- Festhalten einer Momentaufnahme unseres Universums - zu wissenschaftlichen Zwecken/Forschen - um das im Weltall zu sehen, was das menschliche Auge nicht sehen kann - als Mittel um zu zeigen dass das Weltall sich nicht nur wissenschaftlich zeigt sondern   auch ästhetisch

2. Historischer Rückblick:

	Die Astrofotografie fand erstmals im Jahre 1840 Erwähnung als John William Draper versuchte den Mond zu fotografieren. Er schrieb selbst dazu:  „Es ist schwer, ein Bild vom Monde zu erhalten. Ich habe mittelst einer Linse von 3 Zoll Durchmesser und eines Heliostats die Mondstrahlen auf eine Platte convergirt und in einer halben Stunde ein sehr kräftiges Bild erhalten. Schon hier sah man die Schwierigkeit der Astrofotografie, nämlich die langen Belichtungszeiten, hier aber bedingt durch die sehr langsame, lichtunempfindliche Daguerreotypie-Platte Aber schon 2 Jahre später, am  8. Juli 1842 gelang Giovanni Alessandro Majocchi in Mailand die erste Aufnahme einer Sonnenfinsternis. Selbst hier waren mehrminütige Belichtungszeiten von Nöten um ein paar Phasen dieser Finsternis festzuhalten. Im Zeitraum bis etwa 1880 blieb dann die Astrofotografie in den Kinderschuhen stecken, zumal damals hauptsächlich mit langbrennweitigen Refraktoren beobachtet wurde und das Zeichnen der Astroobjekte, vorwiegend bei Planeten und dem Mond Vorrang hatte.
	Dann aber in der Zeit zwischen 1880 und 1910 wurde von verschiedenen Astronomen der Grundstock für das gelegt, was wir heute als die DeepSky Fotografie bezeichnen: Ainslee Common (1841-1903) Fotografiert als erster 1882 den Orionnebel auf selbstentwickelten Trockengelatineplatten Max Wolf  (1863-1932) Entdeckung des Nordamerikanebels und 235(!) Kleinplaneten auf fotografischem Wege. Setzt zum ersten mal rotempfindliche Photoplatten ein und erkennt die Nebelstruktur galaktischer Gas- und Dunkelwolken Edward Emerson Barnard (1857-1923) Erster Astronom der im Jahre 1889 Widefield-Aufnahmen der Milchstraße  mit einer 3 Zoll Portrait-Linse durchführte und so die Struktur unserer Galaxie als Ganzes erkannte Entdeckt 1890 die galaktische Dunkelwolke Barnard 86 in der Nähe unseres Milchstraßenzentrums Entdecker den Pferdekopfnebel IC434 William C.Miller Erfindet 1958 ein Verfahren mit dem zumindestens an Großteleskopen Bilder in Farbe aufgenomen werden können. Erste Farbaufnahme 1958 ist der Crabnebel M1 im Primärfokus des 5m Palomarobservatoriums. Belichtungszeit 4 Stunden bei f:3.6 David Malin (*1941) Erfindet ab 1975 am Anglo-Australian Observatorium Bildverarbeitungsverfahren wie die Unscharfe Maskierung,RGB-Komposite sowie Verfahren zur Kontrastverstärkung von astronomischen Aufnahmen. Seine Arbeiten auf diesem Gebiet sind bahnbrechend für die astronomische Bildverarbeitung. Unterdrückung des Schwarzschildeffekts bei Filmemulsionen durch Hypersensibilisierung. Jetzt erst zeigen sich die Objekte des Universums farbkorrekt zugeordnet. Wichtig: Auch bei der digitalen Bildverarbeitung  von Astroaufnahmen kommen diese Methoden zum Einsatz ab 1985 Einzug der digitalen CCD-Sensoren im Bereich der Astrofotografie

