Mars

180809 Mars

180809 Mars


Auch wenn er uns 2018 recht eindrucksvoll nahe gekommen ist.
Der tiefe Stand und der Einsatz einer normalen Digitalkamera mache es nicht einfach, mehr als ein oranges Kugerl zu sehen.

Beim obigen Bild machte ich etwas mehr als 1100 Bilder. Da wurde dann der kleine Mars mit PIPP herausgeschnitten und in AS!3 mittels drizzle gestackt und das Bild weiterbearbeitet.

Zwillingsquasar

170430 Zwillingsquasar / Twin Quasar - PGC2518326 / QSO_0957+561

1979 wurde bei den zwei Sternen in der Bildmitte anhand der Rotverschiebung herausgefunden, dass sie 9 Milliarden Lichtjahre weit weg sein müssen. Es können also nur Quasare sein. Bei genaueren Messungen stellte man fest: Sie scheinen gleiche Eigenschaften und Helligkeitsschwankungen zu haben. An sich sehr sehr unwahrscheinlich. Eine Erklärung war in Form einer Doppelabbildung des selben Objekts durch eine Gravitationslinse schnell gefunden. Das es so etwas geben muss war eine der Konsequenzen der Theorie über die Raumkrümmung an massereichen Objekten, die Albert Einstein 1915 postulierte.
Das war also das erste Objekt, dass man durch einen solchen Effekt sehen konnte. Zwischenzeitlich weiß man, dass in 4 Mrd LJ eine massereiche Galaxie steht, die diesen Effekt auslöst.

Im Laufe der Zeit verfeinerte man die Messungen und man stellte doch Abweichungen fest. Allerdings fand man heraus, dass diese eine Schwankung bei der Komponente A nach 417 Tagen bei Komponente B nachweisbar sind. Des Rätsels Lösung: Der Lichtweg des zweiten Abbildes ist 1,1 LJ länger.
Bei zwei Beobachtungen 2000 und 2001 wurde das dann bestätigt.

Es gibt aber auch noch extra Helligkeitsschwankungen an der B Komponente, was durch eine Planeten in der 4 Mrd LJ entfernten Gravitationslinsengalaxie hervorgerufen werden könnte. Es wäre dann der weitest entfernte Planet den man nachweisen konnte.

Die Helligkeit beider Komponenten liegt bei +16,5 und +16,7 mag. Der Abstand ist mit 6 Winkelsekunden doch recht groß. Die Galaxie die den Gravitationslinseneffekt auslöst hat mag +21,9. Das liegt etwas außerhalb meiner Reichweite.
Zu finden ist das ganze im Großen Wagen – nahe NGC3079.

Himmelsmechanik

Was jeder schnell mitbekommt: Im Winter sind die Tage kurz im Sommer lang.
Das gerade im Winter die Erde der Sonne am nächsten ist, wissen aber schon weniger.
Spätestens wenn jemand mal die Milchstraße fotografieren will, muss man dann etwas nachforschen. Zumindest will man herausfinden wo man sie zu suchen hat und dabei kommt man dann weiter drauf, dass sie im Laufe der Jahreszeiten wandert.

Bleiben wir aber jetzt mal im Sonnensystem:

Die Jahreszeiten kommen ja daher, weil die Erdachse gekippt steht. Steht die Sonne tief, fallen die Strahlen flach auf die Erdoberfläche auf, was weniger Energie/Fläche bedeutet. Betrachten wir die Extreme, dann steht die Sonne zur Sommersonnenwende über dem „Wendekreis des Krebses“ im Zenit zu Herbst und Frühlingsbeginn über dem Äquator und im Winter ist sie im südlichen Wendekreis „Wendekreis des Steinbocks“ genannt.
Da ich schon öfter gerade den nördlichen Wendekreis (Krebs) überschritten habe: Er ist zwischen Assuan und Abu Simbel, falls sich jemand in Ägypten auskennt. Marokko, Miami und Dubai liegen da auch in etwa, so zur Orientierung. Der Südliche geht z.b. durch Namibia. Es ist der 23 Breitengrad. Das ganze wandert aber etwas.

Da bedeutet: die Sonne steht bei uns in der nördlichen Hemisphäre nie im Zenit, aber der Tag ist damit sehr lang, und je höher man in den Norden kommt, desto weniger lang finster wird es in der Nacht. Die „Astronomische Finsternis“ ist bei uns im Sommer im Süden von Deutschland und bei mir um Wien herum gerade mal so 1 Stunde lang verfügbar. Im hohen Norden über dem Polarkreis geht dann sie Sonne nicht mehr unter und auch ein paar hundert km südlich wird es nie mehr richtig dunkel. Das sind die berühmten weißen Nächte in St. Petersburg.

Umgekehrt im Winter: Hoch oben am Polarkreis ist ewige Finsternis oder gerade mal etwas dämmrig über den Tag und bei uns ist nur 8 Stunden Tag.

Und wer sich auf die Südhalbkugel der Erde begibt hat das genau umgekehrt: Wenn bei uns Winter ist, ist „unten“ Sommer.

Sonne, Planeten und unseren Mond findet man entlang der Ekliptik. Die steht im Winter besonders hoch im Sommer sehr tief. So erreicht der Mond im Winter seinen Höchststand. Und je höher über dem Horizont etwas steht, desto dünner ist die Atmosphäre, die uns das Fotografieren so verschlechtert. Das Seeing hat natürlich auch viel mitzureden und das ist im Frühling am besten. Und wie wir wohl auch immer ab Herbst mitbekommen: Meist ist es bewölkt und zäher Hochnebel sorgt dafür, dass trotz langer Nächte sich die brauchbaren Zeiten auf einige wenige Stunden im gesamten Winter reduzieren.


Astronomische Beobachtungen waren seit jeher bei den Menschen überlebensnotwendig, zeigen sie doch, wo im Jahr man steht, was wichtig für die Ackerbau ist. So ist es wenig verwunderlich, dass man auf Höhlenzeichnungen die Plejaden identifizieren kann und sie auch auf der Himmelscheibe von Nebra vorkommen. Ihr Erscheinen zeigt nämlich an wenn es Herbst wird, ihr Verschwinden vom Abendhimmel den Frühling. Der Sirus zeigte den Ägyptern, dass die Überschwemmungen kommen, die dann wieder fruchtbaren Boden bringen.
Dieses Wissen bedeutete Macht und wurde lange von den Priestern gehütet. Erst mit genauen Kalendern brauchte es diese „Insider“ nicht mehr, denn es genügte ein Blick auf den Kalender und man wusste wo im Jahr man sich befand.

Schon vor sehr langer Zeit sahen die Menschen in den auffälligen Sternanordnungen (Asterismus) schon bald Dingen des Alltags, meist wurden aber Gestalten aus der Sagenwelt in den Himmel gesetzt. Helle Sterne erhielten Namen und wenige verwunderlich kommen sie aus dem Arabischen und Griechischen.

Was auffällt: Je mehr man in den Süden geht, desto mehr Gerätschaften etc. der letzten paar Jahrhunderte wurden in den Himmel gesetzt: Fornax (Chemischer Ofen) Skulptor (Bildhauer) Mikroskop, Carina (Schiffskiel) etc. Das Kreuz des Südens war wichtig für die Seefahrt, denn es gibt da keinen auffälligen Stern der der Südpol am Himmel kennzeichnet.

Dann wurde so um 1600 das Wort Astrologie (=Sterndeutung) geschaffen, aber die Wurzeln gehen mehr als 2000 Jahren zurück. Nun musste Platz für die Tierkreiszeichen (=Zodiak) geschaffen werden. Und zwar brauchte es 12, einen für jeden Monat. Davor waren es 13.
Man musste sie natürlich entlang der Eklipik angeordnet, denn da bewegen sich ja scheinbar Sonne, Mond und Planeten (Wandelsterne) durch. Für den ungeübten Beobachter sind dabei diese Sternbilder sehr oft nicht einfach zu finden, denn sie bestehen oft nur aus schwachen Sternen. Bei einigen kann man zumindest die helleren Hauptsterne identifizieren.

Warum ich das jetzt ausbreite: Es hat damit zu tun, wann man etwas sehen kann.
In welchem Sternzeichen jemand geboren ist, wurde dadurch definiert, dass im Sternbild gerade die Sonne steht.
Das bedeutet für uns: Das eigene Sternbild ist um den Geburtstag herum nicht zu sehen, denn da steht die Sonne und überstrahlt alles davor und danach. Am besten ist es sichtbar wenn es genau gegenüber der Sonne steht, als ein halbes Jahre danach, zu Mitternacht. Da ist der „Meridiandurchgang“ und auch der höchste Stand über dem Horizont in der Nacht, denn am Tag haben wir ja nichts davon… zumindest nicht wenn man es beobachten will.

