Astrofotografie / Unterschiede bei Deep-Sky- und Planeten-Fotografie

An diesem Punkt möchte ich etwas auf die doch deutlichen Unterschiede zwischen der Planeten- und Deep-Sky-Fotografie (Aufnahmetechnik und erforderliches Equipment) eingehen. Es handelt sich hierbei nur um zwei kurze Beschreibungen der beiden Themengebiete, welche diese auf keinen Fall umfassend wiedergeben. Jeder der in diesen Bereich der Fotografie einsteigen möchte sollte sich zuvor ausreichend informieren, um eventuelle Fehlkäufe oder Enttäuschungen zu vermeiden.

Generell gilt bei der Planung von Planeten- oder Deep-Sky-Aufnahmen zu berücksichtigen, dass sich das Objekt der Begierde während der Aufnahmedauer, bedingt durch die Erdrotation, weiterbewegt. Im nachfolgenden Video sieht man eine Zeitrafferaufnahme von ca. 2 Stunden, bei der die Sternbewegungen am Nachthimmel gut erkennbar sind. 

Bei der Planeten-Fotografie wird durch die Verwendung kurzer Belichtungszeiten versucht die negativen Seeing-Einflüsse (Luftunruhe) zu minimieren. Ermöglicht werden diese kurzen Belichtungszeiten durch die doch recht hellen Aufnahmeobjekte (z.B. Jupiter, Saturn, usw.).

Des Weiteren werden bei Planeten-Aufnahmen auch keine Einzelbilder aufgenommen, sondern Videosequenzen im avi-Format gefilmt. Diese Filme werden in der anschließenden digitalen Nachbearbeitung von Spezialprogrammen zu einem Summenbild gestackt ("Bilder stapeln").

Bei meinen aktuellen Aufnahmen liegen die Belichtungszeiten zwischen 8 und 35 Millisekunden. Hierdurch wird eine Bildrate von 30 bis 125 Bilder pro Sekunde (fps) ermöglicht.

Zu diesem Einsatzzweck werden spezielle Planetenkameras oder umgebaute Webcams verwendet. 

Zur Nachführung eignen sich sowohl parallaktische wie auch azimutale Montierungen. Mit etwas Fingerspitzengefühl und Geduld kann auch zu Beginn auf eine Motorsteuerung verzichtet werden.

Bei der Deep-Sky-Fotografie wird mit langen Belichtungszeiten bei den einzelnen Aufnahmen gearbeitet (z.B. 2, 5, 10 Minuten oder sogar noch länger), da die Objekte zumeist doch recht lichtschwach sind. Wichtig ist hierbei, dass die Bilder im Rohdatenformat der Kamera und nicht z.B. als jpg-Aufnahme gespeichert werden. Auch bei dieser Aufnahmetechnik werden wieder mehrere Aufnahmen erstellt (diesmal jedoch als eine Serie von Einzelaufnahmen und nicht als Videosequenz) und später während der digitalen Nachbearbeitung gestackt. Allerdings in diesem Fall nicht um die Seeing-Einflüsse zu unterdrücken, sondern u.a., um die Lichtausbeute bei den Deep-Sky-Objekte zu erhöhen.

Für solche langen Belichtungszeiten ist eine parallaktische Montierung mit Motorsteuerung erforderlich. Diese sollte bei der Nachführung durch ein Auto-Guider-System (Leitrohr oder Off-Axis-Guider mit Nachführkamera und Laptop oder intelligentem WiFi-Controller sowie alternativ als Stand-Alone-Autoguider-System) unterstützt werden.

Als Aufnahmekameras werden digitale Spiegelreflexkameras (DSLR, oft auch nachträglich astromodifiziert) oder spezielle Deep-Sky-Kameras (CCD- oder CMOS-Kameras mit aktivem Kühlsystem) verwendet.

Den Einstieg in die Deep-Sky-Fotografie (z.B. Sternfeldaufnahmen) kann man mit Objektiven / Teleskopen, die eine Brennweite von <400 mm besitzen sollten, auch ohne ein Autoguider-System wagen. Zum Beispiel mit einer Montierung nur mit Motorsteuerung, einer kleinen Reisemontierung oder einer selbstgebauten "Barndoor-Mount".

Bei kleinen Objektiven mit Brennweiten bis maximal 200 mm sind sogar Aufnahmen von einem normalen Fotostativ möglich, wenn entsprechend kurze Belichtungszeiten berücksichtigt werden (keine Entstehung von Strichspuren bei der Sternabbildung). Die maximal möglichen Belichtungszeiten stehen hierbei in Abhängigkeit von der gewählten Brennweite des Objektivs, der Deklinationshöhe des zu fotografierenden Objektes und der Sensorgröße der Kamera. Zur Berechnung dieser Werte gibt es Tabellen, Programme oder auch Apps.

Nachfolgend ein paar Belichtungszeiten für Sternfeldaufnahmen unter der Verwendung eines Stativs (DSLR mit APS-C-Sensor):

Noch einfacher ist die Erstellung von Startrail-Aufnahmen (siehe nachfolgendes Bild). Hierzu braucht man lediglich kurzbrennweitige Objektive und ein Stativ. Die nachfolgende Aufnahme wurde aus den Bildern erstellt, die ich auch für das Zeitraffervideo am Anfang dieser Seite verwendet habe.

Ein weiter wichtiger Punkt bei der Planeten-, wie auch bei der Deep-Sky-Fotografie ist die Bildnachbearbeitung, welche einen nicht zu unterschätzenden Anteil an dem Gesamtergebnis ausmacht. Hierbei werden nach dem Stackingvorgang die im Summenbild enthaltenen Bildsignale mittels Bildbearbeitungsprogrammen verstärkt (z.B. Histogramm strecken, Schärfen, Entrauschen, Farbsättigung, ...).

Bei den nachfolgenden drei Bildern der Galaxie M51 war das Ausgangsbildmaterial immer dasselbe. Aufgenommen wurde die Galaxie von mir im Mai 2018 mit einer astromodifizierten Canon EOS 1000D und einem 150 / 750 mm Newton. In den Jahren danach (links ist die erste Version) versuchte ich mich immer wieder an der Bearbeitung dieser Aufnahme. Ich denke man erkennt deutlich die Veränderungen / Fortschritte in meiner Bildnachbearbeitung. Ein wichtiger Punkt ist natürlich auch, dass sich die Leistungsfähigkeit und er Funktionsumfang der von mir verwendeten bildbearbeiten Programme über die Jahre immer weiter steigerte. 

Unter diesem Link findet ihr kostenlose Programme für die Steuerung eures Equipments und für die Bildbearbeitung. Viel Spaß! 

 Ps.: Astrofotografie setzt Geduld und Leidensfähigkeit voraus!  ;-)