Astrofotografie mit leichtem Gepäck

Astrofoto-Ausrüstung für die Flugreise

Kamera

Als Kamera verwende ich meine gute alte Sony NEX-5R, wo ich über das E-Bajonett diverse gute alte manuelle Objektive (“Altglas”) anschließen kann.

Als Neuerwerbung habe ich in 2017 aus dem Nachlass eines Astro-Kollegen günstig eine astro-modifizierte Canon EOS 600D erstanden. Diese hat den großen Vorteil, dass sie als “Astro Mainstream” anzusehen ist. Sie kann über ein USB-Kabel mit einem Windows-Computer verbunden werden und von so mächtiger und kostenloser Software wie APT gesteuert werden.

Nachführung

Für die Nachführung habe ich mir 2012 einen NanoTracker angeschafft, um auch bei weiten Flugreisen (Südafrika) eine mobile Nachführungsmöglichkeit für meine Astro-Aufnahmen mit dem Fotoapparat (Sony NEX-5R) bzw. meiner neu erstanderen DSLR Canon EOS 600D zu haben.

Alternativen zur Nachführung mit NanoTracker wären:

  • Vixen Polarie  (teuerer)
  • Skywatcher Star Adventurer  (schwerer)
  • Skywatcher Star Adventurer Mini (warum nicht? neu und klein)
  • iOptron Skytracker (alt, schwer)

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Stromversorgung

Den elektrischen Strom bekommt der NanoTracker über ein separates Kästchen mit 3 AA-Akkus.

Die Teile und das Gewicht

Als Flugreisegepäck ist das Gewicht besonders wichtig:

  • Der NanoTracker: Gewicht 384 g, Traglast 2 kg, PreisEuro 289.-
  • Die Akku-Einheit (mit Akkus): 163 g
  • Ein Kugelkopf Sirui E10:  263 g   (Euro 94,-)
  • Fotostativ Sirui ET-1204:  Gewicht 1048g, Traglast 8kg, Preis 299,- inkl. Kugelkopf
  • Dreiwege-Neiger Rollei MH-4: Gewicht 252 g, Traglast 2,5kg,  Preis Euro 20,–  (alternativ: Star Adventurer Wedge 500g, Euro 71,– )
  • Kamera Sony NEX 5R mit Olympus 135mm: 676 g
  • Kamera Canon EOS 600D mit Olympus 135 mm: 926 g

Aufstellung – Stativ

Die NanoTracker soll auf ein stabiles Fotostativ (Dreibein, Tripod) mit einem Zweiwege-Neiger montiert werden.

Man sagt, dass der Stativkopf exakt waagerecht ausgerichtet sein soll. Das kann ich mit einer kleinen Wasserwaage/Libelle prüfen und ggf. die Stativbeine leicht ‘rauf bzw. ‘runter schieben.

Das Sirui ET-1204 (ET = Easy Traveller) ist aus leichtem und stabilen Carbon (1048g) und lässt sich mit den vierteilig ausziehbaren Beinen auf eine Packlänge von 42 cm  zusammenschieben.

Wenn ich die Mittelsäule unten am Haken noch mit ordentlich Gewicht beschwere, wird das leichte Reisestativ noch standfester.

Dann kann der Neiger (bzw. die Wedge) und der NanoTracker auf den Stativkopf gesetzt werden und bereits am Tage eine grobe Ausrichtung nach Norden und auf die Polhöhe (geografische Breite) vorgenommen werden.

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Zweiwege-Neiger

Es ist günstig, auf das Fotostativ einen Neigekopf zu montieren, damit kann eine Pol-Ausrichtung einfacher vorgeommen werden: Eine Achse = Polhöhe, zweite Achse = Azimuth (Himmelsrichtung).

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Wenn man eine besonders genaue Pol-Ausrichtung vornehmen will (z.B. mit dem QHY PoleMaster s.u.), ist es noch praktischer, statt eines schlichten Neigekopfs (s.o.) eine sog “equatorial wedge” (z.B. SkyWatcher Star Adventurer Wedge)  zu verwenden. Damit lassen sich bequemer und feinfühliger kleine Korrekturen der Polhöhe und des Azimuts erreichen.

