Astrofotografie- Einleitung

Die Astrofotografie, also das Fotografieren des Sternenhimmels, ist mittlerweile meine Leidenschaft geworden. Auf dieser Seite möchte ich versuchen euch zu motivieren, es einfach selbst zu probieren. Denn für den Anfang braucht man tatsächlich nicht viel.

Ausrüstung

Um mit der Astrofotografie zu beginnen, reicht im Grunde bereits folgendes Equipment:

• Ein gutes Stativ
• Natürlich eine Kamera (DSLR) mit der Möglichkeit der manuellen Einstellung
• Objektiv(e)
• Speicherkarten
• Aufgeladene Akkus
• Und DUNKLE, wolkenfreie Nächte

Schöner wird es, wenn folgende Dinge mit eingepackt werden:

• Einen Fernauslöser (oder eine entsprechende App für eure Kamera)
• Kaffee (oder Tee)
• Ein paar leichte Snacks
• Eine Decke oder Camping-Stuhl
• Warme Kleidung (auch so manche Sommernacht kann kalt sein)
• Eine Taschenlampe (nach Möglichkeit mit rotem Licht)
• Mückenschutz
• Objektiv-Heizung

Wie Ihr seht braucht man nicht viel um mit der Astrofotografie zu beginnen. Um erste brauchbare Ergebnisse zu erzielen genügt ein Stativ und Kamera. Im folgenden möchte ich auf einige Punkte eingehen.

Kamera für die Astrofotografie

Ob nun mit Spiegel oder ohne, Vollformat oder Crop-Sensor – spielt für den Anfang bei der Astrofotografie Rolle. Obwohl es natürlich zwischen den einzelnen Möglichkeiten große Unterschiede gibt, spielt es am Ende doch keine soooo große Rolle.

Kameras mit Crop-Sensor beispielsweise haben bedingt durch den Sensor in der Regel ein schlechteres Rauschverhalten als Kameras, die einen Vollformat-Sensor besitzen. Am Ende allerdings, wenn es um die Nachbearbeitung der Bilder geht, kann das Rauschen in den Bildern durch Stacking-Tools reduziert werden.

Solltet Ihr nicht im Besitz eines Fernauslösers sein, so sollte eure Kamera wenigstens die Zeit-Versetzte Auslösung besitzen. Ansonsten würde die Kamera beim Auslösen leicht verwackeln. Und dann hätten wir keine scharfen Bilder mehr.

Das gilt übrigens auch für eine in die Kamera integrierte Bildstabilisierung. Die Stabilisierung sollte dann ausgeschaltet werden. Wir fotografieren ja in düsterer Nacht, da kann sich der Stabi bei der Astrofotografie nachteilig auf die Bilder auswirken (gilt ebenso für Objektive).

Wichtig ist auch, dass ihr das Rauschverhalten eurer Kamera kennt. Hohe ISO-Werte erhöhen das Bild-Rauschen, ihr solltet also die Schmerzgrenze der Kamera kennen. Durch das nachträgliche Stacken der Bilder wird das Rauschen zwar reduziert, aber nicht komplett entfernt.

Objektiv

Hier gilt die Regel: je lichtdurchlässiger – desto besser

Wir fotografieren in finsterer Nacht. Wir müssen also so viel Licht, wie möglich auf den Sensor der Kamera bekommen. Lichtstarke Objektive sind hierfür ideal geeignet (f2.8, f1.8 oder weniger), allerdings kosten diese in der Regel auch eine Menge Geld. Aber auch mit einem Kit-Objektiv ist einiges möglich – und für einen Start in die Astrofotografie-Welt vorerst ausreichend.

Versucht also euer Objektiv so weit es geht zu öffnen (kleinste Zahl, also der F-Wert).

Scharfstellen müsst ihr übrigens selbst. Der Kontrast zwischen Himmel und Sterne ist bei der Astrofotografie so gering, dass der Autofokus nicht funktionieren wird. Es ist also nicht wichtig, ob euer Objektiv einen Autofokus besitzt. Dieser muss zum Fotografieren der Sterne eh ausgeschaltet werden.

