rückstrahlung des Lichtes an den Wolken präsent, was Aufnahmen vom Nachthimmel erschwert bis unmöglich macht.

Der Weg führt also zwangsläufig raus aus der Stadt, hin zu möglichst dunklen Gebieten. Diese sind oftmals erheblich höher gelegen als die meisten Stadtgebiete.
Dennoch bedeutet hoch nicht unbedingt, die Lichtverschmutzung hinter sich zu lassen: Wenn Sie in die Alpen hinauf steigen und am Horizont immer noch ein helles, gelb/oranges Band zwischen Landschaft und Himmel ausmachen können (Siehe Abb. 1), denn handelt es sich mit ziemlicher Wahrscheinlichkeit um das Licht einer weiter entfernten Stadt.

Ebenso können Sie auf der Suche nach einem dunklen Fleck Erde Gefahr laufen, dass ein gut beleuchtetes Skigebiet nebst Schneedecke alle Vorhaben zunichte macht. Planung ist daher alles. Und in selbiger sollten Sie, neben einem geeigneten Standort, auch die Mondphase sowie Auf- und Untergang dessen berücksichtigen. Selbst an einem dunklen Ort kann der Mond so hell erscheinen, dass keine Langzeitbelichtungen vom All möglich sind;

Doch für all diese Fragestellungen gibt es zum Glück Apps und Webseiten, die Sie bei Ihrer Planung unterstützen. Im App Store nach “Mondphasen” zu suchen führt Sie unter anderem zu der App LunaSolCal und weiteren; und wenn Sie im Internet nach “dunkelster Ort in …” suchen, finden Sie neben den so genannten Sternenparks wie z.B. in der Eifel noch weitere dunkle Flecken Erde, zu denen sich ein Ausflug lohnt.

Je länger Sie sich in der Dunkelheit aufhalten, desto mehr werden sich Ihre Pupillen erweitern. Die körpereigene Blende öffnet sich sozusagen. Ein brauchbarer Standort für die angepeilten Aufnahmen ist gerne nur zu Fuß erreichbar. Das Auto kann also nur bedingt als Lastkarren herhalten. Eine Nachtwanderung inkl. mittelschweren Gepäckes steht somit evtl. an, Beleuchtung darf aber dennoch nicht fehlen:

Sinnvoll ist eine Stirnlampe, welche es im Baumarkt oder auch im Elektroeinzelhandel gibt. Diese sollte über verschiedene Modi wie normale Taschenlampe und zusätzlich über Rotlicht (Abb. 2) verfügen. Letzteres ist beim Arbeiten an der Kamera, der Montierung oder dem Objektiv etc. absolut sinnvoll: Sie sehen etwas und das Rotlicht hat keinen Einfluss auf Ihre Pupillen. Sehr wohl jedoch auf die Aufnahme selbst, weshalb die Belichtung selbst ohne Rotlicht erfolgt.

Gehen Sie davon aus, dass Sie nicht unbedingt der einzige Fotograf sind, der heute ausgerechnet von dem angepeilten Ausgangspunkt den Kosmos ablichten möchte. Insbesondere, wenn es bekannte und viel besprochene Standorte sind. Nähern Sie sich so, wie Sie selbst sich die Annäherung anderer Fotografen wünschen, wenn sie gerade aufwendig belichten. Taschenlampe rechtzeitig aus – niemanden verblenden und aus einigen Metern Entfernung erkunden, ob eventuell gerade belichtet wird.

Als erstes: Alles, was die Kamera an Automatiken bietet, bitte abschalten. AUS. Blende, ISO Wert, Belichtungszeit, Bildstabilisator, Weißabgleich, Autofokus – bitte alles auf manuelle Eingabe einstellen bzw. ganz abschalten. Und zwar an Objektiv UND dem Kamerabody gleichermaßen, siehe Abb. 3.
Der Autofokus wird in der Dunkelheit nichts finden und sich munter im Kreise drehen, Auto-ISO wird irgendwo ganz weit oben liegen und die Belichtungszeit können Sie hier auch vergessen. Das Programmwahlrad am Body ist somit ebenfalls auf M- manuell einzustellen.

Dazu sollte die Kamera auf RAW (NEF) Format mit höchster Qualität eingestellt sein (Ohne RAW keine nachträgliche Änderung des Weißabgleiches z.B.). Ob Sie JPG zusätzlich erzeugen lassen, ist Geschmackssache – allerdings meistens überflüssig, da die Ergebnisse so gut wie alle durch die Nachbearbeitung laufen werden.

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Beim Weißabgleich stellen Sie am besten händisch einen Wert in Grad Kelvin – °k ein – bei nicht modifizierten Kameras ist ein Wert um die 3.500-4.000°k sinnvoll, bei undefinierten Kameras (also ohne jeden Filter) ein Wert etwas unterhalb von 2.000, sofern die Kamera dies zulässt. Letztlich kann Photoshop oder auch Lightroom den Weißabgleich (WB) mit einem speziellen DNG Profil auch unterhalb von 2.000 korrigieren.
Bei Kameras, die es nicht erlauben, den Wert in °k einzustellen ist es alternativ möglich, ein mit derselben Kamera aufgenommenes Bild als Weiß-Referenz zu hinterlegen. Wenn nun alle Stränge reißen und davon so überhaupt nichts einstellbar ist, können Sie auch den Wert fest auf z.B. Bewölkt oder was auch immer einstellen.

