Astrofotografie [2023]

Die Astrofotografie ist eine Unterart der Fotografie. Bekannte traditionelle Fotografie-Genres sind  Natur, Landschaft, Straße, Porträt, Makro und viele andere. Bei Astrofotografie dreht sich alles um die Aufnahme des Nachthimmels und seiner zahlreichen Objekte.

Das Hauptziel der Astrofotografie ist es, ein Bild des Nachthimmels und der spektakulären Objekte zu machen, die man kaum oder gar nicht mit dem menschlichen Auge sieht. Dazu gehören Planeten, Nebel, Galaxien, Doppelsterne und vieles mehr. Aber auch Bilder des gut sichtbaren Mondes offenbaren Details in unbekannter Größe.

Für die Astrofotografie wird im Vergleich zur visuellen Astronomie je nach Grad der Professionalität ein umfangreiches und kostenintensives Equipment benötigt. Es gibt natürlich aber auch einen kostengünstigen Einstieg in die Astrofotografie.

Ganz einfach mit einer digitalen Spiegel-Reflex-Kamera oder anspruchsvoll durch ein Teleskop.

Mit dem reinen “Schießen” des Bildes ist es jedoch nicht getan. Danach folgt meistens eine mehrstufige elektronische Bildverarbeitung (EBV) mit diversen Software-Programmen.

Am Ende des Prozess steht ein beeindruckendes Bild, das viele Stunden Arbeit gekostet hat, aber den Astrofotografen und Betrachtern eine große Freude beschert.

Was erwartet Sie in unserem Artikel: Astrofotografie für Einsteiger?

Am Ende dieser Einführung in die Astrofotografie haben Sie eine Vorstellung davon, was nötig ist, um die ersten Bilder des Nachthimmels aufzunehmen. Der Guide kann selbstverständliche nicht alle Situationen und Rahmenbedingungen abdecken, soll aber verständliche machen, dass zur viele Aspekte zur Astrofotografie gehören.

Die Kombination aus teilweise komplexer Technik und anspruchsvoller Bildbearbeitung erfordern vor allem Geduld und Spaß an der Astrofotografie.

In diesem Artikel möchte ich eine einfache Blaupause für die Aufnahme des ersten Astrofotos mit erschwinglichen Mitteln geben. Ein denkbar einfaches Astrofotografie Setup umfasst ein digitale Spiegelreflex Kamera und ein Stativ. Für dieses Setup möchte der Artikel einen Schnellstart Guide geben.

Viele der angesprochenen Aspekte gelten aber auch für anspruchsvolle Astrofotografie.

Für alle anderen kann der Artikel als eine (unvollständige) Übersicht über die Grundlagen der Astrofotografie dienen.

Arten von Astrofotos

Astrofotografie lässt sich in verschiedene Unterkategorien einteilen, von der jede ihr eigenes Equipment benötigt und besondere Herausforderungen aufweist.

Weitwinkel-Astrofotografie

Weitwinkelfotografie ist für den Beginn die einfachste Art der Astrofotografie. Sie benötigt am wenigsten technisches Equipment und weist eine geringe Fehleranfälligkeit auf.

Mit nur minimaler Ausrüstung: 

• einer DSLR-Kamera (digital single-lens reflex)
• einem Objektiv und 
• einem Stativ 

können Sie mit minimalem Aufwand die ersten fantastischen Bilder aufnehmen.

Um diese Art von Bild aufzunehmen, benötigen Sie ein Weitwinkel- oder Superweitwinkelobjektiv für Ihre DSLR-Kamera. Zu den Arten von Bildern, die so möglich sind, gehören Milchstraßenfotos, Landschafts-Astrofotografie und Zeitrafferfotos.

Milchstraßenfotografie: Die Milchstraße fotografieren

Das diffuse Lichtband unserer eigenen Galaxis lässt sich an sehr dunklen Orten mit dem bloßen Auge gerade so erkennen. Eine einfache DSLR-Kamera kann ein Bild der Lichtstraße durch ein paar Änderungen in den Einstellungen ohne weiteres aufnehmen. Mehr dazu in Milchstraße fotografieren: Anleitung, Ausrüstung & Tipps [2023]

Nach einigen Anpassungen an der Kamera können Sie ein ziemlich beeindruckendes Bild der Milchstraße aufnehmen.

Landschafts-Astrofotografie

Die Nachtlandschaft ist eine Mischung aus der Umgebung, z. B. Bergen, Bäumen oder Stadtsiluetten und den Sternen oder der Milchstraße im Hintergrund. 

Eine weitere Unterkategorie der Weitwinkel-Astrofotografie ist der Zeitraffer. Mit einer für Zeitraffer geeigneten Kamera ist es möglich, viele Bilder (250-300 Fotos pro Sequenz) aufzunehmen und sie dann zu einem Zeitraffervideo zusammen zu fügen.

Startrails

Für die Aufnahme von Startrails benötigen Sie einfach eine sehr lange Belichtungszeit. Durch die Eigenbewegung der Erde wandern die Sterne über das Firmament, wobei der fotoempfindliche Chip ihre Bahn nachvollzieht.

