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Astrofotografie


Kameras für die Astrofotografie

Am besten verwenden Sie eine Spiegelreflexkamera oder eine Digitalkamera, eine CCD-Kamera. Die Spiegelreflex wird mit einem Ring an die Okularhülse geschraubt. Das Okular verwendet wir dafür nicht. Mit so einem T2-Ring wird die Kamera ohne Objektiv mit dem Teleskop verbunden. Achten Sie auf Ihren Kameratyp. Der Ring muss zur Kamera passen. Kameraseitig hat er einen Bajonettverschluss. Es gibt Ringe mit dem Zusatz EF. Es ist nicht nur einfach wichtig, dass bei der Kamera die Bezeichnung EOS steht. Die Kameras von Canon mit den niedrigen Bezeichnungen haben einen Vollformatchip. 

Damit können Sie erst einmal den Mond fotografieren. Die Belichtungszeiten sind so kurz, dass keine Nachführung nötig ist. Sie brauchen dafür nur eine ganz normale DSLR-Kamera für Tagaufnahmen. Diese Kameras sind für das Ultraviolett empfindlich. Erst wenn Sie Nebel fotografieren wollen, müssen Sie eine Astrokamera verwenden, die für den roten Anteil des Spektrums empfindlich ist, da die Nebel oft im Roten leuchten.  Wenn Sie Sterne aufnehmen wollen, brauchen Sie ein Teleskop mit Nachführung, also einer Goto-Steuerung. Es gibt auch Nachführungen, auf die man die Kamera schraubt, um den gesamten Himmel fotografieren zu können. Um noch bessere Bilder zu erhalten verwendet man eine CCD-Kamera. Ein Bild besteht aus sehr viel mehr Pixeln. Eine DSLR = Spiegelreflexkamera kommt je na Fabrikat auf 18 MB oder auf 24 MB. 

Profikameras können bis zu 45 Megapixel auf einem Bild aufnehmen. 

Vollformat und Kleinbild

Die Spiegelreflexkamera wird mit einem Abstandhalter und einem T2-Ring an die Okularhülse geschraubt. Die Canon 500D verfügt über einen APSC-Chip. Das entspricht dem Kleinbildformat, entgegen den Kameras mit Vollformatchip. Der Abstandshalter am Okularauszug muss dafür ausgerichtet sein.  Der Abstandhalter muss für diesen Kameratyp 30 mm betragen. Für eine Vollformatkamera 40 mm. Die Größe des Chips beträgt 23 X 15,5 mm, die des Vollformatchips 36 x 24 mm. Die Nikon d3 verfügt über einen Vollformatchip. Die Pixel sind bei einem Vollformatchip größer. Der Chip hat eine größere Empfindlichkeit. Deswegen werden die Vollformatkameras gerne für die Astrofotografie verwendet, wenn man Sternhaufen und Nebel ablichten möchte. Das Rauschen ist bei Vollformatchips nicht so groß wie bei APS-C Chips. Eine Planetenkamera muss über nicht so viele Pixel verfügen, da sie nur den kleinen Planeten ablichtet.  Der Himmel drumherum ist nicht so interessant. Für die Planetenfotografie gibt es Kameras mit 2 Megapixel. Planetenbilder sind keine Einzelbilder, sondern bestehen aus vielen übereinandergelegten. So treten innerhalb von Minuten die Einzelheiten auf dem Bild hervor. 

 Fotografieren mit dem Handy:

Für Handys gibt es Handyhalter, um durch das Okular fotografieren zu können. Das Handy muss über das RAW-Format verfügen, um sich an die Astrofotografie zu wagen. Das heisst hier, man kann damit den Mond fotografieren, wenn das Handy über das RAW Format verfügt und mindestens für ein Bild 10 MB verwendet.

 Für DeepSky muss es eine Kamera sein. Man muss nicht immer die Kamera an ein Fernrohr anschließen, wenn man so manchen Nebel oder Sternhaufen fotografieren möchte. Die Bilder müssen nicht immer übereinander gelegt werden. Man kann mit Einzelbildern gut Ergebnisse erzielen. Mit hohen ISO-Zahlen bekommt man gute Ergebnisse, wenn eine Kamera bis zu 4000 ISO hat. Andere liegen darunter und gehen nur bis 1600 oder noch etwas mehr. 

 Um ansprechende Bilder von Planeten zu bekommen, gibt es spezielle Planetenkameras, mit denen man Videos drehen kann.

Lichtstarke Kameraobjektive

Eine Kamera hat verschiedene Blenden. Die Blenden mit den kleinen Zahlen sind die mit der größeren Öffnung. Man gibt hier auch das Öffnungsverhältnis an. Eine Kameraobjektiv mit einem Öffnungsverhältnis 1:2 ist lichtstärker als mit 1:4. In der Realität gibt es noch lichtstärkere Objektive wie  z.B.  1.:1,5.  