Es ist übrigens nicht wichtig, ob das von euch verwendete Objektiv über einen Bildstabilisator verfügt. Diesen sollte man ebenfalls abschalten, da er sich nachteilig auf die Aufnahme auswirken kann. Später gehe ich noch einmal sehr genau auf das Scharfstellen in der Nacht ein.

Die Brennweite ist im Grunde nicht relevant – man kann mit jeder Brennweite, sofern richtig eingesetzt, schöne Bilder machen. Allerdings bekommt man die volle Pracht der Milchstraße nur mit Weitwinkel-Objektiven abgebildet (12-24mm Brennweite).

Am Tage sind Objektivfilter sicherlich eine schöne Sache (UV Filter, Pol-Filter). Für die Astrofotografie jedoch sind diese Filter hinderlich, weil sie einerseits Licht schlucken (POL-Filter) und andererseits das Spektrum des sichtbaren Lichts begrenzen (UV-Filter). Es gibt spezielle Filter für die Astrofotografie, auf diese gehe ich später gesondert ein. Solange man solch einen Filter nicht besitzt, sollte man alle Objektivfilter vom Objektiv entfernen.

Stativ

Das Stativ, das Ihr verwendet, sollte stabil sein und einen sicheren Stand auch bei Wind gewährleisten. Was sehr hilfreich ist, ist wenn das Stativ eine Libelle besitzt um es waagerecht auszurichten.

Zur Not kann man auch die Wasserwaage der Kamera verwenden (ich weiß, hat nicht jedes Model). Sollte weder Stativ noch die Kamera euch diese Möglichkeit bieten, so gibt es extra für den Blitzschuh Libellen für wenig Geld zu kaufen. Wichtig ist auch, dass ihr das Stativ auf eine angenehme Höhe ausziehen könnt. Ihr wollt euch ja nicht den Nacken beim Schauen durch den Sucher verrenken.

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Fernauslöser

Ein Fernauslöser ist nicht zwingend notwendig, kann einem aber das Leben stark vereinfachen. Ein großer Vorteil ist natürlich, dass die Kamera nicht verwackeln kann, wenn man sie an der langen Leine hält. Außerdem besitzen die meisten Fernauslöser die Möglichkeit, dass man dort Serien einstellen kann.

An meinem Fernauslöser kann ich beispielsweise einstellen, wie viele Bilder mit welcher Belichtungszeit ich aufnehmen möchte. Ein Freund von mir kann seine Canon sehr einfach mit dem Handy bedienen. Sollte das bei eurer Kamera nicht möglich sein, könnt Ihr es mit der App DSLR Controller versuchen. Man braucht dann ein USB Kabel, das an die Kamera angeschlossen wird. Die App erkennt dann deine Kamera, und du kannst sie damit fernsteuern. Vorausgesetzt deine Kamera unterstützt dies.

Solltet ihr keinen Fernauslöser besitzen, und auch per USB ist nichts zu machen ist, so müsst Ihr nicht gleich aufgeben. Die meisten Kameras besitzen die Möglichkeit das Bilder erst nach 2s oder 10s aufgenommen werden, wenn man den Auslöser betätigt hat. Damit könnt Ihr wenigstens das Verwackeln vermeiden. Allerdings müsst Ihr dann auch ständig neben eurer Kamera stehen und fleißig Bilder knipsen.

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Planung

Nachdem die Ausrüstung vorhanden ist, hier ein paar Tipps zur Vorbereitung.

Dunkle Orte für die Astrofotografie finden

Was nützt die beste Ausrüstung, wenn man diese nicht sinnvoll einsetzen kann. Will sagen, die beste Bergsteiger-Ausrüstung bringt nichts, wenn man an den Strand fährt. So ungefähr ist das mit der Fotografie des Sternenhimmels. Wer in einer Großstadt lebt, wie ich, und nachts in den Himmel schaut, kann die Sterne, die er sieht, vermutlich an zwei Händen abzählen. Das bedeutet nicht, dass die Sterne nicht da sind (das ist ja auch Quatsch). Wir können die Sterne einfach nur nicht mehr sehen, da Reklametafeln, Straßenbeleuchtungen usw. den freien Blick auf die Sternenhimmel überstrahlen. Das nennt man Lichtverschmutzung.

