Astrofotografie mit der Digitalkamera

Kaum eine technische Neuerung der letzten Jahre hat den Verbrauchermarkt so schnell durchdrungen wie die Digitalkamera. Pausenlos werden die Ger�te weiter entwickelt, und dies in rasantem Tempo. Kompakt, leicht und mit unz�hligen Spezialfunktionen ausgestattet, gewinnen sie auch weiterhin schnell an Beliebtheit, sowohl bei Gelegenheitsfotografen als auch bei erfahrenen Amateuren und Profis. Doch wie gut eignen sich Digitalkameras eigentlich f�r die Astrofotografie?

Hinsichtlich Aufl�sung und Farbgenauigkeit �bertreffen herk�mmliche Kleinbildfilme ihre elektronischen �quivalente, die CCD-Chips der Digitalkameras, nach wie vor. Und im Gegensatz zu astronomischen CCD-Kameras � mit gek�hlten Chips ausger�stete Spezialentwicklungen � produzieren CCDs f�r Otto Normalverbraucher ein zu starkes elektronisches Rauschen bei Belichtungszeiten oberhalb von ein paar Sekunden. So lassen sich zwar Aufnahmen vom Mond und den Planeten machen. F�r die meisten Sterne, von Galaxien und Nebeln ganz zu schweigen, reicht das aber nicht.

Warum also von analog auf digital umsteigen? Nun, zum einen sehen Sie Ihre Ergebnisse sofort. Sie m�ssen nicht mehr auf die entwickelten Bilder warten, behalten nur das, was Sie wollen und l�schen die Bilder, die Sie nicht mehr brauchen. So sparen Sie Film- und Entwicklungskosten. Je nach Speicherkapazit�t und Dateiformat kann die Digitalkamera zudem viel mehr Bilder festhalten als jede Filmrolle. Und am Ende haben Sie sogar Platz gespart: Statt Fotoalben und Schuhkartons voller Papierbilder verstauen zu m�ssen, brauchen Sie nur noch Platz auf der Festplatte.

Da die Bilder schon in digitalem Format vorliegen, ist eine Weiterverarbeitung am Computer problemlos m�glich. Hierzu eignen sich Programme wie Adobe Photoshop Elements, eine rund 110 Euro teure, abgespeckte Variante der Bildbearbeitungs-Software Adobe Photoshop. Damit lassen sich einzelne Aufnahmen �bereinander legen, um das Signal-zu-Rausch-Verh�ltnis zu verbessern, oder Panoramen erzeugen, indem man Einzelbilder aneinandersetzt. Zudem kann man die Bilder per Knopfdruck in ein internet-taugliches Format verwandeln, sodass sie via E-Mail verschickt oder auf einer Webseite ver�ffentlicht werden k�nnen. Programme wie Photoshop Album oder iPhoto von Apple helfen schlie�lich beim Organisieren der digitalen Aufnahmen.

Die afokale Methode

Da die Objekte der meisten handels�blichen Digitalkameras nicht abnehmbar sind und sie auch kein Schraubgewinde besitzen, bleibt nur eine M�glichkeit, um mit ihnen Bilder durch ein Teleskop aufzunehmen: die �afokale Methode�. Der einfachste Weg ist es, die Kamera mit der Hand direkt vor das Teleskopokular zu halten. Alternativ dazu kann man sie aber auch auf ein separates Stativ schrauben (das reduziert die Teleskop-Vibrationen und erspart die Arbeit des Ausbalancierens), sich eine Klemme basteln oder, sofern das jeweilige Modell dies erm�glicht, sie mit einem Adapter direkt am Okular anbringen.

Genau wie bei der Okularprojektionsmethode wird das Bild bei der afokalen Methode (siehe auch �Mond, Jupiter & Co. als Filmstars�) stark vergr��ert. Dadurch wird eine vergleichsweise lange Belichtungszeit erforderlich, wobei die Bilder verzerrt und vignettiert werden k�nnen. Unter Vignettierung versteht man eine Verdunkelung der Bildr�nder. Sie entsteht, wenn die Kamera zu weit vom Okular entfernt ist oder wenn der Blickwinkel der Kamera gr��er ist als die Okularlinse. Wenn Sie Planeten oder kleine Objekte fotografieren, die von gro�en schwarzen Hintergrundfl�chen umgeben sind, stellt die Vignettierung aber kein Problem dar. Sie k�nnen sie auch dadurch gering halten, dass Sie die Kamera so nahe und zentriert wie m�glich vor das Okular bringen. Wenn man die Brennweite erh�ht, verkleinert sich das Blickfeld der Kamera, wodurch die Vignettierung ebenfalls vermindert oder ganz unterdr�ckt wird (verwenden Sie aber bitte keinen digitalen Zoom, da er die Aufl�sung des CCDs verringert). Das Zoomen erh�ht auch die Vergr��erung, was das Scharfstellen oft einfacher macht.