Für die Fotografie des Himmels mit der Kamera liefert eine lichtstarke Kamera mit einem Öffnungsverhältnis von 1:1,8 gute Bilder

Fernrohre für die Fotografie

Fernrohre, die für die Fotografie verwendet werden sind oft sehr lichtstark und verfügen über Öffnungsverhältnisse von f 4, oder f 2,8. Die Zahlen sind also die gleichen wie bei den Kameras.

Für die Astrofotografie werden oft Refraktoren verwendet

 Linsen bilden die Sterne schärfer ab. Das gilt schon für Ferngläser. Für die Astrofotografie werden deswegen gerne Refraktoren verwendet. Ein weiterer  Grund ist das Öffnungsverhältnis. Bei Öffnungsverhältnissen von 1:4, 1:5 oder 1:6, wie bei einem Newton, ist es nicht so einfach, sogar bei Mondfotografien, den richtigen scharfen Punkt einzustellen, auch wenn man mit den Live-View der Kamera arbeitet.  Bei einem Öffnungsverhältnis von 1:10 geht das besser. Manche Refraktoren haben dafür noch einen Crayford-Auszug mit einer Übersetzung von 1:10, und einer Skala, um das Objekt genauer einstellen zu können. Fingerspitzengefühl reicht nicht immer aus. Mit der am Okularauszug angebrachten Skala kann man sich den richtigen Punkt für die Fotografie gut einstellen und dokumentieren. Doch auf ohne diese Skale mit einem zusätzlichen Feintrieb kann man den richtigen Schärfepunkt besser einstellen. 

Was zum Newton zu sagen wäre - wieso Refraktoren für die Astrofotografie

Die Sterne sind in Refraktoren etwas schärfer abgebildet, als in einem Newton. Das ist eigentlich kein Mangel, wie oft beschrieben wird. Der Newton bildet eigentlich nur in der Bildmitte scharf ab. Zu den Rändern hin wird er unscharf.  Wen das stört, kann einen Field Flattener einsetzen. Die meisten Newton heutzutage sind für die Astrofotografie ausgerüstet. Das heisst, der Fanspiegel ist größer. Bei einem kleinen Fangspiegel wird das Bild im Okular  zu klein, um es auf den Kamerachip zu bekommen. Bei Refraktoren, die zum Fotografieren gemacht sind, wie die mehrlnsigen APOs oder die ED APOs, liegt das Abbild weiter hinten als beim Newton, um mit allen Kameras fotografieren zu können. Man braucht aber dann eine Verlängerungshülse von 50mm für einen kleinen Chip, wie sie bei der Canon verarbeiten ist. Für eine Kamera mit Vollformat sieht das anders aus muss man noch längere Abstandshülsen verwenden. Der Kamerachips will ausgeleuchtet sein. Das Bild wird größer, wenn man weiter weg geht und irgendwann sollte das große Bild dann wieder scharf werden. 

Newton zum Beobachten und Fotografieren oder Newton nur zum Fotografieren

Bei einem  Newton ab einem Öffnungsverhältnis ab f 4 und drunter muss der Hauptspiegel und der Fangspiegel ganz genau auseinander abgestimmt sein und jede Ecke des Bildes keine Verzerrung mehr aufweist. 

Fotografieren geht mit dem Newton schon. Mit einem Komakorrektor und einem Flattener, beides wird manchmal kombiniert, werden die Sterne bis zum Rand rund und die Bildecken scharf abgebildet. Der Komakorrektor muss für das Öffnungsverhältnis des Newtons ausgerichtet sein. Er ist für Kamerachips aller Größen verwendbar. Auch Fotografieren mit CCD-Kameras und speziellen Planetenkameras für Planeten,  ist möglich. Um die Bilder bis in die Ecken gut abzubilden ist der Flattener zuständig.

Das mit dem Koma Die Sterne sehen aus wie eine Komet, kommt von den Verstrebungen des Fangspiegels. So werden die Streben in Richtung des Hauptspiegels dünn gebaut. Sie sind nicht rund, wie bei Fernrohren früherer Jahre. Wenn die Krater des Mondes nicht verzogen sind, nützt auch das Nachbearbeiten mit Photoshop nichts. Man muss das richtige Equipment bei der Aufnahme einsetzen. Die Spiegelreflexkamera wird mit dem T-Ring und dem Komakorrektor an die Okularsteckhülse geschraubt.