Das Licht der Sterne ist nicht besonders stark. Und leider gibt es nicht mehr viele dunkle Orte in Deutschland – oder zumindest nicht in unmittelbarer Nachbarschaft von meinem Wohnort.

Es gibt aber Karten, wie die Light Pollution Map, mit deren Hilfe man schauen kann, wo es noch richtig dunkel ist. Mit meinem besten Freund Andreas haben wir beispielsweise den Ort Gülpe für uns entdeckt. Gülpe ist ein kleiner Ort der zum Sternenpark Westhavelland gehört. Dabei hat sich der Ort mittlerweile als Anlaufstelle für alle möglichen Sterngucker etabliert. In besonders schönen Nächten trifft man dort auf viele nette Menschen, die das gleiche Hobby vereint – die Sterne 🙂

Allerdings ist der Weg von meinem Wohnort mit fast zwei Stunden Fahrtzeit nicht gerade um die Ecke. Schaut einfach mal auf der Karte, wie es in eurer näheren Umgebung mit der Lichtverschmutzung aussieht.

Liste der Sternenparks in Deutschland:

• Sternenpark Westhavelland
• Sternenpark Rhön

Die Jahreszeit

Im Grunde gibt es keine „falsche“ Jahreszeit. Die sichtbaren Objekte am Sternenhimmel variieren allerdings. So habt ihr im Sommer die beste Möglichkeit, Bilder von der Milchstraße zu fotografieren, da zu dieser Jahreszeit die Milchstraße „aufgegangen“ (im Sommer schauen wir auf das Zentrum). Im Winter wiederum schauen wir hinaus ins All, und sehen nur noch einen Außenarm der Milchstraße. Dafür kann man im Winter die ein- oder andere Galaxie besser sehen.

Einen Unterschied macht es aber schon, ob man im Sommer oder im Winter fotografiert. Im Sommer erhitzen sich die oberen Luftschichten. Dies sorgt für ein Flimmern der Sterne. Bisher hat es mich nicht besonders gestört, man sollte aber, spätestens wenn es um lange Brennweiten geht, davon gehört haben.

(Ich werde demnächst eine Liste zusammenstellen, welche Objekte wann am Himmel erscheinen)

Wetter

Der schönste Ort, die beste Jahreszeit – bringt alles nüscht, wenn es regnet, oder der Himmel voller Wolken ist. Plant deswegen euren Tripp sehr genau. Kachelmann-Wetter bietet dazu einen extra Dienst für uns Sternverträumte, das Astrowetter. Hier kann man sich Nächte suchen, an denen der Himmel klar und frei von Wolken ist.

Der Mond

Wer in einer klaren Nacht bei Vollmond draußen war, weiß wie hell der Mond leuchten kann. So schön wie der Mond auch ist, leider überstrahlt er mit seinem Licht viele viele Sterne. Achtet also unbedingt auf die Mondphasen.

Besonders beeindruckende Fotos kann man bei Neumond machen. Mit dem passenden Ort ist es dann so dunkel, dass man mit dem bloßen Auge die Milchstraße sehen kann, und sogar die ein oder andere Galaxie. Aber auch Nächte in denen der Mond früh hinter dem Horizont verschwindet sind gut geeignet.

Es gibt spezielle Apps für das Handy, die einem die Mondphasen schön anzeigen. Ich persönlich verwende für meinen Androiden die App „Sundroid“.

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Einstellen der Kamera

Nachdem Ihr nun eine Vorstellung davon habt, was man für die Astrofotografie benötigt, möchte ich euch erklären wie eure Kamera eingestellt wird.

IT’S ALL ABOUT THE LIGHT

Licht, Licht und noch mal Licht. Nichts ist so wichtig in der Astrofotografie, wie das Sammeln von Licht.

Wir haben mehrere Möglichkeiten, Licht zu Sammeln. Wenn es eure Kamera erlaubt, das Ihr manuelle Einstellungen vornehmen könnt, so habt Ihr die volle Kontrolle über ISO-Empfindlichkeit, Belichtungszeit und der Blende.

ISO-Empfindlichkeit

Je höher wir den ISO-Wert einstellen, desto empfindlicher reagiert der Sensor auf eintreffendes Licht. Da wir so viel Licht wie möglich einfangen wollen, müssen wir diesen Wert entsprechend hoch einstellen. Hier sollte man aber seine Kamera kennen und wissen, wie das Rauschverhalten bei höheren ISO-Werten ist.