Fotografie des Sonnensystems

Die nächste Stufe der Astrofotografie, was technisches Equipment und Anforderung an die Bildverarbeitung anbelangt, ist die Astrofotografie des Sonnensystems. Diese Bilder beinhalten die Erfassung von Objekten wie unserem Mond (Mond fotografieren), der Sonne und allen umlaufenden Planeten (Planetenfotografie) in unserem Sonnensystem. Auch Asteroiden und Kometen können hier hinzugezählt werden.

Je nachdem, was man fotografieren möchten, kommen wir jetzt an den Punkt, an dem wir die Kamera an einem Teleskop befestigen müssen, um diese atemberaubenden Planetenaufnahmen zu erhalten. 

Bilder von Planeten wie unten abgebildet (Mars) entstehen durch eine Technik namens “lucky imaging“. Dabei werden viel tausend Aufnahmen des Planeten gemacht, die besten von ihnen übereinander gelegt und in der Bildverarbeitung weiter optimiert.

Außerdem stellt sich hier für den interessierten Astronomen, der aus der Feldbeobachtung kommt, die Frage, ob nicht eine dezidierte Planetenkamera die richtige Wahl für sein Vorhaben sein könnte. Insbesondere dann, wenn keine DSLR vorhanden ist.

Deep Sky Objekte fotografieren

Die Bildaufnahme von Deep Sky Objekten (DSO) ist wohl die Königsdisziplin in der Astrofotografie. 

Hier nehmen Sie Bilder von DSO wie verschiedenfarbigen Nebeln, Sternhaufen und anderen Galaxien mit ihren Sternen auf. Diese Bilder zählen sicher zu den spektakulärsten Aufnahmen, die einem nicht-professionellen Astrofotografen möglich sind.

Der einzige Nachteil der Deep-Sky-Fotografie ist der hohe technische, apparative und zeitliche Aufwand. Um Deep Sky Objekte, wie Galaxien und Nebel einzufangen, benötigen Sie ein komplexes Setup das die Langzeitbelichtung dieser lichtschwachen Objekte erlaubt:

• gute DSLR (ggf. astromodifiziert) oder dezidierte Astrocams (CCD oder CMOS)
• Lichtstarkes Teleskop (Teleskop für Fortgeschrittene)
• präzise motorisierte parallaktische Montierung
• Laptop zur Steuerung des Teleskops (Guiding)
• viel Zeit und Lernbereitschaft

Hier benötigen Sie also ein ziemlich technisches und kostspieliges Setup. Man sollte auch einiges an Zeit und Frust für die Lernkurve einplanen. Der Lohn jedoch werden tolle Bilder aus den tiefen des Weltalls sein.

Grundsätzlicher Ablauf in der Astrofotografie

1. Wählen Sie ein Objekt und stellen Sie den Kamerafokus ein
2. Kontrollieren Sie die Nachverfolgung (Guiding)
3. Nehmen Sie mehrere (Langzeitbelichtungs-)Bilder auf
4. Übertragen Sie diese Bilder auf Ihren Computer
5. Überlagern und kombinieren Sie diese Bilder, um das Bildrauschen zu beseitigen
6. Bearbeiten Sie das Bild mit einer Bearbeitungssoftware und korrigieren Sie die Helligkeitsstufen des Bildes

Umwelteinflüsse in der Astrofotografie

Bevor der erste Versuch startet, sollten Sie vorab auf einige Dinge achten, die in jedem Fall zu einem enttäuschenden Bild führen. Dazu gehört Nebel, Wolken oder Regen. Aber auch das Licht einer nahen Stadt oder das des Vollmondes gehören dazu.

Im Internet lassen sich einige Tools und Apps für Astrofotografen finden die diese Fragen einem beantworten.

Lichtverschmutzung

Lichtverschmutzung bezeichnet die Aufhellung des Nachthimmels durch künstliche Lichtquellen. Deren Licht wird in der Atmosphäre gestreut und sorgt so für ein diffuses Hintergrundlicht.

Ein guter Ort für die Astrofotografie ist dort, wo es nur minimale bis keine Lichtverschmutzung gibt. Die Garageneinfahrt scheint zwar dunkel zu sein, dies bedeutet jedoch nicht, dass die Atmosphäre nicht stark lichtverschmutzt ist. Dies müssen wir vermeiden, da zu viel Lichtverschmutzung die Bildqualität deutlich reduzieren kann.

Es gibt zahlreiche Tools mit denen man seine Umgebung auf dunkel Orte und Lichtverschmutzung untersuchen kann. Eines davon ist die Lightpollutionmap.

Mondphase: Auch sie beeinflusst unser Astrofoto

Wer nicht explizit den Mond fotografieren will, sollte seine Fotosession unter Berücksichtigung der Mondphase planen, denn auch der Mond kann als sehr helles Objekt die Qualität von langzeitbelichteten Deep-Sky-Objekten stören.

Auch bei Weitfeldaufnahmen sorgt ein Vollmond zum Beispiel dafür, dass alle bis auf die hellsten Sterne auf der Aufnahme verschwinden.

Es gibt einige praktische Apps, mit denen Sie die dunkelsten Zeiten des Monats ermitteln können. Eine davon ist Spaceweatherlive.

Wetter: Entscheidend für Astrofotos

Das Wetter im Voraus zu überprüfen, ist eine weitere einfache, aber oft übersehene Aufgabe. Besonders wenn man plant, zu einem weiter entfernten Ort zu fahren, wo man sich bessere Bedingungen für die Astrofotografie erhofft.

