Astrofotos

Ein paar allgemeine Infos zu Themen wie Milchstrassen- Fotos, Startrails, Deepskyfotos und meinem Astrofoto-Equipment

Milchstrasse fotografieren

Wie macht man Bilder von der Milchstrasse? Einfach mit der Handy-Knipse freihand draufhalten führt sicherlich nicht zum Erfolg. Was gilt es also zu berücksichtigen? Das Wichtigste ist : es muß dunkel sein. Also richtig dunkel. Das bedeutet erstens weg von künstlichen Lichtquellen, also raus aus der Stadt und möglichst in eine ländliche Gegend fahren. Um dunkle Orte zu finden gibt es verschiedene Apps oder Karten im Internet, welche die „Lichtverschmutzung“ anzeigen (LightPollutionMap). Zweitens sollte kein Mond am Himmel stehen. Ideal ist die Zeit um den Neumond, aber man kann auch Erfolge haben, wenn der Mond in der Nacht noch nicht auf- oder schon wieder untergegangen ist. Drittens bedarf es einer sternenklaren Nacht, also ohne Wolken und ohne Nebel oder diesige Atmosphäre. Um das zu planen verwende ich zum einen Wetter-Apps auf dem Handy, welche mir Satelitenbilder anzeigen können, womit man recht gut schätzen kann, ob es sich überhaupt lohnt in der Nacht vor die Tür zu gehen. Des Weiteren nutze ich die App „Photo-Pills“, mit der man sehr gut sehen kann, zu welcher Zeit und wo die Milchstrasse wann zu sehen ist. In der App sieht man ausserdem den Verlauf von Sonne und Mond sowie viele Zusatzinfos. Bevor ich also fotografieren gehe weiß ich wann und wo die Milchstrasse steht und wie hoch das galaktische Zentrum (der helle Teil der Milchstrasse) über dem Horizont erscheint. Seitens der Kamera sollte man Folgendes beachten : Das Objektiv sollte offenblendig sehr lichtstark sein, am besten f2,8 oder kleiner. Falls keine automatische Kamera-Nachführung genutzt wird sollte es sich um ein Weitwinkel-Objektiv handeln, zum Beispiel zwischen 16mm und 24mm Brennweite, auf Vollformat bezogen. Da sich die Sterne am Himmel bewegen bekommt man bei den nötigen langen Belichtungszeiten mit einem Weitwinkel weniger Lichtspuren. Je höher die Brennweite des Objektivs ist, desto kürzer kann ich belichten, ohne die Sterne als Striche abzubilden. Die Kamera sollte mindestens das APS-C Sensorformat bieten, besser Vollformat. Das reduziert das Bildrauschen bei hohen ISO-Werten. Außerdem ist ein stabiles Stativ unabdingbar. Ich nutze derzeit eine EOS M50/M6mkII mit dem Objektiv Samyang 12mm f2,0 für die Milchstrassen-Fotografie. Die Aufnahme: Die Kamera muß ruhig stehen und in den voll manuellen Modus gebracht werden. Bei Canon der Modus „M“. Da die meisten Objektive bei „unendlich“-Einstellung eben über dieses „unendlich“ hinaus gehen, sollte man manuell fokussieren. Also Autofokus ausschalten und auf manuell setzen. Dann ein weit entferntes Objekt suchen (Lichter am Horizont oder ein heller Stern) und über die Lupenfunktion des Kamera-Displays auf diesen scharf stellen. Den Weißabgleich der Kamera festlegen, z.B. „Tageslicht“ und wenn möglich unbedingt in „RAW“ fotografieren. Der Dynamikumfang, also die Spanne zwischen dunkelsten und hellsten Bildbereichen, ist in RAW-Bildern deutlich größer als beim Fotografieren im JPG-Format. Das erlaubt bei der Nachbearbeitung der Bilder ein besseres Aufhellen der dunklen Bildbereiche. Als erster Versuch eignet sich zum Beispiel folgende Einstellung der Belichtung : ISO=3200 , Blende 2,8 oder kleiner, Belichtungszeit 20 Sekunden. Nach einem ersten Test kann man die Werte entsprechend korregieren. Nun mache ich um die zehn Bilder des gleichen Ausschnitts bei identischer Kamera-Einstellung. Danach setze ich den Objektivdeckel vor das Objektiv und mache mit den gleichen Einstellungen etwa 6 Bilder, die komplett schwarz werden. Mit den 16 Aufnahmen geht es dann an die Nachbearbeitung am PC. Ich nutze das kostenlose PC-Tool „Sequator“. Diese Software legt nun die 10 Bilder übereinander und verrechnet diese um das Bildrauschen zu reduzieren und ggf. störende Flugzeuge aus dem Bild zu rechnen. Die 6 schwarzen Aufnahmen (=“Darkframes“) verrechnet die Software mit den 10 Bildern um ein mögliches Sensorrauschen oder Hot-Pixel (defekte Sensor-Pixel, die bei schwazem Bild als helle Punkte erscheinen) aus dem Bild zu rechnen. Dieses aus Sequator entstandene Bild mit sehr viel weniger Bildrauschen wird dann in Photoshop weiter nachbearbeitet.

