Gehört zu: Astronomie
siehe auch: Sternhaufen, Galaxien, Sternbilder, Nebel, Helligkeit, Flächenhelligkeit, Kugelsternhaufen, Asterismen, Zodiakallicht
Stand: 1.2.2022
Fragestellung: Welche Objekte?
Als Anfänger in der Astrofotografie suche ich nach ersten Beobachtungsobjekten, die ich mit meiner einfachen Ausrüstung erfolgreich fotografieren kann, um beeindruckende “Pretty Pictures” zu erhalten auf die ich stolz sein kann.
- Welche Himmelsobjekte kann ich mit meiner Gerätschaft sinnvoll und erfolgreich fotografieren?
- Was ist möglich? Was bringt mir persönlich ein Erfolgserlebnis?
- Von welchem Ort aus kann ich das beobachten?
- Zu welcher Zeit kann ich das beobachten?
Gute Anregungen bekommt man, wenn man einfach einmal anschaut, was andere fotografiert haben z.B. bei Astrobin: welche schönen Beobachtungsbjekte haben andere mit f=135mm fotografiert?
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Typische Beobachtungsobjekte
Tabelle 1: Erste Beobachtungsobjekte für meine Überlegungen etwa folgende:
Objekt |
Größe |
Helligkeit |
Typ |
Bemerkungen |
LMC |
11° x 9° |
|
Galaxie |
Südliche Hemisphäre |
Polarlicht |
90° |
|
Atmoshäre |
Weitwinkel f=24mm, und Video |
Milchstrasse |
180° |
|
Galaxie |
Mosaik mit f=24mm |
Meteor |
10°-15° |
|
Atmoshäre |
schnell bewegt |
Sternbilder |
|
|
Sternbild |
Einzelne Serne |
M31 |
189′ x 62′ |
13,5m Fläche |
Galaxie |
Andromeda Galaxis |
Plejaden |
110′ |
2,86-5,65m |
Offener Sternhaufen |
Einzelne Sterne – Offener Haufen |
Sonne |
30′ |
sehr hell |
Planetary |
Solarfilter erforderlich |
Mond |
30′ |
hell |
Planetary |
|
Arten von Beobachtungsobjekten
Um die Beobachtungmöglichkeiten mit meinen Instrumenten und an meinem Standort (Lichtverschmutzung, Hamburg Innenstadt) zu beurteilen und ggf. zu planen (Beobachtungsplanung) ist es sinnvoll eine Gruppierung nach für die Beobachtung relevanten Eigenschaften vorzu nehmen:
Grundlagen: Größe, Helligkeit und Bewegung
Je nach dem, über was für Gerät man verfügt und wie die Sichtbedingungen sind, sind ganz verschiedene Beobachtungsobjekte möglich bzw. nicht möglich.
Drei Punkte sind von primärer Bedeutung:
- Größe des Objekts – z.B. der Andromedanebel ist 189 x 62 Bogenminuten groß. Wenn man ihn komplett fotografieren will, braucht man kurze Brennweiten (s.u.). Planeten sind sehr klein und benötigen längere Brennweiten
- Helligkeit des Objekts – Sonne und Mond sind immer hell genug, Fixsterne sind punktförmig und auch hell (aber: Grenzgröße), flächenhafte Objekte erfordern besondere Überlegungen
- Bewegung des Objekts: Meteore, Strichspuraufnahmen vs. Aufnahmen mit Nachführung
Größe (Fläche) eines Objekts – Gesichtsfeld
Ich möchte das betreffende Objekt komplett auf mein Foto bekommen und es soll sich natürlich schön “fett” in der Mitte zeigen. Also muss mein Gesichtsfeld (FoV Field of View) zum Objekt passen.
Die Größe des Gesichtsfelds ergibt sich aus der Sensorgröße der Kamera (APS-C: 23,5 x 15,6 mm) und der Brennweite meiner Optik.
Tabelle 2: Größe des Gesichtsfeldes (FoV)
Sensorgröße mm
(APS-C) |
Brennweite mm |
Gesichtsfeld |
Mögliche Objekte |
23,5 x 15,6 |
700 |
115′ x 76′ |
Sonne, Mond |
|
600 |
2,2° x 1,5° |
|
|
400 |
3,4° x 2,2° |
M31 Andromeda |
|
300 |
4,5° x 3,0° |
M31 Andromeda, Asterismen |
|
135 |
9,9° x 6,6° |
Sternbild Lyra, Große Magellansche Wolke |
|
50 |
40° x 27° |
Sternbilder |
|
24 |
52° x 36° |
Milchstraße, Polarlicht |
|
16 |
72° x 52° |
Meteorstöme |
Helligkeit eines Objekts
Punktförmige Lichtquelle
Die Helligkeit eines astronomischen Objekts so wie es bei uns zu beobachten ist (“scheinbare Helligkeit“), ist physikalisch eigentlich nichts anderes als der ankommende Lichtstrom auf der Fläche der Aufnahme-Optik (gemessen in lux).
