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Astrofotografie - kleiner Leitfaden
Fotografieren zählt zu den beliebtesten Freizeitbeschäftigungen. Astrofotografie ist nicht in erster Linie eine Frage von technisch aufwendigen Geräten wie digitale Spiegelreflexkameras oder teuren Spezialfilmen. Wer erfolgreich den Himmel fotografieren will, braucht sicher eine fotografische Grundausrüstung, dann aber vor allem viel Zeit, Geduld und Ausdauer. Erst die stete Bereitschaft, sorgfältig zu arbeiten, die erzielten Aufnahmen selbstkritisch zu überprüfen und aus gemachten Fehlern immer wieder zu lernen, führt zu optimalen Ergebnissen in der Himmelsfotografie. Hinweis: Wenn Sie mit der Maus über die "hellblauen" markierten Wörter fahren, erhalten Sie weitere Informationen (Tooltip).
Diese Art der
Astrofotografie erfordert am wenigsten an Ausrüstung
und ist deshalb überall einsetzbar. Sternaufnahmen
mit feststehender Kamera lassen sich in zwei Gruppen
unterteilen:
- in Aufnahmen, auf denen die Sterne
punktförmig bleiben.
Als Ausrüstung braucht man
eine Kamera mit einem lichtstarken Objektiv, ein Stativ und
einen Drahtauslöser oder Fernauslösekabel, damit auch
punktförmige Sternaufnahmen gemacht werden können.
HIer mit wird eine digitale
Spiegelreflex-Kamera (ab 800 ISO) für Sternaufnahmen
mit stehender Kamera (ohne Nachführung) verwendet. Bedingt
durch die Drehung der Erde werden sich Sterne nach einer bestimmten
Belichtungszeit als Striche auf dem Film abbilden.
Bei einer digitalen Spiegelreflex-Kamera
stellt man die Einstellung auf "Bulb".
- um punktförmige Sternbildaufnahmen zu bekommen, kann das man über die Formel errechnen:
Digitale Spiegelreflexkamera
tmax
= 86164
x p / (2 x Pi x f x cos(d)) x 5 oder 300 / Brennweite
Bei 300 / 24 mm = 13 Sekunden Belichtungszeit
p = Pixelgröße
des Kamerachips in mm (EOS 600d 0,00431 mm (4,31 µm))
f = Kamerabrennweite
Pi = 3,14......
d = Deklination des Objektes
Unter der
Sternfeldfotografie
versteht
man nachgeführt es Fotografieren mit kleineren
Brennweiten,
wenn es auf ein möglichst großes Bildfeld
oder eine lichtstarke Aufnahme ankommt. Die
einfachste Art der Sternfeldfotografie
braucht man hierzu kein
Fernrohr, sondern nur eine Kamera, gutes Objektiv,
ein Stativ und einen Fernauslöser.
Damit kann man Sternfelder fotografieren oder Strichspuraufnahmen machen. Als Objektive können Brennweiten von 28 mm bis 200 mm Teleobjektiven eingesetzt werden. Die Kamera wird dabei auf das Fernrohr gesetzt und mit dem Hauptrohr wird nachgeführt. Die Fernrohrmontierung mussin diesem Fall einwandfrei justiert sein. Bei ungenauer Justierung besteht die Gefahr, das häufige Korrekturen der Deklination zwar den Leitstern schön punktförmig erscheinen lassen, das restliche Feld jedoch mehr oder weniger große Kreise um den Leitstern zieht.
Bei Verwendung kleineren Brennweiten kann man sich beim Einstellen des Objekts darauf beschränken, einen hellen Leitstern in seiner Nähe zu suchen. Wichtig ist dabei, daß dieser Leitstern auch das Zentrum des Kamerabildes darstellt.
im Gegensatz einer motorischen Nachführung zu beeindruckenden Bilder kommen, in der Astrofotografie. Eine genaue Bauanleitung für so eine solche Barndoormontierung, findet man auf der Webseite von Torsten Frank. Die Barndoormontierung muss vor der Aufnahme auf den Himmelspol ausgerichtet werden, wobei die Achse des Scharniers auf den Himmelspol zeigen muss. Der nördliche Himmelspol liegt, fällt nicht mit Polaris zusammen, sondern liegt 0,8° daneben.

Für Astroaufnahmen
ist fast jede Kamera geeignet. Die Digitalte
Spiegelreflex-Kamera mus die Möglichkeiten
für die Langzeitbelichtungen (eine Einstellung
"Bulb") besitzen. Das Sternenlicht
wirkt in der Regel mehrere Minuten lang auf den Sensor ein.