Hauptsache, ein fester Wert ist dann eingestellt – welchen Sie ebenfalls bei der Nachbearbeitung von einem festen Wert auf ein und den selben anderen ändern können. Prinzip: Sind zwar alle falsch aufgenommen, aber immerhin gleichmäßig falsch, womit man sie wiederum vergleichen und gleichmäßig (richtig) ändern kann 🙂

Problem Panorama-Aufnahme (…der Milchstraße): Die Automatik zieht sich möglicherweise für ein Bild Sonnenschein und für ein anderes eine Leuchtstoffröhre als WB-Referenz. Das führt beim Zusammensetzen der Bilder nur zu unnötigen Schwierigkeiten.

Die Kamera wird auf einem Stativ stehen. Verfügt das verwendete Objektiv über einen Bildstabilisator (OS), so ist dieser ebenfalls abzuschalten (Siehe Abb. 4). Ansonsten, so seltsdam das auch klingen mag, verwackelt das Bild.

Wie das sein kann? Ich habe nicht die geringste Ahnung. Auch habe ich mich durch diverse Foren und Blogs gegraben, um mir selbst vor einiger Zeit dieses Phänomen überhaupt erklärbar zu machen. Ich konnte hierzu keine befriedigende Antwort finden; aufgefallen ist es mir tatsächlich erst, als ich das Sigma 150-600mm bei maximaler Brennweite auf einem Stativ mit Gimbal-Head über die Wismarer Bucht schweifen lies, und mir alles verwackelte.

Das passierte aber auch genau so mit einem 3D Kugelkopf – und auf beiden Stativköpfen lieferte ein Nikkor 180mm saubere Aufnahmen. Und mit abgeschaltetem Stabilisator lieferte auch die lange Sigma Optik wieder saubere Ergebnisse.
Ich nehme diese Eigenart des Stabis denn gezwungenermaßen als gegeben hin und berücksichtige dies entsprechend.

Da Licht in der Regel Mangelware ist, wird die Blende normalerweise so weit wie möglich geöffnet. Es gibt Objektive, die bei einer Blende von f1.4 den eigentlich schwarzen Teil vom All dann bereits in ein blau/grau-Ton tauchen, also zu hell ablichten – gemessen an den Sternen, um die es eigentlich geht. Tatsächlich kann es vorkommen, dass in so einem Fall auf f2 abgeblendet werden muss, um vernünftige Ergebnisse zu liefern. Kann.

Natürlich können Sie mit hohen ISO-Werten arbeiten und somit erheblich schneller eine brauchbare Menge Licht auf den Sensor bringen, um auch mit Objektiven mit einer schwächeren Anfangsblende einzusetzen. Oder die Verschlusszeiten bei Weitwinkeln so weit runter zu reduzieren, dass Sie ohne eine Nachführung arbeiten können.
Dabei treffen Sie dann schnell auf ISO Werte ab 3.200 – und bis zu fünf- oder sechsstellig. Allerdings auch um den Preis des erhöhten Rauschens. Die Funktion “Rauschreduzierung bei High-ISO-Aufnahmen” hingegen hat keine Auswirkungen auf RAW- (NEF)- Daten Fotografie, lediglich auf JPGs kommt diese zur Anwendung. Diese Funktion kann also ebenfalls abgeschaltet werden, jedenfalls für unsere Zwecke hier.

Die an der Kamera einstellbaren Belichtungszeiten sind in der Regel zu kurz, um genug Licht aus dem All einzusammeln. Der BULB Modus ist somit die korrekte Einstellung. Hier kann zusätzlich die Funktion “Rauschreduzierung bei Langzeitbelichtung” sinnvoll sein: Die Kamera zeichnet dann unmittelbar nach der Belichtung ein weiteres Bild mit der gleichen Belichtungszeit auf, nur mit umgeklapptem Spiegel – also in völliger Dunkelheit (“Darkframe”). Die hierbei entstehenden Hotpixel (= Rauschen) werden anschließend aus dem Originalbild heraus gerechnet. Bedenken Sie bei dieser Fehlerkorrektur jedoch, dass sich ihre Belichtungszeiten verdoppeln werden.

Um die Kamera während der Belichtung nicht unnötig zu berühren, sollte ein Fernauslöser zum Einsatz kommen. Ob dieser nun per Funk oder Kabel arbeitet, ist wie gehabt: Geschmackssache.
Ich verwende einen Kabelauslöser, welcher keine eigenen Batterien benötigt. So erspare ich mir die unglückliche Situation, mitten in einer laufenden Belichtung einen stromlosen Auslöser in der Hand zu halten. Andererseits: Bei vielen Batteriegriffen sind heutzutage als Verkaufsargument direkt eigene Funkfernauslöser beigelegt. Und ein Batteriegriff ist für die Astrofotografie vermutlich sowieso früher oder später ein Thema.