Der Flattener  ebnet das etwas gekrümmte Bild von  Spiegelteleskopen. Krümmungen gibt es halt immer, das weiß jeder Fotograf. Denn die Linse ist gekrümmt und wird immer ein wenig Astigmatismus haben und das Papier oder der Bildschild sind gerade. So sind die Abstände der Sterne nicht "auseinander gezogen" oder die Sterne am Rand sind nicht so rund wie, die die in der Mitte. Zeichnen Sie mal den runden Mond auf einem ebenen Blatt Papier. Das ist gar nicht so einfach. 

Die Abstandhülse für die Okularsteckhülse soll nicht mehr als 35 mm mit dem Gewinde zum einschrauben betragen. Der T2-Ring um die Kamera festzuschrauben, kommt dann auch noch hinzu. 

Fingerspitzengefühl ist gefragt beim Einstellen des Objekts

Ein weiterer  Grund ist das Öffnungsverhältnis. Bei Öffnungsverhältnissen von 1:4, 1:5 oder 1:6, wie bei einem Newton, ist es nicht so einfach, sogar bei Mondfotografien, den richtigen scharfen Punkt einzustellen. Bei einem Öffnungsverhältnis von 1:10 geht das besser. Viele Teleskope haben dafür noch einen Crayford-Auszug mit einer Übersetzung von 1:10, um das Objekt gut einstellen zu können. Fingerspitzengefühl reicht nicht immer aus. Mit der am Okularauszug angebrachten Skala kann man sich den richtigen Punkt für die Fotografie gut einstellen und dokumentieren.

Bearbeiten mit Photoshop - noch mehr Kontrast aus einem Mondbild herausholen

 Um aus dem oberen Mondbild mehr Kontrast herauszuholen, habe ich an der Gradiationskurve gezoen. Diese Gerade geht vom Nullpunkt aus. Unten auf der Koordinate ist links schwarz und rechts weiß. Zieht man unten und oben an der Geraden, kann man die hellen Anteile anheben und die dunklen absenken. Somit wird der Kontrast des Bildes vergrößert.

Affinity Photo

 Affinity Photo ist eine günstige Möglichkeit. Das Programm wird einmal installiert und bietet fast die selben Möglichkeiten wir Photoshop. Dazu kommt bei dem Programm Affinity Photo  ein Stacking-Tool für die Astrofotografie  hinzu.

Planetenfotografie
Um einen Planeten zu fotografieren, reichen 2 MB. Eine Spiegelreflex fotografiert noch den Himmel und der Planet ist immer noch kleine. Mit einer Planetenkamera, einer Videokamera, werden am besten 1000 Aufnahmen gemacht, die werden von einer Software am Laptop gestakkt. Beim Übernanderlegen der Bilder kann man beobachten, wie die Strukturen des Planeten sich heraus arbeiten.  Zum Stakken eignen sich Programm wie Registax oder Autostakkert. Am besten ist eine Software die 1000 oder 2000 Bilder machen kann in kurzer Zeit. Dann erst kommen die Details heraus. Bei dem Programm Photoshop legt man Ebenen übereinander, jedenfalls nur ein paar. Für die Planetenfotografie verwendet man Teleskope mit einer langen Brennweite und einer großen Öffnung. Damit wird der Planet hoch vergrößert. Damit ist das Gesichtsfeld klein. Man möchte ja den Planeten fotografieren und nicht die Umgebung. Für die Sterne eigenen sich dann Fernrohre mit einer kürzeren Brennweite und einer guten Optik mit ED Gläsern. Damit lässt sich kurz belichten. 

DeepSky-Fotografie

Deep-Sky Fotografie geht mit der Spiegelreflexkamera. Mit einer Kamera mit Vollformatchip werden die Bilder besser. Das gilt auch für den Mond. Man kann mit Photoshop Mondbilder auch Deep-Sky Bilder bearbeiten. Oder man verwendet PixInsight. PixInsight ist kostenlos. Die Bildbearbeitung dauert aber länger als bei Photoshop.

 Welche Abstandshülsen man braucht, hängt vom Teleskop ab. Für die Evostar von Skywatcher ED 72, 80 etc. dürfen es schon mindestens 41 mm sein. Für einen Newton reichen 35 mm. 

