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Anfänger-Astro-Fotografie

Einführung:
Es ist schon erstaunlich mit welchem geringen Einsatz an Technik schöne astronomische Aufnahmen möglich sind. Für viele Objekte am Himmel ist nur eine Kamera, ein Satz Objektive und ein stabiles Stativ notwendig.
Als erstes Testobjekt bietet sich die Sonne an. Die Sonne ist ausreichend hell sodass kurze Belichtungszeiten möglich sind. Natürlich darf man die Kamera nicht ohne Vorkehrungen auf die Sonne richten. Beim Blick durch den Sucher wären schwere Augenschäden, ansonsten Schäden an der Kamera möglich.

Beim Fotografieren der Sonne muss immer ein Sonnenfilter vor dem Objektiv verwendet werden !!!
Gut bewährt hat sich die Solarfilterfolie von > Baader <, eine dünne mit Alu bedampfte Folie, die vor dem Objektiv plaziert wird.
Das rechte Bild wurde mit einer Nikon D90 aufgenommen, die gesamte Brennweite betrug 1200 mm
Spiegelobjektiv Sigma 600 mm 1:8
2-fach Telekonverter Nikon TC201
Solarfilterfolie 1/400s, 400 ASA
Auf dem Bild sind ganz gut die Sonnenflecken zu erkennen
Für eine weitergehende Beobachtung der Sonne müßten spezielle Filter in den Strahlengang gebracht werden die nur das Licht bestimmte Wellenlängen passieren lassen. Meist werden Filter für Wasserstoff- und Kalziumlinien verwendet. Da die Filter für den gewünschten Effekt sehr schmalbandig sein müssen sind sie leider sehr teuer, > 2000€ . Auch hier wäre ein geeigneter Anbieter die Firma >Baader<.
Auch der Mond lässt sich wegen seiner scheinbaren Größe und Helligkeit einfach abbilden.
Für die rechte Aufnahme wurde eine Gesamtbrennweite von 600 mm verwendet.
Teleobjektiv Tokina 300 mm 1:5.6
Telekonverter Nikon TC201
1/100s, 1000 ASA
Alle anderen Objekte am Himmel erfordern einen höheren Aufwand. Zum Teil sind sie zu klein,wie die Planeten. Der Jupiter ist selbst mit 600 mm Brennweite nur ein kleines Scheibchen und die Streifen gerade noch zu erkennen.
 