Ich verwende bei meinen beiden DSLR’s Batteriegriffe. Unter der Nikon d750 ein Griff von MEIKE und unter der d5300a einen von Khalia-Foto. Beiden lag zwar ein Funkfernauslöser bei, welche nun aber warm und trocken in der Verpackung liegen – da ich, wie gesagt, eine andere Lösung bevorzuge – welche auch, ganz simpel, nur über einen einzigen Knopf (Siehe Abb. 5) verfügt.

Apropos Berühren der Kamera bei Langzeitbelichtung: Um dies zu vermeiden, gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. Wie bereits beschrieben, ist ein Fernauslöser wirklich sinnvoll und wichtig. Aber wie schaut es mit dem Spiegel in der Kamera aus, zu welchem Zeitpunkt sollte der weg geklappt werden? Ich gehe davon aus, das Sie das Display der Kamera zur Orientierung im All benutzen, der Sucher jedenfalls ist dafür nicht wirklich geeignet. Übrigens habe ich diesen mit einer Kappe dauerhaft verschlossen, um selbst hier den eventuellen Lichteinfall zu vermindern, siehe Abb. 6.

Durch das aktivierte Display ist eine Spiegelvorauslösung (= MUP, Mirror-UP) ziemlich sinnlos, der Spiegel ist bereits hoch geklappt. Weiterhin ist die MUP Funktion bei Belichtungen nur im Bereich einiger, weniger Sekunden überhaupt sinnvoll. Wird es zweistellig, so ist so eine eventuelle und geringe Verwacklung zu vernachlässigen, da eine erheblich längere Zeitspanne andere Bildinformationen auf die entsprechenden Sensoren einfallen und die Verwackelung damit überschrieben wird sozusagen.

Unendliche Weiten … bedeutet auch: unendlich fokussieren:
Das ∞ – Zeichen ist auf den meisten Objektiven auf der Fokusskala zu finden (Siehe Abb. 7). Allerdings ist das ∞ – Zeichen auch eher eine Richtung, in die der Fokusring anfänglich zu bringen ist. Ist der Strich der Skala innerhalb des Zeichens, können Sie damit schon einmal etwas anfangen. Einige Objektive (wie das obere, Sigma 150-600mm, f5-6.3) lassen sich auch drüber hinweg drehen, andere (wie das untere, Walimex Pro 35mm f1.4) hat genau in der Mitte des Symbols seinen End-Anschlag.

Eine sehr überschaubare Anzahl an Objektiven bietet tatsächlich ein Einrasten bei korrekter ∞ – Lage des Fokus an, wie z.B. das Irix 15mm.
Bei der großen Mehrheit der Objektive muss per Hand genau nachjustiert werden; ich behelfe mir da mit dem rückwärtigen Display der Kamera. Dieses reguliere ich bereits vorher auf 20-30% der möglichen Helligkeit herunter, um die Augen nicht zu verblenden. Dieses Resthelligkeit ist in der Umgebung auch mehr als ausreichend.

Zoomen Sie nach und nach auf die maximale Vergrößerung ihres Displays heran, und halten dabei immer einen Stern in der Nähe vom Mittelpunkt des Fokus. Nicht zu weit am Rand, hier schattet das Objektiv zu stark ab.
Wenn Sie bei 100% Vergrößerung angelangt sind, stellen Sie den Fokus vorsichtig so ein, dass der Stern so klein wie möglich erscheint.
Dann ist er so scharf wie es geht und nicht von einer ‘matschig’ wirkenden Atmosphäre umgeben, der Unschärfe. Vor dem Auslösen sicherheitshalber noch einmal prüfen, ob der Autofokus wirklich abgeschaltet ist.

Tip: Ich verwende in der Astrofotografie fast ausschließlich Objektive, die keinen Autofokus besitzen. Diese sind in der Anschaffung dann entsprechend günstiger und etwas leichter im Gepäck – und den AF benötigt man hier nicht. Natürlich dann mit dem Nachteil erkauft, dass diese immer manuell scharfgestellt werden müssen – und bei z.B. Offenblende f1.4 schnell einmal zu einer falsch gelegten Schärfeebene führt.

Zu guter Letzt noch das Histogramm (= die Helligkeitsverteilung): Wenn Ihre Kamera dies bereits vor der Aufnahme anbietet, dann sollte es auch nicht ungenutzt bleiben, speziell in der Astrofotografie.
In Abb. 8 ist ein nicht optimales Histogramm zu sehen. Es spricht nichts dagegen, dass links und/ oder rechts am Rand das Histogramm nach oben geht. Allerdings sollte der Hauptteil in der Mitte wie ein ‘Berg’ liegen bzw. vom linken Rand her einen Berg bilden, der deutlich bis in die Mitte hinein ragt.
Nicht alle Kameras unterstützen dies vorab, einige können ein Histogramm erst für die erstellte Aufnahme anzeigen, andere überhaupt nicht.