Dieses Kapitel beschreibt die astronomsichen Aufnahmetechniken die ich mit dem TMB APO 105 durchführe

Auf der obigen Aufnahme sieht man die Ausrüstungsteile, die ich für die Aufnahme von astronomischen Objektem einsetze.

Es sind dies im Einzelnen:

1. Autoguiding
2. Berlebach Stativ Planet
3. Montierung Vixen GP-D2 mit Escap 530 Motoren und MTS3-SDI Steuerung
4. TMB APO 105 mit 650 mm Brennweite
5.TMB Feldebner
6. Offaxisguider
7. DMK31 als Guiding Kamera
8. astroptimierte Canon 30d/50d
9. Mein selbstentwickelter Astrotimer

Das Autoguiding

Dies ist für den Astrofotografen die erste Hürde. Ohne Autoguiding  und der hochauflösenden CCD-Technik lassen sich ab 300 mm Brennweite keine vernünftigen Ergebnisse erzielen. Da nur langbelichtete Aufnahmen wirklich astrofotografisch etwas bringen, sollte sich jeder Astrofotograf zuerst damit auseinander setzen.
Es gibt viele Programme zum Autoguiden auf dem Markt. Ich habe mich für die Freeware Guidemaster entschieden. Die Funktionen von Guidemaster sind wirklich klasse und selbst der Anfänger arbeitet sich hier relativ leicht ins Thema Autoguiding ein.
Ich will jetzt mal kurz einen Überblick geben, wie ich das Autoguiding mit dem TMB betreibe.

1. Die Montierung muss genau auf den Himmelspol eingescheinert sein.
2. Man sucht sich einen hellen Stern in der Nähe des zu fotografierenden Objektes und stellt den Kamerafokus an der 30d mittels 2.5 fach vergrößerdem Winkelsucher scharf.
3. Man macht 2-3 Testaufnahmen um den Fokus zu kontrollieren
4. Jetzt positioniert man das Teleskop auf das zu fotografierende Objekt.
5. Eine Reihe von Testaufnahmen  ohne Dunkelbildabzug (Zeitersparnis) ist notwendig um das Objekt auf dem Sensor richtig zu positionieren.
Hier empfehle ich für dunkle H-Alpha Gebiete wie Ced 214 oder  IC1805 mindestens bei f:6.2 und ISO 3200 eine Belichtungsdauer von 60 Sekunden.
Erst danach sieht man das Objekt richtig auf dem Kamera-TFT.
6. Ist dann das Objekt richtig plaziert und damit das Teleskop ausgerichtet sucht man sich am OffAxis-Guider einen Leitstern.
7. Der radial positionierbare Guider bietet die Möglichkeit über ein AFokales Okular einen Leitstern ins Zentrum des OffAxis-Guiders zu bringen.
8. Jetzt wird die WebCam in den Okularstutzen des OffAxis-Guiders gebracht.

Nun starte ich das Guiding-Programm Guidemaster Version 2.25:
Zuerst erscheint die Auswahl der Guidingkamera:



Hier wähle ich die DMK31 als Guidingkamera aus. Ganz wichtig ist die  FPS, die sollte nur 3.75 Frames / Sekunde betragen.



Jetzt kommt der heikelste Teil: Die Einstellung der Belichtungszeitzeit. Hier repräsentieren die DirectX Exposurewerte Belichtungszeiten
als 2 er Potenzen. "0" bedeutet  1 Sekunde, "1" bedeutet also 2 Sekunden Belichtungszeit für die Kamera,usw.

9. Im Guiding-Programm (ich verwende Guidemaster 2.25) erscheint jetzt der eingestellt Guidestern auf dem Display. Mit 2 Sekunden
Belichtungszeit und OffAxis-Guiding werden mit dem TMB APO Guidesterne bis zur 8.Größenklasse sichtbar. Man findet also egal auf was
für eine Himmelsposition man das Teleskop ausrichtet mindestens immer 5-8 Leitsterne fürs Guiding.

10. Nun wird das Aufnahmesystem "kalibriert". Dazu verfährt die Montierung kurz in DE und RA. Die dabei überstrichenen Pixel der WebCam geben dann Guidemaster
ein Mass für die Geschwindigkeit der Achsen.
11. Nach der Kalibrierung ist das System bereit für das Autoguiding.