Ich empfehle immer die Freeware Stellarium und wer da jetzt mal Nachprüft wird feststellen: Das ganze Zeugs stimmt um einen Monat nicht mehr….. Daher müssten wir jetzt auch anstatt des Wendekreis des Krebs vom Wendekreis des Zwillings und anstatt Steinbock den Schützen anführen.

Und wer jetzt weiß, dass die schöne helle Sommermilchstraße im Sternbild Schütze steht wird jetzt ableiten können, warum man diesen Bereich nur eher im Sommer schön sehen kann, denn im Winter ist da die Sonne.

Bedingt durch die Abweichung des Horoskop um ein Sternbild ist es heute dennoch möglich zumindest Teile des Sternbild zu seinem Geburtstag kurz nach Sonnenuntergang zu sehen.

Wenn man jetzt eine gewisse Region am Himmel ansieht, wird diese zu einem immer früheren Zeit am Himmel zu sehen sein. Wer die ganze lange Nacht, vor allem im Winter 😉 zusieht wird dabei einen großen Teil der Sternbilder die es so gibt vorbeiziehen sehen. Jetzt im Jänner sieht man schon morgens die Sommersternbilder, schon nach Mitternacht die Frühlingssternbilder. Und am Abend kann man im Westen die Sommersternbilder (Schwan z.b.) oder Vega verschwinden sehn und am Morgen im Norden vorbeizieht, allerdings zu tief, als dass man fotografisch was gutes bekommt.
Aber es hilft sich am Sternenhimmel zurechtzufinden.

Bedingt durch die Erdachse gibt es Sternbilder, die man bei uns das ganze Jahr über sieht bzw. Teile davon. Die nennt man Zirkumpolar. Das ist der große Wagen, Kassiopeia (diese W am Himmel) und die helle Capella.
Will man ein bestimmtes Objekt beobachten, kann man selten die ganze Sichtbarkeit über die Nacht verwenden, sondern hat oft nur einen mehr oder weniger begrenzten Bereich, wo es Aufgrund der örtlichen Gegebenheiten (Bäume, Lichtverschmutzung) sinnvoll ist. Das muss man dann auch in seine Kalkulationen miteinbeziehen.
Zum Teil ist dieses Sichtfenster halt recht eng und wenn man es versäumt dann bleibt einem vielleicht den Standort zu wechseln oder ein Jahr zuwarten bis es wieder vorbeikommt.

Keine Angst, wenn man öfter in die Sterne schaut, lernt man schön langsam dazu und bekommt das dann auch mit wie alles wandert. Dazwischen liegt halt fast ein Jahr, aber je öfter man etwas wiederholt, desto besser verinnerlicht man es.

Zurück ins Sonnensystem:
Wer die Planeten beobachtet sieht, dass sie nicht gleichförmig in eine Richtung wandern, sondern in Schleifen. Das gab lange Zeit ein Rätsel auf, aber nur solange bis man die Erde aus dem Zentrum des Sonnensystems an die richtige Stelle rückte. Damit war dann leicht erklärbar, warum die mal in eine Richtung wandern bis sie dann scheinbar umdrehen und Rückläufig sind.

Entlang der Ekliptik gibt es ja einige helle Sterne, die natürlich benannt wurden und ab und an gibt es da Bedeckungen, vor allem durch den großen Mond.

Der Mond selber unterliegt einem monatlichen Zyklus, der ca. 28 Tage dauert. Nicht umsonst ist z.B. der Zyklus der Frauen auch in etwa 28 Tage. Mit unsere künstlichen Lichtquellen ist das aber auch oft schon verschoben und verwaschen. Ansonsten war um den Vollmond (=hell) meist der Eisprung, um wieder mal abzuschweifen 😉
Eines ist sicher: Die Sterne und anderen Planeten üben keinen unmittelbaren Einfluss auf die Menschen aus. Aber beim Mond merkt man es schon alleine durch Ebbe und Flut. Und so mancher ist „mondsüchtig“. Die Sonne unmittelbar durch ihre Aktivitäten, die aber nur wenige mit eigenen Augen sehen: Polarlichter. Und so einen richtiger Hit ausgelöst durch extreme Sonnenwinde hatten wir die letzten 2 Jahrzehnte zum Glück nicht mehr. Bei der heutigen Abhängigkeit von Telekommunikationssatelliten und Stromversorgung merken wir es dann aber schon wenn es doch passiert…

Auch wenn uns der Mond durch Synchronisationseffekte immer die selbe Seite zeigt, ganz so ist es nicht. Er zeigt uns mal mehr und mal weniger von seiner Nord, Süd, Ost oder Westseite. Das nennt sich Liberation. Innerhalb eines Monats schwankt auch sein Abstand zur Erde und war zwischen 356 400 und 406 700km. Visuell ist der Größenunterschied aber nur maximal um die 15%. Man wird auch feststellen dass er ca. 1 Stunde pro Tag später aufgeht.
Da er am Nachthimmel einer der stärksten „Lichtverschmutzer“ ist, kann man dann abschätzen, wann man wieder besser Beobachtungsbedingungen hat. Also rund um den Neumond. Oder zumindest bis Mondaufgang oder beim Monduntergang.

Beobachtungsnacht 3.1.2019

MeteoBlue zeigte wider Erwarten ab Mitternacht einen klaren Himmel an:

190103 MeteoBlue


Das wäre günstig für die Quadrantiden, einen der stärksten Meteorströme des Jahres. So ab 2:00 wäre das Feld (oberhalb Bootes links der Deichsel des großen Wagens) auch schon etwas höher….

Noch am späten Nachmittag des 3. Jänner zog mit starkem Nordwind eine regelrechter Blizzard über den Osten Österreichs und brachte 2-3 cm an Schnee. Die Temperatur viel schlagartig von 0 Grad auf -3.

Ein Blick gegen den Himmel und in die INCA Kurzfristanalyse zeigten nach 21 Uhr dann schon Aufklarung:
190103 INCA2145


An so einem Tag (besser Nacht) wünscht man sie viele viele Nachführungen und modifizierte Kameras, denn wenn es einmal im Winter klarer wird, ist das sehr selten und der Winterhimmel ist voll von großen Objekten. Es war zwar Neumond, aber der frische Schnee vom Nachmittag reflektierte das viele Licht der mittlerweile gut ausgeleuchten Erdoberfläche. Mehr als eine SQM Wert 20.0 konnte ich nie messen. In so einer Nacht unter der Woche erwarte ich so ab 20,8-21,0 was einem gut 2x dunkleren Himmel entspricht. Man sah es sofort im Histogramm: Der Himmel war einfach sehr hell. Das Vorschaubild der modifizierten Kamera, das normalerweise rot ist, war hellgrün. Egal, man muss das nehmen was man bekommt. Freilich werden so wohl schwache Objekte wie der Hexen Kopfnebel, gleich neben dem Rigel im Orion, vom hellen Hintergrund überstrahlt werden.

Nun heißt es Prioritäten setzen, und so war Orion mein Hauptobjekt.

Sobald der Orion großflächig frei von Wolken war, wurde mit der modifizierten E-PL6 und dem mFT25/1.8 am StarAdventurer begonnen.
Das ist ja sehr schnell aufgebaut und läuft dann, bis auf Kontrollen der Schärfe vor sich hin. Mit einem Adapter von 46mm auf 52mm und einem von Teleskop Austria angefertigten Adapter auf 2″ Filter war vor dem Objektiv das UVIRcut Filter.

Hier die Planung des Feldes in Stellarium
Stellarium - Orion  mit 25mm


Ein Screenshot eines Bildes so wie es dann aus der Kamera kam inklusive Histogramm:
190103 OOC Orion  E-PL6 25mm

Belichtet wurden 2 Serien: Einmal mit F/2 und einmal mit F/2.8 bei ISO800 und jeweils 1 Minute lang. Wie man sieht: Das Grün der Lichtverschmutzung ist sehr lange gezogen. Normalerweise wäre da ein schöner Peak etwas über dem sowieso schwachem blauen Kanal und gut doppelt so stark der rote Kanal.
Letztlich waren alle Bilder mit F/2 zu schlecht (der Himmel war einfach zu hell und es war auch zu dunstig) So wurden dann die Bilder bei F2,8 genommen:

190103 Orion


Das zurechtgelegte Spiegelteleskop kam dann doch nicht zum Einsatz, weil der starke Höhenwind und der schlechte Himmel außer am Orion im Großflächigem Bereich nicht wirklich Qualität bringen kann. Dazu kostet alles viel Zeit aufzubauen mit Guider und ich war mir nicht sicher, wie lange überhaupt der Himmel klarer sein würde.