Überprüfen Sie Ihre lokale Wettervorhersage und achten Sie auf eine klare und wolkenlose Nacht. So ersparen Sie sich manchen vermeidbaren Frust.

Astrofotografie Ausrüstung: Was benötigen Sie?

Zur gängigen Ausrüstung, um Astrofotografie zu betreiben, zählt ein …

• Kamera für Astrofotografie
• Objektiv für die Kamera
• Für Fortgeschrittene: ein Teleskop für Astrofotografie
• T-Ring Adapter (Verbindung Kamera zu Teleskop)
• Astrofotografie Zubehör
• Wissen über Kamera-Einstellungen
• Wissen über Elektronische Bildbearbeitung

Astrofotografie Kamera

Eine Kamera ist vielleicht das wichtigste Puzzleteil, da sie bestimmt, welche Arten von Bildern Sie aufnehmen können und welche zusätzliche Ausrüstung Sie benötigen.

Daher ist es wichtig, einige Zeit in die Entscheidung zu investieren, was Sie verwenden, da dies den Maßstab für die Art und Qualität der Bilder setzt, die Sie aufnehmen können.

In der Astrofotografie gibt es einige verschiedene Arten von Bildern, wie wir weiter oben gelernt haben. Die verschiedenen Kameratypen sind für eine bestimmte Aufgabe besser geeignet als andere. 

Digitale Spiegelreflex Kamera

Eine Digitale Spiegelreflex-Kamera (DSLR, Digital Single Lens Relax) ist immer die erste Kamera, die empfohlen werden kann.

Sie kann vielseitig eingesetzt werden und ist großartig als Einstiegskamera für die Astrofotografie für Anfänger geeignet. 

Der großer Vorteil der DSLR ist ihre Autarkie. Sie besitzt ihre eigene Stromversorgung, einen Prozessor, ausreichend Speicher, ein Display zur Kontrolle und einfachen Bearbeitung. Alles in einem Gerät. Gerade am Anfang ist das eine enorme Erleichterung.

Mit einer Canon 1000D macht man für den Anfang sicher nichts falsch. Sie kann auch sehr günstig auf dem Gebrauchtmarkt erworben werden.

Wer etwas ambitionierter einsteigen möchte, kann sich nach einer Canon EOS 4000Da umsehen. Das kleine a steht für astromodifiziert.

Im Premium-Bereich leistet die Canon 6Da hervorragende Arbeit.

Spiegellose Systeme

Als Alternative zur obigen DSLR hat eine spiegellose Kamera den Vorteil, dass sie aufgrund des „spiegellosen“ Designs der Kamera vibrationsfrei ist. Sie leistet exzellente Arbeit bei der Astrofotografie von Landschaften über große Entfernungen.

Dezidierte Astrokameras: CMOS-Kamera oder CCD Kamera?

Jetzt wechseln wir zu den spezielleren Kameras für die Astrofotografie (dezidierter Astrokameras). Diese Kamerasysteme wurden teilweise ausschließlich für die Astrofotografie entwickelt.

Bereits an ihrem äußeren Erscheinungsbild erkennt man, dass es sich nicht um herkömmliche Kameras handelt. Sie besitzen kein Display, Sucher und haben auch keine eigene Stromversorgung.

Der wesentliche Unterschied zwischen den dezidierten Astrokameras resultiert aus der verwendeten Chip Technologie.

Gemeinsam ist beiden Chip-Typen, dass es sie als Farb (Color)- oder Mono-Version gibt. Farbversionen sind weniger empfindlich da über das Pixelfeld ein schachbrettartiger Farbfilter (Bayer-Layer) bestehend aus grün (50%) sowie rot und blau (je 25%) gelegt ist.

Dadurch registrieren darunter liegend Pixel nur Licht der entsprechende Wellenlänge (Farbe). Dafür liefert sie direkt ein farbiges Bild.

Eine Mono-Kamera hat diesen integrierten Filter nicht. Wer mit einer Mono-Kamera dennoch farbige Bilder aufnehmen möchte, muss das Bild mehrfach durch verschiedene vorangestellte Farbfilter (Filterrad) machen und sie in der EBV kombinieren. So entstehen die besten Astrofotos.

Beide Chiptypen werden auch als gekühlte Version angeboten die Rauschen bei langen Belichtungszeiten (zum Beispiel Deep-Sky-Objekten) reduzieren.

An dieser Stelle soll nur ein einfacher Überblick über die beiden Systeme gegeben werden.

CMOS-Kamera

CMOS steht für Complementary metal-oxide-semiconductor. Beim CMOS-System wird die Licht(photo)-induzierte Ladung direkt im Pixel in eine Ladung umgewandelt. Das schafft einen Zeitvorteil beim Auslesen.

Eine CMOS-Kamera eignet sich besonders für die Astrofotografie des Sonnensystems, wo je nach Objekt hohe Bildraten erforderlich sind. CMOS-Astrokameras zeichnen sich auch durch einen günstigeren Preis aus.

CCD-Kamera

CCD steht für charge-coupled device. CCD-Kameras waren die ersten dezidierten Astrokameras. Bei dieser Technologie findet die Umwandlung von photoinduzierter Ladung außerhalb des Chips statt. 