Einnorden – Polar Alignment

Einnorden mit iPhone-App

Der NanoTracker hat kein Polsucher-Fernrohr, sondern hat nur ein kleines Peil-Loch, mit dem man eine grobe polare Ausrichtung hinbekäme.

Ich nehme die polare Ausrichtung immer schon am Tage mit einer iPhone-App vor. Dazu benutze ich eine Virtual Reality Planetariums-Software, die auch das äquatoriale Koordinatennetz anzeigt und in der Mitte ein Fadenkreuz oder Telrad zeigt.

Da NanoTracker und iPhone große plane Flächen haben, kann ich sie so gut bündig ausgerichten und sicher mit einem starken Gummiband verbinden.

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Einnorden mit QHY PoleMaster

Wenn es dunkel ist und die ersten Sterne erscheinen, kann ich eine sehr genaue Ausrichtung mit meinem QHY PoleMaster vornehmen, für den ich einen Adapter auf 3/8-Zoll Fotogewinde erstanden habe.

In dem Gesichtsfeld des PoleMaster von 11° x 8° ist dann Polaris und ein paar dunklere Sterne in der Nähe bereits zu sehen. Es kann also die Pol-Ausrichtung per Software losgehen.

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Nach der parallaktischen Ausrichtung solle der NanoTracker festgeschraubt werden und dann nicht mehr anstossen werden.

Digital-Kamera auf dem NanoTracker mit Kugelkopf

Nach erfolgter Polausrichtung, die mit der Star Adventurer Wedge noch feinfühliger möglich war, wird nun der PoleMaster abgeschraubt und die Digitalkamera Sony NEX-5R bzw. Canon EOS 600D mit einem Kugelkopf aufgeschraubt.

Jetzt brauche ich nur noch sternklares Wetter, um die Probe am echten Sternhimmel zu machen.

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Sony NEX-5R auf NanoTracker mit Sky Watcher Wedge

Ausrichten des Gesichtsfelds auf das Beobachtungsobjekt (sog. “Framing”)

Der auf den NanoTracker aufgeschraubte Kugelkopf lässt eine ganz flexible Ausrichtung der Kamera auf ein gewünschtes Beobachtungsobjekt zu. Allerdings bedeutet diese Flexibilität, dass beide Achsen (Rektaszension und Deklination) gemeinsam auf das Ziel hinbewegt werden. Einfacherer wäre eine Ausrichtung des Gesichtsfeldes (Framing) mit einem kleinen Zwei-Wege-Neiger, um so die Bewegung in beiden Achsen getrennt vornehmen zu können. Allerdings müsse so ein Zwei-Wege-Neiger ganz flexibel in alle Richtungen um 360° beweglich sein, ohne dass irgendwelche Teile an den NanoTracker stossen. Ausserdem sollte so ein Teil klein (Hebelwirkung) und leicht (Gesamttraglast) sein.

Hier der Manfrotto 3-Wege-Neiger 460MG:

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Dreiwege-Neiger Manfrotto 460MG

Digital-Kamera auf dem NanoTracker mit Drei-Wege-Neiger

Nach erfolgter Polausrichtung, wird nun der PoleMaster abgeschraubt und die neue Digitalkamera Canon EOS 600D mit dem Manfrotto Drei-Wege-Neiger aufgeschraubt.

Jetzt brauche ich nur noch sternklares Wetter, um die Probe am echten Sternhimmel zu machen.

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Canon EOS 600D auf Manfrotto 460MG Drei-Wege-Neiger und NanoTracker

Framing mit Hilfe von Plate Solving

Im Gegensatz zu meiner Sony NEX-5R kann die Canon EOS 600D mit sehr vielen Funktionen per Windows-Computer gesteuert werden. Mit Hilfe der Software APT kann ich z.B. Einzelaufnahmen schießen und diese sofort d.h. innerhalb von Sekunden “Plate Solven” d.h. die Rektaszension und Deklination des Bildmittelpunkts feststellen.

