Thierry Legault: Zur Fotografie des Mondes und der Internationalen Raumstation (ISS)

Zur Fotografie des Monds und der ISS

von Thierry Legault mit Ergänzungen von Wolfgang Paech 

Diese Webseite ist die Umsetzung eines Powerpointvortrags von Thierry Legault auf dem Celestron Perspective Seminar von 2013. Sie können die englischen Folien auch hier als PDF herunterladen.

Gesamtaufnahmen des Mondes - Basiswissen

Canon DSLR an einem Celestron EdgeHD Teleskop

Canon DSLR an einem Celestron EdgeHD Teleskop

Voraussetzung ist der Einsatz einer digitale Spiegelreflexkamera (DSLR) im Primärfokus des Aufnahmeteleskops (die sogenannte Fokalfotografie, das Teleskop erfüllt die Funktion eines Teleobjektivs am Kameragehäuse).

Es ist auf eine feste und stabile Verbindung zwischen Kameragehäuse und Teleskop zu achten. Normalerweise setzt man dazu einen so genannten 2"/T2 Adapter in Verbindung mit einem zum Kameratyp passenden T2 Adapter. Beide Adapter werden ineinander geschraubt und sorgen für eine stabile Verbindung zwischen Teleskop und Kameragehäuse.

Für SC- und EdgeHD-Teleskope gibt es spezielle Adapter, mit denen der idealen Abstand zum Spiegel eingestellt wird.

Tipps:

  • Benutzen Sie zur Auslösung der Belichtung unbedingt einen Fernauslöser und - wenn Ihre Kamera über diese Funktion verfügt - die Spiegelvorauslösung. Erschütterungen des Teleskops sind unbedingt zu minimieren. Da der Mond meist hell genug ist wählen Sie eine Empfindlichkeit von ungefähr 200 ASA. Die Belichtungzeiten sollten zwischen 1/50 bis 1/100 Sekunde liegen (je kürzer desto besser). Achten Sie darauf Überbelichtungen zu vermeiden (lassen Sie sich gegebenfalls das Histogramm anzeigen - wenn Ihre Kamera über diese Funktion verfügt).
  • Das aufgenommene Bildfeld ist abhängig von der Primärbrennweite des Teleskops und der Größe des Sensors in der Kamera. Das Bildfeld sollte mindestens 0,55 Grad groß sein, Faustformel: Aufnahmebrennweite < 100 x Sensorgröße. Die scheinbare Größe des Vollmondes am Himmel beträgt ziemlich exakt 0,5 Grad.
Maßstäblicher Größenvergleich zwischen APS-C und FullFrame Chip

Maßstäblicher Größenvergleich zwischen APS-C und FullFrame Chip

Beispiel für Kameras mit APS-C Sensor (ca. 24 x 16mm)

  • Primärbrennweite < 2.400mm: für Aufnahmen von Mondsichel oder Halbmond
  • Primärbrennweite < 1.500mm: für zunehmenden Mond oder Vollmond

Beispiel für Kameras mit Vollformatsensor (FullFrame, 24 x 36mm)

  • Primärbrennweite < 3.600mm: für Mondsichel oder Halbmond
  • Primärbrennweite < 2.400mm: für zunehmenden oder Vollmond

 

Die genaue Berechnung des Bildfeldes in Abhängigkeit von Aufnahmebrennweite und Chipgröße berechnet sich wie folgt:

Länge, bzw. Höhe des Feldes [in Bogensekunden] = (206 265 ÷ Brennweite [mm]) × Länge, bzw. Höhe des Chips [mm].

Dividiert man den gerechneten Wert durch 60 ergibt sich das Feld in Bogenminuten, dividiert man durch 3600 ergibt das die Feldgröße in Grad (wie für den Mond erwünscht).

Merke: 1 Grad = 60 Bogenminuten = 3.600 Bogensekunden

Hinweise:

  • längere Primärbrennweiten können verwendet werden. Die Bildverarbeitung erfordert dann das Zusammensetzen mehrerer Aufnahmen zu einem Mosaik des Mondes (einen aktuellen Artikel zu einer solchen Bildverarbeitung finden Sie in der Zeitschrift Sterne + Weltraum, Oktober 2013, ab Seite 78.