3. Ein paar Grundlagen

Grundsätzlich gibt es zwei Grundtypen der (Astro)Fotografie

die analoge

die digitale

Im professionellen Astrofotobereich wird heute ausschließlich mit der digitalen Fototechnik fotografiert, während im Amateurbereich zum Teil noch mit der analogen Fototechnik gearbeitet wird. Hier mal eine Aufzählung von Vor- und Nachteilen analoger/ digitale Astrofotografie: Analoge Astrofotografie: Analoge Filmemulsionen sind dem Schwarzschildeffekt unterworfen, da sie ja meistens für die Tageslichtfotografie entwickelt worden sind. So hat ein handelsüblicher 100 ASA Diafilm in der ersten Sekunde 100 ASA, nach weiteren 5 Sekunden nur noch 20 ASA, und nach einer Belichtungszeit von einer halben Stunde nur noch 1 ASA (!).  Backt  man jetzt den Film in Forminggas (oder gefährlicher in Wasserstoffgas)  bei etwa 60 Grad Celsius für etwa 40 Minuten, so bleiben die 100 ASA (heutige Norm ISO) (fast) konstant. Der Schwarzschildeffekt ist jetzt zum Teil aufgehoben worden. Diese Technik bezeichnet man als Hypersensibilisierung. Kühlt man nun solche hypersensibilisierten Filme auf unter 0° Celsius so behalten sie diese Eigenschaft für längere Zeit.  Die Korngröße beträgt beim besten Schwarzweissfilm dem TP 2415 etwa 3-4µm. Für ein rauscharmes Bild benötigt man aber mindesens 5 Bildpunkte beim analogen Film und kommt so auf 20 µm Gesamtkorngröße. Beim Farbdiafilm wie etwa Kodak Ektachrome waren es etwa 28 µm. In Frage kommen Instrumente  mit großem Abbildungsmasstab. In der Regel 1200-3000 mm Brennweite Nachführfehler der Montierung werden eher toleriert, weil die Filmemulsion nicht ganz so empfindlich ist Selbst an sehr dunklen Standorten waren mit den größten Teleskopen nur Objekte bis hinunter zur 23. Größe fotografierbar Digitale Astrofotografie: Digitale Sensoren wie etwa die CCD's oder die CMOS-Sensoren besitzen diesen Schwarzschildeffekt nicht. Sie sind über den gesamten Belichtungszeitraum konstant empfindlich Die Pixelgröße beträgt bei modernen CCD- oder CMOS-Sensoren etwa  5 µm. und hier sieht man jetzt den Vorteil: Man benötigt nur noch etwa ein Fünftel der Brennweite. Brennweiten kommen im Bereich 50mm - 1500mm in Betracht Nachteil: Die Nachführung muss ganz exakt stimmen, weil diese digitalen Sensoren sehr empfindlich sind Die Grenzgröße liegt heute an dunklen Standorten mit einem 4 Zoll Refraktor bei ungefähr der 21. Größenklasse (!) Ich gehe ab hier jetzt nur noch auf die digitale Astrofotografie im Amateurbereich ein

4.Welche Kamerasysteme werden bei  der digitalen Astrofotografie im Amateurbereich eingesetzt ?

- Digitale Spiegelreflexkameras im Bereich Sonne-/Mond aber vorwiegend DeepSky - WebCams (komprimierte/ unkomprimierte Industriewebcams im Bereich der Sonnen-/Mond-/Planetenfotografie  - Gekühlte Astrokameras mit 3 Farben-CMOS-Sensoren oder monochromen CCD-Sensoren

5. Digitale Spiegelreflexkameras im Astroeinsatz

	Mittlerweile gibt auf dem Kameramarkt verschiedene Hersteller von digitalen Spiegelreflexkameras, aber nur sehr wenige Kameratypen haben sich hier etablieren können. Es sind dies die Hersteller Canon und Nikon. Hier mal ein Bild von einer solchen Kamera:
	Der Vorteil dieser Kameras ist, dass man mit der Ausführung die der Hersteller standardmäßig liefert schon Aufnahmen im DeepSky Bereich machen kann. Allerdings gibt es einen ganz gravierenden Nachteil dieser Standardversionen: Das Bild wird von einem CMOS-Sensor aufgenommen. Diese CMOS-Sensoren haben nun die Eigenschaft, dass sie im Roten und speziell im Infraroten Farbspektrum fast doppelt so empfindlich sind als in den Farbbereichen Grün und Blau. Bei einer Tageslichtaufnahme mit einer solchen Kamera würde also der rote Farbbereich sehr stark von der Intensität in Erscheinung treten. Daher blocken die Kamerahersteller diesen Farbbereich mit eignens entwickelten Sperrfiltern komplett ab, sodass bei etwa 520 nm des sichtbaren Spektrums die starke Filterung beginnt.

Grafisch sieht das ganze so aus:

Man stellt fest, dass der Standardfilter den der Hersteller in die Kamera eingebaut hat, ausgebaut werden muss, will man diesen wichtigen H-alpha Teil bei 620-650nm fotografieren Ich habe mal "Vor" dem Ausbau des Standardfilters mit meiner Canon 50d eine Beispielaufnahme gemacht, am Tage:

	Man sieht, dass das Bild von den Farben eigentlich gut ausgewogen ist. Für eine Tagesaufnahme eigentlich "standard". Dann das Ganze "nach" dem Ausbau des Canon-Sperrfilters:

	Wie man sieht ist das Bild stark in den Roten bzw.teilweise sogar in den  Infraroten Farbbereich verschoben und etwas unschärfer geworden. Aber es fallen außer dem intensiven Rot noch andere Dinge auf: - Die Farbsättigung in den anderen Farbbereichen ist außer im Roten Bereich nur noch im  Grünen      Farbbereichvorhanden - Der blaue Himmel im Hintergrund ist fast weiss Beide Aufnahmen sind mit 1/500 Sekunde und ISO 100 bei f:5.0 belichtet worden. Was hier aber noch auffällt:  Die Lichtempfindlichkeit ist um etwa den Faktor zwei angestiegen. In der Astrofotografie ist dies jetzt der wichtigste Punkt, dass die Kamera wesentlich lichtempfindlicher geworden ist. Will man also mit digitalen Spiegelreflexkameras Astrofotografie betreiben, so ist es unerläßlich den  Sperrfilter des Herstellers auszubauen. Eine umgebaute DSLR wird als H-Alpha modifizierte DSLR bezeichnet

