Sternenhimmelphotos II — Vor Ort

Sternenhimmelphotos II — Vor Ort

Im ersten Teil habe ich über die Vorbereitungen gesprochen und darüber, was ihr benötigen werdet, um den nächtlichen Sternenhimmel abzulichten. Hier geht’s nun um das tatsächliche Belichten.

Vorgehen am ausgewählten Ort

Screenshot der LightPollutionMap
Keine hellen ( gelb, rot) Flatschen in unmittelbarer Nähe? Top! | Screenshot von https://www.lightpollutionmap.info/

Habt ihr euch einen möglichst interessanten und dunklen Ort ausgesucht, stellt sich nun die Frage, was ihr vorhabt. Für eine Astro-Landschaftsaufnahme solltet ihr für einen spannenden Vordergrund sorgen. Ein alter, knorriger Baum, ein Berg, ein Autowrack, eine Scheune, ein Leuchtturm, … Die Möglichkeiten sind endlos und völlig euch überlassen.

Nur wenige Kilometer außerhalb von Leverkusen | 16mm @ f/4, 20 Sekunden, ISO 800

Wollt ihr „nur“ die Sterne ablichten, könnt ihr die Kamera einfach in den Himmel richten. Beides sind verschiedene Spielarten und beide können ihren Reiz haben. In jedem Fall solltet ihr mindestens bis zum Anfang, idealerweise aber sogar bis zum Ende der astronomischen Dämmerung warten, damit möglichst viele Sterne sichtbar werden. Ebenso sind die sinnvollsten Mondphasen Neumond sowie etwa drei bis fünf Tage davor und danach, damit die meisten dunkleren Sterne nicht überstrahlt werden.

Photo eines Teils der Milchstraße
Milchstraßenband ohne Landmarke im Vordergrund

Kameraeinstellungen

Stellt am besten das Kameradisplay noch zuhause oder im Auto auf die dunkelste Beleuchtungsstufe. So ein grelles Licht wie das des Kamera- oder auch Handydisplays versaut die Augen bei jedem Draufblicken erstmal wieder für einige Sekunden bis Minuten. Zeit, die ihr braucht, bis ihr wieder die volle Pracht des nächtlichen Sternenhimels betrachten könnt. Einmal an die Dunkelheit gewöhnt wird es auch einfacher, die Milchstraße oder Sternenbilder überhaupt erstmal zu sehen und den passenden Bildausschnitt zu finden.

Bilder lösche ich nachts übrigens nie noch auf der Kamera. Allein schon, weil das Display so runtergeregelt ist, dass ich die volle Wirkung eines Bildes ohnehin nicht richtig bewerten könnte.

Filter

Keine. UV-Filter, Polfilter, ND-Filter, alles runter, das Lichteinfall blocken könnte. Es gibt Filter, die wohl bei Lichtverschmutzung helfen sollen, den Dunst ein wenig zu lichten. Damit habe ich keine Erfahrung gemacht und die könnten eine Ausnahme darstellen.

Optische Bildstabilisierung

Wenn ihr ein Objektiv mit Bildstabilisierung nutzt, stellt sie am besten aus, bevor ihr die Kamera aufs Stativ schnallt. Einige Objektive haben eine automatische Erkennung für Stative, andere nicht. Bevor das Objektiv versucht, eine Bewegung auszugleichen, die nicht da ist und dadurch Verwackler produziert, schaltet sie lieber gleich manuell aus.

RAW VS JPEG

Zwar gibt es bei aktuellen Kameras teilweise wieder einen Trend, direkt als JPEG aufzunehmen, anstatt das speicher- und bearbeitungsintensivere RAW-Format zu bemühen. In dieser Disziplin wollt ihr aber unbedingt letzteres verwenden: Das Mehr an Bildinformationen pro Farbkanal, die Möglichkeit, den Weißabgleich nachträglich beliebig zu ändern und die höhere Neutralität der Rohdaten im Vergleich zu kamerabestimmt berechneten JPEGs ermöglicht euch deutlich mehr Spielraum.

