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Viele Anfänger sind der Ansicht, dass das Fotografieren ja gleich sei, wie die bekannte Naturfotografie. Es gibt ja schliesslich passende Adapter zu den Teleskopen. Kamera dran und los gehts. Leider ist es aber nicht so einfach. Trotzdem sind Aufnahmen mit relativ wenig Aufwand zu realisieren. Diese Seite soll einen kleinen Überblick geben, aber nicht der Weisheit letzter Schluss sein. Das Prinzip jedoch bleibt das selbe, unabhängig vom Typ des Teleskopes oder der Montierung. Je grösser die Brennweite und länger die Belichtungszeit wird, desto höher sind die Ansprüche an die Präzision des eingesetzten Equipments und Genauigkeit der Nachführung. Die Fotografie mit Web- und Digicams sei hier ausgelassen. Zum diesem Gebiet gibt es viele Informationen auf dem Internet.
Auf dem Stativ
Schon mit einer normalen Spiegelreflexkamera, fix auf einem Stativ montiert, kann bereits der Nachthimmel fotografiert werden. Mit dieser Installation wird die Erddrehung nicht kompensiert. Es müssen Belichtungszeiten angepasst werden um Strichspuren zu vermeiden. Die Belichtungszeit hängt von der Objektivbrennweite und dem Standort des Objektes ab. Als Beispiel sei ein Film mit 200 ASA genommen. Die Belichtungszeiten sind dann :
16 mm Objektiv 13-60 sek
50 mm Objektiv 3-16 sek
135 mm Objektiv 1- 5 sek
500 mm Objektiv 0,4- 1 sek
Belichtungszeiten von 1 sek werden wohl kaum sichtbare Resultate bringen, da der Film auf das wenige Licht der Sterne nicht reagieren kann. Strichspuraufnahmen haben jedoch einen eigenen Reiz, zumal sich die verschiedenen Sternfarben sehr gut erkennen lassen.
Vorteile: Keine Montierung nötig
Nachteile: Keine Langzeitaufnahmen ohne Strichspuren möglich
Langzeit Polaufnahme (Teneriffa. Dank an M.Suessli)
Piggy Back
Wie bereits oben beschrieben, kann mit einer fixen Installation die Erddrehung nicht abgefangen werden. Um die Erd-rotation zu kompensieren, muss eine Montierung mit Motoren zur Nachführung eingesetzt werden. Dabei muss die Montierung ebenfalls zur Erdpolachse justiert werden. Die Kamera wird nun auf das Teleskop gesetzt und schon können Belichtungszeiten von 10 Minuten und mehr realisiert werden. Auch hier gilt, dass die maximale Belichtungszeit von der Brennweite des Objektives, der Filmempfindlichkeit und natürlich auch den Sichtbedingungen begrenzt ist. Die Kamera sollte eine mechanische sein, ansonsten werden zu viele Batterien verbraucht. Es besteht die Gefahr, dass der Verschluss plötzlich zuklappt, da der Strom nicht mehr ausreicht den Verschluss offen zu halten. Hat die Spiegelreflexkamera keine Klappspiegelarretierung, kann das Öffnen des Verschlusses zu Schwingungen führen. Abhilfe schafft die Hutmethode. Man hält einen dunklen Hut oder Karton vor das Objektiv, drückt den Auslöser, wartet 2-3 Sekunden und entfernt die Abdeckung, die Aufnahme beginnt. Die Hutmethode funktioniert jedoch nicht bei der Planetenfotografie (inkl. Sonne und Mond). Bei der Fotografie sollte ein Protokoll nie fehlen. Dies sollte mind. folgende Angaben enthalten: Datum, Zeit, Objekt, Objektiv, Blende, Belichtungszeit und Qualität des Seeing. Am Anfang sollten Belichtungsserien erstellt werden. Mit den so gewonnenen Daten (Belichtungszeit und Seeing) lassen sich die optimalen Belichtungszeiten bestimmen. Ein Problem, dass jedes optische System bringt ist die Vignettierung (Abschattung an den Bildecken). Um die Vignettierung ein wenig zu mildern, sollte um 1 bis 2 Blendenstufen abgeblendet werden, also nicht mit voller Objektivöffnung fotografieren. Bei der Piggy-Backmethode wird nun das Fernrohr als Leitfernrohr eingesetzt. Da das Teleskop in den meisten Fällen eine Brennweite von >500mm hat und das eingesetzte Objektiv kaum 500mm erreicht, sind punktgenau nachgeführte Fotos möglich. Für die genaue Nachführung wird ein Fadenkreuzokular benötigt. Die Abweichung des Leitsternes kann erkannt und über die Steuerbox von Hand korrigiert werden. Vor der Aufnahme sollte das Fadenkreuzokular so gedreht werden, dass der zentrierte Leitstern beim drücken der Korrekturtasten dem Faden entlang wandert. Die Tasten sollten der Einfachheit halber auch der Korrekturrichtung entsprechen. Vor der Aufnahme ein wenig üben und auch einen vorhandenen ,,backlash,, berücksichtigen.
