Fotogrundlagen – ISO, Blende und Belichtungszeit

Bei üblichen Bedingungen und üblicheren Objektivbrennweiten, schafft es die Automatik der Kamera recht gut, die für den Sensor richtige Anzahl an Lichtteilchen (Photonen) auf den Sensor zu lassen. Die sehr gute Antiwackelfunktion erweitert heute diesen Bereich nochmals stark, sodass man auch erst später den Punkt erreicht, dass man ansteht.

ISO: 

Ist ja an sich klar, die „Empfindlichkeit“. Aber es wird nur das Signal verstärkt, das die Photonen am Sensor auslösen. Wenn es sehr wenige sind, dann ist dieses Signal in dem Bereich des Rauschens.
Daher muss man trachten, so viel Licht zu sammeln, dass man deutlich über diesem Rauschen liegt, aber auch nicht so viel, dass man die „Sensor Kübelchen“ überfüllt.
Das Rauschen kann man an sich nur mit der Temperatur beeinflussen. Da wir keine Chipkühlung haben, sollte man halt alles daransetzten, um den Sensor und die Elektronik so kühl wie möglich zu halten.

Wichtig zu merken:
Eine Verdoppelung der ISO bedeutet man brauch nur die halbe Menge Licht und damit die halbe Belichtungszeit.

Blende:

Sie ist üblicher weise unser Gestaltungsmittel in der Fotografie denn: Kleine Blende (=große Zahl) erhöht den Bereich der Schärfe, große (kleine Zahl) reduziert den Bereich der Schärfe erheblich.
Wer schlecht sieht, sieht deshalb im Hellen viel besser, weil unsere „Blende“ im Auge die Iris zugeht.

Wichtig zu merken:
Eine Blende zu (Zahl wird höher) lässt nur die halbe Lichtmenge durch. Bedeutet also man benötigt die doppelte Belichtungszeit. Oder bei gleicher Belichtungszeit muss man die ISO verdoppeln um das zu kompensieren.
Die Blendenreihe ist aber nicht proportional: Hier die Reihe zwischen deren Werte immer ein Verdoppelung ist:

1 1,4 2 2,8 4 5,6 8 11 16 22

Also wenn ich bei F/2  1 Minute belichten muss, braucht es bei F/4 4 Minuten – es sind zwei Blenden unterschied.
Sehr kleine Blenden führen dann allerdings wieder zu beugungsbedingter Unschärfe. Üblicherweise erreicht ein Objektiv seine beste Schärfe wenn man es um 1-3 Blenden abblendet.

…weniger wichtig zu merken, weil man sieht es sogleich, wenn man lichtstarke Objektive anschaffen will: Je licht stärker die Objektive, desto größer und schwerer werden die Objektive (das hat mit Physik zu tun und kann man nicht beeinflussen). Wenn sie dann auch noch höchste Güte bei Offenblende haben sollen, auch überproportional teuer. Günstige Optiken werden erst gut, wenn man sie stark abblendet.
Olympusobjektive sind telezentrisch da sind wenigstens auch die „Konsumerlinsen“ bei Offenblende recht Randscharf.

Belichtungszeit:

Der Sensor braucht ja eine gewisse Anzahl von Lichtteilchen. Bei der angebotenen Lichtmenge die da auf den Sensor trifft durch die Optik braucht es dann diese Zeit um diese Menge zu bekommen.

Wenn sich das Motiv nicht bewegt liegt es an uns, ruhig zu halten dass man nicht verwackelt. Früher bei Kleinbildfilm (KB) hat man gesagt: 1/Brennweite ist die minimale Zeit die man benötigt, damit man nicht verwackelt.
Also bei 300mm Tele (das an einem FT Sensor einem 600mm Objektiv am KB entspricht) sollte man nicht unter 1/600 Sekunde gehen. Unsere Sensoren sind aber bei weitem feiner, als damals die Fotofilme waren. Dafür haben wir aber eine Antiwackeleinrichtung die da sagen wir einem Ungeübten gut 3 Blenden (also 3x so lange) bringen. Also 1/200 sind möglich, mit sehr viel Übung auch wesentlich mehr. Es ist da aber letztlich eine Sache, wie viel Unschärfe durch Verwackeln man akzeptieren will.