Einzelbild: In der Bildmitte fliegt die ISS- Raumstation durchs Bild und zeichnet einen hellen Strich. 18.09.2020 , 21:00 Uhr (ISO 1250 , f2.2 , 20 Sekunden)

Startrails

Bei den Startrails oder auch Spuren von Sternen werden die Sterne nicht als Punkte sondern als Linien dargestellt. Dazu macht man mehrere Aufnahmen des gleichen Bildausschnitts hintereinander und verrechnet diese Bilder am Computer zu einem einzigen Bild, auf dem die Sterne als Lichtspuren dargestellt werden. Da sich die Sterne grob gesagt um den Polarstern drehen entsteht je nach Blickrichtung und ggf. Objektivverzeichnung eine unterschiedliche Linienführung der Sterne im finalen Bild. Einige Kameras besitzen auch eine interne Funktion, um solche Bilder zu erstellen. Allerdings hat man am Rechner sehr viel mehr Möglichkeiten in den Entwicklungsprozess einzugreifen. Kostenlose Tools sind zum Beispiel „Sequator“ oder „Startrails.exe“. Das Beispielbild rechts ist nicht ideal dafür geeignet, da die doch recht helle Milchstrasse in der Bildmitte stört.

Startrails - Endbild Sternenspuren und Flugzeuge 35 Aufnahmen je 20 Sekunden = 11 Minuten, 40 Sekunden

Deepsky-Fotografie

Als Deepsky-Objekte werden Objekte außerhalb unseres Sonnensystems bezeichnet. Das Problem bei so weit entfernten Objekten ist, daß sie nur sehr schwach leuchten. Um sie zu fotografieren braucht es neben der großen Brennweite auch eine lange Belichtungszeit um genug Licht „zu sammeln“ damit man auf den Bildern auch etwas erkennen kann. Je größer der Brennweite ist umso kürzer muß man belichten wenn man Sternenspuren vermeiden möchte. Während man mit einem 12mm Objektiv an einer APS-C Kamera noch etwa 25 Sekunden lang belichten kann so verringert sich die mögliche Belichtungszeit bei 100mm Brennweite auf nur noch gut 3 Sekunden, bei 600mm Brennweite sind es nur noch 0,5-1 Sekunde. Bei solchen kurzen Belichtungszeiten sammelt die Kamera nicht genug Licht. Man könnte nun die ISO-Empfindlichkeit hoch drehen aber dann bekommt man eigentlich nur noch Bildrauschen und keine brauchbaren Ergebnisse. Die Lösung ist folgende: man macht mehrere Aufnahmen mit kurzer Belichtungszeit und verrechnet diese Einzelbilder am Computer mit entsprechender Software zu einem Gesamtbild. Diese Methode nennt sich „Stacking“. Mit dem Stacken der Einzelbilder werden mehr Details erkennbar und durch Verrechnung mit Referenzaufnahmen (Dark-Frames, Flat-Frames, Dark-Flats und Bias-Frames) können Bildrauschen, Sensor-Fehler und eine vorhandene Vignettierung recht effizient beseitigt werden. Für Fotos von Galaxien mache ich zum Beispiel 60+ Aufnahmen mit je 90 Sekunden, die sogenannten „LIGHT-Frames“. Danach mit aufgesetztem Objektivdeckel 40-60 „DARK-Frames“ bei gleicher Belichtungszeit wie die LIGHT-Frames. Im Anschluß nochmal an die 60 „FLAT-Frames“ sowie ebenso viele „DARK-Flats“ und 40 „BIAS-Frames“. Was die einzelnen Aufnahmen bezwecken und wie man sie erstellen muß werde ich hier nicht beschreiben. Es gibt genug Tutorials im Netz oder z.B. auf Youtube. Fakt ist aber, daß ich für das EINE Foto einer Galaxie somit etwa 250-350 Einzelaufnahmen in entsprechender Software verrechne. Es gibt verschiedene kostenlose Tools als auch Kauf-Versionen für diese Aufgabe. Ich nutze die Software „AstroPixelProcessor“. Nachdem die Software ihren Job erledigt hat geht es in Photoshop an den Feinschliff der Aufnahme.

Flammennebel und Pferdekopfnebel im Sternbild Orion , ca. 20 Minuten Gesamtbelichtung

Mein eigenes (low-budget) Astrofoto-Setup

Bei der Astrofotografie ist es leider so, daß man schon etwas Geld in die Hand nehmen muß um einigermaßen vorzeigbare Ergebnisse zu erzielen. Wie so oft gibt es da nach oben hin kaum Grenzen. Da ich diese Art der Fotografie erstmal ausprobieren wollte war ich nicht bereit tausende Euros dafür auszugeben und beschränke mich für erste Versuche weitesgehend auf das Equipment welches ich schon habe. Dieses Setup stellt also in etwa eine Art Minimal- Ausstattung dar um DeepSky-Fotos zu machen. Der nächste Schritt wäre eine Autoguiding-Lösung (die Ungenauigkeiten der Nachführung korregiert), ein Teleskop, eine größere Nachführung die das Plus an Gewicht sicher bewegen kann, eine monochrome Astro-Kamera, Schmalbandfilter und und und … Hier also eine kurze Beschreibung zu meinem derzeitigen Setup.