Dadurch besitzen CCD-Chips einen sehr hohen Füllfaktor, der das Verhältnis von lichtempfindlicher Fläche zu Pixelfläche beschreibt. So entstehen auf diesen hochempfindlichen CCD-Chips sehr rauscharme und exakte Bilder, selbst wenn sie bei langen Belichtungszeiten aufgenommen werden.  Die sehr hochpreisigen CCD-Kameras sind Goldstandard in der Deep-Sky Astrofotografie.

Pixelgröße und Sampling

Bei der Auswahl der Kamera sollte neben vielen Gesichtspunkten auch auf die Pixelgröße [µm] geachtet werden. Der Trend zu immer kleineren Pixel ist problematisch für die Astrofotografie. Pixelgröße und der durch sie abgetastete Himmelsausschnitt (Sampling) hängen zusammen.

Genauer wird dies im Artikel Pixelgröße und Sampling erklärt.

Welche Kamera für Astrofotografie?

Im folgenden befindet sich ein Entscheidungsbaum der die oben besprochenen Aspekte berücksichtigt und als Entscheidungshilfe dienen soll.

Mehr Informationen findest du hier: Astrofotografie Kamera: Das musst du vor dem Kauf wissen [Guide]

Sensorgröße für die Astrofotografie

Was ist der Unterschied zwischen einer Crop (abgeschnitten)- oder einer Vollformatkamera?

Wenn man eine Vollformat– und eine Crop-Sensor-Kamera nebeneinander platziert und beide ein Bild desselben Objekts aufnehmen, erfasst der Crop-Sensor (zum Beispiel die Größe APS-C) im Vergleich zur Vollformatkamera einen kleineren Fotobereich.

Das heißt jedoch nicht, dass nur ein Vollformatchip in Frage kommt, denn je nach Zielobjekt und Objektiv oder Teleskop benötigen wir dieses Format gar nicht.

Für die Planetenfotografie sind auch deutlich kleinere Chip-Formate geeignet, wie man sie oft in dezidierten Astrokameras findet. Ein anderer Grund ist der Preis, der für einen hochwertigen Vollformatchip bezahlt werden muss.

Grundsätzlich ist die APS-C Chip-Größe für die Erzielung hervorragender Astrofotografie-Aufnahmen absolut ausreichend, gerade für den Beginner. Dezidierte Astrokameras haben zum Teil noch kleiner Chips, die aber je nach Anwendung ebenso hervorragende Ergebnisse liefern können.

Kamera-Objektiv

Auf zwei Merkmale des Kameraobjektivs gehen wir im Detail ein: Brennweite und Öffnung (Blende). 

Wer schon jetzt wissen möchte, was ein gutes Objektiv für den Einstieg in die Astrofotografie (insb. Weitwinkel Astrofotografie und Milchstraßenfotografie) ist: Das Samyang 14 mm 1: 2,8 ist eine gute Wahl Wahl.

Eine ganze Reihe von Drittanbieter produzieren sehr gute Objektive, die deutlich günstiger sind als die der großen Marken. Ein Blick lohnt sich.

Öffnung

Ideal ist ein ein Objektiv mit großer Öffnung (Blende). Je größer die Blende ist, desto mehr Licht lässt das Objektiv hinein. Eine Blende von 1: 2,8, 1: 1,8 oder 1: 1,4 wäre eine gute Wahl.

Eine Blende mit der Angabe “1:2,8” ergibt sich, indem man die Brennweite durch die gewählte Öffnung (Blende) des Objektivs teilt. Mehr Informationen folgen weiter unten.

Brennweite

Eine andere zu berücksichtigende Kennzahl ist die Brennweite des Objektivs.

Je länger die Brennweite ist, desto stärker wird das Bild vergrößert.

Aus diesem Grund kann für den Einstieg in die Astrofotografie ein Weitwinkelobjektiv mit mittlerer oder kleiner Brennweite empfohlen werden. Eine empfohlene Brennweite beträgt weniger als 35 mm.

Mehr Informationen folgen weiter unten.

Wer weiter in der Astrofotografie voranschreitet, wird früher oder später ein Teleskop als Objektiv wählen. Damit lassen sich detaillierte Aufnahmen von Deep-Sky-Objekten und Planeten anfertigen. 

Teleskop für Astrofotografie

Wer Bilder von Planeten oder Deep-Sky-Objekten machen möchte, benötigt früher oder später ein Teleskop. Das gilt insbesondere für Astrofotografen, die aus der Fotografie kommen und mit der Astronomie bisher keine Berührungspunkte hatten.

Grundsätzlich erfordert die Astrofotografie durch ein Teleskop auch etwas Erfahrung und Wissen in der Astronomie, sodass dieser Bereich etwas für den Fortgeschrittenen Fotografen oder den erfahrenen Astronomen darstellt.

An dieser Stelle wird auf den Teleskop-Ratgeber verwiesen, der sich mit den grundlegenden Eigenschaften der verschieden Teleskoptypen beschäftigt.