Die Belichtungsautomatik ist normalerweise so eingestellt, dass sie über den Sensor verteilt das Licht misst, und die Bildmitte mehr berücksichtigt um zu berechnen, wie lange man belichten muss.
Beim „P“ (Programmautomatik) versucht die Kamera die Zeit so einzustellen, dass man vom Verwackeln her auf der sicheren Seite bleibt und wird die Lichtmenge dann über die Blende steuern.
Wenn man durch den „S“ Modus die Zeit vorgibt, wird die Kamera über die Größe der Blende die Lichtmenge regeln. Beim „A“ Modus, wo die Blende vorgegeben ist wird die Kamera die Zeit anpassen.

Ist es dunkel, und man will kleinen Objekterichtig belichten, braucht man also Punktbelichtungsmessung. Bei sehr kleinen Objekten wird das auch nicht mehr funktionieren, die Kamera misst zu viel dunkles, daher wird sie als Ausgleich zu hell belichten. Unsere kleine Objekte sind viel zu hell und fressen aus.
Umgekehrt zu helle Umgebung geht natürlich auch, und produziert zu dunkle Objekte.
Ein schnelle Methode ist dazu mit +- Blende das zu korrigieren. Das wird an üblichen Fotosituation passen, aber bei sehr kleinen Bildberichen, die man anmessen will oft nicht mehr. Denn: Man müsste beim zweiten Bild genau den selben Punkt treffen. Ist man da nur ein kleinwenig daneben und da ist es viel heller oder dunkler, wird sich ein andere Wert ergeben, auf dessen Basis dann die Belichtungskorrektur ausgeführt wird.

Die einzige Möglichkeit diese Belichtungsautomatik zum umgehen ist der M (manuelle) Modus:  Da gibst Du selbst die Zeit und Blende vor. Durch Probebelichtungen kannst Du dich dann herantasten, dass die Belichtung stimmt.

In Extremsituationen wird man eben schnell die eine oder andere Grenze erreichen.

IR Fotografie

Da ich ja ein „offene“ Digitalkamera verwende für Astrofotografie, hab ich mir mal zwei günstige IR Filter besorgt.  Ein IR760 und ein IR850 von Fotga.  Wie das Fotometer zeigte, öffnen sie komplett ab der angegebene Wellenlänge mit 90% Durchsicht:

IR_760-850

Eingezeichnet ist auch der Bereich, wo normalerweise eine Digitalkamera auf das sichtbare Licht empfindlich ist. Da wir Infrarot nicht sehen können, sind diese Filter für uns undurchsichtig. Manche Tieraugen können dieses Licht aber sehen. Ihnen würde Blattgrün weiß erscheinen, weil es das IR Licht stark reflektiert. IR Strahlung durchdringt Nebel auch recht gut.

Hier mal ein erster Versuch: Jeweils Original, umgewandelt in s/w und durch die zwei Filter IR760 und IR850nm

Dürnstein in der Wachau

normal (E-M5, mFT 75/1.8 F4 1/2500s

Dürnstein in der Wachau

normal – als schwarz/weiß (E-M5, mFT 75/1.8 F4 1/2500s

Dürnstein in der Wachau

IR ab 760nm (E-PL6mod, mFT 75/1.8 F4 1/400s

Dürnstein in der Wachau

IR ab 850nm (E-PL6mod, mFT 75/1.8 F4 1/320s

Burgruine Dürnstein in der Wachau

normal (E-M5, mFT 75/1.8 F4 1/1600s

Burgruine Dürnstein in der Wachau

normal – als schwarz/weiß (E-M5, mFT 75/1.8 F4 1/1600s

Burgruine Dürnstein in der Wachau

IR ab 760nm (E-PL6mod, mFT 75/1.8 F4 1/200s

Burgruine Dürnstein in der Wachau

IR ab 850nm (E-PL6mod, mFT 75/1.8 F4 1/125s

Der Autofokus funktionierte recht gut, die Bilder direkt aus der Kamera waren alle Rot. Denn es werden ja nur die Sensoren über denen der Rotfilter liegt angesprochen. Das sind 1/4 der verfügbaren, weil ja die anderen Sensoren mit je 2x Grün und 1x Blaufilter bestückt sind (Bayer Matrix).