W�hlen Sie ein Okular mit gro�em Augenabstand! Ist sein Augenabstand zu gering wie bei einigen Exemplaren kurzer Brennweite, l�sst sich die Kamera dem Okular nicht stark genug n�hern. Die beste Kameraposition f�r Ihr System finden Sie letztendlich durch Experimentieren heraus.

Bildverzerrungen k�nnen durch eine Kombination von Effekten im Okular und in der Kamera-Optik verursacht werden. So kann etwa der innere Teil des Bildes scharf und der �u�ere unscharf sein, was den nutzbaren Bereich des Blickfelds erheblich einschr�nkt. Stellen Sie daher immer sicher, dass die Bildebene der Kamera senkrecht zur optischen Achse des Teleskops ausgerichtet ist. Schmutz und Staub sollten Sie sorgf�ltig von der Kameralinse entfernen. W�hrend der Aufnahme ist es zudem sinnvoll, die Kamera mit schwarzem Stoff oder Pappe vor Streulicht abzuschirmen.

Obwohl nicht zwingend notwendig, ist eine Teleskopnachf�hrung doch sehr hilfreich, da sie das Objekt in der Mitte des Kamerabildes festh�lt, w�hrend Sie in Ruhe scharf stellen und belichten k�nnen. Auch mit Fernrohren ohne Nachf�hrung lassen sich gute Bilder aufnehmen, solange die Belichtungszeit nur kurz genug ist. Setzen Sie das Zielobjekt zun�chst in diejenige Ecke des Blickfeldes, die seiner Bewegung entgegengesetzt ist. Warten Sie, bis es in die Mitte gewandert ist, und bet�tigen Sie dann den Ausl�ser.

Fokussierung

Genau wie bei der analogen Astrofotografie m�ssen Sie Ihre Kamera auch bei der Digitalfotografie sehr genau scharf stellen, da sich jede Unsch�rfe deutlich auf dem Bild abzeichnet. Als ersten Schritt m�ssen Sie das Teleskop fokussieren. Falls Sie unter Fehlsichtigkeit leiden, so setzen Sie dazu Ihre Brille auf. Dann stellen Sie den Fokus Ihrer Kamera manuell auf �unendlich�. Ist dies bei Ihrem Ger�t nicht m�glich, so erledigt das die Autofokusfunktion in der Regel selbst. Der LCD-Monitor, wie ihn viele Kameramodelle haben, kann zum Zentrieren und Fokussieren zu Hilfe genommen werden, auch wenn er recht klein und grobk�rnig ist.

Falls Ihre Kamera einen Videoausgang hat, k�nnen Sie sie an einen tragbaren Fernseher anschlie�en. Diese Echtzeitvideowiedergabe ist auch bei wechselhaftem �Seeing� n�tzlich, um den besten Zeitpunkt f�r die Aufnahme zu erkennen.

Wenn Sie Bilder der Sonne durch Ihr Teleskop aufnehmen wollen, brauchen Sie einen geeigneten, sicheren Sonnenfilter. Decken Sie immer den Kamerasucher ab, um nicht versehentlich hinein zu blicken! Das Scharfstellen mit Hilfe des kleinen LCD-Bildschirms der Kamera kann im hellen Tageslicht schwierig sein. Schirmen Sie daher die Kamera ab, so gut es geht, oder benutzen Sie einen externen Monitor. Manche Fotografen nehmen auch eine Lupe, die sie mit Gummis oder Klettband am LCD-Schirm befestigen.

Wie immer in der Astrofotografie ist ein qualitativ hochwertiger Sucher f�r das Ausrichten des Fernrohrs sehr hilfreich. Bei hohen Vergr��erungen kann ein Sucherteleskop mit beleuchtetem Fadenkreuz das Zentrieren von kleinen Objekten wie zum Beispiel Planeten sehr vereinfachen.

Die Aufnahme des Bildes

Anders als bei herk�mmlichen Spiegelreflexkameras gibt es bei Digitalkameras keinen Umklappspiegel, der zu Beginn einer Belichtung Vibrationen verursacht. Trotzdem kann auch bei Digitalkameras das Bild verwackeln, wenn Sie den Ausl�ser bet�tigen. Um dies zu vermeiden, verwenden Sie am besten den Selbstausl�ser der Kamera oder � soweit vorhanden � eine schnurlose Fernbedienung. Andernfalls m�ssen Sie den Ausl�ser sehr sachte dr�cken, um nicht den ganzen Aufbau zu ersch�ttern.

Manche Kameramodelle erlauben es nicht, Belichtungsdauer und Blenden�ffnung frei zu w�hlen. Dann m�ssen Sie auf die Belichtungs-Automatik vertrauen. Diese Funktion arbeitet aber nur bei gro�en, hellen und gleichm��ig beleuchteten Objekten zuverl�ssig, etwa wenn Sie den Mond fotografieren. Das Bild eines sichelf�rmigen Monds oder Planeten wird jedoch h�ufig �ber- oder unterbelichtet. In diesem Fall m�ssen Sie die Blende manuell korrigieren. Viele Kameras erm�glichen es, wenn sie auf Belichtungs-Automatik gestellt sind, die Blende um mehrere Stufen herauf- oder herab zu setzen. Bis zu zwei Blendenstufen sind normalerweise ausreichend, um Ihre Aufnahme zu korrigieren.