Also wurde dann die große Astromontierung (AZ-EQ6) mit einer E-M1.II und dem mFT75/1.8 Objektiv bestückt, zwei Sahnestückerl aus dem Olympus Fotoschatz.
Klar wünscht man sich da auch eine astromodifizerte Kamera wegen des viele H-Alpha das ja der Filter vor dem Sensor zu 2/3 wegschneidet, aber so kann man vielleicht auch zeigen, dass es auch mit einer normale Kamera möglich ist, da etwas herauszuholen.

Auch die AZ-EQ6 ist ja recht schnell aufgestellt, dann ein 1 Stern
alignment auf Rigel gemacht und die Optik gleich scharf gestellt. Hier sieht man schon deutlich die Auswirkung des schlechten Seeing: Die Sterne sind sehr stark aufgebläht. Eine Kontrolle durch Vorhalten der Bahtinovmaske zeigt mir am Monitor bei 14x im Liveview, dass es auch scharf ist, wenn ich auch ohne solche Hilfsmittel scharf stelle.
Das Feld wählte ich dann so aus, dass noch ein genügend Platz beim hellen Rigel bleibt…. falls man den Hexenkopfnebel doch mit aufs Bild bannen konnte. Die Gürtelsterne und der Orionnebel ging sich dann gerade auch noch so aus:

Stellarium - Orion  mit 75mm


Hier ein unbearbeitetes Einzelbild inkl dem Histogramm
190103 OOC ORI E-M1.II 75mm


Nach einer Probebelichtung hatte ich mich zunächst mal für 50 Sekunden, dann 25 Sekunden und 60sec bei ISO800 und Blende 2,8 entschlossen. Der hellere Stern etwas unterhalb des Orionnebels war in einer der Ecken des eingestellten Rasters der Vorschau und war hell genug um da immer wieder die Schärfe zu kontrollieren, was Anfangs beim Abkühlen notwendig ist. Gleich daneben sah ich in der 14x Vorschau auch zwei schwache Sterne sehr dicht nebeneinander, deren Trennung man auch zum Überprüfen der Schärfe heranziehen konnte. Ab und zu bewegte ich dann das Bildfeld leicht um etwas zu dithern. Dabei versetzt man das Bild um min 5 Pixel, damit Fehlstellen auf verschiedene Bereiche des Sensors falls, was eben eine noch bessere Fehlerkorrektur ermöglicht.

Derzeit konnte ich dieses Bild daraus gewinnen:
190103 Orion

E-M1.II, mFT75/1.8 @2.8 ISO800 55x20s 28x50s und 16x60s

Zwischenzeitlich musste ich dann mal den StarAdventurer an einer anderen Stelle plazieren, da ich schon etwas der Bäume in das Bildfeld gelangten.

Die Luft blieb zunächst um die -3 Grad, später kühlte es auf -5 Grad ab, aber die Luftfeuchte war mit um die 80% noch kein Problem. Nach gefühlt genügend Zeit entschied ich mich für einen Einsatz des kleinen Lacerta 72/432 APO, der ja viel zu selten genutzt wird. Da die Batterien der E-M1.II sowieso zum laden mussten wurde die schon vorbereitete E-M10.II genommen.

Vor dem Wechseln der E-M1.II machte ich noch einige Flats (bei ISO200 und +1,7eV, bei genau der selben Schärfe wie am Objekt) und dann bei aufgesetzten Objektivdeckel und kleinster Verschlusszeit BIAS Files. Danach wieder die ISO zurück auf 800 gestellt und mit der Serienbildfunktion noch Darks angefertigt. Dann war die Batterie auch leer…..

Der kleine APO ist zwischenzeitlich auf der Fensterbank zum Auskühlen gelegen, dann wurde Flattener und Kamera angeschraubt. Und wieder Rigel angefahren und Scharf gestellt. Danach die Montierung zum Orionnebel gefahren. Mein Glück war, dass die Ausrichtung so wie sie war passt. Ansonsten hätte ich das Bildfeld entsprechen rotiert und dann nochmal scharfgestellt. Ziemlich in der Mitte des Bildfeldes gelegen konnte ich die Trapezsterne im hellen Zentrum des Orion Nebel zum Scharfstellen und Kontrolle leicht nutzen.

Hier wieder ein unbearbeitetes Einzelbild bei 60 Sek, ISO800 und eben F/6 – da sieht man wie hell Orion wirklich ist

190103 OOC Orion E-M10.II  APO 72/432

Belichtet habe ich dann einiges bei 60 Sekunden, 20 Sekunden und einige wenige bei 2 Minuten, wo man dann schon merkt dass man entweder besser einnorden müsste oder den Guider braucht.
Kurz bevor das Feld etwas oberhalb des Rauchfangs kam, machte ich Darks mit den 20 und 60 Sekunden, BIAS und Flat Files.

Hier ein Ergebnis:

190103 M42 -Orion Nebel


Als die Batterie der E-PL6 nach gut 2,5 bis 3 Stunden wenig Ladung zeigte machte ich Flats und BIAS und einige wenige Darks. Die Batterie wurde getauscht und jetzt kam nochmal das mFT75/1.8 und ich versuchte in etwa das Bildfeld wie vorhin mit der E-M1.II zu erwischen.
Hier wieder ein Einzelbild aus der modifizierten E-PL6 und dem 75mm bei 60sec und ISO800
190103 OOC Orion  E-PL6 75mm.jpg

An den definierten Peaks der Farbkanäle sieht es schon besser aus, aber der Hintergrund ist nach wie vor sehr hell. Auch hier wurden 2 Serien gemacht, eine mit 60 und eine mit 25 Sekunden Belichtungszeit. Blende und ISO wurde bewusst gleichbehalten, sonst benötigt man hier auch noch entsprechende Flat und Dark Files.

Am StarAdventurer mit der E-PL6 ging sich noch eine kurze Session mit dem 12/2 Objektiv aus. Da der 52mm 2″ Adapter für das UVIRCutfilter vignettiert, verwendete ich ein 52mm Haida UVIR750 Filter.
Recht viel mehr ging sich dann auch nicht aus, denn es zogen schon immer wieder Wolken über den Himmel und es war deutlich heller durch hohen Dunst geworden.
Hier das Feld in Stellarium
Stellarium - Orion  mit 12mm

Hier die Ausgangslage am unbearbeitetn Bild, aber zum Zeigen der wichtigen Objekte des Winterhimmels sicher geeignet:

190103 OOC CMa ORI TAU E-PL6 12mm


Das ausgearbeitet Bild
190103 Wintersternbilder von Großen Hund (CMa) Orion bis Stier (TAU)

in Groß auf AstroBin

Und jetzt steht die Bearbeitung der gesammelten 15 GB an Daten an……

Übrigens: Anhand des keinen Wagens konnte ich in etwa sehen, dass da zumindest visuell bis knapp mag +4,8 drinnen war. Und Quadrantiden hatte ich auch ein paar Helle gesehen, aber recht weit westlich und es war dann nicht mehr wirklich freie Sicht für eine angebrachte Weitwinkelfotografiesession.















Zodiakallicht

181113 Zodiakal Licht

Im Herbst vor Sonnenuntergang und Frühling nach Sonnenuntergang kann man diese Leuchterscheinung am Himmel sehen.

Sie zieht sich entlang der Tierkreiszeichen (Zodiak). Daher der Name. In der Scheibe um die Sonne, wo sich unsere Planeten befinden (Ekliptik) ist feinster Staub, an dem sich das Sonnenlicht streut. Da dabei die Energie abnimmt, ist es rötlich.
Viele Staubpartikel sind es ja nicht, gerade mal 10 pro Kubikkilometer, und mit einer Größe von 0,001 bis 0,1 mm auch nicht sonderlich groß.
Aber die Menge macht’s.
Zum ersten mal habe ich es früh morgens 2-3 Stunden vor Sonnenaufgang im sehr südlich Ägypten bemerkt. Leider waren über dem Meer gerade etwas Wolken, sodass die aufgehende Venus, die gerade bei Spica stand (unten der hellere Stern) nicht mehr am Bild war.
Von der Helligkeit her, war das Zodiakallicht in etwa mit der Helligkeit der Wintermilchstraße vergleichbar, die sich links des Orion herunterzieht.

Also nicht wirklich stark, man wird diese Leuchterscheinung also bei uns wohl nur unter günstigen Bedingungen bei einen sehr klaren und dunklen Himmel beobachten können.