ISO-Rauschen gab es bereits bei der analogen Fotografie. Dort wurde es aber nicht Rauschen, sondern Körnung genannt. Digitalkameras verwenden einen CCD Chip zur Speicherung der Bildinformationen. So ein CCD besteht aus Tausenden winzigen lichtempfindlichen Dioden, welche auf dem Sensor der Kamera untergebracht sind. Trifft Licht auf eine Diode, wird dies in ein elektrisches Signal umgewandelt. Je heller das eintreffende Licht, desto stärker das elektrische Signal. Soweit so gut.

Der CCD steht allerdings dauerhaft unter Spannung, somit existiert immer ein gewisses Grundrauschen. Normalerweise sieht man das nicht, wenn man am Tage fotografiert. Weil das Tageslicht das Rauschen überdeckt. Sichtbar wird es aber dann, wenn wir in der Dunkelheit oder Dämmerung fotografieren. Dort wird dann auch die Grundspannung des Sensores sichtbar. Das Rauschen wird sichtbar, und kann bei einer zu hohen Empfindlichkeit deutlich störend auf dem Bild zu sehen sein.

Das Rauschen lässt sich also nicht gänzlich unterdrücken, gerade bei Aufnahmen die in der Nacht gemacht werden. Man kann aber schauen, ab welchen ISO-Wert man eigentlich nur noch Pixel-Matsch erhält.

Bei meiner Kamera kann ich beispielsweise locker bis ISO 3600 gehen, ohne dass das Rauschen sonderlich auffällt. Ab ISO 6400 merkt man es dann aber schon sehr deutlich.

In der Regel nehme ich deswegen gerne meine Bilder bei ISO 1600 bis max. ISO 3600 auf. Ich erwähnte es zwar schon, das im Nachhinein bei der Nachbearbeitung der Bilder das rauschen reduziert werden kann. Wenn man aber nur Pixel-Matsch aufgenommen hat, so wird das endgültige Bild auch nicht wirklich schön sein. Am besten ihr probiert das Zuhause aus, indem ihr ein Zimmer abdunkelt und mit den ISO-Werten herumspielt. Schaut danach bei welchem Wert das Bild noch gut aussieht.

Belichtungszeit

Die Belichtungszeit hängt vor allem von der verwendeten Brennweite des Objektives ab. Durch die Rotation der Erde „wandern“ die Sterne über den Himmel. Wenn wir zu lange belichten, so erhalten wir keine punktförmigen Sterne, sondern Striche (das kann auch ganz nett aussehen – Stichwort Startrails).

Aber wie findet Ihr nun die genaue Belichtungszeit für die verwendete Brennweite? Das ist gar nicht so schwer, gibt es doch eine einfach zu merkende Faustformel.

Vollformat-Kameras: 500 / Brennweite = maximale Belichtungszeit in Sekunden

Crop-Kameras : 300 / Brennweite = maximale Belichtungszeit in Sekunden

Nehmen wir also an ihr besitzt eine Vollformat-Kamera und wollt Bilder mit einem Weitwinkel-Objektiv bei einer Brennweite von 16mm aufnehmen, dann hätten wir also:

500 / 16 = 31.25 Sekunden

Wir könnten also (theoretisch) bis zu 31 Sekunden lang belichten, und hätten immer noch punktförmige Sterne. Wie bei allen Faustformeln, sind diese nicht genau – sondern eher Richtwerte.

Meiner Erfahrung bisher ist allerdings eine andere. Wenn ich mit meinem Weitwinkel 31 Sekunden belichte, so habe ich an den Rändern trotz der Faustformel Strichspuren. Auch die Sterne im restlichen Bild sind nicht wirklich Punkte, sondern leicht oval. Mit 20 Sekunden habe ich dagegen gute Ergebnisse erzielt. Einfach ausprobieren.

Genauer wird es, wenn wir uns die NPF Regel anschauen. Die NPF Regel wurde von Frédéric Michaud für die Société Astronòmique du Havre entwickelt, und sieht wie folgt aus.

im Gegensatz zur 500er Regel, die eigentlich aus der Zeit der analogen Fotografie stammt, ist die NPF Regel für digitale Kameras. Beispielsweise wird dort die Pixel-Dichte des verwendeten Sensors berücksichtigt.