Aus den Abweichungen der Koordinaten zum Ziel-Objekt kann ich sofort die nötigen Korrektur- Bewegungen ermitteln und diese manuell und feinfühlig mit dem Drei-Wege-Neiger ausführen. Erneut schiesse ich ein Foto und Plate Solve dieses in APT. Dies wiederhole ich solange bis das Ziel-Objekt schön mittig in Gesichtsfeld der Kamera steht.

Genauigkeit der Nachführung mit NanoTracker

Bisher hatte ich mit meiner Sony NEX-5R maximal 30 Sekunden belichtet und dabei Objektive von 16mm (Zenitar – z.B. Perseiden), 24mm (Vivitar – z.B. Nordlicht) und 50mm (Olympus – z.B. Magellansche Wolke) benutzt. Da war die Nachführgenauigkeit des NanoTracker überhaupt kein Problem.

Aber die Anforderungen an die Genauigkeit sind bei mir durch zwei Entwicklungen gestiegen:

  1. Ich habe ein Objektiv mit wesentlich längerer Brennweite bekommen: Takumar 135mm f/3.5 (neu: Olympus E.Zuiko 135mm f/3.5).
  2. Ich habe auch herausgefunden, wie ich mit meiner Sony NEX-5R länger als 30sec belichten kann. 30sec maximal macht die Sony per Programm mit Smart Remote, Langzeitbelichtung geht dann mit Bulb und einem Infrarot-Fernauslöser
  3. Schließlich bin ich von Sony auf eine Canon Kamera gewechselt, mit der ich per Software praktisch alle Funktionen steueren und mit anderen integrieren kann, so dass in der Tat die Grenzen nur noch durch  die Genauigkeit der Nachführung gesetzt werden.

Probefotos am 21.7.2017

mit meiner Sony NEX-5R und dem 135mm Objektiv bei 120sec Belichtung: Das Gesichtsfeld des 135mm-Objektivs mit dem APS-C-Sensor ist ca. 9,9 Grad mal 6,6 Grad. Die Kamera ist ungefähr horizontal ausgerichtet und zeigt auf das Sternbild Schwan. Der helle Stern links ist Alpha Cyg (Deneb), rechts Gamma Cyg.

Mit Nachführung durch NanoTracker sind die Sterne praktisch punktförmig (Deklination 40-45 Grad). Beim Hineinzoomen wird dann die Qualität der Optik sichtbar (Koma etc.).
Ohne Nachführung bekomme ich die Sterne als richtige Striche.

Bild mit Nachführung durch NanoTracker (120 sec, 135mm)    DK_20170721_01769.jpg

120 sec with NanoTracker

Das gleiche Bild (120sec, 135mm) ohne Nachführung        DK_20170721_01770.jpg

120 sec without tracker

Astrofotografie – Überblick und Begriffe

Ausgangspunkt meiner astronomischen Bemühungen

Als Amateurastronom möchte ich nicht nur visuell beobachten, sondern meine Beobachtungen auch gerne fotografisch festhalten.
Besonders interessant finde ich die Tatsache, dass ich auf einem Foto mehr sehen kann als mit bloßem Auge (dunklere Objekte, Farben,…).

Im Einzelnen habe ich für die Astrofotografie folgendes beschrieben:

  • Liste meiner Geräte (Equipment)
    • Montierung (Stativ etc.)
    • Kamera / Sensor
    • Fernauslöser (Remote Control,…)
    • Optik / Objektiv
  • Liste meiner Software
  • Liste von Tätigkeiten / Funktionen
    • Beobachtungsplanung
      • welche Objekte
      • welches Gerät
      • wann
      • wo  (Beobachtungsort  (Sichtfeld, Lichtverschmutzung, geografische Breite,…)
    • Fokussieren
    • Suchverfahren – Ponting  (Sucher, Leuchtpunkt, GoTo,…)
    • Nachführung – Tracking – Guiding
    • Bildbearbeitung
  • Begriffsklärungen

 


Astrofotografie: Begriffe – Jargon

Wie häufig bei Spezialgebieten werden auch bei den erfahrenen Amatuerastronomen viele schöne Spezalbegriffe und Abkürzungen verwendet, die ein Einsteiger vielleicht nicht immmer gleich richtig versteht.