Aber sicher sehr stark, wenn man gerade in diesem Bereich versucht, tief belichtete Bilder zu machen.

27.7.2018 Totale Mondfinsternis

 

Die längste Mondfinsternis des 21. Jahrhunderts fand am 27.7.2018 statt. Das ganze garniert mit weiteren Attraktionen:
Der Mond erreichte auch gerade seinen weiteste Entfernung von der Erde, und es war somit der kleinste Vollmond im Jahr.
Der Mars war auch gerade in Opposition (5,9 Grad unterhalb des Mondes). Da er dieser Tage mit 57 Mio Km so nahe der Erde steht wie erst wieder 2035 war er sogar heller als Jupiter. Ein wunderbarer Anblick der zwei roten Himmelskörper:

180727 Mondfinsternis - Mars Opposition (5.9 °)

Die Beobachtung gestaltete sich als nicht ganz einfach, denn Anfangs sah es ganz so aus, dass das Wetter nicht mitspielte.

Etwas nach der Hälfte des Ereignisses gaben die Wolken die Sicht frei. Der tiefe Stand im Südosten machte die Sache nicht einfacher.

180727 Totale Mondfinsternis 2018

4 Jahre Astrofotografie

180728 MoFi_totale_9F24

 

Am 27.7.2018 war nicht nur eine Mondfinsternis der besonderen (längste des Jahrhunderts, gleichzeitig Mars in Opposition, der dieser Tage auch noch die größte Erdnähe erreichte und mehr) Art:
An diesem Tag vor 4 Jahren war meine Einstieg in die Astrofotografie.

Habe ich es bereut? Klare Antwort: Nein!

Die Basis dazu legte sicher die Auswahl des für mich richtigen Gerätes. Der Support den ich hier vor Ort durch Lacerta / Teleskop Austria und vor allem deren Mitarbeitern wie Tommy Nawratil, macht es leicht, die kleineren und größeren Probleme zu lösen. So würde ich auch heute noch nichts anderes kaufen wollen!

Dass ich Rückblickend so schnell so weit gekommen bin, als ich je zu hoffen wagte, wurde sicher durch den Austausch mit der lokalen Astrokommunity sei es im Astronomieforum.at oder durch den Erfahrungsaustausch bei unsere lokalen „Selbsthilfgruppe“ DSIG.at., das Thomas Henne organisiert.

Mit den technisch so perfekten Gerätschaften war ich dann relativ schnell an dem Punkt, dass ich mich um eine bessere Bildbearbeitung kümmern musste:
So kam es für mich gerade Richtig, daß Tommy konstatierte: „Wir haben jetzt beste Gerätschaften, aber die Bildbearbeitung hat noch großes Potential“. So wurde bei DSIG der Schwerpunkt „PixInsight vs. Photoshop“ gesetzt. Wiederum war es Tommy, der uns dann an zwei Wochenenden bei DSIG.at einen Einstieg in Pix Insight ermöglichte. Gerald Wechselberger führte uns weiter hinein in die Welt von PixMath.
Das alles hob recht schnell die möglichen Ergebnisse auf ein ganz anders Niveau.

Weitere vertiefendere Schulungen folgten. Zuletzt die PixInsight Workshop Module mit Herbert Walter und erneut Tommy  bei der NÖ Volkssternwarte „Antares“.

Genug der „Technik“

Schon bald stellte ich auch fest, dass ich mit relativ wenig Aufwand bessere Bilder machen kann, als ich in den Astronomiebüchern meiner Kindheit vorfand.

Unser Sternenhimmel bietet eine Unzahl an Objekten, die es allesamt lohnen abgelichtet zu werden.

Die notwendige Bearbeitung lässt sich hinterher beliebig vertiefen und nebenher lernt man vieles besser verstehen, was fotografische Zusammenhänge betrifft.

Auch wenn die Zahl der nutzbaren Nächte durch das Wetter stark beschnitten ist: Wenn es mal passt, dann holt man sich was vom Himmel!

….es ist einfach eine Erweiterung der Möglichkeit mehr, Bilder zu machen.

Epsilon Lyrae System

Daumenbreit (2 Grad) neben der Vega (Wega) findet man findet man ε – Lyrae. Die Vega ist der hellste Stern des Sommerdreiecks,  der im Sommer von Ost nach West hoch oben in Zenit nähe zieht.

160515 Leier - LYR anno.

Diese Sternsystem ist 160 LJ von uns weg, und besteht in sich aus Doppelsternen. Weitere Begleiter konnten mittlerweile auch nachgewiesen werden.

ε1 und ε2 Lyrae sind zwei 4,6 mag helle Sterne mit 3,5 Bogenminuten Abstand, das ist 1/10 der Größe des Mondes und Sonne am Himmel. Somit sind sie für schärfste Augen bereits visuell trennbar. Fotografisch sind sie sehr leicht zu trennen.

Ein schon größere Herausforderung allerdings ist es, die zwei Komponenten A/B und C/D aus denen ε1 und ε2 Lyr besteht auch noch aufzutrennen:

180520 E-Lyr

Der Abstand der Komponente ε1 A/B und ε2 C/D beträgt aber nur noch  2,3 bezw. 2,4 Bogensekunden.
In dieser Größenordnung liegt allerdings schon das normale schlechte Seeing  (Luftflimmern) meines Himmels. Nur in Ausnahmenächten wird mir unter 2 arcsec (Bogensekunden) angezeigt. Das beste Seeing von der Erdoberfläche aus wird bei ungefähr 0,7 – 1 Bogensekunde liegen. Durch Mitteln vieler Bilder kann aber die Auflösung erhöht werden.

Die Helligkeit der Sterne A, B und C ist mit um die mag 5-5,4 in etwa gleich groß, nur B ist mit mag 6 deutlich schwächer. Der Unterschied von einer mag stufe ist ja in etwas 2,5x weniger Licht.

Die Sterne A/B brauchen 1804 Jahre um sich zu umkreisen, C/D 724 Jahre.

1985 wurde bestätigt, dass ε ein Dreifachsystem ist. Allerdings nur Spektroskopisch, denn mit 0,2 arcsec Abstand ist er direkt visuell nicht sichtbar.

Stacken von Mond/Sonne und Planeten

„Ein Bild, ist kein Bild“ lautet einer der Sprüche in der Astrofotografie, denn die erzielbare Bildqualität wird erheblich gemindert durch verstärktes Rauschen und der Luftunruhe.  Ersteres durch dem wenigen Licht das uns zur Verfügung steht, sodass wir über längere Zeit belichten müssen und dabei natürlich auch eine höhere ISO verwenden. Die Luftunruhe merkt man, je stärker man vergrößert. Sie schwankt sehr, und es kann durchaus sein, dass ein Bild kurzer Belichtungszeit fast perfekt ist, das nächste aber sehr verschwommen.

Bei der Fotografie des Nachhimmels steht eher das Bildrauschen eine Rolle, es sind ja großflächigere Bereiche und Objekte mit Brennweiten von den üblichen Fotooptiken bis so 1000mm, aber die Belichtungszeiten liegen eben in etwa zwischen 1 und 8 Minuten bei ISO800, je nach verfügbarer Lichtstärke.

Mond, Sonne und Planeten sind dagegen hell bis sehr hell, daher bleiben die Belichtungszeiten oft deutlich unter einer Sekunde, oft unter 1/100-1/4000s. Daher spielt hier das Sensorrauschen weniger eine Rolle, dafür aber die Luftunruhe. Die Planeten sind dazu sehr klein und bedürfen dann einer extrem starken Vergrößerung.

Ein Methode um 1 gutes Bild zu erhalten ist es: Viele Bilder zu machen und dann das Bild heraussuchen, wo die Luft am ruhigsten war. Das nennt sich „Lucky Image„.  Wer auf höchste Auflösung steht, wird aber auch da Bildrauschen vorfinden, weil man ja dann oft eine 100% Ansicht herausschneidet um eine vernünftige Größe zu bekommen. Und die Waffe gegen Rauschen ist es halt, möglichst viele Bilder zu mitteln. Wer nämlich ein verrauschtes Bild versucht zu schärfen wird die Artefakte mitverstärken, wer entrauscht, wird feine Details mit entsorgen. Daher wird man möglichst viele Bilder stacken wollen und zwar nur möglichst viele der spärlichen „Lucky Images“.

