Kameraeinstellungen

Dieses Kapitel gibt einen Überblick über für die Astrofotografie ohne Nachführung geeignete Kameraeinstellungen. Insbesondere der Wahl der Belichtungszeit kommt dabei eine besondere Bedeutung zu.

Belichtungszeit

Die maximal mögliche Belichtungszeit für die unnachgeführte Astrofotografie liegt im einstelligen Sekundenbereich. Die Belichtungszeit hängt dabei sowohl von der Brennweite des verwendeten Objektives, als auch von der Entfernung des Motives zum Himmelsnordpol ab. Für die Abschätzung der maximal möglichen Belichtungszeit unter Vermeidung von Strichspuren wird in der Astrofotografiegemeinde häufig die sogenannte 600'er Regel verwendet. Diese Regel besagt, das die Belichtungszeit bei Verwendung einer Vollformatkamera nicht größer als 600 geteilt durch die Objektivbrennweite sein sollte. (Bei kleineren Sensoren muss die Brennweite noch mit dem sog. Crop-Faktor multipliziert werden)

Brennweite
in mm
Empfohlene Belichtungszeit in Sekunden
APS-C (Crop=1.6)
(z.B. EOS 50D, EOS 60D, EOS 7D)
Kleinbild
(z.B. EOS 5D, EOS 6D)
24 15.6 25.0
35 10.7 17.1
50 7.5 12.0
100 3.8 6.0
135 2.8 4.4
200 1.9 3
280 1.3 2.1
300 1.25 2
500 0.75 1.2
600 0.62 1
Tabelle 1: Belichtungszeiten nach der 600'er Regel für Kameras mit den Sensorgrößen APS-C und Kleinbild

Die hier angegebenen Zeiten sind nur Näherungswerte. Sie zielen auf die fast vollständige Vermeidung von Strichspuren. Da kurze Strichspuren mit ein wenig Qualitätsverlust relativ einfach zu beseitigen sind, kann man in der Regel ein wenig länger belichten, als in der Tabelle angegeben. Es sei allerdings darauf hingewiesen, das insbesondere das Stackingprogramm Deep-Sky-Stacker beim vorhandensein von Strichspuren Probleme mit der Sternerkennung hat. Die Bilder mögen dann zwar rein visuell gut aussehen, können aber zum Teil nicht mehr gestackt werden.

Wenn man diesbezüglich Probleme hat, sollte man die Bildserie mit Fitswork stacken, da man dort die gefundenen Sternpositionen manuellen korrigieren kann. Der Unterschied zwischen 1,6 Sekunden Belichtungszeit und 4 Sekunden Belichtungszeit bei einem 200 mm Objektiv kann man in folgenden Bildern sehen.

Komet C/2020 F3 (Neowise) aufgenommen mit 200 mm Brennweite bei 1.6 s Belichtungszeit auf einen APS-C Sensor. Kaum Strichspuren, aber auch weniger Sterne.
Komet C/2020 F3 (Neowise) aufgenommen mit 200 mm Brennweite bei 4 s Belichtungszeit auf einen APS-C Sensor. Die Sterne sind deutlich zu Strichspuren entartet.

Brennweite

Der Bildwinkel wird durch die Sensorgröße und die Objektivbrennweite bestimmt. Teleobjektive haben eine große Brennweite und damit einen kleinen Bildwinkel, der eine hohe Vergrößerung ermöglicht. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die Bildwinkel bei gängigen Sensorgrößen:

Brennweite
in mm
Bildwinkel Motive
APS-C
(z.B. EOS 50D, EOS 60D, EOS 7D)
Kleinbild
(z.B. EOS 5D, EOS 6D)
24 58.1° 84.1° Übersichtsaufnahmen
(z.B. Milchstrasse)
35 41.7° 63.4° Sternbilder
(z.B. Orion)
50 29.9° 46.8°
100 15.2° 24.4° Sternbilder, Große Nebel
(z.B. Nordamerikalnebel)
135 11.3° 18.2°
200 7.6° 12.3° Galaxien, Planetarische Nebel, Kugelsternhaufen
(z.B. Andromeda Galaxie, Orionnebel)
280 5.5° 8.8°
300 5.1° 8.2°
500 3.1° 5.0°
600 2.5° 4.1°
Tabelle 2: Übersicht über den Bildwinkel typischer Objektivbrennweiten für die Sensorgrößen APS-C und Kleinbild wie sie für Digitale Spiegelreflexkameras typisch sind.