	Nun wollen wir das mal auf den Nachthimmel übertragen. Als Orginal dient eine Widefieldaufnahme der Milchstraße im Sternbild Schwan wo es ja besonders viele H-alpha Wolken gibt: Die folgende Aufnahme wurde mit meiner 30d gemacht als der Canon-Sperrfilter noch eingebaut war. Hier die Orginalaufnahme. Daten: Canon 30d, 5 Minuten BZ, ISO 800, Teleobjektiv Brennweite 200 mm,f : 4 Aufnahmeort: Waldau/Hochschwarzwald 1080 Meter Höhe
	Ergebnis: Deneb erscheint strahlend in seiner fast Orginal Farbe als A2 - Stern "bläulich". Unten links der Stern BSC 62 Xi Cyg mit der Spektralklasse K4.5Ib-II ist eigentlich von der echten Farben her stark  "orange" aber die Farbsättigung fehlt hier. Und das Schlimmste: Die schönen Emissionsnebel sind nur ganz schwach auf der Aufnahme zu sehen.

	Und hier jetzt die Aufnahme mit den selben Belichtungszeiten, nur nach dem Ausbau des Canon Sperrrfilters etwa 4 Wochen später gemacht

Ergebnis: Das dynamische Verhalten der Kamera ist auf ein mehrfaches angestiegen. Ebenso ist die Farbabstimmung von Blau/Grün/Rot ausgeglichener, also ganz anders als bei einer Tageslichtaufnahme ! Die Farbe "Blau" ist von der Farbintensität gleichgeblieben (Deneb), die Farbe von BSC 62 Xi Cyg ist jetzt ein sattes Orange und jetzt zeigen sich die hellen Emsissionsnebeln in ihrer ganzen Pracht. Eine modifizierte DSLR hat ungefähr folgende Empfindlichkeit in den Farbbereichen: Blau: 1.0 Grün: 1.4 Rot  : 1.9 Da ja H-alpha Emissionsnebel immer nur etwa halb so stark sind von der Strahlungsintensität wie blaue Reflexionsnebel, mittelt diese die DSLR (fast) automatisch aus. Voraussetzung ist immer die Weissabgleichs- einstellung 5100 Kelvin (Tageslicht) Schlussfolgerung: Will man also alle Farben der DeepSky Objekte korrekt zueinander darstellen und die Empfindlichkeit drastisch steigern, so ist der Ausbau des Standardsperrfilters immer die Voraussetzung. Wichtig ist aber auch, dass sich eine solch umgebaute Kamera nur noch bedingt für Tageslichtaufnahmen (incl. Mondaufnahmen) eignet Der Fokus verändert sich auch geringfügig und sollte neu kalibriert werden