Für ernsthafte IR Fotografie müsste man also einen schwarz/weiß Sensor verwenden, oder die vorgesetzten Filterchen abkratzen. Dabei werden aber auch die vorgesetzten Mikrolinsen entfernt, was die Empfindlichkeit senkt.

 

Olympus mFT75 1.8

Mein „1st Light“, leider zu kurz mit dem ED 75 / 1.8

160114 EPL6 + ED75/1.8

Die nächste Schlechtwetterfront schickte bereits hohe dünne Wolken, sodass es nur für ein paar Probefotos mit kurzer Belichtungszeit reichte.

Das ED 75/1.8 ist  das schärfste Objektiv, das für mFT Kameras (derzeit Olympus und Panasonic) zu haben ist. Wer noch in Kleinbildformaten wie z.b. Dia denkt: Es wäre ein Objektiv mit 150mm Brennweite bei einer Blende ab 1.8!

An herkömmlichen großen Sensoren würde ein Objektiv mit solchen Daten aufgrund der extrem großen perfekten Linsen mehrere Kilo wiegen und daher unfinanzierbar sein, daher gibt es nur  lichtschwächere vergleichbare Objektive. Gerade da spielen die Möglichkeiten des mFT Systems die Stärken voll aus. Durch die möglich gewordene Kompaktheit sinkt Gewicht und Preis enorm, so ist es eben möglich, eine solch kompromisslose Optik zu bauen, die auch einen breiteren Markt hat. Allerbestes optisches Glas ist einfach extrem teuer und sehr schwer herzustellen. Daher auch der Preisunterschied zu günstigeren Konsumerlinsen. Kleinere Linsendurchmesser (=größere Blende) steigern den Bereich der Schärfe (Schärfentiefe), gleichzeitig sinkt aber auch die Lichtmenge die auf den Sensor fällt: 1 Blende weniger (zb. F2.8 auf F2.0) bedeutet doppelt so viel Licht, entsprechend groß muss die Linse werden.

Hier also das erste Bild:

160114 Satellit und M45

Es zeigt die Plejaden (Siebengestirn) im Sternbild Stier, am Wintersternhimmel eine sehr auffälliges Objekt. Ein taumelnder oder rotierender Satellit ist auch durchgeflogen, durch reflektierende Teile leuchtet er immer wieder heller auf.

Belichtungszeit: 60sec ISO:800 F1.8 an meiner modifizierten E-PL6. Ein UV/IR Sperrfilter (Haida Pro II MC Digital Slim UV/IR 390-750nm) war auch am Objektiv, um langwelligeres IR Licht wegzuschneiden, die Kamera wurde ja modifiziert.

 

Modifizierte Kamera

Vor den Sensoren der Digitalkameras sind Filter verbaut, die das Licht nur im Sichtbaren Bereich durchlassen. Das bedeutet vor allem, der langwellige Rote Bereich wird so ca. ab 650 abgeschnitten.

Hier habe ich nachgemessen:

E-PL6 Filter und Ha-7nm Schmalbandfliter

War der chemische Fotofilm noch sehr empfindlich auf UV Licht (gaben dann bei viel UV Lichtanteil wie z.B. Hochgebirge und Schnee, diesen violetten Schleier, daher war damals ein UV Filter vor der Linse, durchaus angebracht, heute aber nicht mehr nötig) sind die digitalen Chips zur Aufzeichnung unserer Fotos sehr empfindlich im Roten und Infraroten Bereich. Daher ist dieser Sperrfilter verbaut.

Genau da hat man in der Astrofotografie aber ein Problem: Das rote Licht des Wasserstoffs (H-α: 656,28 nm) und ionisierter Schwefel (S-II: 672 nm) sind  hier zu finden. Viele Gasnebel strahlen in diesem roten H-α Licht.