Blende

Da die zu fotografierende Objekte sehr dunkel sind, sollte die Blende soweit offen, wie möglich sein. Empfohlen ist hier eine Lichtstärke von f/2.8 oder besser. In der Regel zeigen kostengünstige Objektive jedoch Schwächen bei der Fotografie mit komplett geöffneter Blende. Daher ist es bei diesen Objektiven ratsam, die Blende eine Stufe kleiner zu wählen. Lichtstärken von weniger als f/4.5 haben in aller Regel keinen Sinn bei der Astrofotografie ohne Nachführung.

Foto der Andromeda Galaxie durch ein altes Primotar 3.5/180 mm Objektiv (Meyer Optik Görlitz) mit komplett geöffneter Blende (f/3.5). Helle Sterne werden sehr groß dargestellt. (nachgeführt; 60 s Belichtungszeit)
Foto der Andromeda Galaxie durch ein altes 3.5/180 mm Objektiv (Meyer Optik Görlitz) mit leicht geschlossener Blende (f/4.5). Die Darstellung der hellen Sterne ist deutlich besser, obwohl die Blende nur wenig geschlossen wurde. (nachgeführt; 120 s Belichtungszeit)

ISO Wert

Durch die Erdrotation bewegt sich das Motiv scheinbar am Nachthimmel während man fotografiert. Man muss also einerseits kurz Belichten um Strichspuren zu vermeiden, andererseits wird das Bild dadurch unterbelichtet. Unterbelichtung sollte jedoch vermieden werden, da diese bei der Digitalisierung zu Informationsverlusten infolge eines verringerten Dynamikbereiches des Bildes führt. Die ISO-Einstellung der Kamera wird verwendet um die Unterbelichtung zu vermeiden.

Die Lichtverstärkung der Kamera sollte auf ISO 1600 oder mehr eingestellt werden. Diese Einstellung ist so zu wählen, das das zu fotografierende Objekt bei der gewählten Belichtungszeit nicht überbelichtet. Beim Orionnebel sollte man beispielsweise darauf achten, das die Sterne im Zentralbereich des Nebels nicht durch Überbelichtung verschwinden. Dies ist in der Regel bei den kurzen Belichtungszeiten der Fotografie mit fester Kamera nicht der Fall, daher kann man ISO Werte sehr groß wählen.

Da höhere ISO Einstellungen zu einer Verminderung der Bildqualität durch verstärktes Bildrauschen führen mag es unintuitiv erscheinen die Werte hoch zu wählen. Der Qualitätsverlust durch eine Verminderung des Dynamikbereiches infolge von Unterbelichtung ist aber bei der digitalen Bildbearbeitung problematischer als verstärktes Bildrauschen. Das Verhältnis von Nutzsignal zu Störsignal im Bild kann durch Mittelung von sehr vielen Einzelaufnahmen verbessert werden.

Manuellen Modus aktivieren

Die Kamera sollte in den manuellen Modus geschaltet werden. Üblicherweise ist dieser Modus durch ein "M" am Moduswahlrad der Kamera zu erkennen. Dieser Modus ist wichtig um Belichtungszeit und Blende frei vorgeben zu können.

RAW Modus aktivieren

In der Astrofotografie wird die Kamera immer im RAW Modus betrieben. Im RAW Modus speichert die Kamera Helligkeitsinformationen, je nach Kameratyp mit 12-14 bit pro Farbkanal ab. Das entspricht 4096 bzw. 16384 Helligkeitsabstufungen pro Pixel und Farbkanal. Im JPEG Format werden einerseits nur 8 bit pro Farbkanal verwendet (256 Helligkeitsstufen), andererseits tritt ein Informationsverlust durch Bildkompression auf. JPEG Bilder sind als Ausgangsmaterial für die Astrofotografie generell ungeeignet!

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