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Was muss ich bei der Deep-Sky Fotografie beachten?

Willkommen zum Einsteigerratgeber für die Deep-Sky-Astrofotografie. In diesem Leitfaden werden wir die benötigte Ausrüstung und den praktischen Prozess der Aufnahme von atemberaubenden Bildern des Kosmos erkunden. Egal, ob Du eine DSLR, eine Systemkamera, eine gekühlte CCD-Kamera oder eine CMOS-Kamera verwendest, dieser Leitfaden wird dir den Einstieg erleichtern. Wir werden auch die Konzepte von Guiding und Autoguiding sowie das Prinzip des Stackings kurz behandeln.

 

1. Benötigte Ausrüstung:
a) Teleskop: Wählen ein Teleskop mit einer für die Astrofotografie geeigneten Brennweite und Blende. Für Anfänger wird ein Teleobjektiv- oder ein Teleskop mit einer Brennweite zwischen 400 mm und 1000 mm empfohlen. Bei höheren Brennweiten wir die Nachführung deutlich anspruchsvoller und sind somit eher für Fortgeschrittene geeignet.  

b) Kamera: Je nach deinen Vorlieben und deinem Budget kann eine DSLR, eine Systemkamera, eine gekühlte CCD-Kamera oder eine CMOS-Kamera verwendet werden. Jeder Typ hat seine Vor- und Nachteile. 
Oft sind DSLR oder Systemkameras bereits vorhanden und bieten den günstigsten und einfachsten Einstieg in die Astrofotogafie. Gekühlte CCD oder CMOS Kameras haben den Vorteil einer besseren Rauschunterdrückung durch die Kühlung. Damit sind sie sensitiver und leistungsstärker, allerdings auch kostspieliger und bedürfen zur Steuerung eines PCs oder Laptops.

c) Montierung: Investiere in eine robuste äquatoriale Montierung mit genauer Nachführung, um die Erdrotation auszugleichen. empfehlenswert ist hier eine Montierung mit Goto Steuerung, die ein automatisches Anfahren von Himmelsobjekten ermöglicht. Das spart Zeit und man kann Objekte ansteuern, die man visuelle durch Teleskop nicht sofort identifizieren kann.

d) Teleskopadapter: Vergewissere dich, dass du alle erforderlichen Adapter hast, um deine Kamera an das Teleskop anzuschließen. Viele Teleskope benötigen einen Flattener für eine ordentliche fotografische Bildwidergabe. Reducer können ebenfalls von Nutzen sein, wenn man die Brennweite reduzieren und den Bildausschnitt vergrößern möchte.

e) Fernauslöser: Ein Fernauslöser oder Intervallmesser hilft, Verwacklungen bei Langzeitbelichtungen zu vermeiden.

f) Stromversorgung: Bring genügend Stromquellen mit, um deine Ausrüstung während der ganzen Nacht in Betrieb zu halten.

i) Laptop oder Tablet: Diese Geräte sind nützlich für die Kamerasteuerung, das Autoguiding und die Bildvorschau. Bei einigen Kameras sind Sie sogar unerlässlich.

Deep-Sky kamera Beispiele

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2. Farbkameras oder Monochromkameras:
Monochromkameras ermöglichen in Kombination mit Farbfiltern die Farbbildgebung durch den RGB-Prozess. Im Folgenden wird der Unterschied zwischen Farbkameras und Monochromkameras kurz erläutert:

a) Monochromkameras vs. Farbkameras: Im Gegensatz zu Farbkameras, die Farben direkt mit einem Farbfilter-Array erfassen, nehmen Monochrom-Kameras Schwarz-Weiß-Bilder auf. Monochromkameras bieten eine höhere Empfindlichkeit und Auflösung, was sie ideal für die Astrofotografie macht.

b) Filtersatz und Fuilterrad: Verwenden einen Satz von Farbfiltern (RGB), um Bilder in verschiedenen Wellenlängenbereichen aufzunehmen. Mit einem Filterrad kannst du während der Aufnahme bequem zwischen den Filtern wechseln.

c) Bildaufnahme: Nimm mehrere Aufnahmen für jeden Farbkanal mit dem entsprechenden Filter auf. Achte auf ausgewogene Belichtungszeiten für alle Kanäle. Die Bildtiefe wird über den Luminanzkanal, also die Schwarz-Weiß Bilder erzeugt, dementsprechend ist es immer Ratsam bei Monochromkameras etwas doppelt so viele Luminanzbilder wie Farbaufnahmen zu machen.   

d) Kalibrierung: Nimm Darkframes, Biasframes und Flatframes für jeden Filter auf, um die Bilder zu kalibrieren und Unzulänglichkeiten wie Sensorrauschen und Staub zu korrigieren.

f) RGB-Kombination: Bei Monochromkameras muss aus den einzelnen Kanälen das Farbbild später erzeugt werden.

Monochromkameras mit Farbfiltern bieten im Vergleich zu Farbkameras eine höhere Empfindlichkeit und Auflösung. Sie ermöglichen eine präzise Kontrolle über die Bildaufnahme und die Nachbearbeitung, was zu beeindruckenden und detaillierten Astrofotografien führt.

Guidescopes und Autoguider Beispiele

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3. Manuelles Guiding und Autoguiding:
Bei der Nachführung werden Himmelsobjekte bei Langzeitbelichtungen genau nachgeführt.