Aber keine Sorge, ihr müsst jetzt kein Studium der Mathematik beginnen. Es gibt für die NPF Formel verschiedene Tools, die einem die Arbeit abnehmen. Die App PhotoPills kann ich euch wärmstens empfehlen. Diese bringt weitere nützliche Funktionen mit (beispielsweise eine AR Ansicht der Milchstraße). Ihr könnt aber auch den Online-Rechner verwenden.

Wenn ich nun die NPF Formel auf meine Kamera mit meinem Weitwinkel bei 16mm Brennweite anwende, so komme ich nun auf eine maximale Belichtungszeit von 17,5 Sekunden. Ein unterschied von fast 14 Sekunden.

Blende

Wie ich bereits sagte, müssen wir die Blende so offen wie möglich halten. Das bedeutet, dass wir den kleinsten F-Wert des Objektives benutzen sollten. Hier muss man aber auch etwas aufpassen. Denn manche Objektive sind erst richtig knack scharf, wenn diese um eine Stufe abgeblendet werden (also der nächst kleinere F-Wert). So macht mein Weitwinkel bei Blende f2.8 schon gute Bilder. Abgeblendet um eine Stufe, werden die Bilder aber deutlich schärfer.

Probiert es einfach aus, bei welchem Objektiv die schärfe über das ganze Bild am höchsten ist. Achtet dabei auch auf die Randbereiche des Bildes.

Es gibt im Internet Seiten bei denen man sich auch schlau machen kann, bei welcher Blende das Objektiv am schärfsten ist. Hier ein paar Links die ich gerne verwende:

• OpticalLimits
• DxOMark
• Traumflieger Fotographics

Rauschunterdrückung

Moderne Kameras besitzen eine interne Rauschunterdrückung. Besonders bei längeren Belichtungszeiten soll diese Helfen, rauschfreiere Bilder zu erstellen. Diese Funktion ist allerdings für die Astrofotografie nicht sinnvoll. Denn durch die Rauschunterdrückung gehen uns auch feine Details verloren.

Ich behaupte hier auch einmal mutig, das es Programme gibt die diesen Job deutlich besser machen, als die Kamera Software.

Von daher solltet ihr diese Funktion in eurem Kamera Menü deaktivieren.

Fokussieren

Das Fokussieren bei Nacht ist besonders für Anfänger der Astrofotografie keine leichte Sache. Aber mit ein wenig Übung, und der entsprechenden Methode, hat man das in wenigen Minuten erledigt. Dabei klingt es erst einmal so einfach. Schauen wir uns Mal ein Objektiv an.

Wir sehen hier die Fokusskala. Da sich die Sterne sehr weit von uns weg befinden (und zwar verdammt weit weg), brauchen wir den Fokusring nur auf unendlich zu stellen (das ist die liegende 8). Klingt einfach – isses aber leider nicht. Denn bei viele Objektiven (eigentlich allen) befindet sich der exakte Unendlichkeitspunkt gaaaaaanz knapp davor oder danach. Und genau diesen Punkt wollen wir, wenn wir knackig scharfe Sterne auf unseren Bildern sehen wollen. Aber wie macht man das nun?

Am Tag

Solltet ihr noch vor der Dunkelheit an eurem Fotostandort ankommen, dann ist die einfachste Methode, um die Kamera auf unendlich fokussieren zu lassen – tadaaa – der Autofokus.

Sucht euch etwas in der Ferne, so in 10 bis 20 Meter Entfernung. Schaltet den Autofokus an, und fokussiert darauf. Wenn euer Motiv scharf gestellt ist, dann schaltet den Autofokus wieder aus. Schaut euch die Fokusskala an, die sollte bei der liegenden 8 stehen. Achtet dabei darauf, daß ihr den Fokus nicht versehentlich verstellt. Meist reicht schon eine winzige Drehung am Fokusring, und der Tag danach wird irgendwie unromantisch – wenn man sich 300-400 unscharfe Bilder anschaut. 😂

In der Nacht

Kommen wir erst sehr spät an unserem Fotostandort an, und haben nicht mehr genügend Licht für den Autofokus, wird es etwas kniffliger. Aber nicht unmöglich – ganz im Gegenteil.