Falls Ihre Kamera Bilder zun�chst nur in einen Zwischenspeicher schreibt, m�ssen Sie auch daran denken, Ihre Bilder regelm��ig abzuspeichern. Die Ergebnisse k�nnen Sie sich auf dem LCD-Schirm ansehen und die weniger gelungenen gleich l�schen. Haben Sie auch keine Scheu, ausgiebig mit der Belichtung zu experimentieren: Machen Sie von jedem Motiv eine Belichtungsreihe und notieren Sie sich die besten Kamera-Einstellungen.

Die richtigen Belichtungszeiten f�r jeden einzelnen Planeten muss man durch Probieren herausfinden. Ein guter Ausgangswert f�r Jupiter und Saturn mit einem typischen Schmidt-Cassegrain-Reflektor ist eine Viertelsekunde bis eine halbe Sekunde. Halten Sie die Belichtungszeiten kurz, damit die Aufnahmen durch die Luftturbulenzen m�glichst wenig verschwimmen.

W�hlen Sie beim Speichern der Aufnahmen die h�chste Bildqualit�t. So nutzen Sie die ganze Aufl�sung der Kamera und beeintr�chtigen die Bildqualit�t am wenigsten. Die meisten Kameras verwenden das JPEG-Format, das die Gr��e der Datei betr�chtlich reduzieren kann, um mehr Bilder im verf�gbaren Speicher unterzubringen. Doch je mehr ein Bild komprimiert wird, desto mehr �Artefakte� zeigt es auch: zum Beispiel geringere Farbaufl�sung und eine merkliche K�rnung. Verwenden Sie deshalb die geringstm�gliche Verdichtung oder speichern Sie die Aufnahmen g�nzlich unkomprimiert. Seien Sie nicht �berrascht, wenn Sie bei gleichem Speicherplatz mehr Astrofotos als bei Tageslicht aufgenommene Bilder unterbringen k�nnen. Der dunkle Hintergrund eines typischen Astromotivs l�sst sich viel besser komprimieren als ein normales Bild.

Die Anzahl der Bilder, die Sie machen k�nnen, unterscheidet sich von Kamera zu Kamera. Sie h�ngt vom Speicherplatz, von der Aufl�sung und vom Dateiformat ab, in dem die Aufnahmen gespeichert werden. Haben Sie eine Aufnahme gemacht, erzeugt die Kamera eine Bilddatei. Diese wird entweder in den Speicher der Kamera oder auf eine herausnehmbare Speicherkarte geschrieben. Ist die Karte oder die Kamera voll, lassen sich die Daten mit einem externen Kartenleseger�t oder mit einem USB-Kabel auf einen Computer oder direkt zu einem Drucker �bertragen.

�brigens: Sie k�nnen auch mit Schwarzwei�aufnahmen experimentieren, falls Ihre Kamera dies erm�glicht: Schwarzwei�bilder, geschossen mit einem Farb-CCD, k�nnen sch�rfer wirken als farbige Aufnahmen.

Die Stromversorgung

Digitalkameras k�nnen sehr verschwenderisch im Umgang mit Batterien sein, besonders wenn der LCD-Schirm ununterbrochen eingeschaltet bleibt. Das bringt Sie in Schwierigkeiten, wenn Steckdose und passender Transformator nicht in Reichweite sind. Manche Kameras verbrauchen einen Batteriesatz schon in weniger als einer halben Stunde. In kalten N�chten verlieren die Batterien ihre Leistungsf�higkeit noch schneller. Der Strombedarf geht so sehr ins Geld, dass es sich lohnt, aufladbare Akkus zu kaufen, wie zum Beispiel Nickel-Cadmium-Akkus (NiCd), oder die teureren, aber auch leistungsf�higeren und umweltschonenderen Nickel-Metallhydrid-Akkus (NiMH). Legen Sie sich f�r eine l�ngere Beobachtungsnacht ein bis zwei S�tze aufgeladener Akkus zurecht, m�glichst an einem Ort mit Zimmertemperatur.

Um Schaden an der empfindlichen Elektronik zu vermeiden, sollten Sie Ihre Kamera vor Tau sch�tzen. Bedecken Sie die Kamera, wenn sie nicht gebraucht wird, oder besser noch, lassen Sie die Kamera eingeschaltet, damit sie warm bleibt.

Trotz ihrer Schw�chen auf einigen Gebieten sind Digitalkameras aus der Astrofotografie nicht mehr wegzudenken. Zumal die Nachteile stets kleiner werden: Wenn im Verlauf der n�chsten Jahre die Aufl�sung der Digitalkameras immer h�her wird, verringert sich gleichzeitig der Qualit�tsunterschied zu analogen Ger�ten. Das hei�t aber nicht, dass Sie bis dahin warten sollten, um die neuen, spannenden M�glichkeiten in der Astrofotografie f�r sich zu entdecken!