Für Anfänger ist ein Weitfeld-Refraktor mit schnellem Öffnungsverhältnis und guter Farbkorrektur empfehlenswert:

• Sie sind klein, kompakt und so leicht zu bewegen
• Ihr Sichtfeld ist sehr nachsichtig (größere Toleranz bei Nachführungsfehlern)
• Keine Notwendigkeit für regelmäßige Ausrichtungen oder Justierung

Wer schon Erfahrung in der Astronomie hat, kann sich über die Anschaffung eines Newton-Teleskops Gedanken machen.

Sie bieten viel Öffnung und Lichtsammelleistung bei gutem Preis-Leistungsverhältnis und werden auch in Modifikationen für die Astrofotografie angeboten.

Sie besitzen ebenfalls ein schnelles Öffnungsverhältnis und verzeihen daher kleinere Nachführungsfehler.

Von Zeit zu Zeit müssen Newton-Teleskope justiert werden. Sie sind größer als Einsteiger Refraktoren und benötigen eine größere und kostspieliger Montierung damit die Astrofotos gelingen.

Backfocus und Image Train

Der Backfocus ist der Abstand zwischen Fokuspunkt der Optik (Teleskop) und gänzlich eingefahrenem Okularauszug. Wir wollen die Kamera im Fokuspunkt haben. Der Weg bis dahin kann mit Filtern, Off-Axis-Guider oder anderem Equipment bestückt werden. Dieser Weg wird Image Train genannt.

Refraktoren und Linsen-Spiegelteleskopen haben meistens einen deutlich größeren Backfocus als Newton-Teleskope. Platzprobleme tauchen bei viel Equipment bei diesen Teleskopen selten auf.

Teleskop Fotografie: Das Teleskop als Objektiv

Bei der Astrofotografie durch ein Teleskop wird das Teleskop als Objektiv der Kamera verwendet. Diese Art der Astrofotografie ist technisch und preislich anspruchsvoller und eignet sich für jemanden, der bereits Erfahrung mit Weitfeldaufnahmen und der Elektronischen Bildverarbeitung gesammelt hat. 

Teleskop Fotografie wird in Kürze mit einem eigenen Ratgeber vorgestellt.

T-Ring-Adapter

Wenn Sie ein Teleskop für Astrofotografie verwenden möchten, benötigen Sie einen T-Ring-Adapter. Im Wesentlichen verbindet dies Ihre Kamera mit Ihrem Teleskop. Die Verwendung eines T-Rings ist die einfachste Lösung, damit Kamera und Teleskop eins werden.

Astrofotografie Zubehör

Die folgenden Ausrüstungsgegenstände sind für die Aufnahme der ersten Astrofotografien nicht unbedingt erforderlich. Das wichtigste bleiben Kamera, Objektiv und ggf. ein Teleskop.

Kamerafilter für die Astrofotografie

Kamerafilter verbessern Ihre Bilder während eines nächtlichen Fotoshootings. Es gibt einige verschiedene Arten von Filtern, die alle unterschiedliche Aufgaben erfüllen.

Ein häufig verwendeter Filter ist ein Lichtverschmutzungsfilter. Gerade, wer in einer urbanen Region lebt, kann sich damit das Leben deutlich einfacher machen.

Weitere Arten von Filtern sind:

• CLS-Filter*: Reduziert Kunstlichtverschmutzung
• LPS-Filter*: erhöhen sehr deutlich den Kontrast und erlauben längere Belichtungszeiten mit DSLR- oder Astro-Kameras.
• Schmalbandfilter
• Solarfilter

Montierung mit Nachführung

Wer Astrofotos mit langer Belichtungszeit machen möchte und keine Startrails haben will, benötigt eine Montierung mit Nachführung. Je nach Einsatzgebiet können diese sehr einfach gehalten sein oder sehr komplex und kostenintensiv.

Besonders beliebt für den Beginn ist die Star Adventurer von Skywatcher.

Besonders Deep-Sky-Bilder erfordern zum Teil sehr lange Belichtungszeiten für ein einzelnes Bild, damit die Kamera alle Details des weit entfernten Objekts erfassen kann.

Aufgrund der ständigen Rotation der Erde werden Sie auf einem herkömmlichen Stativ oder Montierung unscharf und verzogen.

Je größer der Vergrößerungsfaktor des verwendeten Systems ist, desto wichtiger ist die Präzision der Nachführung. Weitwinkel-Aufnahmen der Milchstraße erfordern weniger genaue und damit einfachere und günstigere Montierungen mit Nachführung.

Wer Astrofotos mit einem Teleskop machen möchte braucht ab einem gewissen Punkte eine robuste und präzise Montierung mit Nachführung, die ausreichend Kapazität für hinzukommendes Astro-Equipment bietet.

Als Faustregel sollte die Montierung nur mit 70% der Nutzlast mit Astrofotografie-Ausrüstung belastet werden.

Die Montierung von Skywatcher erfreuen sich in der Community großer Beliebtheit.

Jede Montierung mit Nachführung muss ausgerichtet werden. In der Regel auf den Himmelspol, damit die Nachführung die Rotation der Erde ausgleicht. Je nach Montierung kann dies durch optische Ausrichtung oder per Knopfdruck geschehen (GPS, plate-solve).