Manuelles Guiding
Bei der manuellen Nachführung mit einem Fadenkreuzokular wird das Teleskop auf einen Leitstern ausgerichtet und die Bedienelemente des Teleskops manuell eingestellt, um den Leitstern im Fadenkreuz zu zentrieren. Diese Technik hilft bei der Nachführung von Himmelsobjekten während langer Belichtungszeiten in der Astrofotografie und gewährleistet eine genaue Nachführung und scharfe Bilder. Hier ist allerdings ein größeres visuelles Leitfernrohr notwendig, dass Parallel zum Hauptteleskop befestigt wird.

Autoguiding
Dies ist eine fortschrittlichere Technik, bei der eine separate Nachführkamera die Nachführung der Montierung überwacht und präzise Einstellungen vornimmt. Dadurch wird die genaue Ausrichtung beibehalten, was zu schärferen Bildern führt. Für das Autoguiding benötigst du:

Leitfernrohr: Ein kleines Teleskop für das Autoguiding.
Nachführkamera: Eine empfindliche Kamera, die für die Aufnahme von Leitsternen verwendet wird.
Autoguiding-Software: Software, die die Leitbilder analysiert und Korrektursignale an die Montierung sendet.

Filter Beispiele

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4. Praktischer Prozess der Bildgebung in der Astrofotografie
a) Einrichten: Wähle einen dunklen Ort fernab von Lichtverschmutzung. Stell dein Stativ, mit der Montierung sicher auf und befestige dein Teleskop. Vergewissern Sie sich, dass Ihre Ausrüstung ausbalanciert und sicher befestigt ist.

b) Polausrichtung: Richte deine Montierung auf den Himmelspol aus, um die Erdrotation zu kompensieren. Verwende ggf. Tools wie einen Polsucher zur polaren Ausrichtung bzw. Smartphone-Apps, um die Genauigkeit zu gewährleisten.

c) Kameraeinstellungen: Konfigurieren deine Kamera für die Aufnahme im RAW-Format sofern du einen DSLR oder Sytemkamera verwendest. Nutze den manuellen Modus, stell den ISO-Wert in der Regel zwischen 800 und 3200 ein. 
Bei CCD bzw, CMOS Kameras empfiehlt es dich die Dateien im FITS-Format zu speichern, die Belichtungszeit erfolgt in der Regel über die Steuerungssoftware am OC oder Laptop. 

d) Fokussieren: Stelle die Schärfe mit Hilfe der Live-View-Ansicht oder der Fokussierhilfe präzise ein. Verwende ggf. eine Bahtinov-Maske oder Sternfokussierungstechniken für mehr Genauigkeit.

e) Bildausschnitt und Winkel: Schaue durch den Sucher deines Teleskops oder Leirohrs und bewege mittels der Pfeiltasten deiner Steurung das Teleskop bis das Objekt im gewünschten Bildausschnitt positioniert ist.  Sollte dein teleskop über einen drehbaren Auszug oder Kamerarotator verfügen, kannst den Winkel der Kamera noch anpassen. 

f) Bildaufnahme: Mache mehrere Aufnahmen des Zielobjekts und experimentiere dabei mit verschiedenen Belichtungszeiten und ISO-Einstellungen. Nimm Dunkelbilder (mit aufgesetztem Objektivdeckel) und Bias-Bilder (kürzestmögliche Belichtung) zur Kalibrierung auf. Ratsam ist sind ebenfalls Flatfield Aufnahmen, sofern du über eine Flatfieldmaske verfügst.

g) Dithering: Dither optional zwischen den Belichtungen, indem du das Teleskop von Aufnahme zu Aufnahme minimal um wenige Pixel verschiebst. Diese Technik reduziert Rauschen und Artefakte beim späteren Stacken.

h) Nachbearbeitung: Übertragen deine Bilder auf einen Computer und verwenden Sie spezielle Astrofotografie-Software (z. B. Adobe Photoshop, PixInsight etc.) für Stacking, Bildausrichtung, Rauschunterdrückung, Farbkorrektur und die Verbesserung von Details.

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5. Zusammenfassung

Letztendlich lässt sich sagen, dass die Deep-Sky-Astrofotografie ein spannendes und lohnendes Unterfangen ist, das eine sorgfältige Planung, die richtige Ausrüstung und ein gutes Verständnis des Abbildungsprozesses erfordert. Unabhängig davon, ob du dich für eine DSLR, eine Systemkamera, eine gekühlte CCD-Kamera oder eine CMOS-Kamera entscheiden, kommt es darauf an, lang belichtete Bilder von Himmelsobjekten mit hoher Empfindlichkeit und Auflösung aufzunehmen.

Nachführung und Autoguiding spielen eine entscheidende Rolle für eine genaue Nachführung und scharfe Bilder bei Langzeitbelichtungen. Die manuelle Nachführung mit einem Fadenkreuzokular in Kombination mit einem Leitfernrohr ermöglicht es, die Position des Teleskops kontinuierlich zu überwachen und anzupassen, um den Leitstern in der Mitte zu halten. Diese Technik gewährleistet eine präzise Nachführung und minimiert Nachführfehler, was zu beeindruckenden Astrofotografien führt.

Darüber hinaus bietet die Verwendung von Monochromkameras mit Farbfiltern eine größere Kontrolle und Flexibilität bei der Erfassung und Verbesserung der Farben von Deep Space-Objekten. Das RGB-Verfahren ermöglicht durch Bildstapelung und Nachbearbeitung die Erstellung von lebendigen und detaillierten Farbbildern.

Denke daran: Übung und Geduld sind der Schlüssel zur Beherrschung der Kunst der Deep-Sky-Astrofotografie. Verfeiner kontinuierlich deine Techniken, experimentiere mit verschiedenen Ausrüstungen und lassen dich durch deine fotografischen Künste von den Wundern des Kosmos begeistern. Viel Spaß beim Fotografieren!

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