Die scheinbare Helligkeit eines punktförmigen Objekts (Stern) misst der Astronom in “Magnituden”, abgekürzt “m” oder auch “mag”. Diese astronomische Skala ist logarithmisch skaliert und definiert historisch die hellen Sterne mit 1. Größenklasse (1 mag) und die gerade noch sichtbaren Sterne mit 6. Größenklasse (6 mag), wobei der Helligkeitsunterschied ein Faktor 100 sein soll.
- Ein Stern der Größenklasse 1 möge einen Lichtstrom von Φ1m bei uns abliefern, ein Stern der Größenklasse 6 einen Lichtstrom von Φ6m.
- Dann ist die Skalierung festgelegt durch: Φ1m/Φ6m = 100
- Als logarithmische Skala ergibt sich daraus: m1 – m2 = -5 * lg( Φ1/Φ2 ) / lg (100) = -2,5 * lg( Φ1/Φ2 )
Praktisches Beispiel: Gewinn an Größenklassen mit einem 70mm Refraktor gegenüber dem bloßen Auge:
- Die Lichtströme sind proportional der Größe der lichtsammelnden Fläche; also Φ1/Φ2 = 70*70/5*5 (Annahme: Augenpupille 5mm, Austrittspupille des Refraktors <= 5mm).
- Das ergibt einen Gewinn an Größenklassen von: 2,5 * lg(702/52) = 2,5 * lg 196 = 5,73
- Wenn ich mit bloßem Auge eine Grenzgröße von 5 mag hätte, würde ein 70mm-Teleskop eine Grenzgröße von 10,73 mag haben.
Physikalische Maßeinheit für den Lichtstrom: lux
Umrechnung: mag = -2.5*lg(Φ) – 14.2064 where Φ is in lux.
Tabelle 3: Beispiel zur Umrechnung Lux in Magnituden
Φ [lux] |
mag |
2,077*10-6 |
0,00m |
8,268*10-7 |
1,00m |
8,268*10-9 |
6,00m |
Flächige Lichtquelle
Bei einem flächigen Objekt hat man eine “Gesamthelligkeit” und eine “Leuchtdichte” Lv (auch Flächenhelligkeit, engl. Luminance)
Physikalische Maßeinheit: cd / m2
Astronomische Maßeinheit: mag/arcsec2 bzw. mag/arcmin2
Oder auch: Die Einheit S10 beschreibt die Helligkeit als Anzahl von Sternen der Helligkeit 10 mag innerhalb eines Quadratgrads.
Beispiel: Schwächste Helligkeit des Nachthimmels unter optimalen Bedingungen: 21,6 mag/arcsec² = 2,5 · 10−4 cd/m² = 370 S10 (Wikipedia)
Helligkeit: http://astrofotografie.hohmann-edv.de/grundlagen/flaechenhelligkeit.php
Die Firma Unihedron vertreibt ein Gerät, mit dem man die Himmelshelligeit messen kann (SQM = Sky Quality Meter) Laut Beipackzettel von Unihedron ist [cd/m²] = 10.8 * 104 * 10(-0,4 * [mag / arcsec2])
http://unihedron.com/projects/sqm-l/Instruction_sheet.pdf
Tabelle 4: Beispiel zu Umrechnung SQM in Lv
SQM [mag/ arcsec2] |
Lv [cd/m²] |
22 |
0,172 * 10-3 |
21 |
0,432 * 10-3 |
20 |
1,084 * 10-3 |
19 |
2,723 * 10-3 |
18 |
6,840 * 10-3 |
Beobachtungsobjekt: Sterne
Ohne Nachführung: Strichspuren.
Mit Nachführung:
Beobachtungsobjekt: Sternbilder
Ich finde es auch beeindruckend, mal ein ganzes Sternbild zu fotografieren; z.B. den Großen Wagen, die Leier, den Orion oder auch etwas nicht so bekanntes wie z.B. den Kepheus oder etwas schwieriges wie z.B. den Schützen – oder im Süden das berühmte Kreuz des Südens.
Man nennt das “Wide Field” Astrofotografie…
Beobachtungsobekt: Asterismen (Sternmuster)
Von besonderem Reiz finde ich es auch, sog. Asterismen zu fotografieren, das sind kleinere Sternmuster, bei denen die Herausforderung schon ist, sie überhaupt zu finden. Man braucht dann schon ein Teleobjektiv, weil so ein Objekt relativ klein ist, aber es sind punktförmige Sterne (keine flächigen Nebel oder so), die ich also aus der lichtverschmutzten Stadt trotzdem gut fotografieren kann.
