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Während Mondfotografie, Strichspurfotografie und Weitwinkelfotografie mit feststehendem Stativ bereits seit langer Zeit etablierte Teilgebiete der Astrofotografie sind, ist die Deep-Sky-Fotografie mit feststehender Kamera erst durch das Aufkommen der Digitalfotografie möglich geworden. Dank Bildnachbearbeitung am Computer reicht mittlerweile eine handelsübliche Kompaktkamera oder das Einstiegsmodell einer Spiegelreflexkamera aus, um Deep-Sky Aufnahmen zu machen. Diese Seite gibt einen Überblick über die dafür notwendige Kameratechnik.

Digitalkamera (DSLR oder Superzoom)

Für die hier beschriebene Aufnahmetechnik benötigt man entweder eine digitale Spiegelreflexkamera (z.B. Canon EOS 450D), eine spiegellose Kamera (z.B. Sony A7, Canon EOS R) oder eine lichtstarke Superzoom-Kamera. Die Kamera sollte mindestens über ISO 1600 verfügen. Die auf dieser Webseite gezeigten unnachgeführten Bilder wurden in der Regel mit ISO 6400 bis ISO 12800 aufgenommen.

Die Kamera muss in der Lage sein die Bilder in einem RAW-Format abzuspeichern. Sie sollte weiterhin die Möglichkeit haben einen externen Timer anzuschließen. Der externe Timer ist zwar nicht unbedingt notwendig, erleichtert die Arbeit aber enorm. Er wird benötigt, um die Belichtungszeit einzustellen und zeitgesteuerte Bilderserien mit definiertem Aufnahmeintervall aufzunehmen.

Canon EOS 80D mit Kabelfernauslösung TC-80N3 und passendem Adapter.

In der Amateur-Astrofotografie sind Kameras der Marke Canon weit verbreitet, was die Verfügbarkeit von Zubehör für diese Modelle verbessert. Es müssen aber nicht gleich die teuren Modelle sein, Einsteigerkameras sind ebenfalls geeignet. Bei moderneren Kameras kann man den externen Timer auch durch ein Smartphone ersetzen, das über WLAN bzw. NFC die Kamera fernauslösen kann.

Darüber hinaus wird eine Live-View Funktion benötigt. Beim Live-View zeigt die Kamera das Bild auf dem eingebauten Display an. Diese Funktionalität ist wichtig, um den Fokus richtig einstellen zu können, denn ein Blick durch den Sucher reicht für astronomische Aufnahmen nicht aus. Für eine genauere Fokussierung sollte die Live-View Funktion den Bildausschnitt digital vergrößern können (10x Zoom empfohlen).

Kurzübersicht der Kameraanforderungen:

• mindestens ISO 1600, mehr ist besser
• speichern im RAW Format muß möglich sein
• Möglichkeit zum Anschluß eines externen Timers oder Fernsteuermöglichkeit über WLAN
• Live-View mit digitalem Zoom (10 x)
• Ein Dreh und Schwenkbares Display ist von Vorteil ist aber nicht zwingend Notwendig

Sensorgrößen, Pixelanzahl und Rauschunterdrückung

Viele Kameras werden mittlerweile mit utopisch hoher Pixelanzahl beworben. Diese Information sagt in aller Regel nichts über die zu erwartende Bildqualität aus. Insbesondere im Niedrigpreissegment der Digitalkameras sind hohe Pixelzahlen oft die Ursache für eine schlechte Bildqualität. Das liegt daran, dass in diesem Marktsegment oft sehr kleine Sensoren verbaut werden. Die Größe eines einzelnen Pixels auf dem Sensor ist daher sehr klein (im Mikrometerbereich). Dementsprechend wenig Licht kann auf das einzelne Sensorelement einwirken. Wenn jedoch wenig Licht auf das Sensorelement fällt, nimmt das Bildrauschen zu, da das Verhältnis von Nutzsignal (das Sternlicht) zu Rauschsignal (Sensorrauschen) schlechter ist.

Übersicht über handelsübliche Sensorformate in Digitalkameras. (Urheber: Benutzer Chriusha auf Wikimedia Commons; Lizenz CC- BY-SA 3.0)

Diesen Effekt kennen natürlich auch die Kamerahersteller. Die meisten Hersteller (eigentlich alle) versuchen das Bildrauschen mit in der Kamerafirmware integrierten Rauschunterdrückunsfiltern zu beseitigen. Diese Rauschunterdrückung ist für die Astrofotografie nachteilig. Denn bei dieser Art der Fotografie rekonstruiert man die Bildinformationen aus dem Bildrauschen vieler Einzelaufnahmen. Es ist daher notwendig auf Kameramodelle zurückzugreifen, bei denen man die Rauschunterdrückung abschalten kann. In der Regel reicht es, die Bilder im RAW Format zu speichern, da die Rauschunterdrückung dann entweder gar nicht aktiv oder auf ein Minimum beschränkt ist.