Kameras, wo dieser Sperrfilter gegen einen Filter getauscht ist, der entsprechend mehr durchlässt, nennt „Astromodifiziert“.

Es gibt Firmen die das machen, vor allem für Canon und Nikon Kameras. Bei Olympus sieht es eher düster aus und längst nicht jedes Modell wird unterstützt. Aber bei IRreCams bin ich fündig geworden, eine E-PL6 lies ich da umbauen. Es wurde allerdings in Ermangelung eines geeigneten Astrofilters für diese Chipgröße einfaches Glas statt des Filters eingebaut, das ab 280nm (UV) bis hinauf alles an Licht durchlässt. Mit geeigneten Filtern, die nur IR durchlässt hätte ich dann eben eine Infrarot Kamera.

Ich will sie aber für die Astrofotografie mit Wellenlängen zwischen 400 und 700nm einsetzen, daher ist noch ein Filter nötig, dass UV und IR wegscheidet, also ein IR/UV Cutfilter. UV ist weniger das Problem, aber IR Licht kommt auch in größeren Mengen am Nachthimmel vor und da die langen Wellenlängen einen anderen Fokus haben als kürzere würde ein unscharfer Schleier über den Bildern liegen.

E-PL6mod mit 2" Optolong UVIR Cut adaptiert (Sigma Art. 30m/F2.8)

Natürlich musste ich sofort meine neue „Astrokamera“ probieren: Schnell habe ich einige Testbilder gemacht, nichts berühmtes, aber sie zeigen die Sachlage:

Dadurch, das sehr viel mehr rotes Licht den Sensor erreicht, kann ein normaler Weißabgleich nicht mehr zu einem neutralen Bild führen, es wird mehr oder weniger rot sein. Was man aber machen kann: Mit einem manuellen Weißabgleich (ich hab ihn kurzerhand auf den Schnee gemacht) geht es sich noch einigermaßen aus, vor allem wenn ich ein UV/IR Sperrfilter verwende, das oberhalb 700nm zuverlässig das IR Licht wegschneidet:

Normales Foto als Vergleich: Tageslicht Weißabgleich

E-PL7  Sigma Art. 30mm/F2.8 normaler Tageslicht Weißabgleich

Die modifizierte E-PL6 ohne Filter, als ab 280nm bis 1100nm? alles drauf!

EPL6m ohne Filter

E-PL6 modifiziert mit UV/IR Sperrfilter (etwas weniger rot)

EPL6m 400-700nm normal

E-PL6 modifiziert mit UV/IR Sperrfilter, manueller Weißabgleich

EPL6m 400-700nm man.Weißabgleich

Die Kennlinie meines Optolong UV/IR Sperrfilters

IRUVcut

Was benötigt man sonst noch so an Adaptern:

Der Filterdurchmesser des mFT Sigma Art Objektives 30/2.8 ist ja relativ klein. Es geht sich mit meinem 2″ Astronomiefilter also ohne Vignettierung (Randabschattung) aus. Um es aber vor die Fotolinse zu bekommen, hab ich einem Adapterring von den 46mm Filtergewinde des Objektivs auf meinen 52mm Standard genommen (Hama 014652).

52mm Fotoobjektivfiltergewinde deshalb, weil er sehr nahe am 2″ Astronomie Standard liegt. Den entsprechenden Adapter von 52mm auf 2″ hat mir Teleskop-Austria angefertigt. So bin ich flexibel, weil ich ja dann nur noch die allgemein verfügbaren Fotofilteradapter für meine verschiedenen Objektivdurchmesser brauche. Klar: Wird der Durchmesser von einem größerem Objektiv reduziert, hat man dann aber mehr oder weniger Randabschattung. Für Versuche reicht es aber ;-).

Mit IR Filter, die dann nur im Infraroten Bereich öffnen, hat man dann natürlich eine IR Kamera. Am Liveview der Kamera kann ich Sterne und Mond sehn und somit auch Scharfstellen.

 

Unterwasserfotografie

Seit 1992 zieht es mich einmal im Jahr ans Rote Meer. Seit 2002 zum Schnorchel, davor war ich tauchen. So kenne ich so ziemliche alles an Tauchspots um Sharm el Sheikh am Sinai, auch habe ich den Aufstieg der Naama Bay miterlebt.