In der Nacht solltet ihr den Autofokus abschalten.

Der Lampentrick

Nehmt eine helle Taschenlampe, und legt sie vor einen entfernten Baum oder etwas anderem. Oder Ihr habt einen guten Freund dabei, der diese halten kann. Dann lauft zur Kamera – und macht das gleiche wie am Tag. Autofokus an, Fokussieren, Autofokus aus. Fertsch!

Nachteil von dieser Methode ist, dass eure Augen eine gewisse Zeit benötigen, um sich wieder an die Dunkelheit zu gewöhnen (Dunkeladaption).

Live-Monitor

Wenn eure Kamera über einen Live-Monitor verfügt, dann könnt ihr die Sterne wie folgt scharfstellen. Richtet die Kamera auf den Nachthimmel aus, und schaltet den Live-Monitor ein. Nun sucht ihr euch einen hellen Stern und zoomt diesen mit der Lupenfunktion heran. Dreht dabei nun vorsichtig an dem Fokusring des Objektivs und achtet dabei im Display auf den Stern. Wenn der Stern als kleiner Punkt angezeigt wird, dann habt ihr den perfekten Schärfepunkt erreicht.

Sucher

Hier muss man leider etwas Geduld mitbringen. Denn durch den Blick im Sucher wird man den optimalen Schärfepunkt, nach meiner Erfahrung, nicht erkennen. Auch wird Stattdessen muss nach jedem verstellen des Fokus eine Probeaufnahme gemacht werden. Das Bild muss mit den späteren Einstellungen (ISO, Brennweite und Belichtungszeit) aufgenommen werden, die zum Fotografieren verwendet werden.

Ihr müsst euch das Bild nun anschauen. Hilfreich ist dabei die Lupenfunktion. Zoomt in das Bild hinein, und schaut euch die Sterne an. Je kleiner die Sterne sind, und je deutlicher die Kanten der Sterne zu sehen sind, desto schärfer wurde fokussiert. Diesen Vorgang müsst ihr leider solange wiederholen, solange das Bild unscharf erscheint.

Kleine Tricks für die Astrofotografie

Die Markierung

Nehmt euch Nagellack oder etwas anderes, und markiert euch auf der Fokusskala die Stelle, wo die Schärfe perfekt gepasst hat. Das kann man sehr gut am Tag über den Autofokus erledigen. Die Markierung sollte in der Dunkelheit gut erkennbar sein. So findet Ihr diesen Punkt deutlich schneller.

Der Tesafilm-Trick

Endlich hat man den Himmelsabschnitt der Begierde ausgemacht, die perfekte Schärfe gefunden und – oh! Bin ich da gerade an den Fokusring gestoßen?

Das passiert. Ja wirklich! Das kann auch gelegentlich bei sehr langen Belichtungsreihen passieren. Ein Trick, den ich selbst noch nicht probiert habe, ist den Fokusring mit Tesafilm zu fixieren (vielen Dank noch einmal an den sehr netten eBay Kontakt, für diesen Tipp). Ich werde das bei meiner nächsten Tour einmal ausprobieren, und davon berichten 🙂

Schlusswort

Das klingt erst einmal alles sehr kompliziert und aufwändig. Das war Radfahren lernen damals auch – und dennoch kann man es (irgendwie 😛 ). Ihr werdet Feststellen, das ihr mit etwas Übung die Kamera in wenigen Minuten eingerichtet habt. Danach müsst ihr euch nur ein schönes Motiv auswählen, und während die Kamera fotografiert, den Nachthimmel bestaunen.

In meinem nächsten Beitrag gehe ich darauf ein, wie man Bilder erstellt, welche Anzahl man benötigt, und wie diese mit einer Stacking-Software zu einem rauschärmeren Bild verrechnet werden.

Auf schöne Bilder – danke fürs Lesen!

PS: Der nächste Beitrag ist endlich fertig, hier geht es zum Stacken von Bildern.

• Astrofotografie – Bilder stacken
• Astrofotografie – Stacken mit Siril
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