Auch kleinere Sucherkameras und sogar Handys mit Kamerafunktion können erfolgreich für Schnappschüsse vom Mond eingesetzt werden. Da bei diesen Kameras das Objektiv nicht entfernt werden kann, ist eine Verbindung zwischen Kamera und Teleskop nicht über 2"/T2 und T2 Kameraadapter möglich. Hier bietet sich als Lösung der MicroStage II DigiScope Adapter an. Diese Art der Mondfotografie nennt man - wird eine Kamera mit Objektiv zur Aufnahme eingesetzt - afokale Projektionsfotografie.

Gesamtaufnahmen des Mondes - Teleskopauswahl und Aufnahmebrennweite

8 Zoll EdgeHD Teleskop mit einer Primärbrennweite von 2.032 Millimeter

8 Zoll EdgeHD Teleskop mit einer Primärbrennweite von 2.032 Millimeter

Da bei der Fotografie des gesamten Mondes ein möglichst großer Abbildungsmaßstab erreicht werden soll, das heisst, der Mond auf dem Aufnahmesensor möglichst formatfüllend abgebildet werden soll, sollte das Teleskop ein möglichst ebenes Bildfeld aufweisen.

Die meisten Teleskopsysteme weisen ein gekrümmtes Bildfeld auf. Dieser optische Fehler macht sich so bemerkbar, dass wenn auf die Bildfeldmitte fokussiert (scharfgestellt) wird, die Aufnahme zum Bildfeldrand immer unschärfer wird.

Diese Bildfeldkrümmung lässt sich mit einem zusätzlichen Korrektionssystem ebnen. Eines der wenigen Teleskopsysteme, welches in der Grundkonstruktion ein ebenes Bildfel hat, sind die EdgeHD Teleskope der Firma Celestron.

Zum Effekt der BildfeldkrümmungDie Abbildung rechts demonstriert den Effekt der Bildfeldkrümmung. Oben ist die Abbildung eines Sterns über das gesammte, abgebildete Gesichtsfeld, gezeigt. In der Bildfeldmitte wird der Stern scharf abgebildet, in den Ecken scharf.

Unten die gleiche Sternabbildung an einem Teleskop mit einer geebneten Bildfeldebene. Die Abbildung ist von der Bildmitte bis in die äußertsen Ecken gleichmäßig scharf.

Eine sehr ausführliche Beschreibung zu den Teleskopen der Celestron EdgeHD Serie finden Sie hier. Dort wird auch ausführlich auf die Probleme der Bildfeldkrümmung eingegangen.

7x ReducerZur Anpassung der Brennweite wird man bei Gesamtaufnhamen des Mondes die Teleskopbrennweite meist reduzieren müssen. Dies wird mit einem so genannten Focal Reducer (manchmal auch als Shapley Linse bezeichnet) erreicht. Diese werden mit einem Faktor, z.B. 0.7 (gängig) bezeichnet. Der Focal Reducer wir zwischen Teleskop und Aufnahmekamera montiert

Die Primärbrennweite des Teleskops wird um den angegebenen Faktor reduziert, also z.B. 2.032 mm x 0.7 = 1.422 mm.

Doch Vorsicht: die meisten auf dem Markt erhältlichen Focal Reducer korrigieren gleichzeitig eine Bildfeldkrümmung. Benutzen Sie einen solchen an einem Teleskop mit geebntem Bildfeld erreichen Sie genau das Gegenteil: bei der dann reduzierten Brennweite ist das Bildfeld gekrümmt.

Die gängigsten Teleskopsysteme mit langen Brennweiten für die Fotografie des Mondes sind wohl Schmidt Cassegrain (SC) Systeme. Kommt z. B. ein Celestron EdgeHD Tubus zum Einsatz, muss zur Brennweitenreduzierung ein zum geebnetem Bildfeld passender Reducer eingesetzt werden. Bei den klassischen SC Teleskopen (Bildfelkrümmung vorhanden) kommen andere Reducersysteme zum Einsatz.