  • Lucky Imaging: Um der Luftunruhe ein Schnäppchen zu schlagen, macht man viele sehr kurz belichtete Aufnahmen (etwa 1/100 sec) und verwendet dann die wenigen Aufnahmen mit gutem “Seeing” zum Stacken…
  • Pretty Pictures: Leicht abwerted für “der macht keine wissenschftlichen Fotos”, sondern “nur” etwas, was schön aussieht
  • Tracking: Nachführung
  • Guiding
  • Pointing-Modell
  • DMK
  • ASI: USB-Kameras von der Firma ZW Optical
  • LX200
  • Seeing
  • fokal / afokal
  • xyz

 

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Kamera bzw. Sensoren für Astrofotografie

Astrofotografie kann man heutzutage ganz einfach mit “normalen” digitalen Kameras (z.B. Canon, Nikon, Sony, Panasonic u.a.) machen.

Eine sehr niedrige Einstiegschwelle bietet die sog. afokale Fotografie, wo eine Kamera mit ihrem Objektiv direkt hinter das Okular eines Fernrohrs gehalten wird. Klassischerweise verwenden die “Profis” aber die sog. fokale Fotografie, wo der Sensor einer Kamera in die (primäre) Fokalebene eines Fernrohrs plaziert wird.

Weiterhin werden seid einiger Zeit auch kleine Video-Kameras eingesetzt, die aber keinen Bildspeicher haben, sondern ihr Bild immer an einen PC liefern müssen.
hatte ich mir (als “Sensoren“) angeschafft:

Optiken

Als Optiken für die Sony habe ich verschiedene Möglichkeiten (Festbrennweiten mit Adapter auf E-Mount) –> DLSR-Objektive

  • Olympus G.ZUIKO AUTO-S  f=50mm, 1:1,4  (leichtes Tele z.B. für die Große Magellansche Wolke)
  • Vivitar AUTO WIDE-ANGLE f=24mm, 1:2 (Weitwinkel, z.B. für Polarlichter, die Milchstraße etc.)
  • MC Zenitar-M f=16mm, 1:2,8 (Überweitwinkel “FISH-EYE” z.B. für die Perseiden)
  • Asahi Optics Takumar f=135, 1:3,5
  • LidlScope 70/700 “SkyLux”  (z.B. für Sonnenbeobachtung)
  • Russentonne Rubinar f=500, 1:5.6   —> schlechte Qualität –> verkauft
  • und seit dem 1.11.2016 auch noch die sog. “Wundertüte” Beroflex, aber mit f=300mm, 1:4,0

Als Optiken für die Altair GP-CAM habe ich erst einmal:

  • Die mitgelieferte sog. “Meteorlinse”: This is a CS lens f=2.1mm    f/1.6   FOV 150 Grad
  • Eine zusätzlich als Sucher gekaufte f=12mm  f/1.2  FOV 17 x 22 Grad

Fernauslöser – Remote Control – für die Sony NEX-5R

In der Astrofotografie ist es erforderlich die Kamera erschütterungsfrei auszulösen.Das kann mit Hilfe spezieller Gerate (Fernauslöser) oder auch per Software von einem Computer erfolgen.

Außerdem kann es sinnvoll sein auch weitere Funktionen der Kamera per Software “Remote Control” zusteuern.

Fokussierung

Wir müssen das Teleskop bzw. das Foto-Objektiv so einstellen, das der Fokus genau in der Bildebene liegt und die astronomischen Beobachtungsobjekte “scharf” sind.

Astrofotografie für Einsteiger: Wie fokussiere ich mein Bild?

