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Konstellationen und Sternbedeckungen

Inhalt
1. Allgemeines
2. Belichtungszeiten
3. Nachführung
4. Motive
5. Sternbedeckungen

Empfohlene Vorkenntnisse: Grundlagen, Fokussierung

Allgemeines

Aufnahmen von Konstellationen von Mond, Planeten und Sternbildern mit herkömmlichen Fotoausrüstungen sind prinzipiell nichts anderes als normale Langzeitbelichtungen, nur dass die Optik auf den Himmel gerichtet wird. Es gilt also: Es muss mit einem Stativ gearbeitet und jede Art von Erschütterungen so weit wie möglich vermieden werden. Man sollte also einen Draht- oder Selbstauslöser verwenden.

Das Foto zeigt den Aufbau für Aufnahmen von Konstellationen mit ruhender Kamera. In diesem Beispiel wurde ein 50mm-Objektiv verwendet.

Kamera-Aufbau für Stimmungsaufnahmen

Für stimmungsvolle Aufnahmen von Konstellationen verwendet man idealerweise Brennweiten von etwa 28 bis 500 Millimeter, je nach gewünschtem Ausschnitt. Dies ist eine der wenigen Situationen, bei denen ein Zoomobjektiv im Vortei sein kann: Durch die stufenlos variable Brennweite kann man den Ausschnitt, der durch die Positionen von Mond und Planeten vorgegeben wird, optimal einstellen.

Als Empfindlichkeiten empfehlen sich ISO 200 bis 400. Dies ist ein sinnvoller Kompromiss zwischen Empfindlichkeit und Abbildungsqualität: Je höher die Empfindlichkeit gewählt wird, umso heller erscheinen lichtschwache und sternförmige Objekte bei gleicher Lichtstärke und Belichtungszeit. Andererseits verstärkt sich mit zunehmender Empfindlichkeit das Bildrauschen bzw. Filmkorn. Bei Digitalkameras können sich ausserdem sog. Hotpixel bei hohen Empfindlichkeiten störend bemerkbar machen. Das sind einzelne Pixel, die weiss erscheinen, obwohl sie nicht von Sternen belichtet wurden. Man kann sie von Sternen daran unterscheiden, dass sie bei starkenm Einzoomen scharf begrenzt sind und nicht wie Sterne einen Hof von schwächer belichteten Pixeln haben.

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Belichtungszeiten

Bei künstlich aufgehelltem Himmel kann man nicht länger als ein paar Minuten belichten. Sonst ergeben sich Farbstiche, und die Sterne werden überstrahlt.

Belichtet man nicht länger als einige Minuten, sind die Sternbilder bei ruhender Kamera trotz der Darstellung als Strichspuren noch gut erkennbar.

Die untenstehende Tabelle gibt für diverse gebräuchliche Brennweiten die längstmögliche Belichtungszeit an, mit der sich die scheinbare Bewegung der Sterne unterdrücken lässt. Die Werte haben keine mathematische Grundlage und basieren auf der Betrachtung von Testfotos. Die Zahlen gelten für den Bereich in der Nähe des Himmelsäquators. Je weiter man sich von ihm entfernt, umso länger kann man belichten, ohne dass die Sterne zu Strichspuren verzerrt werden.

Die Angaben beziehen sich auf analoge Spiegelreflex-Kameras bzw. Vollformat-Sensoren, deren Abmessungen einem Negativ bzw. Dia entsprechen. Bei der Verwendung digitaler Kameras muss meistens ein Verkürzungsfaktor berücksichtigt werden, da der Sensor meistens kleiner ist als der Kleinbildfilm. Dieser sog. Crop-Faktor hängt von der Größe des Sensors ab.

Beispiel: Der Sensor Ihrer digitalen Spiegelreflex-Kamera verlängert die Brennweite Ihres Objektivs scheinbar (!) um den Faktor 1,6 (der genaue Wert ist kameraspezifisch, im Handbuch nachlesen). Mit 50mm Brennweite können Sie mit analogen Kameras 10 Sekunden belichten, ohne dass die Sterne zu Strichen verzerrt werden. Der Sensor bewirkt eine scheinbare Verlängerung um den Faktor 1,6; die Optik entspricht also der eines 80mm-Objektivs an analogen Systemen (50 * 1,6 = 80).