Gesamtaufnahmen des Mondes - Mögliche Bildergebnisse

Zunehmende Mondsichel

Zunehmende Mondsichel

Vollmond

Vollmond

Weitere Bildergebnisse von Gesamtfotografien des Mondes finden Sie auf der Homepage von Thierry Legault unter http://legault.perso.sfr.fr/quarters.html


Hochaufgelöste Detailaufnahmen des Mondes

Basiswissen

Das "Geheimnis" der hochaufgelösten Detailfotografie des Mondes besteht im wesentlichen darin, dass mit einer Videokamera in kurzer Zeit eine große Anzahl (mehrere Tausend) von Einzelbildern aufgenommen werden. Eine Software analysiert später in der Bildverarbeitung die Einzelbilder nach Qualität und Bildschärfe. Es werden dann in einem weiteren Verarbeitungsschritt nur die besten Bilder (ca. 10% der Rohbilder) von der Software zu einem Summenbild aufaddiert (stacking), welches dann in einem letzten Schritt zum Endbild verarbeitet wird. Diese Aufnahmetechnik nennt man übrigens auch "lucky imaging".

Grundvoraussetzungen für erfolgreiche hochaufgelöste Detailaufnahmen des Mondes sind

  • eine empfindliche Videokamera (vorzugsweise in Schwarz Weiß), die in möglichst hoher Bildrate (frames per second, f/s) und vielen Graustufen (12 bit Digitalisierung) Einzelbilder als Avi-file aufzeichnen kann, z.B. NexImage Aptina-Chip.
  • wesentliche größere Aufnahmebrennweiten als bei der DSLR Fotografie des gesamten Mondes

Die erreichbare Bildauflösung ist letztlich abhängig von vielen Parametern. Die wichtigsten sind dabei:

  • die Öffnung des Teleskops (je größer desto höher die Bildauflösung),
  • die optischen Qualität des Teleskops,
  • die Aufnahmebrennweite,
  • die perfektete Kollimation und Fokussierung der Aufnahmeoptik,
  • die thermischen Umgebung des Teleskopstandortes und
  • den Seeingbedingungen des Teleskopstandortes

Seeingbedingungen

Als Seeing bezeichnet man die Qualität der Ersatmosphäre über dem Teleskopstandort. Die Atmosphäre der Erde ist durchmischt von vielen verschiedenen lokalen Schichten, die unterschiedliche Temperaturen haben können (siehe Abbildung links).

Turbulente Luftbewegungen (Wind und Thermik) verursachen zufällige atmosphärische Temperatur und Dichteschwankungen. Daraus ergeben sich kleinräumige Änderungen des Brechungsindex mit dem Resultat dass das beobachtet Bild des Mondes nicht gleichmäßig scharf ist.

Das Seeing besteht aus mehreren Komponenten die weiter unten auf dieser Seite angesprochen werden. Die beiden folgenden Bilder demonstrieren die erreichbare Bildqualität (beide Bilder wurden mit einem identischen Teleskop aufgenommen und lassen sich durch Anklicken vergrößern).

Aufnahme mit einer preiswerten Webcam (50 Euro) bei durchschnittlichen Seeingbedingungen.

Aufnahme mit einer preiswerten Webcam (50 Euro) bei durchschnittlichen Seeingbedingungen.

 Aufnahme der gleichen Mondregion mit einer hochwertigen Videokamera bei exzellenten Seeingbedingungen

Aufnahme der gleichen Mondregion mit einer hochwertigen Videokamera bei exzellenten Seeingbedingungen


Das Seeing verfälscht und verändert die Einzelbilder einer Videosequez in vielfältiger Form.

Man unterscheidet generell zwischen dem

  • Blurring: die Einzelbilder sind insgesamt unscharf, die Bilder "blähen" sich auf und "schrumpfen" in schnellem Wechsel und der
  • Image motion: die Einzelbilder bleiben scharf fokussiert aber zeigen einen schnellen Ortswechsel im Gesichtsfeld, Detailstrukturen werden verzerrt dargestellt.

Im Allgemeinen überlagern sich beide Effekte und das wird als durchschnittliches Seeing bezeichnet.

In einer Nacht mit durchschnittlichem Seeings können höchstens 1- bis 10% der Einzelbilder für ein Summenbild eingesetzt werden. Während Zeitintervallen mit sehr guten Seeingbedingungen können allgemein 20 bis 50% der Einzelbilder gestackt werden.

Mit einer digitalen Spiegelreflexkamera oder einer single shot CCD Kamera sind deshalb mehrere dutzende Aufnahmen von Einzelbildern erforderlich, um ein gutes Summenbild zu erzeugen.

