Planetenfotografie mit der DSLR - Dr. Christian Pinter - Fototipps

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Planetenfotografie
Planetenfotografie mit der DSLR
Normalerweise filmt man Planeten mit einer CCD-Kamera - schon der besseren Auflösung wegen. Wer keine entsprechende Cam sein Eigen nennt, sollte es einmal mit seiner digitalen Spiegelreflexkamera (DSLR) am Teleskop versuchen.

Der Vorteil ist jedenfalls das im Vergleich zur CCD wesentlich größere Bildfeld, was z.B. hilft, größere Teile der Mondoberfläche festzuhalten oder enge Planetenkonjunktionen.

Außerdem darf man mit der DSLR länger belichten als mit einer hochauflösenden CCD. So wird es möglich, nicht nur Jupitermonde, sondern auch Trabanten des Saturn, des Uranus oder des Neptun im Bild festzuhalten: Sogar solche, die man ihrer Lichtschwäche wegen mit dem Auge am Teleskop nie sehen würde!

Wer nur ein einziges Foto macht, wird aber enttäuscht sein. Um die Luftunruhe auszutricksen, müssen hunderte Aufnahmen geschossen werden. Da bieten sich zumindest drei Verfahren an.
Videos, JPGs, LiveView-Mitschnitt
  • Viele DSLRs besitzen eine Videofunktion. Meine nicht - weshalb ich hier nicht viel dazu sagen kann. Nachteilig ist jedenfalls, dass Videos beim Erstellen komprimiert werden.

  • Alternativ kann man hunderte Einzelfotos schießen und dann zu einem Summenbild kombinieren. Vorher Spiegel hochklappen und zwischen den Belichtungen Vibrationen abklingen lassen! Vorteil: Sie können auf Wunsch auch RAWs (CR2s) schießen - die lassen sich später nämlich besser bearbeiten. Ausgelöst wird mit einem Fernauslöser oder mit einer passenden Software. In APT kann man gleich für jeden Planeten einen passenden Belichtungsplan erstellen.
  • Und schließlich lassen sich Einzelfotos aus dem LiveView extrahieren - von einem Programm wie APT. Nachteil: Es sind bloß verkleinerte JPGs. Dafür aber ist das Verfahren höchst bequem:
Sie öffnen den LiveView in APT und wählen eventuell die erste Zoomstufe (bei mir: 5-fach). Dann klicken Sie auf den Reiter "Tools", dann auf "Planetary". Nun erscheint eine Box, in der Sie die Zahl der zu extrahierenden Frames eingeben (z.B. 100). Mit "Start" beginnt der Prozess. Falls Zoom+ eingestellt war, sind auch die gewonnenen Bilder gezoomt. Es handelt sich um JPGs.
Vorbereitung sinnvoll
Astronomische Objekte fotografiert man nach Möglichkeit zum Zeitpunkt ihrer Kulmination, also ihres Hochststands im Süden. Bei niedrigem Stand wird die Bildqualität nämlich von der dann stärkeren Luftunruhe gemindert. Eine Prognose der Luftunruhe ("Seeing" genannt) liefert die Website Meteoblue, die Ihren Standort zu erkennen versucht.

Ein Seeing um 1.0 Bogensekunden (Spalte "arc sec.") wäre ideal.

Links: Ein Beispiel für sehr gutes Seeing, hier rot markiert. Anfangs nützt es wegen der Bewölkung freilich nichts.
Den Zeitpunkt der Kulmination nennt unter anderem die ausgezeichnete und vielseitige Astro-Software Guide. Sie verrät Ihnen vieles mehr - etwa die Lage des Mondterminators, die Stellung der Jupitermonde, die Sichtbarkeit des Großen Roten Flecks oder der Albedostrukturen auf Mars. Planetenfotografen setzen auch auf das kostenlose Programm Winjupos.
Fokussieren
Vor der Aufnahme muss man peinlich genau scharfstellen. Man orientiert sich dabei zumeist an kleinen Details, die offenbar nur bei perfekter Scharfstellung sichtbar werden. Beim Saturn wird das z.B. die Cassini-Teilung sein, beim Jupiter sind es Einzelheiten in den Wolkenbändern. Beim Mars ist das Fokussieren gar nicht einfach. Überhaupt fällt es umso schwerer, je größer die Luftunruhe gerade ist.

Mit der Hand geht das Fokussieren schlecht, weil jede Erschütterung das Bild wanken lässt. Ein wackliges Bild kann man auf dem Computermonitor aber nicht auf seine Schärfe hin beurteilen. Ich empfehle daher elektrische Fokussierer.
Der nachträglich gekaufte Meade-Fokussiermotor erfüllt diesen Zweck. Er funktioniert analog und wird von einer speziellen Handbox aus gesteuert. Ein selbstgebauter analog-digital-Wandler erlaubt mir aber sogar den Anschluss ans Notebook. Das ist wichtig, wenn ich das Teleskop beim Fotografieren bzw. Filmen fernsteuern will.
Belichtungszeit
Außerdem wird man eine möglichst kurze Belichtungszeit anstreben, um die Luftturbulenzen während jeder einzelnen Belichtung einzufrieren. Zumindest, wenn man kann:
Bestimmend beim hochauflösenden Fotografieren ist nämlich nicht die Gesamthelligkeit eines Objekts, sondern dessen Helligkeit pro Flächeneinheit:

Merkurs Oberfläche ist im Schnitt sechsmal heller als die des Vollmonds, die Venus strahlt 10 mal so hell wie der Mond. Beim Mars muss man von der Hälfte, beim Jupiter schon von einem Sechstel der Mondhelligkeit ausgehen. Beim Saturn ist es gar nur ein Zwanzigstel.