Weißabgleich

Wo ich gerade beim Weißabgleich war: Ich mag als Voreinstellung an der Kamera Tungsten, also Kunstlicht, sehr gern. Der Kelvin-Wert hierfür liegt irgendwo zwischen 2500K und 3500K. In der Nachbearbeitung pfusche ich daran – dank RAW problemlos möglich – ohnehin immer noch mal rum, zum Betrachten am Kameradisplay ist dieser kühle leichte Blaustich für mich aber sehr hilfreich zum Beurteilen, oft bleibe ich sogar ungefähr in diesem Weißabgleichsbereich.

Blende

Wie im anderen Post geschrieben, solltet ihr die Blende so weit wie möglich öffnen, um mehr Licht einfallen zu lassen. Ob die Maximalöffnung die „Schokoladenseite“ eures Objektivs ist, könnt ihr leider nur durch Ausprobieren herausfinden. Hierbei müsst ihr auf Vignettierung, also Abschattung an den Rändern, Schärfe an den Rändern sowie Koma achten. Zum Testen am besten erstmal den Maximalwert nehmen. Bei den ersten Aufnahmen müsst ihr vermutlich eh nicht direkt etwas Druckreifes zustande bringen und könnt durch trial-and-error lernen.

Tagsüber liegt es normalerweise nahe, eine Blende irgendwo zwischen 8 und 13 für Landschaftsphotos zu verwenden, damit die gesamte Szenerie scharf ist. Besonders bei sehr weitwinkligen Objektiven und bedenkend, dass ihr ohnehin den Nachthimmel als Hauptziel habt, reicht die sehr offene Blende von 4, 2.8 oder noch offener aber vollkommen aus, um für das gesamte Bild eine akzeptable Schärfe zu erreichen. Besonders dann, wenn das interessante Element im Vordergrund – Baum, Gebäude, Berg, … – nicht direkt vor der Linse, sondern ein paar Meter entfernt steht.

Belichtungszeit

Hierzu kursieren viele Regeln im Internet. Die 600er Regel, die 500er Regel, die 300er Regel und zahlreiche Derivate irgendwo dazwischen. Sie alle eint der Rechenweg: Die Regelzahl wird durch die Brennweite dividiert. Bei einer Brennweite von 20mm und vom Kleinbildformat (auch Vollformat, 35mm) ausgehend, käme so bei der 600er Regel z. B. die Zahl 30 raus. Was stellen wir nun damit an? — Das ist die maximale empfehlenswerte Belichtungszeit für noch akzeptabel punktförmige Sterne. Bei den vorsichtigeren 500/450/400/350/300 Regeln sind es entsprechend weniger Sekunden.

Wie viel für euch akzeptabel ist, hängt maßgeblich davon ab, was ihr mit den Bildern vorhabt. Beim pixel peeping, also dem Draufstarren auf Bilder bei 100% Zoom am Monitor daheim, idealerweise mit der Nase direkt vor der Mattscheibe, werdet ihr (fast) immer Probleme feststellen und kein Bild wird gut genug sein können. Für Veröffentlichungen in sozialen Netzwerken oder kleinere Drucke (oder große bei höherer Betrachtungsentfernung) ist es aber schnell recht irrelevant und die Toleranzen sind höher. Ein etwas genaueres Rechenbeispiel dazu, wie viele Pixel pro Sekunde „verschmieren“ ist auf StackExchange (Englisch) zu finden.

Die meisten dieser Faustregeln beziehen sich auf das 35mm-Kleinbildformat. Wenn ihr also z. B. eine APS-C-Kamera oder einen noch kleineren Sensor nutzt, solltet ihr für die Berechnung am besten das 35mm-Äquivalent verwenden. Hierfür spielt der Crop-Faktor eine Rolle: Bei Canon-APS-C-Kameras beträgt dieser beispielsweise 1,6. Ein 20mm-Objektiv an einer APS-C-Kamera sorgt so für denselben Bildausschnitt, den 32mm Brennweite an einer Vollformatkamera hätten (20*1,6). Hier würdet ihr also für die Berechnung nicht 600 (oder kleiner) durch 20 teilen, sondern durch 32 bzw. den entsprechenden Wert für euer Objektiv.

Bei meinem 16mm-Objektiv arbeite ich meist mit Werten zwischen 20 und 35 Sekunden, je nach Bildausschnitt. Bei 20 Sekunden bin ich auf der sicheren Seite und habe kaum „Sternschmierer“, bei 35 Sekunden hängt es davon ab, wie weit vom Polarstern der Ausschnitt ist.