6. Voraussetzungen für die digitale Astrofotografie

	Da wir jetzt erkannt haben, dass digitale Kameras sehr empfindliche Instrumente sind ist eine wichtige Voraussetzung für gute Astroaufnahmen ein einigermassen dunkler Himmel. Der eigentliche Feind des Astrofotografen ist also die Lichtverschmutzumg Ich habe auch hierzu ein Beispiel vorbereitet um zu zeigen wie sich die heutige Lichtverschmutzung auf Astroaufnahmen auswirkt. M31 sollte ja jeder Amateurastronom kennen :-) Die Grundeinstellung an der Kamera war 5100K und ISO800 Hier jetzt eine Aufnahmeserie die am Ortsrand von Schwenningen entstanden ist mit einer Belichtungszeit von 10 Minuten:
	Jetzt dieselbe Himmelsgegend mit 4 Minuten Belichtungszeit
	Nun noch mit 2 Minuten Belichtungszeit, hier hat die Aufnahme dann schon keine Tiefe mehr
	Und nun das Ganze im Hochschwarzwald (Kandel 1200m Höhe) aufgenommen; wieder 10 Minuten Belichtungszeit
	Hier sieht man also ganz genau den Unterschied zwischen einer guten Dark Location und eines städtischen Standortes bei der Astrofotografie Dies ist die wichtigste Fragestellung mit der sich alle Astrofotgrafie-Interessierten auseinandersetzen sollten. Was kann ich überhaupt von meiner Örtlichkeit von der ich aus die Astrofotografie betreiben will, astrofotografisch erreichen ? Ist es dunkel genug ? Ein weiterer gewichtiger Punkt ist die höhenabhängige Transparenz an dem Ort wo ich astrofotografieren will Ich hab da mal verschiedene Test gemacht: TMB Triplett APO 105mm f:6.2, Canon 30d (HAlpha mod.), ISO 1600, 6 Minuten BZ Rheintal bei Schutterwald (ca. 200-300m Höhe),Grenzgröße 14.8 Weigheim(Schwarzwald-Baar.Kreis 800 m Höhe), Grenzgröße 16.5 Stetten(Hegau 800m Höhe),Grenzgröße 16.0 Raitenbuch/Falkau Schluchsee(Hochschwarzwald, 1050 m Höhe), Grenzgröße 17.4 Klippeneck(schwäbische Alb,1000m Höhe), Grenzgröße 16.8 Kandel(Hochschwarzwald,1200 m Höhe), Grenzgröße 18.0 Die schwächsten Objekte die von Hochschwarzwald aus mit einem 4 Zoll Instrument und einer DSLR fotografiert werden können liegen ungefähr bei Grenzgröße 20.4. und bei sehr guter Transparenz dürfte man auch knapp die 21. Größe erreichen Man erkennt folgendes: Will man im Bereich der Astrofotografie zu guten Ergebnissen kommen so ist eine mobile Ausrüstung unerlässlich. Aber da ja die meisten Astroamateure sowiso eine mobile Ausrüstung ihr eigen nennen sind Astroexkursion  ja nichts ungewöhnliches :-)  So gesehen sind hier ganz klar kleinere, mobile, und technisch durchdachte Ausrüstungen im Vorteil Daher geht meine Empfehlung in der Astrofotografie immer dahin: Montierungsgewicht ohne Gegengewichte max. 15 kg, astrofotografisch nutzbar bis: 14 kg Refraktoren von f:6 bis f:8, Öffnung maximal 130 mm. Spiegelteleskope von f:3 bis f:6, Öffnung maximal 250 mm   Eine solche Astroausrüstung läßt sich noch einigermassen "rückenschonend" auf- und abbauen.
	Fazit: Da wo visuelle DeepSky Beobachtung unter vorstädtischem Himmel noch sehr gut möglich ist,kann die digitale DeepSky Fotografie ohne spezielle Tricks schon nicht mehr möglich sein!

7. Die Filtertrickkiste und Ihr Einsatz an der astromodifizierten DSLR

	Generell kann bei der Astrofotografie mit DSLRs auch mit Linienfiltern (Interferenzfiltern) gearbeitet werden Man liest viel positives in den Foren aber auch in astronomischen  Zeitschriften von diesen "Wunderwaffen" gegen die Lichtverschmutzung. Ich werden mal versuchen hier etwas Licht ins Dunkel zu bringen: Viele Hersteller werben in den astronomischen Fachzeitschriften mit sogenannten "City-Light Supression" Filter, die es ermöglichen sollen auch an helleren Standorten die DeepSky Astrofotografie zu betreiben. Allgemein werden diese auch als DeepSky-Filter bezeichnet. Aber: Ein dunkler Nachthimmel ist durch nichts zu ersetzen, das schonmal vorneweg gesagt ! und: Ein solcher Filter bringt nur etwas wenn die Kamera H-alpha modifiziert ist ! Ein City-Light Supression kurz CLS Filter ist ein Filter, der das Farbspektrum der künstlichen Lichtquellen bei der Astrofotografie ausblenden und nur die wichtigsten Emissionslinien der Himmelsobjekte durchlassen soll. Somit fehlen auf der fertigen Aufnahme also bestimmte Farbanteile des Spektrums. Hier mal das Beispieldiagramm eines solchen Filters:
	Man sieht dass der Blau/Grüne Bereich von 470-520 nm und der Bereich oberhalb von 615 nm durchgelassen wird. Damit wird der OIII - H-Beta und der H-alpha Bereich voll durchgelassen. Dunkles Blau und Gelb/Orange wird fast nicht durchgelassen und fehlt auf der fertigen Aufnahme. Diese Farben können nur durch anschließende komplizierte Bildverarbeitungsverfahren mit Hilfe eine Bildes das ohne Filter aufgenommen wurde, wieder rekonstruiert werden. Filtertypen: Breite Kontinuumsfilter: Das sind Filter die einen sehr großen Filterdurchlass haben und in den Farbbereichen Blau,Grün und Rot etwa 40-50nm Filterdurchlass haben. Solche Filter liefern ein gutes farbneutrales Bild mit der DSLR. Bekannte Vertreter dieser Filterart sind der CLS und der IDAS-LP2/3. Allerdings ist es beim Einsatz dieser Filter so, dass sich zum Beispiel beim CLS die Belichtungszeiten um den Faktor 1.9 verlängern. Hier ist der IDAS etwas besser weil er ein breiteres Durchlassfenster hat ; er ist aber schwächer im H-alpha, und man muss die Belichtungszeit nur um etwa 1.4 fach verlängern Meiner Meinung nach ist der IDAS der beste Filter für Kominationen aus Reflexions- und Emissionsnebeln (M20) oder NGC6914 Der CLS bildet mit der DSLR sehr gut den Bereich 610-650 nm ab, fällt aber im Blauen und OIII Bereich stark ab und liefert in städtischer Umgebung einen violetten Himmelshintergrund. Vorteile Man kann an helleren  Standorten noch die Astrofotografie betreiben. Der Kontrast im H-alpha Bereich zwischen 615nm und 635nm wird etwa um den Faktor 2.3 erhöht. Nachteile Belichtungszeiten werden fast verdoppelt. Typische Belichtungszeit bei f:6 und ISO 800 etwa 15 Minuten pro Aufnahme. Fehlende Farben müssen mit sehr komplizierten digitalen Bildverarbeitungsverfahren wieder rekonstruiert werden. Für breite Kontinuumsstrahler wie Galaxien  sind die Filter alle nicht so recht geeignet. Hier hilft nur der dunkle Schwarzwaldhimmel :-) Schmalbandfilter: Hierzu gehört alles unter 20nm Filterbreite. Diese Filter sind für die reinrassigen schwarzweiss CCD-Astrokameras vorgesehen und jeder Einsatz an der DSLR ist Zeitverschwendung !!! Hier eines meiner  Bildbeispiele von IC1848 im Sternbild Cassiopeia. Baader 7nm H-alpha Filter, canon 30d, ISO 1600, Belichtungszeit 60 Minuten