Zur Ermittlung der analogen Belichtungszeit gilt also die Formel: Nominalbrennweite der verwendeten Optik dividiert durch die Brennweite unter Berücksichtigung des Crop-Faktors an der digitalen Kamera mal der Belichtungszeit mit dem Objektiv an analogen Systemen. In unserem Beispiel also: (50mm/80mm) * 10s = 6,25s. Es kann also sechs Sekunden belichtet werden, ohne dass die Sterne als Strichspuren abgebildet werden.

Eine ausführliche Beschreibung des Crop-Faktors mit Rechenbeispielen befindet sich im Artikeln Digitalkameras.

Brennweite in Millimetern Belichtungszeit in Sekunden
28 25
50 10
100 4
200 2
300 1,5
500 0,7
600 0,7
1000 0,4
2000 0,2

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Nachführung

Die Nachführung erfolgt sinnvollerweise, indem die Kamera auf den Teleskopkörper oder an der Gegengewichtsstange montiert wird ("Piggyback-Fotografie"). Die Einnordung muss sehr exakt erfolgen (Abweichung vom realen Himmelspol nicht mehr als 0,25 Grad) und die Nachführung kontrolliert werden, wenn die Belichtung länger als ca. fünf Minuten dauern soll. Sonst werden die Sterne zu konzentrischen Strichen um den Leitstern verzerrt. Eine ausführliche Anleitung hierzu finden Sie im Artikel Nachführung.

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Motive

Sternaufnahmen

Sternbilder lassen sich wie Sternstrichspuren fotografieren. Eine Anleitung hierzu findet sich im Artikel Strichspuren. Bei kurzen Belichtungszeiten und hochen Empfindlichkeiten kann man die Sterne noch punktförmig abbilden und so eine realistische Aufnahme gewinnen. Hierbei kann man auch die Milchstraße und helle Deep-Sky-Objekte erfassen. Bei zu langen Belichtungszeiten (länger als einige Minuten) sind Sternbilder wegen der Strichspurbildung mitunter nur schwer zu identifizieren.

Das folgende Beispielfoto zeigt die Region um das Sternbild Orion mit einbezogenem Vordergrund.

Sternbild Orion

Verwendet wurde ein 28-200mm-Objektiv bei 28 Millimeter Brennweite. Die Belichtungszeit betrug 30 Sekunden auf Kodak EliteChrome 100 Farbdiafilm. Nachbearbeitet mit Tonwertkorrektur und Kontrastverstärkung. Man beachte die stark unterschiedlichen Farben der Sterne.

Mond und Planeten

Mit längeren Brennweiten kann man den Mond zusammen mit Planeten oder Sternen aufnehmen. Zusammen mit dem aschgrauen Mondlicht und tiefblauem Abend- oder Morgenhimmel ergeben sich atemberaubende Aufnahmen. Das aschgraue Mondlicht (Erdschein) tritt bei schmaler Mondsichel am deutlichsten in Erscheinung. Ein Beispiel zeigt das folgende Foto. Belichtet wurde eine Sekunde bei ISO 200 mit einem 75-300mm-Objektiv bei f=200mm und Blende 5,6.

Mond uns Jupiter

Leichter Dunst, der vom Mond angestrahlt wird, verleiht solchen Fotos eine dramatische Stimmung.

Bei zu langer Belichtung können sehr nahe am Mond stehende Sterne und Planeten überstrahlt werden. Hier muss man eine Belichtungsreihe aus verschiedenen Aufnahmen anfertigen und anschließend die beste Aufnahme aussuchen.

Kommen kurze Brennweiten und hohe ISO-Zahlen zum Einsatz, kann man bei allen genannten Motiven den Vordergrund in die Aufnahme mit einbeziehen. Bei dunklem Himmel und Weitwinkelobjektiven kann man auch die zentralen Bereiche der Milchstraße vor einem schattenhaften Vordergrund aus Bergen oder Bäumen ablichten. Soll mit Nachführung gearbeitet werden, darf die Belichtung nicht länger als wenige Minuten sein, da die Vordergrundmotive sonst verschmiert werden.