Schließlich sollte bei einer idealen Kamera für Himmelsaufnahmen das Objektiv ausgewechselt werden können, wie bei Spiegelreflex-Kameras. Auch ein Stativ und ein digitaler Fernauslöser oder Fernauslösekabel sollten zur Verfügung stehen.
Ein umfassendes Gebiet zur Aufnahme von Himmelsobjekten kommen Webcams zur Anwendung, als mit der herkömmlichen Methode mit digitalen Spiegelreflexkameras direkt am Okularauszug. Leider sind nicht alle Webcams für Astroaufnahmen geeignet. Für Astroaufnahmen kann die Webcam Philips PCVC740K ToUcam Pro verwendet werden. Sie besitzt im Inneren des Gehäuses einen CCD-Chip. Wenn man die Webcam umbaut, kann man mit ihr Langzeitbelichtungen von lichtschwachen Objekten aufnehmen. Voraussetzung ist das ein Computer vorhanden ist, um Astroaufnahmen von Sonne, Planeten, Mond u.s.w. machen zu können.
Die Vorgehensweise ist bei der Anwendung der Webcam bei Astroaufnahmen ganz einfach, indem man die Webcam wird fokal befestigt, also per Adapter direkt an den Okularauszug. Diese Anwengung hat sich in den letzten Jahren für Planetenfotografie durchgesetzt. Das Objektiv an der Webcam wird durch einen Adapter ausgetauscht und an den Okularauszug befestigt. Scharfgestellt wird am Monitor des Computers. Man kann entweder daraus einen AVI-Film erstellen oder Serienbilder auf der Festplatte abspeichern. Diese Rohdaten kann man z.B. mit Giotto bearbeiten. Auf der Seite von Giotto können Sie nachlesen, wie Webcams in der Astrofotografie im Einsatz kommen. Leider reicht Giotto nicht aus, um das optimale Ergebnis aus den Bildern heraus zu hohlen. Dies kann man mit einem anderen Bildbearbeitungsprogramm umsetzen.
Hilfsmittel,
Anleitungen
|
|
Keine
Einführung Webcam
|
|
Astrobildbearbeitung
bei Aufnahmen der Webcam
|
|
Mondbilderserien
mit Webcam
|
Für gute
Astroaufnahmen ist ein dunkler Himmel
und gutes Wetter Voraussetzung !
In den mitteleuropäischen Breiten herrschen diese Bedingungen
nur kurzzeitig, so das wenig Zeit bleibt, sich die
Aufnahmeobjekte auszusuchen. Gutes Planen hilft,
das Beste aus der ohnehin kurzen Nachtzeit herauszuholen.
Zunächst sind die Zeiten des Sonnenuntergangs
und des Beginns der astronomischen Dämmerung wichtig.
In diesem Zeitraum kann später das Instrument aufgebaut
und in der fortgeschrittenen Dämmerung dann justiert
werden. Wichtig ist auch die Zeit des Mondaufgangs,
weil danach nicht mehr fotografiert werden kann. Mithilfe
einer einfachen drehbaren Sternkarte kann man feststellen,
wann die gewählten Objekte mindestens 40° über
dem Horizont stehen. Nur in dieser Höhe gelangen
sie soweit aus dem Dunst, das sie einigermaßen gut
fotografiert werden können. Da Objekte, die im Westen
stehen, am frühesten untergehen, sollten sie zuerst aufgenommen
werden. Stehen mehrere Objekte zur Verfügung, sollte
in einer Liste der Aufnahmeobjekte das geplante Objektiv
für das jeweilige Objekt und deren Belichtungszeit
vermerkt sein.
Sich mehr als 10
Objekte in einer Nacht zu fotografieren, ist nicht sinnvoll.
Nicht zu vergessen ist das Beobachtungsbuch in dem
alle Daten vermerkt werden. Die nächtlichen Außentemperaturen
sind nicht zu unterschätzen. Auch die Sommernächte
können recht kühl werden, warme Kleidung
gehört unbedingt dazu. Die Fernrohroptik braucht
Zeit, um sich abzukühlen. Beim Übergang von
einem meist geheizten Aufbewahrungsort zum kühlen
Beobachtungsort wird jede Optik durch den Wärmeaustausch
derartige Turbulenzen im Rohr haben, das kaum ein scharfes
Bild möglich ist.