Bei Aufnahmen mit einer CCD Videokamera erzeugt 1 Minute Videosequenz bei einer Aufnahmefrequenz von 30 Bildern pro Sekunde bereits 1.800 Einzelbilder. Bei einer Chipgröße von 1024 x 768 Pixeln wird das unkomprimierte Datenfile bereits weit über 1 Gigabyte groß.

Die beiden folgenden Bilder zeigen links: das schlechteste Bild einer kurzen Videosequenz und rechts: das beste Bild aus der gleichen Aufnahmesequenz (beide Bilder lassen sich durch Anklicken vergrößern). Hinweis: auf Grund der schnell wechselnden Seeingbedingungen ist die Bildauswahl sehr kritisch !

Bestes Einzelbild

Schlechtestes Einzelbild

Merke: Aufgrund schnell wechselnder Seeingbedingungen ist wegen der ultraschnellen Bildaufnahme einer Videokamera (bis zu 120 Bilder pro Sekunde) die Technik des lucky imaging der Aufnahmetechnik mit einer DSLR/CCD Kamera "haushoch überlegen. Viele Nächte mit mittlerem Seeing können mit der Videotechnik genutzt werden, wogegen mit DSLR/CCD Kameras keine verwertbaren Bilder aufgenommen werden.

Die allgemeinen Seeingbedingungen der oberen Atmosphäre sind naturgemäß durch den Beobachter nicht zu beeinflussen. Die Länge des Lichtweges vom Mondlicht durch die Atmoshäre spielt aber durchaus eine Rolle, denn je länger der Lichtweg ist, desto stärker wird das Licht durch das Seeing beeinflusst. Deshalb gilt:

Je höher das Aufnahmeobjekt über dem Horizont, desto geringer die Einflüsse von Seeingeffekten. Zwischen dem Zenit und 30 Grad über dem Horizont legt das Licht einen doppelten Weg durch die Atmosphäre zurück, zwischen 30 und 15 Grad Horizonthöhe verdoppelt sich der Lichtweg erneut.

Tipp: Seeingeffekte sind Wellenlängenabhängig! Im blauen Spektralbereich sind die Seeingeffekte deutlich größer als im roten Wellenlängenbereich.

Der Einsatz von Gelb- und Rotfiltern ist sinnvoll, um das Seeing zu "beruhigen". Die daraus resultierende Verlängerung der Belichtungszeit kann durch eine Erhöhung der elektronischen Bildverstärkung (Gain) kompensiert werden.

Noch besser funktionieren sogenannte IR Bandpassfilter. Hier wird der komplette sichtbare Spektralbereich ausgefiltert und die Einzelbilder werden im nahen Infrarotlicht aufgenommen. Hier kommen als Aufnahmeteleskope allerdings nur noch Spiegelteleskope in Frage.

Preiswerte Refraktorobjektive erzeugen vielfach Bildunschärfen durch die sogenannte Restchromasie. Solche Objektive sind für den grünen Spektralbereich optimiert, weil das menschliche Auge in diesem Spektralbereich am empfindlichsten ist. Hier können Infrarotfilter nicht mehr eingesetzt werden. Obligatorisch sollte jedoch ein UV/IR Sperrfilter in den Strahlengang gesetzt werden. Dieses filtert den ultravioletten- und den infraroten Spektralbereich aus (indem Videokameras durchweg empfindlich sind).

Eine weitere Verbesserung der Abbildungsqualität kann an diesen Teleskopen erreicht werden, wenn statt des UV/IR Sperrfilter ein Linienfilter im grünen Spektralbereich eingesetzt wird. Dieses schneidet aus dem kompletten Spektralbereich denjenigen Bereich heraus, für den diese Objekte optimiert sind, z. B. ein Baader SolarContinuum Filter.


Kollimation der Teleskopoptik

Kollimation bezeichnet den korrekten Zustand der Justage einzelner optischer Komponenten eines optischen Systems zueinander. Dabei ist gefordert, dass sowohl einzelne Komponenten (Spiegel) des Systems rechtwinklig zueinander stehen, als auch dass der Aufnahmesensor (DSLR/CCD- oder Videokamera exakt rechtwinklig zur Optik steht. Letzter Punkt ist im allgemeinen durch die Mechanik des Teleskops gegeben und kann vom Beobachter nicht beeinflusst werden.