Seit 2004 steige ich immer im Baron Resort ab. Warum im Kurzen: Das Riff etwas abseits ist relativ exponiert und noch einigermaßen in Ordnung und der Zugang zum Meer ist auch sehr bequem. Das Hotelmanagement ist sehr aufmerksam aber nicht aufdringlich, es hat auch nicht ohne Grund viele Stammgäste. Natürlich war da auch ein Fotoapparat dabei und so habe ich extrem viele Bilder. Gerade in den letzten Jahren bin ich nicht mehr dazugekommen alles aufzubereiten um es hier in entsprechender Form zu präsentieren, wird aber vielleicht noch.

Hier sind die Bilder auf dieser Webseite: 20142013 – 2012 – 2011 – 2012 – 2008200720062005 – 2004 – 2003 –2002/22002/1 – einiges anders findet sich in den Weiten des WWW.

Weil immer wieder nachgefragt wird, mit welcher Ausrüstung ich diese tollen Unterwasserfotos mache:

Bis 2009 war es eine Olympus C-5050 im Unterwassergehäuse von Olympus. Sie ist eine Kompakte Kamera, die aufgrund ihrer Lichtstarken Linse und guten Sensor wirklich 5 MPixel Qualität liefern konnte. Die Auslöseverzögerung war für damalige Verhältnisse nicht gar so schlecht und sie war relativ kompakt. Auch der Blitz funktionierte unter Wasser, zwar nur direkt, aber da das Rote Meer sehr oft extrem klar ist, ging das doch recht gut.

Ab 2010 kam dann eine Olympus E-PL1 im Unterwassergehäuse zum Einsatz. Mit der PEN Serie führte Olympus den ersten Schritt hin zu spiegellosen Kameras aus. Der Sensor der kleinen E-PL1 liegt von der Qualität zwischen denen der Profi DSLR Kameras E-3 und E-5. Die E-5 war die letzte DSLR Kamera von Olympus, denn als 2013 der Nachfolger entwickelt wurde und gegen die spiegellose OM-D E-M1 getestet wurde, wurde sie nicht mehr auf den Markt gebracht. Die Spiegelreflexkameras sind hier also Geschichte und nicht mehr notwendig. Die E-PL1 ist größer als die C-5050, entsprechend teurer und größer ist das UW Gehäuse. Aber um einiges kleiner und leichter als eine DSLR. Die Auslöseverzögerung und Bildqualität gegen die der kompakten Vorgänger natürlich sehr viel besser. Einen externen Blitz hatte ich nie, wäre auch sehr viel größer und voluminöser was dann beim schnorcheln schon sehr unhandlich würde. Allerdings sind höhere ISO Werte möglich.

Seit Herbst 2014 habe ich die gerade neue E-PL7, mit passendem Unterwassergehäuse PT-EP12, natürlich auch von Olympus. Der Sensor entspricht dem der OM-D E-M5 und E-M10. Also top!

Da ich meine „alte“ aber noch funktionsfähige UW Ausrüstung nicht mehr brauche, stehen sie gegen Gebot zur Verfügung. Allerdings nur bei persönlicher Übergabe um deren Funktionen zu beweisen.