Anders als bei „Deep Sky“ Bildern, wo es ja jede Menge Sterne gibt, die der Stacking Software als Anhaltspunkt zum Zusammenrechnen dienen, hat man es bei Mond/Sonne und Planeten mit großflächigen Strukturen zu tun. Man braucht also spezielle Software, die solches erkennt.
Auch hat man es bei den „Deep Skybildern“ mit einer vergleichsweisen überschaubaren Anzahl von Einzelbildern zu tun, so um die 30-300 Bilder um eine Zahl zu nennen, bei Planeten bewegt man sich da dann schon eher zwischen 1000 und 10.000 Bilder pro Serie!  Das muss man erstmals speichern, beurteilen und dann bearbeiten wollen/können.

Daher ist die Planetenfotografie immer schon ein Domaine der „Webcams“: Man benötigt nur einen kleinen Sensor und produziert ein möglichst unkomprimiertes Video. Je höher die Framerate (USB2 vs. USB3), aus desto mehr Einzelbilder besteht das Video. Da man fast nur das winzige Objekt am Film hat, bleibt die Dateimenge noch im Rahmen. Bei Mond wird bei diesen Vergrößerungen nur mehr ein kleiner Teil abgebildet, das aber perfekt! Ein Mosaik aus 10-50 Bildern ergibt dann ein höchst aufgelöstes Mond Bild. Dagegen kann kein Stack aus der Fotokamera mithalten…..aber wir wollen hier betrachten, was wir mit unseren Fotokameras anstellen können:

Mond und Sonne sind bei unseren FT Sensoren bei ca 1,1m Brennweite formatfüllend. Wer einen 1,4x Telekonverter sein eigen nennt, kommt also bequem mit 800mm Brennweite dahin. Mit „Silent Shutter“ kann man bis zu 60 Bilder / Sekunde hochauflösend erhalten. Also man kann relativ leicht seine vielen  hundert Einzelbilder erhalten. Natürlich verwenden wir RAW. Bei einem HD-Video reichen aber 800mm Brennweite, weil selbst ein HD-Video nur ein Bruchteil der maximal möglichen Auflösung eines 16 oder 20 MPixel Sensors besitzt. Bei Jupiter kommt ein Problem dazu: Er dreht sich sehr schnell (nur etwas über 9 Stunden) sodass man ab 1 Minute bereits Verwischung sehen könnte.

Wer die HQ-Auflösung (50-70 MPixel derzeit) für seine Bilder vom Mond/Sonne benützt, erhält zwar wirklich eindrucksvolle Bilder, aber da 8 Bilder in der Kamera versetzt zusammengerechnet werden müssen wird das wohl nur bei absolut perfekten Seeing einen Sinn machen. Und diesen sehr sehr seltenen Moment muss man erst mal erwischen. Zwischendurch probieren kann man es ja mal….

Seit langem gibt es  spezialisierte Software für die Planetenfotografie: Giotto oder Registax zum Beispiel. Aber sie werden seit geraumer Zeit nicht mehr weiterentwickelt und sind nur für kleine Dateigrößen ausgelegt. Einzig mit FITSworks konnte ich bis 20 MPixel  Bilder des Mondes erfolgreich stacken. Bei HR Dateien, skalierte FITSWork stark herunter. Eine Stack von ausgewählten 100 Bildern dauert so einen halben bis ganzen Tag….

Schon ein „Lucky Image“ aus der Fülle der Bilder herauszufischen ist sehr anstrengend. Zum Glück gibt es da aber jetzt Hilfe: AutoStakkert (AS!). Wer sich dann noch mit Planetenfotografie herum schlägt, wird schnell den Wunsch verspüren, das viele schwarze Rundherum wegzuschneiden. Das erledigt souverän PIPP (Planetary Imaging PreProcessor). Als Startdatei kann man sowohl Video (AVI/MOV etc) wie auch TIFF oder ORF Files verwendet. Das Ergebnis dann als TIFF/FITS oder unkomprimiertes AVI Speichern lassen. Das versteht dann AS!.
Wer sich ffmpeg herunterlädt und das ffmpeg.exe in das Verzeichnis von AS! legt, der kann direkt auch die MOV Datei seiner Kamera als Ausgangsbasis verwenden. Wer allerdings ORF Files in AS! stacken will, muss sie vorher in TIFF Files umwandeln . Also entweder mit OlyViewer, oder PIPP oder was auch immer das ORF File als TIFF exportieren.

Stacken mit Autostakkert:

1.) Zuerst seine Dateien (TIFF) öffnen oder als AVI Video (MOV wenn ffmpeg vorhanden).
2.) Analyse: Es erfolgt eine Analyse der Einzelbilder

Man sieht dann eine Status der Verteilung der Bildqualität der Bilder in der Kombigrafik: Die Schwankung der Bildqualität der Reihenfolge der Einzelbilder, die Grüne Linie zeigt in etwa den Verlauf der Qualität der gesamten Bildserie.

In der Vorschau wählt man die Bereiche, die dann beim Stacken analysiert werden und herangezogen werden. Der Clou dabei: Es werden von den gewählten Ausschnitten nur die Bildinformationen gestackt, die am besten sind, was bei großflächigen Objekten wie Mond / Sonne ja durchaus abweicht, denn mal ist ein einem Bereich ein Teil scharf, der andere aber nicht. Es wird also nicht stur einfach Bild x + y + z gestackt sondern wirklich nur der Bereich aus den Bildern der jeweils am besten ist. Daher sollten diese Bereiche auch überlappen. Aber dazu gibt es auch Anleitungen auf der AS! Seite (wenn auch nur auf Englisch).  Da ist viel Platz zum Optimieren seiner Bildserie.

Stack Option:
Man wählt sein Ausgabeformat des Stacks. Dann kann man sich aussuchen. AS! kann verschieden viele „der am besten befundenen“ Bildern stacken und legt dann ein Verzeichnis an wo die fertigen Stacks hineinkommen, mit entsprechender Bezeichnung im Filenamen. (liegt ein Verzeichnis unterhalb des Stammverzeichnis der Input Datei(en). Man kann also gleich mal je 4 verschiedene Stack’s anfertigen lassen: Entweder eine fixe Anzahl der gestackten Bilder oder Prozent Zahl. Wie viele der Bilder gestackt werden sollen, hängt sehr von der Qualität der Rohbilder ab. Sind sehr viele Bilder schlecht, wird man eher mit wenigen Bildern zum stacken sein Auslangen finden müssen.

Das ganze geht überraschend schnell !!

Da ich die gestackten Bilder hinterher erst bearbeite und brauch ich keine der angebotenen Bildverbesserungen die PIPP oder AS! bieten.

Hier ein 1:1 Ausschnitt eines Stacks der 4 besten Bilder aus 347:

180325 1:1 Crop Mond

Die kleineren klar sichtbaren Krater messen um die 4-5 km Durchmesser.

Hier noch ein erster Versuch am  Jupiter:

50 aus 200 Bildern 1:1

Mittlerweile habe ich auch probiert HR Files aus der E-M1.II (70 MPixel !) zu stacken. Ich hatte dazu 28 Bilder zur Verügung die ich als TIFF exportierte. Das als Beste durch AS! gezeigte Bild habe ich dann quasi als OOC (out of cam) bearbeitet. Weiters lies ich dann AS! jeweils folgende Stacks erstellen:  4,5,6,7 beste Frames und 12, 15, 25 und 30%. Mit einem Computer mit einer Ryzen7 1700 CPU und 32GB RAM klappte das innerhalb 10-15 Minuten. Während der Bearbeitung wurden 27 GB RAM genutzt und alle 16 Threads der 8 Kern CPU  wurden benutzt.

Fotografie / Astrofotografie – zwei Welten?

Astrofotografie eine andere Art von Fotografie.

Irgendwann packt es den Einen oder Andern, sich abseits der „normalen“ Fotografie zu versuchen.  Am besten einfach probieren, dann sieht man früher oder später, wo die Problemzonen liegen. Hier versuche ich mal darauf einzugehen.

Vorweg: Gerade Anfangs versteht man oft nicht immer gleich, worum es da überhaupt geht und so erhält man rasch den Eindruck: Das ist mir zu Hoch, dass schaff man nie!
Auch mir ist es so ergangen beim initialen Einlesen in die Thematik um mir ein Bild zu machen, was bräuchte ich an Ausrüstung und ob ich das jemals selbst hinbekommen würde. Heute nach 3,5 Jahren bereue ich nicht, diesen Schritt gewagt zu haben.