Die Nachführung der Montierung hat Grenzen…

Die Nachführungsgenauigkeit der besten Montierung reicht normalerweise alleine nicht aus für High-End Fotos die sehr lange belichtet werden. Hierzu muss über ein Leitrohr oder Off-axis-Guider eine weitere Kamera angeschlossen werden die einen Leitstern im Visier hält und in Steuerung der Montierung eingreift und deren Bewegung korrigiert.

Fernauslöser

Selbst die geringste Bewegung kann ein Bild ruinieren und Bildunschärfe verursachen. Eine Fernbedienung verhindert das versehentliche Verwackeln der Kamera beim Aufnehmen eines Fotos.

Taschenlampe oder Scheinwerfer

Sobald die Sonne untergeht und Sie bereit sind, mit Ihrer Astrofotografie zu beginnen, benötigen Sie ein Licht, um sehen zu können, was Sie tun.

Für die Astrofotografie wird eine Rotlicht-Taschenlampe oder Stirnlampe empfohlen. Dadurch geht die Dunkelanpassung unserer Augen nicht so schnell verloren wie es beispielsweise bei Blaulicht der Fall ist.

Zusätzliche Batterien

Ausreichend Batterien oder ein Akku-Block für die Stromversorgung sind hilfreich. Wer mit dezidierten Astrokameras arbeite und noch einen Laptop im Feld dabei hat wird ohne starken Akku-Block keine Astrofotografie betreiben können.

Laptop für die Bildgebung

CCD- oder CMOS-Kameras benötigen einen Computer, um sie im Einsatz zu steuern, zu fokussieren und die aufgenommenen Bilder zu erhalten. Auch für die Steuerung von High-End-Montierungen für die Astrofotografie mit Teleskopen ist ein Laptop nötig.

Heizungsbänder

Wenn die Temperatur zu sinken beginnt, können sich Feuchtigkeit und Kondenswasser auf den Oberflächen des Objektivs bilden. Taubeschlag führt zu unscharfen Bildern.

Die Lösung besteht darin, eine Tauheizung zu verwenden. Es ist ein beheiztes Klettverschlussband, das den Bereich von Linsen warm genug hält um Taubeschlag zu verhindern. Eine Stromquelle in Form eines Akkublocks ist dafür notwendig. 

Hilfreich: Astrofotografie-Rechner

Hier findest du unseren Astrofotografie Rechner [Kalkulator]

Kamera-Einstellungen in der Astrofotografie

Dies ist der Teil, indem sich viele Anfänger überfordert fühlen. Die Vielzahl an Einstellungsmöglichkeiten schrecken einen oft ab, tätig zu werden. Wie soll man Brennweite, ISO und Blende für welches Objekt wie einstellen?

Eine hundertprozentige Antwort gibt es nicht, weil jeder Astrofotograf seine Präferenzen hat. Inspiration kann man sich in einschlägigen Foren holen oder man überprüft die Kamera-Einstellung seiner Lieblingsbilder zum Beispiel auf Astrobin.

Es gehört jedoch ein wenig Ausdauer dazu, seine favorisierten Einstellungen zu finden.

Fokussieren bei Nacht

Das Fokussieren bei Nacht kann zunächst eine kleine Herausforderung sein.

Manueller Fokus

Die Lösung besteht darin, für die Astrofotografie immer den manuellen Fokus zu verwenden. Man will nicht, dass die Kamera während einer Langzeitbelichtung automatisch versucht, den Fokus neu einzustellen.

“Stellen Sie Ihre Kamera in den manuellen Modus!” – Eines der wenigen gültigen Gesetze in der Astrofotografie.

Unendlichkeit

Den Objektivfokus auf unendlich einstellen. Unendlichkeitsfokus ist normalerweise ein guter Ausgangspunkt für die Erfassung der Sterne mit einem Weitwinkelobjektiv.

Immer noch unscharf?

Wenn die Sterne immer noch etwas unscharf aussehen, nehmen Sie eine leichte Anpassung bis kurz vor unendlich vor. Sie müssen hierbei ein wenig mit dem Fokus spielen, um den “Sweet Spot” für Ihr Kameraobjektiv zu finden.

Es sollte auch immer geprüft werden, ob nicht vielleicht das Objektiv doch beschlagen ist. Wenn ja, sollte zuerst dieses Problem gelöst werden.

Nutze das Display (Live-Ansicht)

Der Vorteil der DSLR ist, dass Sie den Fokus sofort auf dem Display überprüfen können. Sei es in der Live-Ansicht oder durch eine Testaufnahme.

Fokussiere auf den hellsten Stern

Richten Sie Ihre Kamera auf den hellsten Stern am Himmel und prüfen, ob er sich im Display wiederfindet.

Nun muss solange mit dem Fokus gespielt werden, bis der Stern so klein und scharf wie möglich ist. Nun kann ein Testbild aufgenommen werden und in Ruhe überprüft werden, ob man mit dem Fokus zufrieden ist.

Wie stelle ich Blende, Verschlusszeit und ISO ein?

Die große Herausforderung in der Astrofotografie liegt in der Abbildung von Objekten, die typischerweise sehr lichtschwach sind.

Um sehr lichtschwache Objekte aufzunehmen, müssen wir unsere Kameraeinstellungen so einstellen, dass soviel Licht wie möglich aufgenommen werden kann.