Sonderfall Astro Tracker

Wenn ihr einen Astro Tracker, wie z. B. Vixen Polarie oder iOptron Skytracker verwendet, könnt ihr bei guter Ausrichtung auf den Polarstern bedeutend länger belichten und dadurch auch den ISO-Wert stark herunterdrehen und sauberere Bilder erhalten. Diese Tracker – oder auch Sternennachführungen – sorgen dafür, dass die Kamera mit der Erdrotation gedreht wird, sodass der Bildausschnitt zumindest auf die Sterne bezogen derselbe bleibt. Mit einer solchen Nachführung könnt ihr selbst mit Tele-Objektiv Belichtungen anfertigen, die die Dauer von einer Minute teils deutlich übersteigen. Noch nehme ich nur auf einem feststehenden Stativ auf, eventuell probiere ich diese Technik aber später mal aus.

ISO

Was ihr hier wählt, hängt stark davon ab, wie rauscharm eure Kamera mit höheren ISO-Werten zurecht kommt und wie hell die Umgebung ist. Wenn ihr üblicherweise schon bei ISO 800 zuckende Augenlider kriegt und vor Rauschen scheinbar das Subjekt nicht mehr sehen könnt, ist das hier vermutlich die falsche Disziplin für euch oder die Kamera. Als Startwert hat sich ISO 6400 bei sehr dunkler Umgebung, deutlich geringere Werte bei hellerer Umgebung bei mir etabliert. Im Laufe der Nacht gehe ich dann aber auch gern mal auf ISO 8000 oder gar 10’000 hoch. Bei 100% betrachtet und ohne Rauschreduktion direkt aus der Kamera kommend ist zwar schon sehr viel Rauschen auf den Bildern zu erkennen, um sie in sozialen Netzwerken zu teilen oder um sie als Hintergrundbild zu nutzen reichen sie aber vollkommen aus. Ein Test, wie sich das Rauschen auf Wandbildern zeigt steht noch aus, wird aber demnächst folgen.

Bildrauschen bei ISO 10’000 – Ausschnitt aus einer kleinen Ecke eines Bilds

In sehr lichtverschmutzten Gegenden soll ETTR, also die „Exposing to the right“-Technik gut funktionieren, selbst habe ich das aber noch nicht ausprobiert. Bei dieser Technik wird so lang belichtet, dass das Bild gerade eben so noch nirgends überbelichtet ist. Im Histogramm sind dabei die Balken fast ganz rechts auf Anschlag und überhaupt ist der ganze Graph eher rechts gefüllt – daher auch der Name: Es wird zur rechten Seite hin (to the right) belichtet (exposing). Um den Punkt herauszufinden, an dem so eben nichts überbelichtet, ist entweder viel Ausprobieren notwendig oder aber eine Kamera, die eine Funktion dafür eingebaut hat. Die inoffizielle MagicLantern-Firmware für Canon-Kameras hält beispielsweise ein solches Modul bereit.

Fokus und Bildausschnitt

Wenn sich meine Augen erstmal an die Dunkelheit gewöhnt haben und die Kamera eingerichtet ist, nutze ich meist den Sucher, um erstmal einen groben Bildausschnitt zu finden, den ich in der Aufnahme haben möchte. Zwar ist darin alles ziemlich dunkel, um Unterschiede in der Szenerie zu erkennen oder bedeutende Landmarken passend für mein Bild zu positionieren reicht es aber. Unter Zuhilfenahme einer Taschenlampe – hier am besten auf den Rotfilter oder eine sehr geringe Helligkeit achten! – kann der Vordergrund etwas angeleuchtet werden, um auszumachen, wo die Grenzen des Bildes verlaufen werden. Auch Laserpointer können hierfür geeignet sein, dabei dann aber erst recht auf andere Leute achten!