Vorteile : Längere Belichtungszeiten möglich
Einsatz von Teleobjektiven (bis 500mm, oder mehr) möglich
Weitwinkelaufnahmen möglich
Nachteile : Stabile, motorisierte Montierung nötig
Evtl. grössere Montierung nötig, da das Gewicht der Kamera und Objektiven eingerechnet werden muss.
Fadenkreuzokular nötig
Visuelle Nachführung kann ermüdend sein
Wenn die Nachführung versagt enstehen Strichspuren
Durch das Teleskop
Dies ist eine sehr anspruchsvolle Angelegenheit. Gute Ergebnisse nur mit grösserem technischen Aufwand möglich. Das Teleskop wird in diesem Falle als ,, Mega-Teleobjektiv,, eingesetzt. Teleskope können Brennweiten von über 2000 mm haben (Ein normales Fotoobjektiv hat 35 mm !) Bei Aufnahmen mit längere Brennweiten führen kleinste Nachführfehler unweigerlich zu unscharfen Bildern resp. Strichspuren. Um dies zu vermeiden muss die motorische Nachführung kontrolliert und korrigiert werden. Natürlich ist eine korrekte Polausrichtung ein absolutes muss.
Da der Fotoapparat am Teleskop angesetzt ist, ist eine gleichzeitige visuelle Korrektur nicht möglich. Hier wird ein Leitfernrohr eingesetzt das mindestens die gleiche Brennweite, oder besser mehr, als das Hauptfernrohr aufweist. Hier sind fast ,,natürliche,, Grenzen gesetzt. Es ist sicher unwahrscheinlich, dass bei Brennweiten >1000mm ein Leitfernrohr mit der 1.5 fachen Brennweite einen Einsatz findet. Der Aufwand wäre in keiner Relation.
Im Leitfernrohr wird ein Stern im Fadenkreuzokular zentriert (wie bei der Piggy-Back Methode) und die Abweichungen über die Steuerbox korrigiert. Dies kann bei langen Belichtungszeiten sehr ermüdend sein. Kann kein Leitfernohr eingesetzt werden (bei langen Brennweiten) können sogenannte Off-Axis Nachführsysteme benützt werden. Diese Systeme leiten über ein Auslenkprisma (welches im Hauptstrahlengang liegt), das Licht des Leitsternes zum Nachführokular. Anbieter sind u.a. die Fa.Lumicon mit ihrem easy-guider oder giant-easy guider oder die Vixen mit ihrem GA-Guider. Die easy-guider sind, soweit mir bekannt, nur für SC Systeme erhältlich. Hier erwähnenswert ist die Konstruktion des easy guiders. Infolge der eingebauten Shapleylinse kann der Film mit einem besseren Öffnungsverhältnis belichtet werden (z.B. f10 auf f 6.3 ). Der Clou ist aber, dass das Auslenkprisma vor der Shapleylinse liegt. Es wird mit f10 nachgeführt. Allerdings ist es nicht immer einfach einen geeigneten Leitstern im Faden- kreuz zu finden (f10 mit einem 12,5 Fadenkreuzokular!!!). Empfindlicher als unser Augen ist natürlich ein CCD-Chip. So haben ST-x CCD Kameras einen integrierten Nachführchip. Die dazugehörige Software übernimmt die nötigen Korrekturen in den x y Achsen. Es gibt auch CCD Systeme die nur für die Nachführung bestimmt sind. So u.a. die bewährte ST-4 oder die ST-V von SBIG, die aber nicht mehr hergestellt . Alternativen bieten u.a. Webcams, DSI (Deep Sky Imager) oder LPI (Lunar Planetary Imager) der Firma Meade.