Beispiele:
- Little Cassiopeia
- Little Orion
- Kemble’s Kaskade
Beobachtungsobjekt: Sternhaufen
Sternhaufen kann ich noch ganz gut aus der lichtverschmutzten Stadt fotografieren, weil sie nur eine Ansammlung von punktförmigen Sternen sind.
Hierzu habe ich einen eigenen Artikel “Sternhaufen” geschrieben.
Beobachtungsobjekt: Galaxien
Es gibt relativ große Objekte, so ist z.B. der Andromedanebel (M31) scheinbare Größe 189×62 Bogenminuten, Gesamthelligkeit 3,4m, Flächenhelligkeit 13,5m
Sonderfall: Unsere Milchstraße
Sonderfall: Die Große Magellansche Wolke (LMC)
Hierzu habe ich einen eigenen Artikel “Galaxien” geschrieben.
Beobachtungsobjekt: Emissionsnebel, Reflexionsnebel, Planetarische Nebel etc.
Emissionsnebel kan man meist auch gut bei Lichtverschmutzung fotografieren, wenn Narrowband-Filter helfen.
Beobachtungsobjekte in unserem Sonnensystem
Die klassischen Beobachtungsobjekte in unserem Sonnnensystem sind die Planeten. Dazu kommen Kleinplaneten, Kometen, Meteorströme, das Zodiakallicht und natürlich der Mond und die Sonne.
Beobachtungsobjekt: Meteorströme
z.B. die Perseiden
Da man nicht weiss, wann und wo am Himmel der nächste Meteor (Sternschnuppe) erscheinen wird, wird man wohl zu einem Weitwinkelobjektiv greifen und auch etwas länger belichten (z.B. 30 s).
Ein Meteor ist meist recht hell, aber er bewegt sich schnell. Daher erscheint ein Meteor auf einem Foto meist dunkler als die Sterne, weil letztere ja still stehen und ihr Licht für die Dauer der Belichtung z.B. 30sec auf einen Punkt gesammelt wird, während der Meteor in z.B. 1 Sekunde durch das ganze Bild rauscht und damit auf einem Punkt nur wenig Licht hinterlässt.
Beobachtungsobjekt: Planeten & Kleinplaneten
Ein Ziel bei Aufnahmen von Planeten oder Kleinplaneten kann sein, sie einfach nur fotografisch nachzuweisen z.B. auf mehreren Aufnahmen des gleichen Gebiets, wo sie sich dann durch ihre Bewegung verraten. Dafür sind mittelgroße Gesichtsfeder mit entsprechender Vergrößerung angebracht.
Ein anderes Ziel kann sein, einen Planeten als Scheibchen mit detaillierterer Struktur zu zeigen z.B. Jupiter mit seinen Wolkenbändern. Dafür wären starke Vergrößerungen mit entsprechend kleinem Gesichtsfeld erforderlich. Auch gibt es dafür spezielle Aufnahmetechniken…..
Beobachtungsobjekt: Die Sonne & Sonnenfinsternisse & Transits & Halo
Die Sonne muss durch starke Filter stark abgeschwächt werden…
Eine Halo-Erscheinung kann ich mit einem Weitwinkel-Objektiv fotografieren
Beobachtungsobjekt: Der Mond & Mondfinsternisse
Zur Dokumentation einer Mondfinsterniss reicht mein 70/700mm Lidlscope
Um Details auf der Mondoberfläche fotografieren zu können, müsste ich wohl zu längere Brennweiten greifen…
Beobachtungsobjekt: Zodiakallicht
Siehe: Zodiakallicht
Beobachtungsobjekt: Kometen
Schöne große Kometen gab es leider in meiner aktiven Astrozeit nicht. Etwas war schon möglich; siehe: Komenten
Beobachtungsobjekte die zu unserer Erde gehören sind
Beobachtungsobjekt: Nordlicht
Meine ersten Beobachtungen des Nordlichts konne ich 2014 vom Flugzeug aus machen.
Beobachtungsobjekt: Leuchtende Nachtwolken
Im Sommer kann man in Hamburg mit etwas Glück bzw. Beharrlichkeit auch Leuchtende Nachtwolken “NLC” sehen…
Beobachtungsobjekt: Erdsatelliten
Künstliche Erdsatelliten, Iridium-Flash, geostationäre Erdsatelliten, ISS,…
Beobachtungsobjekte: Sonstige
Wetterballons, Erdschattenbogen,…