An einem wirklich dunklen Ort könnt ihr die Milchstraße, sofern sie gerade zu sehen sein sollte, am Südhimmel finden. Es gibt zahlreiche Apps mit Augmented-Reality-Kamera, die euch neben der Milchstraße auch noch Planeten, die ISS, Sternenbilder und Nebel zeigen können. Der Einfachheit halber und weil ich damit eine App für alles habe, benutze ich hierfür auch PhotoPills. (So langsam sollte ich darüber nachdenken, mich für die Erwähnungen bezahlen zu lassen!) Mit bloßem Auge ist der „Kern“ der Milchstraße sowie der Rest als etwas heller schimmerndes Band am Himmel zu erkennen oder zumindest zu erahnen. Da die Kamera bedeutend länger auf den Himmel starren kann als ihr es mit euren Augen hinbekommt, solltet ihr nicht erwarten, die in den hier vorgestellten Bildern sichtbare Milchstraße auch am Himmel genau so vorzufinden.

Beim Fokussieren gibt es dann verschiedene Ansätze, die mehr oder weniger praktisch sind. Sobald es erstmal dunkel ist, wird es eure Kamera sehr schwer haben – oder es wird gar unmöglich sein –, per Autofokus auf die Sterne scharfzustellen. Daher ist es bis auf Ausnahmen sinnvoll, am Objektiv oder der Kamera den Fokus auf manuellen Fokus zu stellen. Somit verhindert ihr auch, dass ihr versehentlich durch Drücken des Auslösers den Autofokus betätigt und eure Arbeit für die Katz wird (sofern ihr nicht Back-Button Focus verwendet, aber das ist ein anderes Thema).

  • Auf unendlich fokussieren. Viele Objektive haben eine eingebaute Skala, die Entfernungen anzeigt, auf die fokussiert wurde. Bisher hatte ich kein Objektiv, bei dem tatsächlich auch die Sterne fokussiert waren, wenn ich den Fokusring auf unendlich (gekippte Acht) gedreht habe, aber als Startpunkt zum manuellen Fokussieren taugt es allemal
  • Bei noch vorhandenem Tageslicht per Autofokus auf etwas weit entferntes fokussieren und dann entweder den Fokusring des Objektivs nicht mehr anfassen oder den Fokusring z. B. mit Klebeband festkleben
  • Sollte noch etwas vom Mond sichtbar sein, könntet ihr Glück haben und per Autofokus auf unseren Trabanten scharfstellen – damit sollten dann auch Sterne fokussiert sein
  • Den LiveView auf die höchste Zoomstufe stellen, einen möglichst hellen Stern im Display suchen und manuell darauf fokussieren. Das ist allerdings vor allem bei kleineren Blenden (4.0, 5.6, …) sehr schwierig.
    Der Stern ist in seiner kleinsten Darstellung fokussiert. Wenn ihr nur noch einen kleinen Punkt seht anstatt eines recht großen Kreises, solltet ihr es haben
  • Sehr langwierige Variante: Testaufnahmen mit höchstmöglicher ISO (und dadurch entsprechend kürzerer Belichtungszeit) aufnehmen und nach und nach nachjustieren. Solch eine Testaufnahme mit – bei mir – ISO 102’400 hilft mir sowohl beim Fokus prüfen, auch wenn alles verrauscht ist, als auch beim Prüfen des Bildausschnitts
Milchstraßenkern am Pragser Wildsee
Milchstraßenkern in den Dolomiten mit Spiegelung | 16mm @ f/4.0, 25 Sekunden, ISO 10’000

 


Panoramen

Zu dieser Technik habe ich bisher nur zwei Erfahrungswerte sammeln können. Der wichtigste Punkt hierbei ist es, dass der Horizont in einer Linie bleibt. Die Photos nehmt ihr am besten im Hochformat auf: Bei einem Panorama im Querformat gibt es in der Höhe zu wenig Bildinformationen und ihr endet womöglich mit einem Bild, das zwar 20’000 Pixel in der Breite misst, aber nur 3500 in der Höhe.

Milchstraßenpanorama schräg nach oben im Schwarzwald
Panorama aus 14 Einzelbildern, dank LR „Boundary Warp“ stark verzerrt | 16mm @ f/4, 20s, ISO 10’000

Die Belichtung nehmt ihr genauso vor wie bei Einzelaufnahmen. Das Vorgehen ist dann: Bild aufnehmen, Stativkopf leicht rotieren, sodass die Kamera ein Stück weiter nach rechts/links zeigt, wieder ein Bild aufnehmen. Und das so oft ihr wollt. Mit einer Überlappung von mindestens 25% – gern auch noch mehr – vereinfacht ihr das Zusammensetzen später. Jede Software, die ihr dazu nutzt, muss gemeinsame Punkte auf den Bildern erkennen können, anhand derer sie zusammengesetzt werden können. Bei einem ziemlich dunklen Bild des Nachthimmels mit wenigen markanten Punkten im Vordergrund ist das mitunter noch schwieriger als tagsüber bei viel Licht. Umso mehr, weil sich gleichzeitig (relativ zur Kamera) der Sternenhimmel verschiebt. Plant diese Überlappung also dringend mit ein.