Montierungen – Stative – Nachführung

Zur Nachführung bei der Astrofotografie gibt es viele Möglichkeiten

Auffinden von Beobachtungsobjekten – Sucher

Oft ist es garnicht so einfach das gewünsche Beobachtungsobjekt im Gesichtsfeld von Kamera oder Teleskop einzustellen.

Beobachtungsorte – Lichtverschmutzung

Beobachtungsplanung

Welche Beobachtungsobjekte mit welchem Gerät zu welcher Zeit an welchem Ort?

Astrofotografie für Einsteiger: Welche Objekte kann ich fotografieren?

Bildbearbeitung

  • Stacken
  • Stretchen
  • Farbstich
  • Vignettierung
  • Farbrauschen
  • Gradienten
  • xyz

Meine Artikel zum Thema Astronomie

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Astronomie: Parkplätze an der A24 für astronomische Beobachtungen

Ort für Auto und Teleskop

Für astronomische Beobachtungen, speziell für Astrofotografie, muss man wohl die Dunstglocke von Hamburg verlassen, es sei denn, man möchte stundenlang mit teuren “Narrow Band” Filtern belichten.
Wenn ich meine schwere Astro-Ausrüstung schon mal ins Auto einpacke, möchte ich am liebsten zu einem schönen dunklen Platz hinfahren, bei dem ich direkt neben meinem parkenden Auto die Geräte aufbauen kann – Bitte nicht noch 500 m Fußweg durch einen dunklen Wald.

Die Autobahn A24 von Hamburg Richtung Berlin scheint sehr geeignet, weil sie zwischen Sukow und Putliz durch ein Gebiet mit sehr geringer “Light Pollution” führt.

Zum Thema Lichtverschmutzung habe ich einen separaten Artikel.

Projekt “Autobahnparkplatz A24”

Autobahnraststätten und Autobahntankstellen kommen nicht infrage, da dort mit viel hellem Licht zu rechnen ist. Ideal wäre ein alter, “klassischer” Parkplatz ohne beleuchtetes Toilettenhäuschen. Mein erstes Projekt für auswärtige astronomische Beobachtungen ist also “Autobahnparkplatz A24”:

Autobahnparkplatz Hahnenkoppel

Wenn man die A24 vom Horner Kreisel aus gen Osten fährt, ist der erste Kandidat für Astronomie der Parkplatz “Hahnenkoppel”, kurz vor der Ausfahrt “Witzhave”.

Von meiner Wohnung:   23,9 km  d.h.  26 Minuten ohne Verkehr

GPS: 53°34’03.7″N 10°18’15.5″E       Google Maps:  http://www.google.com/maps?q=53.567692,10.304312

Beschreibung:

  • Autobahn A24, Parkplatz Hahnenkoppel

    A24 Rechts der Schotterplatz

    Der Parkplatz ist sehr klein, d.h. schnell sind alle offiziellen Stellplätze belegt. Es gibt einen kleinen “Schotterplatz”, wo man Auto plus Teleskop hinstellen könnte; das ist ganz hinten rechts ein paar Meter abseits vom Asphalt (Foto 1).

  • Sichtfeld: Blick nach Süden recht gut, nur  in gewisser Entfernung einige Bäume

 
 
 
 
 
 

  • Autobahn A24, Parkplatz Hahnenkoppel

    A24 Toilettenhäuschen

  • Lichtquellen:  Im vorderen Teil des Parkplatzes befindet sich ein Toilettenhäuschen, beleuchtet durch eine hohe Vierer-Lampe (Foto 2)

 

Autobahnparkplatz Wittenburger Land

Dies ist ein neu errichteter Autobahnparkplatz (Jan. 2014) kurz hinter der Ausfahrt Wittenburg. Als Transitautobahn durch die DDR durften an der A24 nur wenig Parkplätze gebaut werden.