7. Weitere Voraussetzungen für die digitale Astrofotografie

	Um Langzeitbelichtungen von Himmelsobjekten mit einer digitalen Kamera zu machen benötigt man zuallererst eine präzise laufende Montierung die es erlaubt die Aufnahmeoptik der scheinbaren Himmelsdrehung nachzuführen. Das muss keine teure Montierung sein, aber sie sollte mechanisch für die entsprechende Aufnahmebrennweite von der Genauigkeit her passen. Alle Neulinge die sich mit der Astrofotografie beschäftigen machen immer den Fehler dass Brennweite und Optikdurchmesser über alles geht, sehen aber nicht ein, dass Sie diese Brennweiten von der messtechnischen Präzision her gar nicht beherrschen. Gerade meine Anmerkung im oberen Teil wo's um die Pixelgröße dieser modernen Kameras geht, zeigen auf worum es eigentlich geht.
	Folgendes Rechenbeispiel: Gehen wir mal von den 6µm großen Pixeln einer Canon 30d aus. Sie bilden bei dieser Kamera die kleinste Lichtquantenaufnahme-Einheit  Bei 1000 mm Brennweite entsprechen ja 30' etwa 10 mm auf der Sensoroberfläche. Daraus ergibt sich: 30' (1800") entsprechen 10mm(10.000µm) auf dem Sensor. Also entspricht 1 µm auf der Sensoroberfläche 0,18 " Ein Pixel der Canon 30d hat also bei einer Optik mit 1000 mm Brennweite 6 x 0.18" = 1,08 " 1,08 " Auflösung pro Pixel bedeuten jetzt, dass schon ein Nachführfehler von 3-4 Bogensekunden keine punktförmigen Sterne mehr erzeugt sondern kleine Striche. Gehen wir jetzt auf eine Teleobjektivbrennweite von 200 mm so muss die Nachführgenauigkeit nur noch etwa 6 " genau sein und das ist dann auch für den Anfänger in diesem Bereich machbar:-)

8. Die digitale Astrofotografie mit DSLR und kurzbrennweitigen Teleobjektiven etwa 24-70 mm Brennweitenbereich

Eine "Standard" Ausrüstung für das Astrofotografieren mit diesem Objektiv sieht etwa folgendermassen aus:

Stativ Montierung mit motorischer Nachführung selbstgebaute Doppelhalterung Leitfernrohr mit 60/700 mm Brennweite WebCam Kamera mit Zoom-Teleobjektiv Handauslöser Voraussetzung: Die Montierung muss gut eingescheinert, d.h sehr genau auf den Pol ausgerichtet sein, was mit einem genauen Polachsenfernrohr sehr leicht möglich ist Der Mond sollte nicht am Himmel stehen Die nächste Straßenlampe  etwas weiter entfernt sein Es sollte ein zenitnahes Objekt aufgenomen werden, da stört es nicht so wenn der Nachthimmel nicht ganz so dunkel ist Wir richten die Kamera auf eine Himmelsgegend z.B. im Milchstraßenbereich Sternbild Schwan. Wir lassen die Montierung im Nachführmodus laufen. Die Nachführung sollte innerhalb von 3 Minuten 20" Fehler nicht überschreiten Einstellung am Teleobjektiv Blende 2.8-4.5 Kamera: ISO 1600,Belichtung 2 Minuten Modus: Langzeitbelichtung (Bulb), Auslösung mit Handauslöser Wir machen 12 Aufnahmen Diese 12 Aufnahmen überlagern wir später mit einem Program z.B mit DeepSkyStacker, einer im Internet als Freeware erhältlichen kostenlosen Software.