Natürlich kann man dieses Problem mit einer höheren ISO-Einstellung lösen. Allerdings wird das Bild dabei merklich schlechter. Jede Kamera hat da ihre eigenen Grenzen. Am besten ist, man experimentiert.
Stacking
Im folgenden beschreibe ich das Stacking mit der Software AutoStackert. Alternativ mag man die ebenfalls kostenlosen Stacking-Programme Avistack oder Registax versuchen.

Dabei ist es an sich egal, ob Sie die Kamera - wie ganz oben beschrieben - im Videomodus betrieben, hunderte Einzelbilder geschossen oder die Bilder aus dem LiveView extrahiert haben. Autostackert akzeptiert z.B. AVIs. Liegt Ihr Video in einem anderen Format vor, konvertieren Sie es mit FormatFactory oder einem ähnlichen Programm. Natürlich lässt sich Autostakkert auch mit JPGs füttern.

Bei Planetenvideos wählt man hier die Einstellung "Planet".
Ein Einzelbild ist wenig ansehnlich. Stacking-Software wie Autostackert legt die Frames des AVIs oder die JPGs gleichsam übereinander und erstellt so ein besseres Bild.
Zu diesem Zweck muss man auf einem qualitativ möglichst guten Frame bzw. JPG zunächst Alignment Points definieren.
Dann wird das Ausgangsmaterial von der Software analysiert. Sie erkennt, welche Bilder bzw. Frames gut sind, und welche von der Luftunruhe deformiert wurden. Man legt anschließend fest, wo die rote Linie gezogen werden soll. Entscheidet man sich z.B. für 33 Prozent, wird nur das beste Drittel aller Frames für das Stacking verwendet.
Nach erfolgtem Stacking liegt ein Summenbild vor. Es mangelt ihm wahrscheinlich an Schärfe.

Im folgenden geht es vor allem darum, das Bild zu schärfen.
Weitere Bearbeitung
Jetzt kommt z.B. Registax zum Einsatz. Auch diese kostenlose Software kann Stacken. Wir verwenden hier aber andere Funktionen. Dazu ziehen wir das Summenbild ins geöffnete Programmfenster.
RGB-Align
Unsere Lufthülle bricht das Licht der Himmelskörper ein wenig nach oben. Je tiefer sie über dem Horizont stehen, desto ausgeprägter der Effekt. Dabei ist es wie beim Prisma: Blaues Licht wird stärker gebrochen als rotes. Bei hoher Vergrößerung zeigen die Planeten daher unten einen roten, oben einen blauen Rand.

Mit der Funktion RGB-Align bringen wir verschobene Lichtanteile zur Deckung. Wir ziehen eine grüne Box um das Objekt und wählen dann "Estimate". In Autostakkert 2.6 lässt sich diese Funktion bereits einstellen. Dann erspart man sich diesen Schritt in Registax, das allerdings viel mehr Einstellmöglichkeiten bietet.
Noch besser wäre es, die Farbanteile schon vor Erreichen der Kamera zur Deckung zu bringen. Diesem Zweck dient ein Atmospheric Dispersion Corrector.
Helligkeit und Kontrast


Meist will man mehr Kontrast, um Details herauszuarbeiten. Dafür wird dann die Helligkeit oft zurückgenommen.

Entstehen helle Flächen ohne interne Strukturen, hat man es allerdings übertrieben.
Schärfen



Das eigentliche Highlight von Registax ist die ausgeklügelte Schärfefunktion. Die Regler schärfen, von oben nach unten, immer größere Details. In dieser Reihenfolge zieht man sie nach rechts.

Dabei entstehen Artifakte, die man durch die Erhöhung des Wertes "Denoise" (Pfeil) wieder reduziert. Oft reicht dazu die Denoise-Box über dem ersten Schärferegler.



Je mehr Frames für das Summenbild ausgewählt wurden, desto stärker wird man in der Regel nachschärfen können.

Ziel ist ein Bild mit vielen klar umrissenen Details - ohne Spuren von Rauschen bzw. "Körnung". Besteht das Ausgangsmaterial aus JPGs, darf man sich hier aber keine Wunder erwarten.
Weitere Funktionen
Registax bietet einige weitere interessante Funktionen. So lässt sich das Bild drehen oder bis zum Faktor 2 vergrößern. Außerdem kann man die Kolorierung anpassen.

Vergleich: CCD - DSLR
Links sehen Sie die fertige Venus-Aufnahme mit der DSLR, rechts eine am gleichen Tag mit der CCD-Kamera (NexImage5) gewonnene.
Darks nötig?
Wer im Sekundenbereich belichten muss - z.B., um Uranus und Neptun mit deren Monden einzufangen - braucht neben den beschriebenen "Lightframes" des Objekts auch dunkle Referenzaufnahmen: die "Darkframes". Man schießt sie am besten gleich nach den Lightframes, und zwar mit selber ISO-Einstellung, selber Belichtungszeit und bei selber Temperatur. Allerdings mit dem Objektivdeckel am Rohr.

Autostakkert und Registax können diese Darkframes von den Lightframes abziehen. So wird das Kamerarauschen reduziert. Das Verfahren ist aus der Deep-Sky-Fotografie bekannt.
 
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