Jetzt wird ein Leitstern ausgewählt und das Guiding beginnt



Der inner Kreis hat jetzt die Guidingtoleranz von 2.5 ", während der äußere Kreis 5 Bogensekunden hat.
Damit der TMB seinen Strehl von 98,4 bei 650mm Brennweite wirklich ausspielen kann und  die Sterne wirklich punktförmig aufgenommen werden, dürfen sich die Guidingpunkte nicht aus dem ersten Kreis hinausbewegen. 

Eine komplette Bedienungsanleitung und der Guidemaster Download befindet sich unter:

Guidemaster



Aufnahme von flächigen H-alpha-Gebieten


Der TMB APO ist ja ein hochkorrigiertes Linsensystem mit einer sehr hohen Linienauflösung. Er eignet sich daher hervorragend einmal für sehr
tiefe Aufnahmen von OIII und H-Alpha mit und ohne Filter, mit DSLR oder tiefgekühlter Astrokamera.
Als erstes Einsatzgebiet erläutere ich hier die Aufnahme von Objekten die besonders im engen H-Alpha Bereich zwischen 620 und 650nm ihre Hauptstrahlungskraft besitzten. 



Dieses Bild zeigt den Pelikannebel IC5070 im Sternbild Schwan aufgenommen mit dem TMB bei 650 mm Brennweite und der Verwendung eines Astronomik CLS-Filters.
Die Einzelaufnahmen wurden mit der Canon 30d,ISO1600 und jeweils 15 Minuten Belichtungszeit unter einem sehr dunklen Schwarzwaldhimmel gemacht. Obwohl die visuelle Grenzgröße bestimmt noch unter +mag 6.5 lag kam trotzdem ein CLS Filter zum Einsatz weil dadurch der Kontrast der H-Alpha Wolken um etwa den Faktor 1.8 gesteigert werden konnte. Hier mal ein paar Erfahrungswerte aus meiner astrofotografischen Praxis:

TMB 105 APO 650mm Brennweite,f:6.2,Canon 30d

H-Alpha Gebiete wie NGC7000,NGC2237,M42:
Location: Hochschwarzwald:

10-12 Aufnahmen,ISO 800,"ohne" Filter  9 Minuten je Aufnahme, Kontrast H-alpha 1.0 (Referenz)
oder:
8-10 Aufnahmen,ISO 800,"mit" CLS 15 Minuten je Aufnahme,Kontrast H-alpha 1.6
oder:
16-20 Aufnahmen,ISO 1600,"ohne" Filter 6 Minuten je Aufnahme,Kontrast H-alpha 0.8
oder:
16-20 Aufnahmen,ISO 1600,"mit" CLS 12 Minuten je Aufnahme H-alpha 1.8

Das rauschärmste Ergebnis bringen ohne Zweifel die 8-10 Aufnahmen die bei ISO 800 gewonnen wurden.
Allerdings gehören diese H-Alpha Gebiete zu den helleren.




Dieses Bild zeigt den sehr schwachen Nebel IC443, den ich mit sehr langen Belichtungszeiten im Hochschwarzwald aufgenommen habe. Die gesamte Belichtungszeit betrug über 6 Stunden. Notwendig waren 20 Aufnahmen mit jeweils ISO 800 und 15 Minuten Belichtungszeit. Nur dann läßt sich ein relativ rauscharmes Bild eines solch schwachen Gebildes erzeugen. IC443 ist um den Faktor 3 lichtschwächer als zum Beispiel NGC7000


Aufnahme von Galaxien als RGB

Ein weiteres Astrofotografiegebiet in dem der TMB APO eingesetzt werden kann ist die Aufnahme von Galaxien. Ein erstes Anwendungsgebiet sind Galaxien die von der Größe her 10 Bogenminuten überschreiten. Prominente Vertreter dieser Gx-Gattung sind M51,M33 und M31. In Frage kommt der TMB in Verbindung mit den H-Alpha modifizierten Kameras Canon 30d und Canon 50d. Die Aufnahmen werden in RGB-Modus bearbeitet, also ohne Luminanz