Planeten und Nebel fotografieren

Um Planeten zu fotografieren soll man lange Brennweiten nehmen und für Nebel die kürzeren Brennweiten. Will man aber sehr kleine Nebel fotografieren, ist wegen der Vergrößerung doch wieder eine lange Brennweite nötig. Deswegen werden dann Teleskope der Bauart Schmitt-Cassegrain verwendet. Zur Nebelfotografie sind mindestens 900 mm Brennweite nötig, 1200 bis 1400 wären besser. Für das bessere Auflösungsvermögen nimmt man ab besten ein Teleskop ab 8 Zoll Durchmesser. Wenn dann die Brennweite die Belichtungszeit zu sehr erhöht, kann man die Brennweite des Teleskops mit einem Reducer verkleinern, um die Belichtungszeit zu verringern. Selbstverständlich können auch Newton Teleskope oder Refraktoren verwendet werden, wenn sie ein Öffnungsverhältnis von f/7 haben. Mit einem C8, einem Schmitt-Cassegrain kann man alles fotografieren, was einem vor die Linse kommt. Das Bildfeld ist allerdings nicht sehr groß. Aber dafür sind die Mondkrater umso größer! Sie können einzelne Mondrater mit ihrer Umgebung fotografieren. Und vor allem: Sie erhalten schöne Einzelbilder!

Deep-Sky geht auch mit einem kleineren Teleskop. Sehen Sie sich die Bilder auf  Sternkarte des Monats an. Die meisten Bilder werden heute nicht mehr langzeitbelichtet. Die Aufnahmen werden gestackt. Dafür gibt es das Programm Deep Sky Stacker. Man kann damit die Bilder übereinanderlegen, mehrere Bilder einer Sternregion in einem Mosaik zusammensetzen. Es gibt die Möglichkeit Darkframes zu bearbeiten. Mit diesem Programm kann man mühelos mit den verschiedenen Farbkanälen arbeiten.

Langzeitbelichtungen stellen immer hohe Anforderungen an die Montierung. Nicht jede Montierung kann  immer gleichmäßig nachführen.  Montierung haben einen Schneckenfehler, den die Elektronik mehr oder minder gut ausgleichen kann.  Damit man auch mit günstigeren Montierungen arbeiten kann und gute Ergebnisse erreicht, arbeitet man mit kurzen Belichtungszeiten hintereinander, die dann ein Summenbild ergeben. 

Schöne Bilder mit kleineren Teleskopen mit SharpCap

Es muss nicht das große Teleskop für Tausende von Euros bis zu Einhunderttausend Euro und noch mehr sein, um gute Fotos machen zu können. Mit dem RASA 8 auf einer guten Montierung, wie zum Beispiel der NEQ6 oder der EQ8 mit dem Programm SharpCap 4.0 kann es losgehen. Mit einer gekühlten Digitalkamera von ZWO. Die zarten Himmelsobjekte werden mit vielen kurzbelichteten Aufnahmen fotografiert. Man nennt das auch Livestacking. Das Nebelchen wird mit der Software auf den Sensor der Kamera zentriert und eine Aufnahmeserie mit hunderten Aufnahmen mit einer Aufnahmezeit von nur 1 Sekunde gewählt. Die Bilder können nach einem bestimmten Zeitintervall abgespeichert werden und dann kann man die Fotoserie wieder aufnehmen. Das Formal kann beim Abspeichern frei gewählt werden. Man ist dann bei der Weiterbearbeitung durch eine Software nicht so festgelegt. SharpCap gibt es in einer kostenlosen Version und gegen einen nicht so hohen Aufpreis mit mehr Funktionen. 

Fotografieren mit azimutaler Montierung

Da man mit kürzeren Belichtungszeiten arbeiten kann, wegen der verfügbaren Bildbearbeitungsprogrammen, bei denen man die Bilder übereinander legen kann, kann man mit einer azimutalen Montierung auch fotografieren. Wenn Sie schon ein Teleskop  mit einer Azimutalen Montierung und einer Nachführung besitzen, geht das auch. Bei langen Belichtungszeiten muss man in zwei Achsen nachführen, in der Deklination und der Rektaszension bei der äquatorialen Montierung, die genau auf den Pol ausgerichtet sein muss, da die Sterne sich sonst mit der Zeit verdrehen. Schauen Sie sich mal bei der Fachgruppe Astrofotografie der Vereinigung der Sternfreunde um. Dort bekommen Sie wunderbare Bilder präsentiert. Es muss also nicht unbedingt der größte Newton mit der größten Montierung sein. Denn das Fernrohr und die Montierung müssen noch transportabel sein, um mal unter einem dunklen Himmel fotografieren zu können. 

Digitalkameras

NextImage mit nur 5 Megapixeln eignen sich für die Astrofotografie und für die Planetenfotografie. Diese Kameras sind Massenware und bei Amazon und den sonstigen Händlern, die Elektronik vertreiben zu haben. Ein Fernrohr bekommt man man ja auch nicht nur bei Amazon, nein, bei Conrad Elektronik, beim Otto Versand oder beim Aldi zum bestellen. Aber wenn Sie gut fotografieren wollen, ist diese Massenware nicht dafür geignet. 

DeepSky mit Sony IMX571

16 Bit A/D Wandler, geringes Ausleserauschen, mit infrarot Blickfilter.