Das was einem wohl als erstes auffällt:

Belichtungszeit

Sehen wir uns mal ein normales Foto an:

Lanzerote

Ein typisches Urlaubsbild. F/10, 1/200s, ISO100 (damals mit der E-300 die Nennempfindlichkeit)

Das Histogramm zeigt uns die Anzahl und Helligkeitsverteilung der Pixel der roten, grünen und blauen Pixel an aus denen ja ein Farbbild (RGB Bild) besteht. Links im dunklen Bereich und rechts im hellen Bereich ist nichts wesentliches weggeschnitten.  Da braucht es nicht viel Bearbeitung – vielleicht den dunklen Bereich der fast schwarzen Lava etwas anheben um noch Struktur zu generieren und das Bild halt auf das gewünschte beschneiden.
Ein Stativ braucht man hier kaum, die Belichtungszeit ist kurz genug als dass man verwackeln könnte.
Fotografiert man in JPG wird man aber bei diesem Bild wegen des großen Helligkeitsumfanges (weiße Mauer – fast schwarze Lava im Schatten) schon mal merken, dass man beim Spielen mit dem Tonwerten im Himmel sogenannte Tonwertabrisse ( Sichtbare Streifen abgestufter Helligkeit) bekommt. Grund ist der: Beim JPG Bild haben die 3 Farbkanäle eine Bittiefe von 8bit, was 256 (2^8) möglichen Abstufungen entspricht. Mehr als unser Auge sehen kann und zusammen gemixt (256*256*256) die bekannten 16,7 Mio unterschiedliche Farbabstufungen ergibt (siehe: Die richtige Belichtung). Dehnt man dann gezielt einen Bereich im hellen oder dunklen, sieht man dann bald mal die Helligkeitssprünge am Ergebnis. Abhilfe ist dann in RAW zu fotografieren, den sie bieten hier 12bit Auflösung, was schon 4096 Abstufungen pro  Farbkanal entspricht, also kann man hinterher mehr „herauskitzeln“.

In der gelebten Praxis: Bei gut ausgeleuchteten Alltagsszenerien reicht oft das JPG, so wie es aus der Kamera kommt. Bei schwierigen Situation ist ein zusätzliches RAW empfohlen, Auch wenn man jetzt vielleicht damit nichts anfangen kann – später vielleicht doch. In der Astrofotografie ist RAW Pflicht.

Solche Verhältnisse findet man auch noch an unseren zwei hellsten Himmelskörpern:  Mond und Sonne (natürlich nur durch entsprechende dafür geeignete Spezialfilter). Sie erlaube auch Belichtungszeiten zwischen angenehmen 1/100-1/4000 Sekunden bei normaleren ISO Bereichen. Ein Stativ ist dennoch empfohlen!

Anders am dunklen Sternenhimmel:

Großer Wagen - OOC

Es zeigt den Große Wagen mit einem Normalobjektiv (bei Olympus 25mm). Es wurde typischerweise so belichtet, wie man es für „Deep Sky“ Bilder braucht.
Die Belichtungsdaten waren:  F/3,2,  240s, ISO800 mit der E-M1.II (geht auch mit jeder anderen OM-D oder E-PL6-9 Kamera so). Einfach ein Screenshot ohne Bearbeitung wenn ich es in ACDsee ansehe.

Wer jetzt mal nachrechnet kommt drauf, dass man hier typischer weise mit 500.000 bis weit über 1 Million mal weniger Licht hat. Um entsprechendes Signal am Sensor zu bekommen, dass auch über dem Rauschen liegt, muss man entsprechend lange belichten.

Was zeigt uns das Histogramm: Zunächst mal die vielen Pixel des Himmelshintergrund. Sie liegen im 1/3 des Histogramms. Da die Darstellung nicht linear ist, heißt das nicht unbedingt dass man auch tatsächlich 1/3 der Gesamtbelichtung des Sensorpixel ausgeschöpft hat. Aber immerhin liegt der Himmelshintergrund deutlich von stark verrauschten linken Rand weg.

Wichtiger ist aber das, was man nicht sieht: Die paar Pixel der hellen Sterne.  Das sofort ins Auge fallende Muster der hellen Sterne, die das Muster bilden. Die sind so hell, dass man sie bei uns in der Großstadt sehen kann. Natürlich sind die im Zentrum überbelichtet. An sich sollten sie ja punktförmig sein, aber das Flimmern der Luft weitet das Signal auf eine größere Fläche, was wiederum die Helligkeit durch Verteilung stark absenkt und es so möglich macht dennoch die Farben ins Spiel zu bringen. Überbelichtete haben ja alle Pixel gesättigt, was dann ja ein reines weiß ergibt.
Auch wenn die Sterne sehr hell sind, die geringe Anzahl der hellen Pixelwerte kommt gegen die extrem vielen Pixel im dunkleren Bereich nicht an, wird also am rechten Rand des Histogramms nicht mehr angezeigt.

Man sieht auch  dass der Grüne Anteil relativ hell ist, das ist der typische Landhimmel etwas weiter weg einer Großstadt.  Der Himmel so „OOC“ (out of Cam) also wie die Kamera den Weißabgleich macht, ist schon recht gut dafür, dass sie nicht für solche extreme Situationen programmiert ist.  Einen richtigen Weißabgleich erkennt man daran, dass die 3 Buckel der RGB Kanäle exakt übereinander liegen. Das gilt natürlich nur da, wo man wirklich neutralen Himmel hat.

Und was man schwer sieht, hätte ich es nicht markiert: Da war gerade ein Komet (P41/Tuttle-Giacobini-Kresak) und auf diesem kleinem Bild gar nicht sieht, wenn man nicht weiß wo: Die Feuerrad-Galaxie (M101) eine bekannte Galaxie von der Größe des Vollmondes und M51. Um solches geht es uns bei der Fotografie von Deep Sky Objekten (Objekte außerhalb des Sonnensystems). Misst man deren Helligkeit würde man sehen: Sie liegt an der rechten Flanke des Histogrammbuckels bis leicht davor. Während man hellere Kometen durch das große diffuse leuchten schon mal finden kann, eine Galaxie wie M101 oder M51 kaum mehr am Rohbild.
Auf vielen, sogenannten „tief belichteten“ Bildern wird man jede Menge Staub und Dunkelwolken erkennen. Tatsächlich gibt es keinen Bereich am Himmel, bei dem man mit nicht mit genügend langer Belichtung und vor allem Akribie bei der Ausarbeitung keinen sehen wird. Diese Bereiche liegen vor dem Himmelshintergrundbuckel.
Also hinterher einfach das Bild so zu beschneiden, dass man alles weg wirft, dass vor dem Peak (der ja dem Himmelshintergrund entspricht) liegt führt zwar zu einem schön dunklen Himmel, aber auch zum Vernichten von der schwachen Strukturen.

Die nötigen langen Belichtungszeiten bringen eine Vielzahl an weiteren Problemen mit sich.

Bildrauschen
Gerade in der „normalen“ Fotografie wird das extrem überbewertet. Je wärmer, desto mehr rauscht ein Sensor, das ist einfach so. Das Rauschen setzt sich aus verschiedenen Fehlerquellen zusammen:  Jeder Sensor hat Pixel, die nicht so arbeiten wie sie sollen. Belichtet man länger, dann fallen sie einem stärker auf. Durch einen Dunkelbildabzug ist das beherrschbar.
Schon schwieriger ist das Rauschen das nach Dunkelbildabzug im Bild verbleibt. Und da hilf nur eines: Möglichst viele Bilder zusammenrechnen.
Die Spezialkameras für Astrofotografie sind daher auch gekühlt, damit man  auch ein möglichst gutes Signal/Rauschverhältnis bekommt.

Hie mal das Bild von vorhin nach zusammenrechnen von 43 Bildern

UMa - Großer Wagen

In groß und noch größer findet man das Bild auf AstroBin

Stativ/Montierung

Auch sehr schnell merkt man, dass man mit einem fixen stabilen Fotostativ jenseits von extrem Weitwinkel schnell an die Grenzen des Lichtsammeln stößt. Man braucht also eine Nachführung. Für den Einsatz mit Fotoobjektive gibt es gut und günstige Tracker. Die Sache wird aber immer schwieriger sobald die Brennweite steigt braucht es mehr Präzision in der Nachführung. Dazu kommt: Je mehr Brennweite, desto geringer die „bezahlbare“ und vom Gewicht her auch handhabbare minimale Blendenzahl. Man muss dann auch noch zusätzlich länger Belichten um die nötige Lichtmenge zu sammeln.
Bei größeren Brennweiten benötigt man dann eine richtige Montierung. Sie muss präzise auf den Himmelspol eingerichtet werden, aber selbst da wird man ab einer gewissen Brennweite nicht mehr ohne Guiding wegkommen.
Ein sehr gute Montierung ist meist der teuerste Teil einer guten Astrofotoausstattung, aber wenn man sie gut dimensioniert  auch nur einmal anzuschaffen. Ohne präzise Nachführung werden auch die Einzelbilder aus den besten Teleskopen / Linsen und Fotoapparaten nichts.