Andere Objekte wie Nebel und Galaxien sind sehr lichtschwach. Diese lichtschwachen DeepSky-Objekte aufzunehmen erfordert eine lange Belichtungszeit. Ein dabei auftretendes Problem ist die Tatsache dass sich die Sterne, durch die Erdrotation, scheinbar am Himmel bewegen, 15 Grad pro Stunde. Belichtet man zu lange erhält man statt der Punkte nur Striche auf dem Bild. Solche Strichspuraufnahmen haben zwar auch ihren ästhetischen Reiz, Galaxien und Nebel sind aber darauf nicht zu erkennen. Nach einer Faustregel kann man mit einer digitalen Spiegelreflexkamera mit einer Brennweite von 100 mm etwa 4 Sekunden belichten um die Sterne noch als Punkte abzubilden. Natürlich wird diese Zeit umso länger je höher das fotografierte Objekt am Himmel steht, der Polarstern steht ja nahezu ungeweglich am Himmel.
Zur Lösung des Problem der sich bewegenden Sterne gibt's zwei Lösungen. Zum einen kann man die >Kamera der Bewegung< nachfahren und zum anderen kann man mehrere, kurz belichtete, Aufnahmen aufaddieren.
Für die zweite Methode braucht man nur eine Kamera, ein möglichst stabiles Stativ und die passende Software zum aufaddieren der Einzelbilder. Der Verfasser verwendete die Nikon D90 mit einem Nikor Zoomobjektiv 70..210 mm. Die Software zum Addieren heisst >DeepSkyStacker< ein geniales Freewareprogram.
Die rechten Bilder wurden im Gebiet der Plejaden mit einer Brennweite von 210 mm aufgenommen. Die Belichtungszeit einer Einzelaufnahme betrug zwei Sekunden, die eingestellte Kamera-empfindlichkeit 3200 ASA. Es wurden 50 Einzelaufnahmen gemacht und mit dem DeepSkyStacker zusammengefügt.
Vor Allem am Hintergrund sieht man deutlich die glättende Wirkung des Stackingprozesses. Im Gegensatz zu einem, ebenfalls glättenden, Tiefpassfilter gehen hier aber keine Details verloren. Ebenfalls werden schwache Sterne sichtbar die im Rohbild bestenfalls zu erahnen sind. Wunder darf man sich aber von dieser Technik nicht erwarten und mehr als 100 Einzelbilder sind ohne Nachführung nicht drin, da dann der Überlapp der Einzelbilder zu klein wird.
Interessant ist auch die Grenzempfindlichkeit der Aufnahmen. Das rechte Bild ist ein ebenfalls vergrößerter Ausschnitt aus dem Bereich der Plejaden. Es wurden 20 Einzelbilder gestackt.
Daten: Brennweite 300mm, Blende 1:5,6, Belichtung 1,3 s, 6400 ASA
Stern:      Tycho 2 Katalog
 Helligkeit:              Farbindex
1: 1799-188-1 9,16 0,42
2: 1799-81-1 10,27 1,00
3: 1799-309-1 10,62 0,00
4: 1799-816-1 10,98 0,62
5: 1799-1387-1 11,79 0,41
Sterne mit einer Helligkeit bis zu 12 sollten zu sehen sein. Ein Problem ist die geringe Dynamik. Werden Sterne der Helligkeit 11 gut angezeigt sind solche mit der Helligkeit 10 schon überbelichtet und solche mit 9 schon ausgebrannt
Trotzdem ist es schon erstaunlich was für Bilder mit geringem Hardware-Aufwand und ohne Nachführung der Kamera gemacht werden können.
Das rechte Bild des Orionnebels wurde ebenfalls aus 50 Einzelbildern gestackt.
Aufnahmedaten  
Objektiv Nikon Zoom 70...210 mm Brennweite 210 mm, Blende 1:5,6
Belichtungszeit pro Bild 2 Sekunden
Kameraempfindlichkeit 3200 ASA
Die Aufnahme des Orionnebels M42 wurden in der ersten, einigermaßen klaren Nacht am 12. Dezember 2012 vom meinem Balkon aus gemacht. Dieser Balkon in einer Wohnanlage im südlichen München (Mittersendling) ist ein denkbar schlechter Standort für die Astrofotografie. Die Beleuchtung der umliegenden Fenster und Laternen hellt zusammen mit der Lichtglocke der Großstadt den Nachthimmel stark auf. Glücklicherweise sind große Teile des Orionnebels hell genug um nicht im Sumpf des Untergrundes zu verschwinden.
Bei anderen weniger hellen Objekten hat man weniger Chancen. Ein Vergleich der Histogramme des Himmelsbild und ein so genantes Dunkelbild, Darkframe, ein Bild mit aufgesetztem Objektivdeckel zeigt die Verhältnisse.
Die Histogramme werden durch die dunkeln Pixel bestimmt, die wenigen hellen spielen keine Rolle. Man sieht das das Rauschen des Kamerachips etwa den Wert 3 beträgt, während der dunkle Himmel Werte um 30 aufweist. Das heisst dass bei der vorhandenen Aufnahmesituation das Kamerarauschen kaum Rolle spielt.
Um bessere Bilder zu bekommen müsste ein günstigerer Standort, z.B. auf dem Land oder noch besser auf einem Berg aufgesucht werden.
Die Andromeda Galaxis M31 ist immerhin zu erkennen.
Das Siebengestirn, die Plejaden M45
chi Persei NGC 884 und h Persei NGC 869
Gürtel des Orion mit Orionnebel M42 im Schwertgehänge
das sternreiche Gebiet um Sadre im Schwan mit Wasserstoffnebeln
Gerade an der Andromeda Galaxis ist aber auch die Unzulänglichkeit der eigenen Bilder zu erkennen. Zwar sieht man andeutungsweise auch M110 und M32 wenn man die Helligkeit stark aufdreht. Aber eigentlich sollte das Bild des Andromeda mindestens bis zur M32 reichen, aber auf meinen Bildern ist da absolut nichts zu sehen.