Merke: Der Justagezustand einer Aufnahmeoptik bei hochaufgelösten Detailaufnahmen des Mondes ist essentiell für die resultierende Bildqualität des Endbildes. Nehmen Sie sich deshalb die Zeit VOR jeder Aufnahmesession den Kollimationszustand ihrer Teleskopoptik zu prüfen und gegebenenfalls neu zu kollimieren. Dies kostet nur wenige Minuten ihrer Zeit.

Während der Beobachter den Seeingbedingungen relativ hilflos gegen über steht, hat er auf den Justagezustand seiner Optik vollen Zugriff. Für die Überprüfung des Justagezustandes und/oder der Justage von Spiegelteleskopen (Schmidt Cassegrain/Newton Teleskope) gibt es einfache Hilfsmittel, z.B. den Baader Laser Colli oder das Cheshire Okular / 1,25 Zoll (Drahtfadenkreuz mit langem Justiertubus) (#820450, € 69,-)

Die drei folgenden Bilder zeigen den Einfluss des Justagezustandes auf die resultierende Bildqualit. Links oben im Bild ist jeweils das resultierende Beugungsbild eines Sterns dargestellt. Links das unscharf fokussierte Bild des Stern und rechts die daraus resultierende Bildqualität am Beispiel der Mondkraters Ptolemäeus.

perfekt

schlecht

unbrauchbar

 

 

Tipps zur Bildaufnahme

Normalerweise wird zu jeder Kamera auch eine Software zur Aufnahmesteuerung geliefert. Diese unterscheiden sich naturgemäß. Links im Bild ist ein Ausschnitt von ICapture der Celestron SkyRis Kamera (ersetzt durch die NexImage Aptina Chip) dargestellt.

  • Wählen Sie einen vernünftigen Kompromiss zwischen Belichtungszeit und Verstärkung (Gain), achten Sie bei Mondaufnahmen, dass helle Kraterränder nicht überbelichtet werden (lassen Sie sich von der Aufnahmesoftware das Histogramm anzeigen). Eine Erklärung des Histogramms finden Sie hier.
  • Eine hohe (elektronische) Verstärkung erlaubt kürzere Belichtungszeiten, aber das Bildrauschen ist hoch. Um wenig verrauschte Summenbilder zu erhalten, müssen deutlich mehr Einzelbilder aufsummiert werden.
  • Eine geringe (elektronische) Verstärkung ergibt rauscharme Bilder, die Belichtungszeit muss jedoch erhöht werden. Finden Sie deshalb ihren persönlichen Kompromiss, der natürlich auch von der Nachbearbeitung der Rohavifiles abhängig ist.
  • Zur Fokussierung: Nehmen Sie sich die Zeit, das Mondbild optimal zu fokussieren (Bildschärfe). Unscharfe Einzelbilder können auch nachträglich durch die Auswertesoftware nicht scharf gerechnet werden.
  • Starten der Bildaufnahme: Jede Aufnahmesoftware zeigt Ihnen ein Lifebild der Kamera. Starten Sie ihre Videosequenz während die Seeingkonditionen gut sind. Die Einzelbilder sollten in der möglichst höchsten Bildrate (frames per second) aufgenommen werden.

Merke: Die Steuersoftware der Videokameras erlauben normalerweise die Bildbegrenzung auf einen bestimmten (kleineren) Bildausschnitt. Diese Funktion findet man in der Aufnahmesoftware unter dem Menü ROI (Region of Interest). Mit dieser Funktion lässt sich oft die Aufnahmefrequenz der Einzelbilder prto Sekunde erhöhen.

Tipps zur Bildverarbeitung

Die Software, die die Bearbeitung der Rohavifiles übernimmt, ist ebenfalls ein wesentlicher Bestandteil für die erfolgreiche hochaufgelöste Detailfotografie von Mondformationen. Ursprünglich von professionellen Astronomen für das "lucky imaging" entwickelte Software ist seit einigen Jahren auch als Freeware für Amateure zugänglich.

Diese Softwarepakete analysieren die Qualität der Einzelbilder einer Videosequenz, wählen die besten Einzelbilder der Sequenz aus und addieren diese Bilder zu einem Summenbild, welches dann in einer abschließenden Bildverarbeitung zum Endbild verarbeitet werden.