Bildbearbeitung

Um aber aus den gestackten Rohbildern wirklich etwas herauszuholen, bedarf es einer tiefergehenden Bildbearbeitung. Man muss sehr vieles sehr selektiv verstärken, ohne Anderes überzugewichten oder gar zu zerstören. Dazu sind Maskentechniken ein muss. Nach der Gewinnung der Rohbilder ist das dann der größte Teil, der im wesentlichen nur mehr von der eigenen Vorstellung und seinem Vermögen das auch umsetzen zu können begrenzt wird. Das ist ein wohl ewiger Prozess. Während man für die Technischen Aspekte nach einigen Tipps aus der Gemeinschaft sehr viel selber herum tüfteln kann, ist man bei der Bildbearbeitung sehr viel mehr auf eine funktionierende Community angewiesen, deren Tipps und Tricks einem wieder weiterbringen.

Hier ein Bild mit dem 75mm Objektiv:

170330 Großer Wagen mit M101 und M51

Links unten M101 und Rechts unten: M51 wie man sieht sie sind auch mit normaler Brennweite auffindbar.

Auflösung

Unter normalen Umständen macht sich die Luft bei der normalen Fotografie nicht stark bemerkbar. Anders natürlich bei extremeren Tele auf größere Entfernungen, wo man sich schon mal bei Sonneneinstrahlung Luftschlieren zu sehen sind. Bei der Astrofotografie hat man da schon mit ganz anderen Schichtdicken zu tun: Im Zenit etwas über 10km, blicken wir Richtung Horizont sind es einige hunderte Kilometer dichte Luft. Dazu kommt noch Dunst und der Umstand, dass eine Auftrennung der Farben stattfindet. Ein weißer Stern hat dann auf einer Seite einen roten Rand, auf der anderen Seite einen blauen.
Dazu kommt: Leider gibt es meist in hohen Luftschichten starke Winde (Jetstreams), die die Luftschichten zusätzlich verwirbeln. Das ganze läuft unter Seeing. Das mindert natürlich auch die mögliche Auflösung. Auch da ist ein Mitteln vieler Bilder das Mittel der wahl. Zuvor wird natürlich versucht, aus den vielen Einzelbilder jene mit dem stärksten Unschärfen zu eliminieren.

Scharfstellen

Heutzutage sorgt der Autofokus für scharfe Bilder. Bei der Astrofotografie ist manuelles Scharfstellen gefragt. Bei längeren Brennweiten geht das mit Hilfe einer Bahtinovmaske recht einfach an einem hellen Stern. Je geringer die Brennweite, desto schwieriger wird es, weil der Stern ja immer winziger wird, und man bräuchte eine passende Bahtinovmaske, dafür kommt aber bei recht weitwinkeligen Objektiven dazu, dass sie eine größeren Schärfenbereich aufweisen. Die Situation wird aber durch die notwendige möglichst offene Blende verschärft. Offene Blende braucht man aber, weil man dann einfach mehr Licht einsammeln kann.
Das ganze wäre ja nicht so schlimm, einmal gut Scharfstellen, dann passt es die nächsten 2-3 Stunden Belichtungszeit. Leider ist das nicht so. In der Nacht sinkt normalerweise die Temperatur ab. Das führt zu einem verstellen der Schärfe. Also ist recht oft die Schärfe zu kontrollieren, gerade anfangs. In der Praxis ist es aber meist so, dass man an der Kamera sein Bildfeld schwer erkennen kann, weil man schlicht und ergreifend nichts sieht! Man braucht dann wieder einen Stern der hell genug ist zum Scharfstellen und muss erneut sein Objekt wiederfinden. Man braucht dann länger belichtete Testbilder mit sehr hoher ISO um eine Feineinstellung vorzunehmen. Das betrifft vor allem Fototracker, die man händisch verstellt. Bei guten Astromontierungen hat man es mit GoTo leichter. Wenn sie einmal gut eingestellt sind, findet man hinterher sein Objekt wesentlich leichter.  Wenn man dann mal mit Schmalbandfiltern anfängt wird es dann extrem schwierig überhaupt ein geeignetes Objekt zu finden, um scharf zu stellen.
Für Teleskope gibt es Motorfokussysteme, die mithilfe eines Temperatursensors präzise einen vorher ermittelten Wert einstellen.
Das Problem der temperaturabhängigen Fokusänderung betrifft so gut wie alle. Einzig Systeme mit wesentlich temperaturstabileren Kohlefasertuben mit passendem Spiegel (Pyrex oder Quarz) und Stabilem Okularauszug verstellen sich praktisch kaum. Zum Glück trifft das alles auf meinen „Newton ohne Namen“ zu.

Störungen im Optischen System

Sehr gute Linsensysteme sind meist recht gut korrigiert, sodass möglichst alle Farbstrahlen im selben Brennpunkt landen. Die extreme Streckung der schwächsten Bildanteile bringt hier allerdings wieder vieles ans Licht, das man so nicht sieht. Jede Grenzfläche einer Linse, jeder Reflex am Gehäuse wird natürlich auch sichtbar. Und jede Linse kostet Auflösung. Da kommen Spiegelsysteme ins Spiel. Das tolle daran ist: Sie sind Farbrein, jede Lichtwellenlänge landet im selben Brennpunkt. Je größer der Spiegel (die Öffnung) desto mehr Licht wird gesammelt und die Auflösung steigt auch.
Eine „Linsen“ Teleskop mit mit 200mm Öffnung ist kaum bezahlbar, ein Spiegel mit 200mm schon…..

Bildstörungen wie Staub am Sensor fallen in normalen Bildern kaum auf, außer man hat eine uniforme Fläche (wie z.b. Himmel) und bei kleinere Blende. Jedes Objektiv hat auch einen mehr oder weniger großen Helligkeitsabfall gegen den Rand. Bei der Astrofotografie braucht man aber ein möglichst „flaches“ Bildfeld. Also müssen diese Bildfehler herausgerechnet werden. Das wird mit sogenannten Flat Bildern bei der Bildkalibrierung erreicht.

Echte Farben?

In der normalen Welt, weiß jeder, was in etwas stimmig an Farben ist, wir sind darauf konditioniert. Alles was abweicht von dieser Erfahrung erzeugt eine Unstimmigkeit. Selbst wenn wir nicht genau wissen was an diesem Bild „falsch“ ist. Selbst unser an Dunkelheit angepasstes Auge sieht bei einem Blick durch ein größeres Teleskop so gut wie keine Farben. Das rote Leuchten des Wasserstoffs liegt schon in einem so dunklem roten Bereich, dass wir kaum mehr wahrnehmen können. Unsere Digitalkameras filtern diesen Bereich sogar schon zu 2/3 heraus. Selbst wenn wir uns im dunklen Weltraum befänden und auf den sehr hellen Orion Nebel zusteuern würden, wir würden das schwache rote Leuchten kaum sehen. Je näher wir kommen, desto mehr wird das Leuchten untergehen. Es sind ja bloß ein paar 100- maximal 10.000 Atome/Moleküle/cm3 an Wasserstoff  im ansonsten noch etwas dünnerem Weltall. Normale Astrofotos zeigen dieses Leuchten sehr stark verstärkt in Rot. Dann kommt oft noch Sauerstoff vor, bei 501nm, das unsere Kameras Blau zeigen. Sterne habe ein kontinuierliches Spektrum, das temperaturabhängig ist. Kühle Sterne sind rötlicher, heiße weiß/blau.
Einen automatischen Weißabgleich wird jede Kameraelektronik überfordern, spätestens dann wenn so gut wie kein neutraler Himmelshintergrund im Bild zu finden ist. Den Weißabgleich macht man eben selbst, zuerst den Hintergrund auf neutral, dann macht man sich einen Umstand zu nutze, der weitgehend passt: Im Durchschnitt sind die Sterne weiß. Heute verfügen wir aber über wesentlich genauere Photometrische Prozesse: Zuerst wird das Bildfeld „astrometriert“ also festgestellt, welchen Ausschnitt am Himmel haben wir vorliegen. Anhand von Leitsternen im Bildfeld deren Lichtzusammensetzung bekannt ist, kann dann das Bild korrigiert werden. Ist eine eigene Wissenschaft, aber man ist zumindest schon mal recht in der Nähe der waren Farben.
Der Rest der Möglichkeiten geht aber dann schon sehr in Richtung Falschfarben. Man kann ja jeden der Farbkanäle beliebigen Kanälen zuweisen oder einmischen. Sehr bekannt die „Hubble Palette“ bestehen aus  dem Roten Licht der Wasserstoffs, dem noch tief roteren Leuchten von Schwefel und dem blauen Leuchten des Sauerstoffs. Das hat überhaupt nichts mehr mit dem „natürlichen“ Farbspektrum zu tun, aber man erkennt gewisse Strukturen besser an solchen Falschfarbenbildern. Eine durchaus gängige Praxis im Wissenschaftlichen Bereich.