Objektivauswahl

Lichtstärke

Wenn man die Astrofotografie mit einer Superzoom Kamera beginnen möchte, so hat man keine Wahl beim Objektiv. Beim Kauf solcher Kameramodelle sollte daher genau darauf geachtet werden, dass das Objektiv auch bei großen Zoomstufen noch mit kleiner Blende arbeitet. Ideal ist eine Lichtstärke von f/2.8. Ein Beispiel für eine geeignete Superzoom Kamera ist die Panasonic Lumix DMC FZ-200.

Bei der Verwendung von Spiegelreflekameras ist die Objektivqualität maßgebend für die Qualität des Astrofotos. Objektive, die bei Tageslicht gut funktionieren, offenbaren in der Astrofotografie schnell ihre Schwächen. Das äußert sich beispielsweise darin, dass Sterne nicht mehr rund abgebildet werden und die Farben nicht stimmen. Da lichtstarke Objektive (f/2.8) in der Regel teurer sind, kann man für den Anfang auch mit Objektiven der Lichtstärke f/3.5 bis f/4.5 arbeiten. Diese Lichtstärke reicht für helle Objekte wie zum Beispiel den Orionnebel aus. Für dunklerer Objekte mit geringer Flächenhelligkeit ist sie allerdings zu gering.

Teleobjektive mit Spiegel, wie die günstig angebotenen sogenannten "Russentonnen" eigenen sich generell nicht für die Astrofotografie ohne Nachführung, da sie zu Lichtschwach sind (f/8).

Festbrennweite vs. Zoomobjektiv

Man benötigt ein lichtstarkes Objektiv, idealerweise mit Festbrennweite. Die Festbrennweite empfiehlt sich, da die Abbildungsqualität dieser Objektive infolge des einfacheren Aufbaus in der Regel besser ist, als die von Zoomobjektiven. Ein gutes Zoomobjektiv funktioniert selbstverständlich auch, allerdings sind gute Modelle sehr teuer.

Die Brennweite hängt vom gewünschten Motiv ab. Je größer die Brennweite, desto kleiner wird der abgebildete Himmelsabschnitt. Wenn man Galaxien fotografieren möchte, die sehr klein sind, wird man um Brennweiten von ca. 200 mm nicht herumkommen. Die deutlich günstigere Festbrennweiten ab 50 mm eignen sich hingegen für größere Objekte wie den Nordamerikanebel oder Übersichtsaufnahmen von Sternbildern wie zum Beispiel dem Orionnebel.

Weitwinkel- und Fischaugenobjektive eignen sich für Übersichtsaufnahmen kompletter Himmelsabschnitte. Für die spezielle Technik der Astrofotografie ohne Nachführung, wie sie hier beschrieben werden soll, sind sie weniger geeignet. Weitergehende Hinweise zur Objektivbrennweite können im Artikel Kameraeinstellungen nachgelesen werden.

Streulichtblende (empfohlenes Zubehör)

Auf den ersten Blick mag die Verwendung einer Streulichtblende in der Astrofotografie wenig sinnvoll erscheinen. Die Verwendung einer Streulichtblende (engl. Lens Hood) ist dennoch zu empfehlen, vorausgesetzt die Blende ist zylinderförmig. Zylinderförmige Blenden können auch leicht aus schwarzen Karton, wie es ihn in jedem Baumarkt gibt selbst gebaut werden. Die Blende erfüllt zwei wichtige Aufgaben:

• Sie schützt vor Restlicht. Dabei handelt es sich zumeist um das Scheinwerferlicht von in der Nähe vorbeifahrenden Autos.
• Sie veringert die Luftzirkulation über der Linse und verzögert damit die Taubildung.

Eine Streulichtblende blockiert effektiv das Scheinwerferlicht von in der Nähe vorbeifahrenden Autos und vermindert die Bildung von Tau auf der Linse.

Ganz lässt sich die Taubildung bei kühlen Temperaturen und hoher Luftfeuchtigkeit ohne weitere Hilfsmittel (Heizung) nur schwer verhindern. Insbesondere im Winter ist das Objektiv häufig nach 2 Stunden so weit abgekühlt, dass einsetzende Taubildung dem Beobachtungsabend ein natürliches Ende setzt.

Stativschelle (empfohlenes Zubehör)

Insbesondere bei der Verwendung von größeren Teleobjektiven sollte man die Montierung des Gesamtsystems durch Verwendung einer Stativschelle entlasten. Normalerweise wird die Kamera direkt auf das Stativ bzw. einen Kugelkopf geschraubt. Wenn das Objektiv leicht ist, dann ist der Schwerpunkt des Systems Kamera + Objektiv immer noch nahe am Schwerpunkt des Kamerabodies. Dies ändert sich, wenn man ein schweres und langes Teleobjektiv verwendet. Wird die Kamera dann direkt auf das Stativ geschraubt, so wirkt das Teleobjektiv infolge seiner Geometrie und Masse mit einem langen Hebel auf das Objektivgewinde ein. Dies kann einerseits zu stärkerem Verschleiß des Objektivgewindes führen, andererseits ist es ungünstig, weil die auf den Kugelkopf wirkenden Kräfte größer sind. Es kann also leichter passieren, das die Montierung die eingestellte Position verliert.