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Sternbedeckungen

Als Sternbedeckungen werden all jene Ereignisse zusammengefasst, bei denen der Mond einen Stern oder Planet oder ein Planet einen Stern oder anderen Planeten bedeckt. Die Vorgehensweise bei der Fotografie ist prinzipiell die gleiche wie sie oben bei Konstellationen vom Mond mit Sternen und Planeten beschrieben wurde.

Bedeckt der Mond einen Stern, so verschwindet er augenblicklich hinter dem Mond. Für die Fotografie ist deshalb in erster Linie die Annäherung des Mondes an den Stern bzw. seine Entfernung nach der Bedeckung interessant. Dies dokumentiert man am besten mit einer Fotoserie ab etwa eine Stunde vor bzw. bis eine Stunde nach der Bedeckung im Abstand von einigen Minuten und Brennweiten ab ca. 200 Millimeter.

Der beleuchtete Teil der Mondscheibe überstrahlt Sterne in seiner Nähe leicht, insbesondere auf Fotografien, da man den Mond leicht überbelichten muss, um den Stern deutlich herauszuarbeiten. Dabei bildet sich um den Mond ein Lichthof, der den Stern überstrahlt. Hieraus folgt unmittelbar, dass Sterne bei Sternbedeckungen durch den Mond maximal einige Sekunden belichtet werden können.

Sternbedeckungen durch den Mond fotografiert man also sinnvollerweise, wenn sich der Stern nahe des Randes der Nachtseite des Mondes befindet. Kurz vor oder nach der Bedeckung kann man hier eindrucksvoll den Ein- bzw. Austritt dokumentieren, wenn man kurz vor bzw. nach dem Ereignis im Minuten- und schließlich, wenn sich der Stern unmittelbar am Mond befindet, im Zehnsekundentakt belichtet. Hierfür sollten längere Brennweiten ab etwa 500 Millimeter und ggf. eine motorische Nachführung zum Einsatz kommen.

Das folgende Foto zeigt die Plejadenbedeckung durch den Mond am 12.9.2006. Die Belichtungszeit betrug eine Sekunde bei ISO 400 und 200mm Brennweite ohne Nachführung. Die Aufnahme entstand im Moment des Austritts des Sterns Pleione aus der Nachtseite des Mondes, erkennbar am Erdschein:

Plejadenbedeckung durch den Mond

Fotografiert man Sterne im Moment des Austritts aus der Nachtseite des Mondes, entsteht häufig ein diamantringähnlicher Effekt.

Planetenbedeckungen durch den Mond erfolgen nicht augenblicklich, ihre vollständige Bedeckung bzw. Freigabe dauert je nach Größe des Planetenscheibchens bis zu eine Minute. Bereits mit dem bloßen Auge erkennt man während der Bedeckung eine Helligkeitsabnahme, die sich auch mit kurzen Brennweiten um 200 Millimeter dokumentieren lässt, indem man eine Fotoserie mit gleichen Belichtungszeiten im Abstand einiger Sekunden anfertigt. Diese Belichtungszeit sollte so gewählt werden, dass der Planet beim Beginn der Bedeckung bzw. am Ende des Austritts leicht überbelichtet ist, damit er auch noch bei hohem Bedeckungsgrad als Lichtpunkt zu erkennen ist.

Mit langen Brennweiten und Okularprojektion bzw. Webcams kann man langbrennweitige und hoch aufgelöste Detailfotos solcher Planetenbedeckungen anfertigen. Da der Mond wesentlich heller als der zu bedeckende Planet ist, wird der Mond überbelichtet, wenn man auf den Planet belichtet. Nur mit aufwendigen Bildverarbeitungsmethoden lassen sich beide Objekte korrekt belichtet abbilden. Aufnahmen des Planeten an der Nachtseite des Mondes sind normal auf den Planet zu belichten und problemlos.

Sternbedeckungen durch Planeten sind kaum fotografierbar, da der Helligkeitsunterschied beider Körper so groß ist, dass gerade bei Verlängerung der Brennweite mit Okularprojektion keine ausgewogene Belichtung möglich ist.

Sternbedeckungen durch Asteroiden lassen sich nur mit einer Aufnahmeserie vor und nach der Bedeckung dokumentieren, da beide Objekte punktförmig erscheinen.

Ergänzende Artikel: Strichspuren, Montierungen, Nachführung

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