Fotos

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Lilioceris lilii Sie sind vom eigenen Kot umgeben, daher brauchen sie andere Fressfeinde nicht zu fürchten. Sie fressen die Lilienblätter auf! Man kann sie abklauben, oder herunterspritzen. Sie können dann nicht mehr zurückklettern.
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Anemone
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Engelstränen Narzissen "Thalia"
Narcissus Thalia Eine wertvolle historische Narzisse, stammt von der arcissus triandrus aus Portugal ab.
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Punica granatum Meine zwei Granatapfelbäume treiben nach dem Winter wieder an.
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Silberglöckchen  "Stoplight"
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Gelbe Azalee
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Katze
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Rote Lupinie
dieses Jahr etwas kurz geraten, der Hagel hatte auch einen großen Teil der Triebe abgesäbelt.....
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Gilbweiderich
Lysimachia vulgaris
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Kornblume
Centaurea cyanus
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Bartblume
Caryopteris sp
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Jungfer im Günen
Nigella damascena
264 Ansichte
Granatapfel - Erste Blüte!
Punica granatum
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Granatapfel Blütenansatz
Punica granatum
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Granatapfel - Erste Blüte
Punica granatum
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Rittersporn
Delphinium
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Granatapfel
Punica granatum
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Kermesbeere
Phytolacca acinosa
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Garten Feld Rittersporn
Consolida ajacis
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Glockenblume "Sarastro"
Campanula 'Sarastro'
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Himbeeren
Rubus idaeus
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Moschusmalve
Malva moschata
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Yucca
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Glühwürmchen
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Glühwürmchen
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Granatapfelbaum
Punica granatum
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Weißer Lavendel
Lavendula angistifolia "Alba"
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Startseite » Fotos » Landleben » Hagelschlag 6.5.2015
 Tränendes Herz
vor dem Hagel
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Tränendes Herz nach Hagel
Nach dem Hagel
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Salatbeet
vor dem Hagel
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Salatbeet
nach dem Hagel
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Grünkohl
vor dem Hagel
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Grünkohl
nach dem Hagel
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Hochbeet
vor dem Hagel
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Hochbeet
nach dem Hagel
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Rhododendron
vor dem Hagel
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Rhododendron
nach dem Hagel
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Drachenwurz
vor dem Hagel
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Drachenwurz
nach dem Hagel
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Weingarten
vor dem Hagel
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Weingarten
nach dem Hagel
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Weinrebe
vor dem Hagel
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Weinrebe
nach dem Hagel
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Startseite » Fotos » Landleben » Landleben 2014
Korkenzieherhaselblüte
Corylus avellana 'Contorta'
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Insektenhotel
Wildbienen am Insektenhotel
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Marillenblüte (Aprikose)
Prunus armeniaca)
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Traubenhyazinthe
Muscari
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Märzenbecher
Leucojum vernum
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Krokusse
Corcus
322 Ansichte
Krokusse
Corcus
227 Ansichte

 

Die Bahtinov Maske

Wer schon mal versucht hat, exakt auf eine Stern scharf einzustellen, vor allem bei großen Brennweiten weiß, wie schwierig das ist. Nicht nur dass die Sache je nach Stabilität der Montierung oft ziemlich wackelt, sieht man auch die Auswirkungen unserer Atmosphäre in Form von mehr oder weniger großem Flimmern.

Dazu gibt es eine tolle Einstellhilfe. Einfach eine passende Bahtinov Maske auf Teleskop oder Objektiv legen. Der Effekt ist phänomenal!

Bathinov Maske

Deneb – normal scharf gestellt
Deneb - alpha CYG

Deneb scharf gestellt mit der Bathinov Maske

Deneb, schwarfgestellt mit Hilfe der Bathinov Maske

Für das Samyang 135/2 habe ich jetzt eine eigene Bahtinovmaske von Andreas Dietz besorgt (Homepage):

170516 Bahtinovmaske f Samyang135/2

Man hat ja nicht immer Jupiter günstig stehn, an dessen Monden man schön scharf stellen kann – hier ein Bild mit Samyang 135/2 + MC14 (1:1 crop):

1705095 Jupiter

Dieses Bild zeigt die Wirkung der Maske am Samyang 135/2+MC14 und rechts am mFT75/1.8

Bahtinov

Links wenn es unscharf ist, in der Bildmitte fast scharf, denn genau scharf wenn der mittlere Strahl exakt in der Mitte steht wie rechts außen.
Je kürzer die Brennweite desto schwieriger wird am winzigen Stern noch etwas zu erkennen. Aber mit 14 facher Vergrößerung geht es auch noch bei 25mm Optik, aber der Stern sollte schon sehr hell sein. Bei älteren Kameras die nicht die Liveviewerweiterung II haben, braucht man ihn sowieso, sonst sieht man nur die aller hellsten Sterne.

170525 StarAdventurer + Bahtinovmaske am Samyang135/2