Links: Montierung ohne Objektivschelle. Der Schwerpunkt befindet sich nicht mehr innerhalb des Kamerabodies. Rechts: Bei Montierung mit einer Objektivschelle ist der Schwerpunkt nahezu über der Montierung.

Eine Stativschelle sorgt für eine stabilere Kameramontierung. Sie wird am Teleobjektiv angeschraubt und besitzt wie der Kamerabody ein Gewinde für den Anschluss an ein Stativ bzw. Kugelkopf. Da diese Montierung näher am Schwerpunkt des Gesamtsystems liegt, werden die mechanischen Belastungen reduziert.

Kamerastativ

Für jede Art der Astrofotografie ist das Kamerastativ ein unerlässliches Hilfsmittel. Das nur Stative mit drei oder mehr Beinen in Frage kommen sollte sich von selbst vertehen. Bei der Stativauswahl sollte auf Stabilität und Maximalhöhe geachtet werden. Meistens wird man Objekte fotografieren, die hoch am Himmel stehen. Die Bedienung der Kamera ist dann entsprechend schwierig, wenn das Stativ nicht eine gewisse Mindesthöhe aufweist. Mit kleinen Stativen (bis 1 m Höhe) kann man nur gut arbeiten, wenn man sie auf einen Tisch im Garten oder auf das Autodach stellt.

Je nach Kameraausrüstung sollte das Stativ in der Lage sein mindestens 4-6 Kg Gewicht zu tragen. Im Handel werden auch spezielle astrotaugliche Stative angeboten. Diese zeichnen sich meist durch eine besonders robuste Bauart aus und können vergleichsweise große Lasten tragen. Die Stativbeine sind dann häufig aus Holz oder Karbonfasern um eine gewisse Verwindungssteifheit zu gewährleisten. Diese Anforderungen zielen primär auf die konventionelle Astrofotografie mit Nachführung. Solche Stative sind zu empfehlen, wenn man bereits plant sich etwas intensiver mit dem Thema Astrofotografie zu beschäftigen oder wenn man generell ein stabiles Stativ sucht. Für die Fotografie ohne Nachführung sind sie fast überdimensioniert.

Kugelkopf (empfohlenes Zubehör)

Ein Kugelkopf ist ein so enorm praktisches Zubehörteil, das es hier extra erwähnt werden soll. Bei der Astrofotografie ohne Nachführung nimmt man in der Regel mehrere Bilderserien auf. Nach jeder Serie muss die Kamera neu ausgerichtet werden, da das Motiv langsam aus dem Bildbereich auswandert. Die erforderliche Kameraneuausrichtung kann zwar mit dem Stativ geschehen, einfacher ist es jedoch, wenn ein Kugelkopf vorhanden ist. Der Kugelkopf wird in der Regel auf die Wechselplatte des Stativs geschraubt und ermöglicht dort eine schnelle Neuausrichtung und Fixierung der Kamera. Ist die Kamera auf dem Kugelkopf montiert, so kann sie in alle Richtungen gedreht und mit nur einem Feststellhebel fixiert werden.

Leuchtpunkt- bzw. Telradsucher

Das finden und fokussieren von Sternen mit dem optischen Sucher der Kamera gestaltet sich ist oftmals schwierig. Einerseits funktioniert der Sucher nur dann, wenn die Kamera richtig fokussiert ist, andererseits kann man die Kamera nicht auf einen Stern Fokussieren, den man nicht finden kann, weil die Kamera nicht fokussiert ist. Selbst bei hellen Sternen kann man die Schärfe im optischen Sucher nur sehr schwer abschätzen, da die notwendigen Detailinformationen fehlen. Das Kameradisplay in Kombination mit einem digitalen Zoom hilft zwar beim Scharfstellen, die Motivsuche bleibt allerdings ohne weitere Hilfsmittel umständlich. Ein Leuchtpunktsucher hilft bei der zielgenauen Einstellung der Kamera.

Bei diesen Geräten handelt es sich um sogenannte Reflexvisire in denen eine Suchermarkierung mittels LED auf eine Glasscheibe aufgespiegelt wird. Im Gegensatz zu Suchern mit Kimme und Korn muss der Betrachter bei diesen Suchern nicht direkt in einer Linie sein. Die Zielmarkierung wird auch dann korrekt über dem Objekt angezeigt, wenn man leicht versetzt durchsieht.