Es gibt drei sehr relevante Kameraeinstellungen, die die Aufnahme lichtschwacher Objekte beeinflusst. Im Folgenden werden Blende, Verschlusszeit und ISO detailliert beschrieben. Alle drei interagieren miteinander. Eines vorweg: die perfekte Einstellung gibt es nicht!

Öffnung

Die erste Einstellung betrifft die oben erwähnte Öffnung (Blende). Die Blende gibt die Größe der Öffnung des Objektivs an, also die Größe des Lichtfeldes, dass das Objektiv passiert. Sie ist variabel.

Je niedriger die Blendenzahl ist, desto größer wird die Öffnung, sodass mehr Licht auf den Sensor fällt und umgekehrt.

Die Blendengröße kann in verschiedenen Variationen eingestellt werden. Zahlen wie 1: 1,4, 1: 1,8, 1: 2,8, oder 1: 8 werden normalerweise auf einem Objektiv angezeigt. Dabei handelt es sich um das Verhältnis der Brennweite zur gewählten Öffnung.

Für den Start in die Astrofotografie sollte mit einer möglichst großen Blende begonnen werden.

Verschlusszeit

Die Verschlusszeit gibt an, wie lange die Blende zur Belichtung des Sensors geöffnet ist. Wenn wir den Verschluss so einstellen, dass er länger geöffnet bleibt, kann die Kamera mehr Licht in unser Bild aufnehmen.

Die Verschlusszeiten liegen zwischen Geschwindigkeiten von 1/1000 Sekunden bis 20-30 Sekunden oder mehr. Man kann die Kamera auch so einstellen, dass die Verschlusszeit der Zeit entspricht, wie auf den Auslöser gedrückt wird.

Je länger wir die Verschlusszeit wählen, desto mehr Relevanz hat die Erdrotation für unser Bild. Wenn wir keine Montierung mit Nachführung haben, können wir circa 30 Sekunden belichten ohne deutliche Artefakte. 

Will oder muss man länger belichten, ist eine Montierung mit Nachführung Pflicht.

30 Sekunden sind nur eine ungefähre Zahl, um Startrails zu vermeiden. 

Es gibt eine einigermaßen genaue Methode, um zu berechnen, wie lange Sie den Verschluss offen lassen können: die 500-Regel.

Was ist die 500-Regel in der Astrofotografie?

Die 500-Regel ist eine mathematische Formel zur Berechnung der längsten möglichen Belichtung (Verschlusszeit), mit der Sie sicherstellen können, dass Ihre Objekte am Nachthimmel immer noch scharf sind, ohne dass Bildfehler aus der Erdrotation resultieren.

Sensor hat Vollformat: 

500 / Brennweite = Verschlusszeit (in Sekunden), bevor Sie auf Ihren Fotos Sternspuren sehen.

Wenn Sie jetzt eine Kamera mit kleinerem Sensor (z.B: APS-C) verwenden, muss die Brennweite des Objektivs um das 1,5-fache erhöht werden. 

Sensor kleiner als Vollformat: 

500 / (Brennweite x 1,5) = Verschlusszeit (in Sekunden), bevor Sie auf Ihren Fotos Sternspuren sehen

Was ist die beste ISO für die Astrofotografie?

Die ISO-Einstellung ändert die Empfindlichkeit des Chips. Während wir die echte Empfindlichkeit der Pixel des Chips nicht ändern können, kann deren Signal jedoch verstärkt werden. Das führt jedoch auch zu einem größeren Rauschen im Bild.

Die ISO-Bereiche variieren je nach Kamera, können jedoch von sehr geringer Empfindlichkeit (100) bis zu sehr hoher Empfindlichkeit (12.800) bei High-End-Kameras reichen.

Je höher wir die ISO-Einstellung wählen, desto heller wird das Bild. Jedoch nehmen auch Rauschen und Körnung im Bild zu.

Ein empfohlener ISO-Startbereich liegt normalerweise zwischen 800 und 1600. Wenn das Bild immer noch zu dunkel ist, stellen Sie den ISO-Wert auf 3200 ein.

Im RAW-Modus aufnehmen

Bei fast allen Arten von Fotografie wird empfohlen, im RAW-Format zu fotografieren. Das RAW-Format beinhaltet alle Informationen, die der Sensor geliefert hat. RAW-Dateien sind sehr groß und enthalten keine im Vorfeld durchgeführten Interpretationen (z.B: Weißabgleich).

Die Astrofotografie ist keine Ausnahme, da wir versuchen, die minimale Lichtmenge am Nachthimmel einzufangen, indem wir unsere Kameraeinstellungen an ihre Grenzen bringen.

Wenn wir so viele Daten wie möglich haben, kann in der späteren Elektronischen Bildverarbeitung auch vielmehr nachjustiert werden, wenn gewünscht.

Empfohlene Kameraeinstellungen für den Astrofotografie-Schnellstart

Dateityp auf das RAW-Format einstellen

Kamera in den manuellen Modus

Fokus des Kameraobjektivs auf unendlich

Blende auf die niedrigstmögliche Einstellung (große Öffnung)

Verschlusszeit auf 25 Sekunden (entsprechend der 500 Regel)

ISO auf 1600

Weißabgleich auf Auto 

Elektronische Bildbearbeitung (EBV) für Astrofotographie

Die EBV ist eine Wissenschaft für sich und kann nicht vollumfänglich mit diesem Artikel abdeckt werden. Er soll als kleine Schnellstartanleitung dienen.