Die obige Aufnahme zeigt M33 im Sternbild Triagulum. Die Tiefe dieser Aufnahme ensteht erst durch die sehr hohe Anzahl von
Einzelbildern. Als Referenzwert gelten hier mindestens 15 Aufnahmen. Dieses von mir gemachte Bild setzt sich aus
40 Aufnahmen zusammen die jeweils 10 Minuten lang bei ISO 800 belichtet wurden.
Als Referenzwert gelten hier wieder folgende Werte:

Vorstadtumgebung: Belichtungszeit pro Bild zwischen 6-8 Minuten bei ISO 800, Farbtemperatur 4000 Kelvin
Hochschwarzwald: Belichtungszeit pro Bild minimal 10, maximal 15 Minuten bei ISO 800, Farbtemperatur 4500 Kelvin

Wie man sieht sollte man in städtischer Umgebung die Kelvinzahl der Kamera ändern, denn die rötlichen Straßenlampen erhellen den Himmel, sodass der Himmelshintergrund bei einer H-Alpha mod. Kamera bei WBA-Tageslicht (5100 Kelvin) sehr schnell rötlich wird und das Farbgleichgewicht in der
späterern Bildbearbeitung sehr schlecht zu  finden ist. Daher sollte die Farbtemperatut nach unten angepasst werden. Die Kelvin Zahl sollte nur dann angehoben werden, wenn man weiss, dass in der Gx größere H-Alpha Gebiete zu finden sind und der Standort einen sehr dunklen Nachthimmel aufweist. Wichtig bei Galaxien ist, dass für die Testaufnahme ISO 800 gewählt werden sollte und mindestens 90 Sekunden belichtet werden muß. Der Grund ist, dass bei dieser Belichtungszeit schon feine Galaxienstrukturen auf dem kontrastreich eingestellten TFT-Display der Kamera erscheinen, was die Bildbeurteilung vereinfacht.


Aufnahme von Galaxien L-RGB

Die Canon 50d hat sehr kleine Pixel und daher eine viel höhere Auflösung als die Canon 30d. Oftmals hab ich Farbaufnahmen mit der 30d von Galaxien gemacht, die zwar farblich sehr schöne Farben aufweisen aber wo's in der Auflösung fehlt. Die Lösung sind Aufnahmen mit der 50d die hochaugelöst sind und im B&W-Modus erfolgen.
Aus diesen gestackten L-Bildern erstelle ich ein Luminazsummenbild und kombiniere es mit einem RGB-Summenbild der 30d.





Dieses von M51 hab ich aus 2 Aufnahmeserien gemacht. Einmal eine Farbaufnahme und dann noch eine Luminanzaufnahme. Durch das Klicken auf das Bild von M51 kommt man auf die Aufnahmedaten.


Der TMB APO beim Einsatz des Canon 1.4 fach Telekonverters

DerDer TMB APO bringt astrofotografisch seine Hauptleistung nur durch den Einsatz eines genau auf die 650mm Brennweite gerechneten Feldebners, der erstens
dieselben apochromatischen Eigenschaften wie die Hauptoptik aufweisen muss und zweitens einen Backfokus haben muss, indem eine Offaxis-Guider
dimensionell Platz hat. Auf diesen Flattener gehe ich im Kapitel Offaxis-Guider genauer ein.
Oftmals sind 650mm Brennweite ein zu kleiner Bereich, insbesonders, wenn es darum geht in Galaxien oder planetarischen Nebeln Details aufzuspüren.
Hier bietet sich nun der Canon 1.4 fach Konverter an. Erstens ist dieser Konverter ganz genau auf die optische Fokuslage der Canon DSLR's gerechnet und zweitens besitzt er dieselbe optische Güte wie die Hauptoptik. Dieser Konverter hat 5 Linsen, der Feldebner 3 Linsen und der APO selbst 3 Linsen. Damit hat man ein sehr hoch korrigiertes optisches System mit 910 mm Brennweite und einem Öffnungsverhältnis von f:8.7
Damit wachsen jetzt natürlich die Belichtungszeiten um den Faktor 2 an (!)