Nicht jedes klare Wetter
eignet sich für die Astrofotografie. Besonders
im Herbst und im Frühjahr, ist es nachts zwar klar, in
der höheren Atmosphäre lagert sich aber eine feine
Hochnebelschicht an. Für die Astrofotografie sind
solche Wetterlagen nur bedingt günstig. Im Sommer
kommt es oft vor, das sich, unsichtbar für den Beobachter
auf der Erde, in größerer Höhe Cirruswolken
die ganze Nacht über festsetzen. Dies macht sich durch
die herabgesetzte visuelle Grenzgröße bemerkbar.
Soll das Fernrohr selbst als Teleobjektiv verwendet werden, so wird die Kamera Anstelle des Okulars hinten angebracht. Hier betritt der Astrofotograf ein Gebiet, das bereits erheblich mehr an Ausrüstung erfordert, als das mit der Sternfeld-Fotografie ist. Mit steigenden Brennweiten treten die Probleme der Montierungen immer stärker in Erscheinung. Die mechanischen Teile, auf die es bei einer Montierung ankommt, sind im Wesentlichen das Schneckenrad und die Schnecke der Stundenachse. Die üblichen Gewindefehler, die bei ihrer Herstellung unvermeidbar sind, sorgen trotz einer etwaigen einwandfreien Nachführung vonseiten des Motors für eine ungleichmäßige Bewegung in Stundenrichtung.
Planetoiden sind im allgemeinen punktförmig und können deshalb wie Sterne fotografiert werden. Der Beobachter mus vor der Aufnahme das ungefähre Gebiet kennen, indem der Planetoid steht. Die Koordinaten kann man aus einem Astronomie-Programm oder einem astronomischen Jahreskalender entnehmen. Das Fernrohr wird dann auf diesen Himmelsausschnitt eingestellt, dann wird belichtet.
Schnelllaufende
Planetoiden bilden sich als länger belichteten Aufnahmen
als Striche ab. In diesem Fall ist die Identifizierung nicht
schwierig. Bleibt der Planetoid punktförmig, kann die
Suche nach ihm, besonders in der Milchstraßengegend,
zu einem wahren Geduldsspiel werden. Es empfiehlt sich eine
Reihe von Aufnahmen
desselben Planetoiden zu machen, damit man seine Bewegung
leichter verfolgen kann.
Die Belichtungszeit
sollte bei Objekten der 10. Größe etwa 30
Minuten betragen. Für Reihenaufnahmen ist
es sinnvoll, wenn der zeitliche Abstand zwischen zwei Aufnahmen
bei 12 Stunden liegt, damit die Bewegung ausreicht, um ihn
zu erkennen.
Gasnebel
und planetarische Nebel mit größerem Durchmesser
erfordern lichtstarke Objektive. Für Aufnahmen
des Nordamerikanebels sollte b.z.w je nach Brennweite
das Öffnungsverhältnis von 1 : 8 nicht
unterschritten werden. Gerade bei diesem Beispielobjekt verteilt
sich ja die Helligkeit des Nebels über ein großes
Areal am Himmel. Besonders Gasnebel sind für die
Filterfotografie geeignet.
Einige Filter je nach Bauart, lassen bestimmte spektrale
Wellen des Lichtes durch und erzeugen eine Art "dunklen
Himmel", wobei sich das Streulicht der Straßenlichter
gewaltig reduzieren lässt.
Die Belichtungszeit
sollte so gewählt werden, das sich der Himmelshintergrund
noch nicht auf der Aufnahme bemerkbar macht. Die Mehrzahl
der Nebel ist jedoch so klein, das zu größeren
Brennweiten und sogar zu Fokalaufnahmen gegriffen werden
muss. Dann ist bei den meisten Fernrohren oft das geringe
Öffnungsverhältnis
das Hauptproblem. Das hat zur Folge, von Belichtungszeiten
von einigen Stunden, die hohe Anforderungen an das Durchhaltevermögen
des Fotografen stellt
Kometen
lassen sich einfach mit Teleskopen und Teleobjektiven von
Brennweiten von 75 mm bis 300 mm mit einer digitalen Spiegelreflexkamera
fotografieren. Für eine erfolgreiche Kometenfotografie
setzt vorraus, dass man eine stabile Montierung besitzt,
ein Teleskop vorhanden ist und eine geeignete Kamera die sich
am Okularauszug anbringen lässt. Da die Belichtungszeit
bei einigen Minuten liegen, ist eine genaue Nachführgenauigkeit
wie bei Deep-Sky-Objekten nicht erforderlich.
Doch eine stabile und gut nachführende Montierung sollte
vorhanden sein. Auch die Ausrichtung auf den Himmelspol
der Montierung ist vor Beginn der Aufnahme zu achten.
Bei den nach geführten Aufnahmen von helleren Kometen,
können diese Schwierigkeiten verursachen: Wenn
sich diese Kometen nicht so schnell bewegen, im Gegensatz
zu den Sternen, erscheint die Aufnahme des Kometen unscharf.