Es sei hier aber darauf hingewiesen, dass auch der grösste technische Aufwand keine perfekten Aufnahmen garantiert. Bei jeder Montierung muss mit dem periodischen Schneckenfehler gerechnet werden, zusätzlich kommt noch der backlash dazu. Neben der bekannten Vignettierung existiert noch die Bildfeldwölbung. Hier ist der Einsatz einen Bildfeldebener (field-flattener) nützlich. Bei Langzeitaufnahmen kann die Bildfeldrotation sichtbar werden. Das schwierigste ist jedoch das Scharfstellen der Objektes auf der Mattscheibe des Fotoapperates. Die Mattscheibe sollte eine feine ,,Körnung,, haben (z.B. Mattscheibe C, für die Nikons). Ebenso sollte eine Sucherlupe vorhanden sein. Das Fokussieren durch einen normalen Sucher und einer standard Freshnellscheibe ist fast ein Ding der Unmöglichkeit. Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, dass unser Auge resp. unser Hirn eine gewisse Unschärfe nicht mehr erkennt, resp. das unscharfe Bild kompensiert und als scharf empfindet. Das Resultat wird dann auf der entwickelten Aufnahme sichtbar. Um hier einen korrekten Fokuspunkt zu erreichen kommt ein Ronchigitter, Messerschneidemethode oder eine Hartmannmaske zur Anwendung. (Hier verweise ich auf Suchmaschinen im I-net). Bei den elektronischen Kameras kann mit Hilfe der Software der schärfste Punkt mit der Bildanalyse bestimmt werden, wie z.B. der Peak-Value. Je schärfer die Sternabbildung desto höher ist dieser Wert. Sind nun alle Hürden genommen existiert noch ein letztes Problem. Die Fokuspunktverschiebung infolge Temperaturänderung. Diese Verschiebung ist zwar minimal, sodass das Bild nicht eigentlich unscharf wird. Aber es genügt bereits, dass kleinste Aufnahmedetails ,,verschmieren,, und so nicht mehr sichtbar sind, d.h. die mögliche Auflösung des Filmes/Bildchips wird nicht ausgeschöpft.
Vorteile : Deepskyobjekte erreichbar
Nachteile : relativ grosser techn. Aufwand
Genaue Polausrichtung nötig
Präzise und stabile Montierung nötig
Beim Einsatz von CCD's ist zusätzlicher elektronischer Aufwand nicht zu unterschätzen
Fokussierung auf der Mattscheibe ist schwierig
CCD Fotografie
 
Die moderne Elektronik ermöglicht auch für Amateurastronomen die digitale Astrofotografie zu nutzen. Es soll aber betont sein, dass CCD Kameras die herkömmlichen Fotofilme (noch) und die neuen digitalen Dslr nicht ersetzen können. Die analoge und digitale Fotografie haben ihre Vor- und Nachteile. Als Beispiel ist hier die SBIG CCD ST7 gezeigt. Die Entwicklung der CCD Kameras geht stetig voran (grössere Bildchips, Farbaufnahmen ohne RGB möglich)
CCD Fotografie
Vorteile
- digitale Bilddaten 16 bit, (bei Dslr 12 bit)
- kurze Belichtungszeiten
- digitale Nachbearbeitung
- Bildresultat ist sofort sichtbar
- Bilder auch bei schlechteren Beobachtungsbedingungen möglich.
Nachteile
- Farbbilder bei s/w Chips nur mit Aufwand herstellbar. ( Rot,Grün,Blau= RGB-Bildaddition)
- kleine Aufnahmewinkel (hängt von Chipgrösse und Brennweite ab)
- Stromabhängigkeit
- PC-Abhängigkeit
- relativ teuer in der Anschaffung
analoge Fotografie
Vorteile
- grössere Auflösung
- prächtigere Farbbilder
- weitwinkelige Aufnahmen möglich
Nachteile
- lange Belichtungszeiten
- gute Beobachtungsbedingungen nötig
- "astrotaugliches" Filmmaterial ist am aussterben
Weitere sehr ausführliche Informationen sind hier zu finden http://lexikon.astronomie.info/foto/serie/
Wie die Atmosphäre die Astroaufnahmen beinflussen erklär hier Dr. Markus Wildi in seinem Bericht "Die Atosphäre als Prisma" als PDF
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Astrofotografie