In der Astrofotografie ist das Aufnehmen des Bildes nur ein Teil auf dem Weg zum fertigen Astro-Bild. Der zweite Teil ist die elektronische Bildbearbeitung, die viel Übung und Geduld erfordert. Hier gibt es die Möglichkeit, seine Wissenslücken durch Tutorials zu schließen.

Der Klassiker in der Bildbearbeitung ist Photoshop. Die weiteren Ausführung beziehen sich auf dieses Programm.

Es stehen jedoch auch zahlreiche zum Teil kostenlose Programme zur Verfügung, die ebenfalls einen hervorragenden Job machen.

Software für die Astrofotos: Gratis und bezahlte Tools

Gratis Software

• Deep Sky Stacker
• RegiStax
• Gimp
• Autostakkert

Bezahlte Software

• PixInsight
• Adobe Lightroom
• Adobe Photoshop

Stapeln der Bilder (Stacking)

In der Astrofotografie ist es üblich, mehrer Aufnahme des Objekts aufzunehmen. Bei der Fotografie von Planeten sogar viele Tausende Einzelaufnahmen. Auf diese Weise können wir sie übereinander legen (stacken), um so das Rauschen zu verringern.

Es gibt viele Möglichkeiten Bilder zu stacken. Eine kostenlose Software, die diese Arbeit sehr gut macht ist Deep Sky Tracker.

Aufräumen und Fertigstellen des Bildes

Sobald Sie mit Deep Sky Tracker fertig sind, wird das gestackte Bild eine große TIFF-Datei sein.

Anschließend importieren Sie die TIFF-Datei in Photoshop (PS). Jetzt beginnt die Bearbeitung des Bildes. Auch hier gibt es eine schier unüberschaubarer Anzahl an Möglichkeiten.

Durch die Verwendung des TIFF-Formats tritt kein Datenverlust auf, da es sich um ein unkomprimiertes Dateiformat handelt. Im Gegensatz dazu wird beim JPEG-Format komprimiert, was immer mit Datenverlust gleichzusetzen ist. 

Das frisch importierte Bild ist normalerweise sehr dunkel. Zu allererst beginnt man mit dem sog.  Stretching im RGB-Histogramm.

Das Video zeigt sehr gut einfache Bearbeitungsmöglichkeiten in PS.

Von der RAW-Datei zur fertigen Astrofotografie [Step-by-Step]

Dieser Workflow sollte dir helfen, deine Astrofotos im RAW-Format mit kostenfreien Programmen zu bearbeiten. Je nach Motiv und persönlichen Vorlieben kannst du weitere Anpassungen und Feinabstimmungen vornehmen, um das bestmögliche Ergebnis zu erzielen.

Software herunterladen:

• RAW-Entwicklung: darktable (https://www.darktable.org/)
• Stacking und Astrofotobearbeitung: DeepSkyStacker (https://deepskystacker.free.fr/english/index.html) und Siril (https://www.siril.org/)
• Bildbearbeitung: GIMP (https://www.gimp.org/)

Schritt-für-Schritt-Anleitung:

1. RAW-Entwicklung in darktable
   • a. Importiere die Astrofotos (RAW-Dateien) in darktable.
   • b. Passe die Belichtung, den Weißabgleich und eventuell den Kontrast an.
   • c. Deaktiviere Rauschreduzierung und Schärfung, um das natürliche Rauschen der Astrofotos zu erhalten.
   • d. Exportiere die bearbeiteten Bilder als 16-Bit-TIFF-Dateien.
2. Stacking der TIFF-Dateien in DeepSkyStacker oder Siril
   • a. Importiere die TIFF-Dateien in DeepSkyStacker oder Siril.
   • b. Füge Kalibrierungsframes hinzu (Darks, Flats, Bias), wenn vorhanden, um die Bildqualität zu verbessern.
   • c. Stelle die Stacking-Parameter ein, z.B. Anzahl der besten Bilder, Ausrichtung und Drizzle. d. Starte das Stacking und warte, bis der Prozess abgeschlossen ist.
   • e. Exportiere das gestackte Bild als 16-Bit-TIFF-Datei.
3. Bildbearbeitung in GIMP
   • a. Importiere das gestackte TIFF-Bild in GIMP.
   • b. Passe die Helligkeit und den Kontrast an, um den Hintergrundhimmel abzudunkeln und die Details der Deep-Sky-Objekte hervorzuheben.
   • c. Verwende die Ebenen- und Maskenfunktionen, um selektive Anpassungen an den Helligkeits- und Farbbereichen vorzunehmen.
   • d. Entferne störende Artefakte oder Bildrauschen mit den entsprechenden Werkzeugen und Filtern.
   • e. Führe eine finale Schärfung durch, um die Details der Deep-Sky-Objekte hervorzuheben.
   • f. Speichere das bearbeitete Bild im gewünschten Format, z.B. als JPEG oder PNG.

Fazit zum Astronomie Ratgeber

Wir hoffen, dass wir Ihnen mit diesem Ratgeber einen Überblick über die Astrofotografie geben konnten. Wenn Sie noch offene Fragen oder Anmerkungen haben, schreiben Sie uns gerne an info@sterngucker.de.