In der Zwischenzeit ist die dritte Generation solcher Softwarepakete verfügbar. Die drei aktuellsten Auswertesoftwaren sind frei zum Download verfügbar unter:

Die Entwicklung der Softwarepakete im Laufe der Jahre war folgende:

1. Generation: Auswahl und Aufaddieren der besten Einzelbilder (2 Referenzpunkte),
2. Generation: Auswahl, Aufaddieren und Korrektur von Bildverzerrungen durch Seeingeffekte der Einzelbilder (mehrere Referenzpunkte) und
3. Generation: Auswahl der besten Bildsegmente in Einzelbildern, Korrekturen von Bildverzerrungen und Aufaddieren der einzelnen Bildsegmente zu einem Summenbil (z.B. Avistack unterteilt das Einzelbild im default Modus in 64 Bildsegmente und setzt weit über 1.000 Referenzpunkte).

Die beiden folgenden Bilder zeigen ein Beispiel der Bildverarbeitung, links der 1. Generation und rechts der 3. Generation. Beide Bilder können durch Anklicken vergrößert werden.

1. Generation

2. Generation

Warum werden bei der Bildverarbeitung viele Einzelbilder aufsummiert?

Die Einzelbilder werden zu kurz wie möglich belichtet und sind dementsprechend stark verrauscht. Je mehr verrauschte Einzelbilder aufaddiert werden, umso mehr wird das Bildrauschen im Summenbild reduziert.

 Einzelbild einer Videosequenz

Einzelbild einer Videosequenz

Summenbild, bestehend aus der Addition von 100 Einzelbildern

Summenbild, bestehend aus der Addition von 100 Einzelbildern

Merke: Die Addition von N Einzelbildern reduziert das Rauschen mit der Quadratwurzel aus N.

Summenbild aus 250 Einzelbildern

fertig geschärfte Summenbild

Nachdem durch die Bearbeitungssoftware das Summenbild erstellt wurde, wird dieses geschärft. Dazu haben diese Programme oft spezielle Filter - in den meisten Fällen sogenannte Waveletfilter, die es erlauben die Bildschärfe zu erhöhen ohne gleichzeitig das Restrauschen zu verstärken.

Achten Sie jedoch darauf ihre Bilder nicht zu überschärfen. Oft ist weniger besser als zu viel. Mit einiger Erfahrung haben Sie nach einiger Zeit Ihren persönlichen Ablauf der Arbeitsschritte. Das Bild links zeigt das Beispiel eines Bildes mit zu hohen Kontrasten und Überschärfung. Klicken Sie auf das Vorschaubild zum Anzeigen einer großen Bildversion.

Optimierung der Aufnahmebrennweite

Es besteht ein direkter Zusammenhang zwischen der Pixelgröße (Einzelpixel, nicht Chipgröße) einer Videokamera und der Aufnahmebrennweite des Teleskops für die beste Bildauflösung.

  • eine zu kurze Aufnahmebrennweite bewirkt einen Verlust an Detailinformationen (undersampling),
  • eine zu lange Brennweite (oversampling) reduziert das abgebildete Gesichtsfeld und lässt die Belichtungszeiten zu lang werden.

Die Begriffe Over- und Undersampling werden auf dieser Website ausführlich erklärt und beschrieben.

Generelle Berechnung des Auflösungsvermögens eine Aufnahmekombination (Teleskop + CCD Sensor)

S = (206 x P) / FL, wobei

S = das Auflösungsvermögen in Bogensekunden,
P = Pixelgröße (in Tausendstel Millimeter) und
FL = die Teleskopbrennweite (in Millimeter) ist.

Beispiel: P = 5mü, FL = 2000mm ergibt ein Auflösungsvermögen von 0,5 Bogensekunden pro Pixel

Bestimmung der optimalen Brennweite: Sie sollte etwa die Hälfte des theoretischen Auflösungsvermögen der Teleskopoptik an Doppelsternen sein.

Beispiel: Gegeben sei ein 8" Teleskop (z.B. Celestron 8" EdgeHD), welches ein theoretisches Auflösungsvermögen von 0,65 Bogensekunden hat. Erreicht werden sollen ca. 0,3 bis 0,4 Bogensekunden. Bei einem Aufnahmesensor mit 5mü Pixel, muss also die Brennweite mit einer 2x Barlowlinse verdoppelt werden.