Nach dem Stacken dieser 12 Einzelbilder kann das Ergebnisbild etwa so aussehen:

	Ergebnis: Man kann schon mit relativ kleinen Brennweiten sehr schöne Milchstraßenprotraits machen. Natürlich setzt auch diese Technik mit kurzen Brennweiten etwas Übung voraus, aber ich empfehle dies jedem der sich neu mit der Materie befasst mit diesem Brennweitenbereich zu beginnen (!) Wichtig ist immer aber der Einsatz einer H-Alpha mod. DSLR

9. Die digitale Astrofotografie mit DSLR und Teleobjektivbrennweiten bis 200 mm Brennweite

Eine "Standard" Ausrüstung für das Astrofotografieren mit diesem Objektiv sieht etwa folgendermassen aus:

	Stativ Montierung mit motorischer Nachführung selbstgebaute Doppelhalterung Leitfernrohr mit 60/700 mm Brennweite WebCam ,Kamera mit Zoom-Teleobjektiv 24-105 mm,Handauslöser Voraussetzung: Die Montierung muss gut eingescheinert, d.h sehr genau auf den Pol ausgerichtet sein Was ist nun anders ? Diese größeren Brennweiten erfordern bei 200 mm ja ungefähr eine genaue Nachführung von 5 Bogensekunden und das ist mit einfacheren Montierungen nicht machbar. Lösung: Jetzt muss mittels eines  Leitfernrohres auf einen Stern nachgefüht werden, damit die gewünschte Präzison innert 5 Bogenskunden eingehalten werden kann. Das Nachführen  kann man mit Fadenkreuzokluar machen oder mit einer WebCam automatisch. Ich will an dieser Stelle nicht tiefer auf das Autoguiding eingehen, weil dies einen eigenen Vortragsabend füllen würde, sondern nur ganz kurz erklären was man darunter versteht. Autoguiding "ist das kontinuierliche Erfassen der Lichtpunktmitte eines Leitsterns und die damit verbundene Berechnung einer Abweichung vom Ist-Sternort zum Soll-Sternort und der Korrektur dieses Abweichungswertes durch Übergabe der Abweichung an die Teleskopsteuerung" wie man sieht ist der technische Aufwand um ein vieles höher als mit der "kurzbrennweitigen" Methode. Jetzt müssen wir uns schon recht gut überlegen was wir fotografieren wollen. Prädestiniert für solche Brennweiten ist natürlich die Himmelsgegend des Orion, Cygnus oder Sagittarius.
	Hier mal ein Ausschnitt aus einer Aufnahme im Sternbild Sagittarius mit dem  Lagunen und dem Trifidnebel. Erstellt aus 10 Aufnahmen mit je 8 Minuten Belichtungszeit bei ISO800 und Blende 4 und 200 mm Objektivbrennweite Aufnahmeort: Weigheim 800 m Höhe

10. Die digitale Astrofotografie mit DSLR und Teleskopen

	Ich will  mal  meine mobile Ausrüstung mit der ich die Astrofotografie betreibe,etwas genauer vorstellen Ganz unten sieht man das Stativ. Auf diesem sitzt die GP-D2 Montierung die mit sehr präzisen Industrieschrittmotoren gesteuert wird Auf dieser Montierung ist der TMB-APO befestigt. Am Ende des Okularauszugs befindet sich der Feldebner und dahinter der Off-Axis-Guider. Beim Off-Axis-Guider wird über ein kleines Prisma Licht aus dem Hauptstrahlengang der Optik ausgelenkt. An diesem seitlichen Ende befindet sich ein kleiner 1,25" Okularauszug in dem die WebCam befestigt wird. Dadurch dass der TMB Feldebner ein sehr großes vignettierungsfreies Feld liefert und sich das Prisma weit außerhalb der Gesamtgröße des CMOS-Sensors der Kamera befindet entsteht keinerlei Abschattung. Dieser OAG ist komplett von mir konstruiert worden und trägt dem Backfokus des Feldebners mit 112.3 mm Rechnung. Hier wird jetzt eine Industriewebcam angebracht, die es erlaubt mit einer Belichtungszeit von 2 Sekunden Leitsterne bis zur 9. Größenklasse fürs Autoguiding zu vewenden. Egal auf welchen Punkt am Himmel man das Teleskop richtet, es sind immer 3-10 Leitsterne vorhanden. Die Aufnahmebrennweite beträgt 650 mm - 1020 mm
	Hier mal ein Blick auf die portable Stromversorgung 50 Ah,12 Volt Reicht für den Laptop, die Teleskopsteuerung und die Taukappenheizung je nach Umgebungstemperatur etwa 6 Stunden Die DSLR besitzt einen eigenen Batteriepack. Hier reichen 2 Akkus etwa 5 Stunden
	Für das Auslösen der Kamera hab ich eine eigene Software entwickelt, die ich als Freeware jedem Sternfreund kostenlos zur Verfügung stelle und die die Kamerabedienung sehr vereinfacht
		Dadurch, dass der TMB APO eine außergewöhnlich gute Farbabbildung, gepaart mit einer tollen Schärfe hat, muss die Nachführung 100% ig sein. Nur so lassen sich mit 650mm Brennweite Bildauschnitte und Details von z.B. Galaxien erstellen, die sonst nur mit Brennweiten über 1500 mm machbar wären.