Objektivheizung

Um ein Beschlagen der Frontlinse bei niedrigen Temperaturen

oder durch Tau in den Morgenstunden zu vermeiden wird eine

Objektivheizung vorne am Objektiv angebracht. Das ist ein

schmales Band welches mit Klett-Verschluss um das Objektiv

gewickelt wird. Ich nutze eine Heizung von CooWoo (ca. 25 Euro).

Objektiv

Abhängig von dem gewünschten Bildausschnitt ein geeignetes

Objektiv wählen. Hier im Bild das Sigma 150-600c (ca. 950 Euro)

Polwiege

Dient dazu die Nachführung in der vertikalen Achse auf den

Polarstern auszurichten. War im Set der Nachführung dabei.

Red-Dot-Visier

Um ein Objekt am Himmel zu finden ist solch ein Visier sehr

hilfreich. Dieses sitzt mit einem Adapter aus dem 3d-Drucker auf

dem Blitzschuh der Kamera und wird passend dem Bildausschnitt

vom Objektiv ausgerichtet. Damit findet man sich per „Star-

Hopping“ besser am Nachthimmel zurecht. (ca. 30 Euro)

Fernauslöser

Am Fernauslöser wird die Belichtungszeit, die Pausen zwischen

den Bildern und die Anzahl der Bilder eingestellt, welche die

Kamera aufnehmen soll. Ich nutze einen Kabel-Fernauslöser von

Rollei 28115 welcher gut ablesbar und einfach einzustellen ist.

(ca. 30 Euro)

Powerbank

Um die Objektivheizung mit Energie zu versorgen nutze ich eine

Powerbank von Anker mit 20.000 mAh (ca. 60 Euro)

Kamera

Bei mir entweder die EOS-M6mkII oder eine astro-modifizierte

EOS70D. Bei der astromodifizierten Variante wurde ein Filter vor

dem Kamerasensor entfernt damit dieser empfindlicher im roten

Farbspektrum ist. Das ist sinnvoll für die Fotografie von Nebeln

welche im roten Farbraum leuchten.

Nachführung

Gleicht die Erdrotation aus und ermöglicht so längere

Belichtungszeiten ohne Sternspuren. Hier im Bild der SkyWatcher

Star-Adventurer 2i welcher im „Pro-Pack“ für ca. 450 Euro

daherkommt.

Nivellierbasis

Sitzt auf dem Stativ unter der Polwiege und ermöglicht ein

leichteres Ausrichten der Polwiege in Waage. Ich nutze die LB-75

der Firma Leofoto welche bis 25kg tragen kann. (ca. 110 Euro)

Stativ

Meine kleinen Reisestative waren zu wackelig. Hier nutze ich ein

Carbon-Stativ von Sirui (AM-284) welches 15kg tragen kann und

mit dem ich soweit zufreiden bin. (ca. 170-200 Euro)

Autoguider-Update (April 2022)

Um bei längeren Belichtungszeiten mit großer Brennweite keine Verwackler und runde Sterne zu bekommen habe ich mein Setup mit einem Autoguider aufgerüstet. Das ist eine separate Kamera welche mit einem eigenen Teleskop/Objektiv unabhängig von der Hauptkamera Aufnahmen macht, diese an einen Laptop schickt welcher wiederum über die Kamera zum Tracker die Ungenauigkeiten in der Nachführung korregiert. Die Guiding-Kamera wird über USB3 mit dem Laptop verbunden und mit einem „ST4“-Kabel am Tracker angeschlossen. Auf dem Laptop läuft die kostenlose Software „PHD2-Guiding“, welche die Aufnahmen der Guiding-Kamera auswertet und den Tracker entsprechend nachregelt. Die Guiding-Kamera habe ich mittels „L-Bracket“ und entsprechender „Arca Swiss“-Aufnahme an der Kamera befestigt. Der gesamte Aufbau liegt damit eigentlich schon über den maximalen 5kg Gewicht, welches der StarAdventurer offiziell bewegen kann. Bislang hatte ich aber noch keine Probleme.

Objektivheizung

Um ein Beschlagen der Frontlinse bei niedrigen

Temperaturen oder durch Tau in den Morgenstunden

zu vermeiden (siehe Beschreibung oben).

Objektiv Guiding-Kamera

Leitrohr „Svbony“, 120mm, f4 (ca. 65 Euro)

Guiding-Kamera

ZWO ASI 120MM-S (mono)

Schwarz-Weiss Kamera, 1.2 Megapixel, ST4-Buchse

(ca. 250 Euro)