Die obige Aufnahme zeigt den TMB mit dem Feldebner,dem OAG und dem 1.4 fach Konverter.Gesamte Brennweite 910 mm liegend auf
seinem Flight-Case. So ist er selbst beim Transport mit dem Auto über den Acker gechützt :-)))


Aufnahme von planetarischen Nebeln beim Einsatz des Canon 1.4 fach Telekonverters




Dieses Beispiel von M27 ist zeigt, wie gut der Einsatz der verwendeten Brennweite von 910 mm für wie planetarische Nebel ist. Aber auch hier gelten besondere Aufnahmeregeln will man ein optimales Ergebnis erzielen. Durch das Klicken auf das M27 Bild gelangt man zu den Aufnahmedaten

Aufnahme von Planetarischen Nebeln bei f:8.7:

Planetarische Nebel sind abgesehen von M27 oder dem Helixnebel recht kleine Objekte. Man sollte sich also von vornheriein im Klaren sein, dass hier nur mit sehr großen Brennweiten im Bereich ab 2000mm der Abbildungsmasstab so groß ist, dass die manchmal nur eine Bogenminute großen Gebilde auch repräsentativ abgebildet werden.
Ich gehe jetzt mal vom verwendeten TMB APO mit 910 mm Brennweite aus. (Daten für f:8.7)

Hochschwarzwald:
Mindestens 10 Aufnahmen mit ISO 800 und 15 Minuten Belichtungszeit.

Vorstädtische Umgebung:
Mindestens 15 Aufnahmen mit ISO 800 und 10 Minuten Belichtungszeit.

Ist der Himmel durch eine Vorstadtbeleuchtung zu stark aufgehellt bleibt nur die Möglichkeit mehr Aufnahmen zu machen um mit dem feineren Stackingergebnis
dann denn Kontrast des Summenbildes zu erhöhen

Eine ganz besondere Technik um planetarsiche Nebel wirklich plastisch aufnehmen zu können ist der Einsatz von Schmalbandfiltern. Von vorne herein sollte man sich aber informieren in welchen Bereich die Hauptstrahlung des planetarischen Nebels liegt. So haben zum Beispiel  Nebel wie M27,M57 und der Helixnebel H-Alpha Aussenhüllen, die man selbst unter idealen Bedingungen mit einer DSLR niemals ohne Filter richtig aufnehmen kann.  Hier nun wieder ein Beispiel unter Verwendung eines CLS Filters. Die Hauptstärke dieses Filters liegt im Bereich des H-Alpha Bereichs. Die astrofotografische Kür wäre jetzt noch der Einsatz zum Beispiel des IDAS-LP2 der ja den Blau-/Grünen Spektrumsbereich besser durchläßt als der CLS. Leider hab ich bis jetzt noch keine Erfahrungen mit diesem Filter an planetarischen Nebeln sammeln können

Hochschwarzwald:
Mindestens 15 Aufnahmen mit ISO 1600, CLS-Filter und 16 Minuten Belichtungszeit.

Vorstädtische Umgebung:
Mindestens 22 Aufnahmen mit ISO 1600, CLS-Filter und 14 Minuten Belichtungszeit

Wie man sieht gehört sehr viel Geduld dazu solche Gebilde zu fotografieren.


Aufnahme von tiefen Galaxienfeldern beim Einsatz des Canon 1.4 fach Telekonverters

Eine weitere Anwendung dieser schon richtig erwachsenen Brennweite sind Aufnahmen des tiefen Raumes. Was vor etwa 20 Jahren nur den ganz großen Sternwarten vorbehalten blieb, kann man heute mit Instrumenten dieser Klasse in kleinerem Abbildungsmasstab fotografieren. Unter idealen Bedingungen im Hochschwarzwald auf etwa 1100 Meter Höhe und guter Transparenz lassen sich hier Objekte jenseits der 19. Größenklasse auf   langbelichteten Aufnahmen entdecken. Repräsentativ für diesen Bereich möchte ich mal meine Aufnahme von NGC891 zeigen, auf dem sehr viele Hintergrundgalaxien zu sehen sind.
Diese Bilderserien entstand einmal bei 650 mm Brennweite und ein anderes mal mit 910mm Brennweite
Durch klicken auf das Bild kommt man auf die Beschreibung der Aufnahmedaten