11. Bildbeispiele DSLR und Triplett APO

	Fangen wir gleich mal mit dem kompliziertesten an was es im Astrofotografiebereich gibt: Dem L-RGB Komposit. bei Galaxien Vereinfacht gesagt wird bei dieser Technik ein sehr hochaufgelöstes Bild als Luminanzbild verwendet und die Farben werden aus einem RGB-Bild genommen. Ich hab diese Technik mit der DSLR etwas modifiziert, indem ich eine RGB Aufnahme die durch einen CLS Filter bei 650 mm Brennweite gemacht habe mit einer hochaufgelösten Aufnahme bei 1000 mm Brennweite (TMB + 1,4 fach Konverter) kombiniere. Der Vorteil ist, dass die Filteraufnahmen bei f:6.2 kürzer sein können und doch sehr viel Kontrast im H-alpha Bereich zeigen. Die Aufnahmedaten waren: Canon 50d (H-alpha mod.) RGB: 10 x 15 Minuten ISO 800 , CLS Filter / 650 mm Brennweite VS-Mühlhausen, 700 m Luminanz: 10 x 12 Minuten ISO 800 bei /1020 mm Brennweite Waldau,Hochschwarzwald 1080 m Vor 30 Jahren benötigte man für eine solche Aufnahme ein 2 Meter Spiegelteleskop :-)
	Nächstes Beispiel: Formatfüllende Galaxien: Der APS Sensor der Canon ist 22.0 x 15.5 mm groß. Bei 650 mm Brennweite geht  M31 gerade noch auf den Sensor. Bei solchen Galaxien brennen bei langen Belichtungszeiten die Kerne aus. Daher ist es unerläßlich  viele Aufnahmen mit unterschiedlichen Belichtunszeiten zu erstellen. Da ich mich softwaretechnisch mit der RAW-Konvertierung und digitalen Bildverarbeitung auf Algorithmenebene gut auskenne habe ich eine Art Pseudo Dynamic Range Increase entwickelt, dass es erlaubt auch  fototechnisch überbelichtete Sterne etc. wieder auf ein normales Farblevel zurückzuführen. Die Aufnahmedaten zu M31: Canon 30d (H-alpha mod.) 20 x 8 Minuten BZ bei ISO 800 20 x 5 Minuten BZ bei ISO 800 20 x 2 Minuten BZ bei ISO 800 20 x 1 Minute BZ bei ISO 400 20 x 30 Sekunden BZ bei ISO 400 Location: Waldau  Hochschwarzwald 1080 m
	Nächstes Beispiel: Emissionsnebel Hier zeigt die umgebaute Canon mit dem TMB zusammen ihr volles DeepSky Potential. Die Aufnahme entstand auf meinem "Hausberg" bei VS-Weigheim und zeigt IC2177 oder auch Seagull-Nebula genannt. Das Objekt liegt oberhalb von Sirius an der Grenze zum Monoceros, also schon recht tief was die Deklination angeht. Das besondere: Obwohl es von den DarkSky Bedingungen bei Weigheim recht ordentlich ist kam bei dieser Aufnahme ein IDAS-LP2 Frontfilter bei der Canon zum Einsatz um den Kontrast bei 480nm,510n und bei 620nm besser anzuheben. Ganz rechts oben befindet sich ein kleiner planetarischer Nebel. Aufnahmedaten: Canon 30d 16 x 8 Min BZ , ISO 1600 16 x 12 Min BZ, ISO 800
	Nun noch ein Extrembeispiel: Der Lagunennebel M8 liegt sehr weit südlich auf unter -20° südlicher Deklination und hat nur 16° Kulminationshöhe auf dem 48. Breitengrad. Trotzdem sind mit der richtigen astrofotografischen Technik auch von Mitteleuropa solche Objeke machbar. Hier die Daten: Canon 30d (H-Alpha mod.) 10 x 6 Minuten BZ bei ISO 800 Canon 50d (H-alpha mod.) 6 x 10 Minuten BZ bei ISO 1600 16 nm H-Alpha Filter 6 x 3 Minuten BZ bei ISO 1600 6 x 1 Minute BZ bei ISO 1600 Auch hier kam die DRI-Technik zum Einsatz, damit die hellen Teile des Nebels nicht ausbrennen Location: Waldau / Hochschwarzwald 1080