Von meiner Wohnung:   82,8 km  d.h.   60 Minuten ohne Verkehr

GPS: 53°29’40.2″N, 11°07’34.1″E     Google Maps: http://www.google.com/maps?q=53.494514,11.126136

Beschreibung:

  • Picknikplätze

    A24 Picknikplätze

    Der Parkplatz ist mittelgroß. Es befinden sich mehrere Picknick-Plätze (Tisch und Bänke) in kurzer Distanz, die auch für Astronomie geeignet sind.

  • Sichtfeld nach Süden ist im hinteren Teil des Parkplatzes teilweise durch Bäume in der Nähe eingeschränkt.
  • Parkplatz Wittenburger Land

    A24 Parkplatz Wittenburger Land

    Lichtquellen: Im vorderen Teil des Parkplatzes befindet sich ein Toilettenhäuschen, das durch vier nicht so hohe Lampen beleuchtet ist (Foto 3).

 

 

Autobahnparkplatz Schremmheide

A24 Schremmheide

A24 Schremmheide

Kurz hinter der Ausfahrt “Hagenow” befindet sich der Parkplatz Schremmheide.

Von meiner Wohnung:  95,1 km   d.h.    1 h  3 min ohne Verkehr

GPS:53°27’43.3″N 11°20’31.8″E Google Maps:  http://www.google.com/maps?q=53.462037,11.342175

Beschreibung:

  • Der Parkplatz ist mittelgroß. Es befinden sich mehrere Picknick-Plätze (Tisch und Bänke) in kurzer Distanz, die auch für Astronomie geeignet sind.
  • Sichtfeld nach Süden ist gut.
  • Lichtquellen: Im vorderen Teil des Parkplatzes befindet sich ein Toilettenhäuschen, das durch vier nicht so hohe Lampen beleuchtet ist.

Autobahnparkplatz Blievensdorf

A24 Parplatz Blievensdorf

A24 Parkplatz Blievensdorf

Von meiner Wohnung:   119 km,    Fahrzeit: 1 h 14 min ohne Verkehr
GPS:  53°22’12.8″N 11°39’03.0″E   Google Maps:  http://www.google.com/maps?q=53.370090,11.651696

  • Es ist alter einfacher Parkplatz. Es befinden sich dort einige Picknickplätze (Tisch und Bänke) und man kann direkt daneben parken.
  • Sichtfeld nach Süden gut
  • Lichtquellen:  keine
  • Toilettenhäuschen: Nur ein “Dixi-Klo”

Autobahnparkplatz Putliz

A24 Parkplatz Putliz

A24 Parkplatz Putliz

Kurz vor der Ausfahrt “Putliz” befindet sich der alte einfache Parkplatz Putliz.

Von meiner Wohnung: 149 km      1h 33min  ohne Verkehr

GPS:   53°17’05.9″ N 12°04’19.8″ E        Google Maps: http://www.google.com/maps?q=53.284464,12.073387

  • Putlitz ist ein einfacher alter kleinerer Parkplatz
  • Sichtfeld nach Süden durch Wald eingeschränkt   (ggf. muss man die Ausfahrt Putliz nehmen und ein paar Kilometer südlich aus dem Wald raus:  http://www.google.com/maps?q=53.278643,12.062525 )
  • Lichtquellen: keine
  • Toilettenhäuschen, nur ein unbeleuchtetes “Dixi”

Autobahnparkplatz Dorngrund

A24 Parkplatz Dorngrund

A24 Dorngrund: beleuchtetes Toilettenhäuschen

Von meiner Wohnung:  166 km,   1 h 36 min ohne Verkehr

GPS:   53.2635 12.1427       Google Maps:  http://www.google.com/maps?q=53.263569,12.142798

A24 Dorngrund - Wiese hinter dem Toilettenhäuschen

A24 Dorngrund – Wiese hinter dem Toilettenhäuschen

  • Moderner, mittelgroßer Parkplatz
  • Sichtfeld direkt nach Süden etwas eingeschränkt (Südost und Südwest geht)
  • Lichtquellen: vier normale Lampen um das Toilettenhäuschen
  • Toilettenhaus: modern, dahinter ein Wiesenbereich mit Windrädern