Massenware

Fotoapparate und Optiken sind Massenware. Das ist nichts negatives, sondern bringt eher Vorteile: Günstiger Preis und recht gleichbleibende Qualität. Dagegen sind „Fernrohre“ ja fast schon Einzelanfertigungen. So passt einfach eine beliebige Fotooptik einfach an den gleichen Anschluss an den Fotoapparat, oder wenn sie einen anderen Anschluss haben, mit einem entsprechenden Adapter. Durch den Anschluss wird u.a. der Richtige Abstand der Linse zum Sensor bestimmt.
Bei Fernrohren ist das schon schwieriger. Man muss den richtigen Abstand schon herausfinden. Ist der falsch, kommt man nicht in den Fokus. Schlimmer noch: Ist der am kurzen Ende und man will dann mal ein Filter dazwischen einbauen, kann es sein, dass man dann eben nicht mehr in Fokus kommt. Die übliche Norm wie 2″ (2 Zoll) oder 1,1/4″ sind lediglich eine Angabe über den Durchmesser und sagt nichts über den notwendigen „Backfokus“ des Systems. Es gibt dann auch noch Linsen, die die Vergrößerung erhöhen (nennt sich Barlow Linsen) aber auch Reduktoren, die die Brennweite verkürzen und damit die Lichtstärke erhöhen. Ob die eigene Optik nicht schon aufgrund mangelnder Öffnung vignettiert steht auf einem anderem Blatt. Da wir mit den FT Sensoren aber einen kleineren Sensor einsetzen ist das nicht ein ganz so großes Thema, wie bei großformatigeren Sensoren. Um eine nicht vermeidbare Bildfeldverzerrung auszugleichen (=runde Sterne bis in die Ecken) gibt es Flattener. Auch hier muss man dann noch den korrekten Abstand zum Sensor finden.
Egal welchen Adapter wir einsetzen: Sind sie sehr gut (und nur solche wollen wir verwenden!) sind sie nicht gerade billig und sie habe ihr genau definiertes Einsatzgebiet. Sie sind sehr spezifisch für ein spezielles Fernrohr (System/Brennweite), an Anderen eben nicht geeignet, auch wenn man sie von den Durchmessern her dazwischen setzen könnte.
Wenn man Glück hat, findet man jemanden, der die gleiche Konstellation zum Laufen gebracht hat oder hat ein Fachgeschäft, dass es abschätzen kann ob es gehen könnte oder geht.
Man kann ansonsten sehr schnell sehr viel Geld versenken…….

Universalität

An sich kann man mit jeder Standard Fotoausrüstung so ziemlich alles versuchen, von Nahaufnahme als auch weite Landschaftsübersichten.  Es gibt natürlich dann extra darauf spezialisierte Linsen, aber das hat Zeit. Sie verfeinern halt dann das Ergebnis.
Schwieriger ist es da schon in der Astrofotografie. Da heißt es „jedes Gerät hat seinen Himmel“. Die nutzbaren Brennweiten sind halt begrenzt.

Praktischer Weise wird es aber sowieso schnell dadurch begrenzt, dass es sehr schnell sehr sehr teuer wird, aber nicht nur dass: Es wird sehr schnell sehr sehr unhandlich.

Sind wir mit dem FT Sensorformat bei einer Sensorgröße, bestimmt das unseren Abbildungsmaßstab. Wer Kameras unterschiedlicher Sensorgröße einsetzt, ist hier flexibler, denn er bewegt sich ja bei einem „Cropfaktor“ zwischen x1 (KB/Vollformatsensor) und x2 bei FT Sensoren. Nur der Anspruch an die Optik die ja einen großen Sensor qualitativ gut ausleuchten muss sind natürlich um vieles höher. So ist eine „Cropkamera“ oder unser FT Sensor wohl ein guter Kompromiss.

Für den Einstieg bei größeren Brennweiten kommt an sich sowieso nur dann entweder ein Linsenfernrohr (APO) oder Spiegelteleskop (Newton) in Frage. Damit die Belichtungszeiten pro Bild nicht ausufern sollten sie so Lichtstark wie möglich sein.  Nicht außer Acht lassen sollte man, dass mehr Brennweite die Probleme potenziert hinsichtlich geforderter Präzision bei der Nachführung.

Wer allerdings vor hat, sich der Planetenfotografie zu widmen kann sich auch bei RC oder SC Teleskopen umsehen, denn er braucht so viel wie möglich Brennweite, Lichtstärke spielt hier eine Untergeordnete Rolle. Und er kann den Fotoapparat eher vergessen: Es braucht andere Kameras und eine Laptop um möglichst viele Bilder der kleinen aber sehr hellen Planeten zu sammeln.
Für die verschiedenen Objekttypen braucht es dann oft auch komplett andere Methodik der Bildgewinnung und deren Aufbereitung  zur finalen Ausarbeitung. Das macht man nicht mehr so auf die Schnelle…. Man wird nur richtig Gut wenn man sich längere Zeit intensiv damit beschäftigt. Und wie immer: Auch in Übung bleibt.

Zeitaufwand

Fotografie an sich geht sehr schnell. Will man aber dann noch die Bildidee weiter verbessern, wird man um ein genaueres Planen nicht herumkommen.
Outdoor wir es dann auch in der „normalen“ Fotografie aufwändig: Der Sonnenstand, die Jahreszeit will geplant sein. Das ist aber (leider) meist nicht mehr so üblich, aber wird meist der Unterschied zwischen Knipsbild, guten Bild oder Wahnsinnsbild sein.
Bei der Astrofotografie kommt man aber sehr schnell drauf, in größeren Zeiträumen zu denken. Je weniger mobil man sein kann, desto mehr ist man angewiesen, dass zum Richtigen Zeitpunkt alles passt.
Bei Deep Sky ist ein dunkler Himmel Voraussetzung (zumindest für den Einsteiger). Den gibt es nur außerhalb von Städten und nur während mondloser Nächte. Dazu muss es auch frei von Wolken oder Dunst sein. Das „Seeing“ sollte auch stimmen, vor allem bei Planeten und Mondfotografie. Im Jahreszeitlichen verlauf sehen wir nur bestimmte Teile des Sternhimmels. Der Rest ist da, wo dann die Sonne gerade steht und ist daher in der Dämmerung und am Tag natürlich nicht mehr erreichbar. Ebenso schwankt über das Jahr die Tageslänge.
Im Winter ist es sehr lange dunkel, aber leider meist sehr dunstig und feucht. Liegt Schnee, ist es selbst in Neunmondnächten bedingt durch die Lichtverschmutzung sehr hell. Das Frühjahr ist die beste Zeit, was Seeing betrifft und die Luft recht drocken. Im Sommer wird es gerade mal für 1-3 Stunden dunkel genug, im Norden Europas dann nie.
Weil aber ein Bild aus möglichst vielen Belichtungen zusammengesetzt werden, ist es egal, wann sie gemacht wurden. Man kann also Belichtungen über Tage/Wochen/Monaten/Jahren verwenden. Selbst von verschiedenen Geräten.

Der Himmel ist voll von tollen Objekten, aber die richtig Großen findet man im Süden in Milchstraßennähe. Objekte in Horizontnähe gehen im Dunst unter. Um sie genügend hoch am Himmel zu haben muss man schon sehr weit südlich, besser auf die südliche Halbkugel fahren. Da hin zu fahren, mitsamt seinen 50-70kg Ausrüstung wird schwierig und teuer. Fehlt ein entscheidendes Teil – geht nichts. Daher ist hier der gangbarste Weg: StarAdventurer ins Reisegepäck und mit Fotolinsen Widefieldbilder. Oder auf eine der „Astrofarmen“ nach Namibia oder in die Alpen und die Geräte mieten.
Mittlerweile gibt es aber auch um die Erde verteilt Remote Sternwarten. Je nach Gerätschaften ergibt sich dann ein Preis den eine Stunde Belichtungszeit kostet, so gegen 80-100 US$). Das hat den Vorteil, man greift bequem via Internet zu, erstellt den Job. Während man schläft, werden die Bilder angefertigt und sind dann versandbereit.

Wozu das Ganze?

Ein verbindender Aspekt ist wohl der: „Es geht nichts über ein selbst gemachtes Bild
Denn perfekte Bilder in hoher Auflösung kann man im Internet mittlerweile überall recht leicht bekommen….