Zusammensetzen könnt ihr das Panorama entweder mit den eingebauten Tools in Photoshop oder Lightroom oder mit speziell dafür erstellter Software, die auch das manuelle Ausrichten und Nachkorrigieren ermöglicht. Bisher habe ich noch nicht allzu viele Panoramen gemacht, daher lohnte sich die Anschaffung spezialisierter Software für mich noch nicht; Lightroom musste bisher reichen. Aus demselben Grund habe ich bisher auch nur meinen Alltags-Kugelkopf auf dem Stativ genutzt und mir keinen speziellen Panoramakopf gekauft.

Unbeschnittenes Panorama aus acht Bildern

Je nachdem, wie gerade die einzelnen Bilder geworden sind, fällt nach dem Zusammensetzen mehr oder weniger Verschnitt an. Einen zusätzlichen Einfluss darauf kann die Projektionsart haben. Manchmal funktioniert zylindrisch besser, manchmal kugelförmig.


Vorgehen bei Star Trails gegenüber Bildern mit punktförmigen Sternen

Für Star Trails gibt es zwei mir bekannte Techniken: Entweder im BULB-Modus so lang belichten wie gewünscht, gern auch mal mehrere Stunden lang, oder zig Einzelbilder aufnehmen und diese nachträglich zusammenfügen. Beides hat Vor- und Nachteile. Aus folgenden Gründen habe ich bisher eher mehrere Bilder aufgenommen anstatt eines einzigen:

  • Durch die Überlagerung vieler verschiedener Bilder kann ich das Rauschen bei richtiger Nachbearbeitung minimieren, da sich das Rauschmuster der Kamera analysieren und überlagern lässt
  • Ich kann später selbst bestimmen, wie lang die Schweife werden sollen, indem ich Bilder rauslasse oder alle aufgenommenen verwende
  • Einzelne Störfaktoren – wie z. B. Flugzeuge – lassen sich unter Umständen aus Einzelbildern besser entfernen als aus einem Bild voller Sternschweife
  • Ihr könnt länger belichten. Irgendwann stößt die Einzelbelichtung nämlich an Grenzen, weil ihr mit dem ISO-Wert nicht weiter runter könnt, um die Länge der Belichtung auszugleichen
  • Die besonders bei sehr langen Belichtungszeiten auftretenden Kamerafehler wie Hotpixel können etwas minimiert werden
  • Das Hinzufügen von „Kometenschweifen“ mit Software wie StarStax ist einfacher, um dem Bild noch mal ein zusätzliches Extra hinzuzufügen 

Für die Einzelbilder gehe ich dabei genauso vor wie weiter oben beschrieben bei einem normalen Nachthimmelbild, nur nehme ich dieselbe Szene mit denselben Einstellungen wieder und wieder auf. Hier wird dann auch der Fernauslöser oder das Intervalometer interessant. 

Eine durchgehende Aufnahme

Startrail Einzelbelichtung, knapp sechs Minuten lang
Einzelbelichtung mit Milchstraße in den Dolomiten | 16mm @ f/4, 5:45min, ISO 3200

Für eine durchgehende Aufnahme nutzt ihr statt des manuellen Modus den BULB Modus, verwendet aber dieselbe Blende. Welchen ISO-Wert ihr verwendet hängt davon ab, wie lang ihr belichten wollt. Hierfür gibt es zahlreiche Rechner, zum Beispiel auch einen in der bereits vorgestellten PhotoPills-App. Ab einer gewissen Belichtungszeit werdet ihr den ISO-Wert nicht mehr so weit herunterregeln können, wie es euch Rechner vorschlagen – dann müsst ihr entweder den Blendenwert etwas hochdrehen und dafür auf ein paar dunklere Sterne verzichten oder auch mit dieser Methode mehrere Bilder aufnehmen und die dann später zusammenfügen.