12. Astrofotografie, Astronomie und Bildästhetik als Ganzheit

Bei der gesamten Thematik der Astrofotografie drängt sich immer eine Frage auf, die da lautet: Was kann heute der Astrofotograf  im Amateurbereich zur Erforschung des Weltalls noch beitragen ? Im Vergleich zu Hubble und den Riesenteleskopen mit adaptiver Optik und den Baselineinterferometern erstmal ... Gar nichts ! Halt, das war vorschnell. Es gibt immer noch die Möglichkeit für den wissenschaftlichen Aspekt: Beispiele sind: Fotografie veränderlicher Sterne und/oder Doppelsterne Fotografie von tiefen Galaxienfeldern (die Möglichkeit einer Supernovaentdeckung ist immer da) Entdeckung von Kometen,Asteroiden Aufnahmen von Sonnenflecken,Protuberanzen Aber es gibt auch noch einen weiteren als den Wissenschaftlichen: Die Schönheit dieser grandiosen Natur auf eine Art und Weise zu fotografieren die Ihr gerecht wird. Jeder der sich ernsthaft mit der Thematik Astrofotografie auseinander setzt sollte versuchen mit seinen Astrofotografien und Bilddarstellungen möglichst viel von dieser Ästhetik dieses unglaublich schönen Raumes einzufangen. Das hat mich an meinem großen Vorbildern wie David Malin und Rob Gendler immer so fasziniert. Der Orionnebel ist da nicht nur der Orionnebel. Der Aufnahmewinkel wird so positioniert, dass er den Nebel als Ganzes mit Running Man und M43 zeigt. Erst jetzt entfaltet dieses Objekt seine ganze Schönheit  und Pracht. Man muss DeepSky Objekte astrofotografisch so sehen wie ein Fotograf der ein Fotomodel in Szene setzt. Wichtig ist immer die Sichtweise. Reicht das fotografische Feld im APS Format nicht aus, so macht sollte man ein Mosaik bestehend aus mehren Teilen machen, um einen Nebel so zu sehen, wie er tatsächlich frei schwebend im Raum aussieht. Solche Darstellungen zeigen dann vielleicht auch Teile auf die man sonst gar nicht sehen würde und sind dann plötzlich wieder für die wissenschaftliche Forschung interessant So gesehen sollte jeder ernsthafte Astrofotograf auch eine entsprechende Planung seiner nächtlichen Astrofoto-Tour durchführen. Nicht einfach warten bis super Wetter ist mit toller Transparenz und jetzt der Schock... welches Objekt soll ich denn da heute nacht fotografieren (so oder ähnlich hör ich das immer von Kollegen...) Daher sollte bei der Astrofotografie immer auch eine ernsthafte Planung vorausgehen: Was will ich fotografieren; wie hell ist das Objekt im Zentrum,will ich einen großen Dynamikumfang darstellen ; sollen es Objekte sein die farblich ästhetisch zueinander passen, wie sind die Strahlungsintensitäten im H-Alpha, OIII und wann ist die beste Zeit dafür und so weiter ? Dann legt man die Brennweite,Bildfeld  und die Belichtungszeiten fest, und die beste Zeit (Jahreszeit), wann diese Objekte in Kulminationshöhe sind. Jetzt geht man entspannt auf die Fotoexkursion in die freie Prärie und macht erstmal ein paar Testaufnahmen. Wenn man dann diese gesichtet hat, wird das eigentliche Projekt gestartet. Ebenso sollte man sich schon vor der Aufnahme über die nachfolgende Bildbearbeitung Gedanken machen... Das ist eine sehr große Anzahl von Parametern die da zusammenkommen....und für den Anfänger fast nicht überschaubar. Falsch ist auch immer der Gedanke möglichst viele Objekte in einer Nacht zu fotografieren. Üben sollte man an einem Grundtyp von Astroobjekt. Wenn man zum Beispiel einen Emissionsnebel fotografieren kann heißt das noch lange nicht dass man Kugelsternhaufen fotografieren kann. Immer ein Schritt nach dem anderen. Auch hier liegt In der Ruhe die Kraft :-) Gute Astroaufnahmen strahlen immer eine gewisse Ruhe auf den Betrachter aus. Astrofotografie ist einerseits Handwerk und Können, andrerseits aber auch Kunst und Ästhetik. Das war mir so bis vor kurzem auch so nicht bewusst. Erst als eine Galerie kürzlich bei mir anfragte ob sie meine Bilder weltweit über eine Galerie vertreiben dürfen wurde mir das bewusst. Ist dann so ein Astrokunstwerk fertig, spricht es nicht nur einem selbst an, sondern wird auch Menschen schneller zugänglich, die sich noch nie mit der Astronomie beschäftigt haben. Je ästhetischer das Ganze ist um so mehr ist es eine Werbemedium für die Astronomie und vielleicht auch eine Besinnung auf die Natur und unsere Umwelt . Mit einem letzten Bildbeispiel das zeigen soll was mit der Ästhetik im Bereich der Astrofotografie gemeint ist beschließe ich meinen Vortrag. Einfach das Bild mal länger betrachten :