Um zu vermeiden, dass der Komet somit unscharf dargestellt
wird, sollte mit einem Nachführ-Okular auf dem
Kern des Kometen nachgeführt werden.
Am Sternenhimmel vorkommende meist offene Sternhaufen oder Kugelsternhaufen können mit der normalen Sternfeldfotografie aufgenommen werden. Im Gegensatz zu anderen DeepSkyObjekten sind diese leicht zu fotografieren. Aber einige dieser Sternhaufen sind sogar mit dem bloßem Auge sichtbar, wie h + x im Sternbild Perseus, die Plejaden im Sternbild Stier, oder die Hyaden.
Bei Sternhaufen handelt es
sich hier dabei um Ansammlungen von vielzahl von einzelnen
Sternen. Man unterscheidet hier zwischen offenen Sternhaufen
und Kugelsternhaufen.
Besonders in der Milchstraßen-Region kann man
viele Sternhaufen auch schon mit kleinen Teleobjektiven
gut fotografieren. Bei Kugelsternhaufen, wenn man diese in
hoher Auflösung abbilden möchte, muss man entsprechend
auch hier deutlich länger belichten.
Hier genügt es ein Teleobjektiv ab 135 mm Brennweite, die man an einer digitalen Spiegelreflexkamera anbringen kann. Hier wird an die Montierung eine hohe Genauigkeit bei der Nachführung gefragt. Auch hier ist das Off-Axis-Guiding Verfahren zu empfehlen.
Um Einzelheiten auf der Mondoberfläche oder die winzigen Scheiben der Planeten fotografisch einzufangen, genügt die einfache Brennweite des Fernrohres meistens nicht mehr. Zur Mond und Planetenfotografie sind alle Fernrohrtypen geeignet.
Bei den Linsenteleskopen sind geringe Öffnungsverhältnisse vorzuziehen (1 :15 oder kleiner). Auch mit einem einfachen Spiegelteleskop lassen sich beste Aufnahmen herstellen. Zur Brennweitenverlängerung, können Telekonverter oder Barlowlinsen eingesetzt werden, die das Bild dementsprechend vergrößern.
Bei Langbrennweitigen Aufnahmen ist eine exakte Nachführung Voraussetzung, außer bei Mond oder Venus kommt man mit stehendem Fernrohr aus. Bei Belichtungszeiten bis zu wenigen Sekunden erfüllen handelsübliche Schnecken jedoch die erforderliche Nachführgenauigkeit. Eine ruckende Nachführung ist nicht zu gebrauchen. Oft verschwindet dieses Rucken, wenn das Fernrohr nicht ganz austariert wird, sondern der eine Teil der Montierung (Fernrohr bzw. Gegengewicht) etwas ins Übergewicht gebracht wird, so das die Nachführung das Fernrohr ziehen muss. Selbst ein Ausrichtungsfehler von einem Grad führt bereits nach vier Sekunden zu einer Strichspur.
!!!! Eindringliche Warnung !!!!! Selbst ein flüchtiger Blick auf die Sonne durch das Teleskop, Fernglas oder ein anderes optisches Instrument ist sehr gefährlich, es sei denn, das Gerät ist mit einem eigens für Sonnenbeobachtungen hergestellten Filter ausgestattet !!! Verwenden Sie auch keine Sonnenfilter die am Okular angebracht werden, Sie können aufgrund der starken Erwärmung kaputtgehen!!! |
Objektivfilter
Eine
bessere Methode der Lichtabschwächung als die Verwendung
von Okular filtern erreicht man durch Verwenden eines Objektivfilters.
Zum Fotografieren muss der Objektiv filter einen Lichtdurchlass
haben, der in dem Bereich zwischen 0,1 % und 0,01 % liegt.
Folienfilter
Anstelle
des Glasfilters kann auch eine Spezialfolie
Verwendung finden. Dieses Material ist extrem dünn. Auf
der lichtdurchlässigen Kunststoffunterlage ist eine hauchdünne
Aluminiumschicht aufgedampft. Leider zeigt diese Schicht
zahlreiche kleine Löcher und Beschädigungen,
die Streulicht verursachen. Für große Fernrohröffnungen
ist diese Folie nicht zu empfehlen, die fotografische Schicht
wird zu sehr angegraut, das führt zu starker Kontrastminderung.
Bei Sonnenbeobachtungen mit Folienfilter muß
die Folie auf Beschädigungen untersucht werden,
dies kann eine Gefahr
für das Auge mit sich bringen !!!
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