Screenshot des Belichtungsmoduls der PhotoPills App
Um von 30 Sekunden bei ISO 10’000 auf 45 Minuten zu springen, ist ISO 100 notwendig

Mehrere Einzelaufnahmen

Spätestens hierfür stelle ich die Kamera so ein, dass die kamerainterne (Langzeitbelichtungs-)Rauschunterdrückung ausgeschaltet ist. Die sorgt nämlich dafür, dass die Kamera noch mal mit denselben Einstellungen wie fürs eigentliche Bild – also auch für dieselbe Belichtungszeit – einen dark frame aufzeichnet, der dann nur schwarz ist, aber auch das Rauschmuster unter den gegebenen Umständen beinhaltet. Die Kamera verrechnet dann das eigentlich Bild und dieses Dunkelbild miteinander, um ein rauschärmeres Endergebnis zu erzielen. Grundsätzlich eine gute Funktion, hier aber störend, da ihr so wenig Abstand wie möglich zwischen den einzelnen Belichtungen haben wollt – ansonsten gibt es Lücken zwischen den Sternschweifen.

Startrailbild aus 65 Einzelbildern
Startrail aus 65 Einzelbildern zu je 25 Sekunden; ≙ 27:05min | mit StarStax zusammengefügt

Ist die Funktion ausgeschaltet, stellt ihr die Kamera noch auf Serienbildfunktion und rastet den Auslöser am Fernauslöser ein bzw. stellt euer Intervalometer so ein, dass es unmittelbar hintereinander so viele Aufnahmen macht wie ihr eben wollt. Schon ab fünf bis zehn Minuten können Aufnahmen entstehen, die zeigen, dass das Sichtbare beabsichtigt war. Ab einer halben Stunde wird es dann aber erst spannend, weil die Spuren länger und länger werden, bis sie irgendwann eine ganze Umdrehung schaffen.


Über Erwartungen

Wenn ihr die völlig unbearbeiteten RAW-Aufnahmen vor euch habt, kann das Ergebnis von völlig enttäuschend über Potential-zeigend bis hin zu Das ist der große Wurf sein. Da die Rohdaten eine neutrale Ausgangsposition darstellen, können die Bilder sehr flau wirken und es wird notwendig sein, sie zu bearbeiten. Entweder, um überhaupt mehr Sterne zu erkennen oder um vorhandenes sichtbarer zu machen. Im Fall der zuvor beschriebenen ETTR-Technik kommt ihr um das Bearbeiten gar  nicht herum, da das Bild sonst nur ein einziger heller Haufen ist, der nach gar nichts außer Überbelichtung aussieht. Im folgenden mal zwei Beispiele von Bildern, die ich im April dieses Jahres aufgenommen und bearbeitet habe. Inzwischen würde ich das Bild auch wieder völlig anders – deutlich zurückhaltender und etwas kontrastärmer – bearbeiten, der Unterschied zwischen direkt aus der Kamera und Endergebnis sollte aber deutlich werden.

Direkt aus der Kamera | 16mm @ f/4.0, 30 Sekunden, ISO 3200
Nachbearbeitet | 16mm @ f/4.0, 30 Sekunden, ISO 3200

Umso mehr behalte ich aus diesem Grund erstmal alles auf der Speicherkarte. Erst zuhause am großen Bildschirm in gewohnter Umgebung entscheide ich dann, was ich letztlich bearbeiten und behalten möchte. Wer weiß: Vielleicht bin ich in der Bearbeitungstechnik in einem Jahr schon viel weiter und entdecke zuvor noch ungeahnte Potentiale in alten Bildern? Dann kann ich im Zweifel noch mal ran.


Bestimmt habe ich so einiges vergessen, irgendwo muss ich nun aber einen Schlussstrich ziehen, daher war es das für heute.

2 Replies to “Sternenhimmelphotos II — Vor Ort”

  1. Die Übergänge „dunkler Sternenhimmel“ vs heller Horizont solltest du unbedingt noch etwas verbessern, das sieht einfach zu falsch aus. Auch beim Startrail rund um den Baum herum. Ich weiß, es ist nicht einfach…

    Ansonsten ist der Artikel gut gelungen.

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