Eine große Anzahl an verschiedenen Barlowlinsen finden Sie hier.
Vielfach ist eine Brennweitenverlängerung um den Faktor 2 der Primärbrennweite zu groß. Dann ist der Einsatz der Baader Q Turett Barlow empfehlenswert. Sie ist teilbar und das Linsenelement kann direkt in den 1-¼" Stutzen eingeschraubt werden. Der Verlängerungsfaktor beträgt dann nur 1.5fach.

HINWEIS: Die Optimierung der Aufnahmebrennweite gilt natürlich nur, wenn die Seeingbedingungen eine Verlängerung der Primärbrennweite zulassen. Hat man häufig schlechte Seeingbedingungen empfiehlt es sich eher die Brennweite zu reduzieren oder die Teleskopöffnung durch eine Blende zu verkleinern.

Zur Fotografie der Internationalen Raumstation ISS

Basiswissen

  • Bild: NASA

    Bild: NASA

    Scheinbare Größe der ISS (in Zenitlage) entspricht ca. dem Durchmesser des Planeten Jupiter (45 Bogensekunden)

  • die hellsten Bauteile der ISS (Kühlrippen, Wohnmodule) sind etwa so hell wie die Venus (-4m),
  • sichtbar von ganz Europa aus,
  • Flughöhe ca. 400 Kilometer,
  • Bahnneigung 51,6 Grad,
  • Erdumkreisung alle 91 Minuten,
  • Scheinbare Bahngeschwindigkeit im Zenit: 1,3 Grad pro Sekunde (1,3 Grad ist fast der dreifache scheinbare Monddurchmesser mit dem bloßen Auge betrachtet, real 27.500km/h),
  • Bewegungsrichtung: immer von West nach Ost

Wann und Wo

Um Bilder der ISS aufnehmen zu können, muss man natürlich für den eigenen Teleskopstandort wissen, wann und in welcher Richtung die ISS überhaupt sichtbar. Bei einer Überflugdauer von wenigen Minuten, muss das Aufnahmeequipment natürlich vorbereitet sein.

Dazu bieten sich zwei Websites an, die solche Berechnungen für den eigenen Standort in Tabellenform anfertigen (die Heimatposition in geografischer Länge und Breite muss natürlich bekannt sein).

Beide Website bieten solche Vorhersagen sehr präzise an (übrigens nicht nur ISS Daten, sondern auch Zeiten für Sonnen/Mondfinsternisseund andere Ereignisse die Zeit und Koordinatenabhängig beobachtet werden können).

ISS Einzelbilder in hoher Auflösung

Hochaufgelöste Detailaufnahmen der ISS vor Sonne oder Mond werden in gleicher Technik aufgenommen, wie bei hochaufgelösten Sonnen- oder Mondaufnahmen (Wählen Sie sehr kurze Belichtungszeiten von 1/200 bis 1/1000 Sekunde). DSLR Kameras haben hier den Vorteil ein wesentlich größeres Feld abzubilden. Die Belichtungen müssen im Serienbildmodus durchgeführt werden.

Ein manuelles Nachführen des Teleskops auf die ISS gelingt mit guten Teleskopmontierungen, es ist aber nicht einfach. Trainieren Sie schnelle und manuelle Schwenken des Teleskops an hochfliegenden Flugzeugen. Bei einigen Hightech Montierung können die ISS Flugbahnen programmiert werden (z.B. 10 Micron, Astro Physics (mit Zusatzsoftware)).

Ein detaillierte Beschreibung der Aufnahmetechnik zu hochaufgelösten Bilder der ISS finden Sie auf der Homepage von Thierry Legault. Mit seiner Erfahrung ist es ihm sogar gelungen einen Astronauten auf einer Außenmission der ISS aufzunehmen.

ISS Transits vor Sonne und Mond

Kartenausschnitt einer Transitlinie

Kartenausschnitt einer Transitlinie

Um ISS Transits vor der Sonne oder dem Mond aufnehmen zu können, muss man sich erst einmal solche Transits berechnen lassen. Dazu kommen - wie oben unter dem Punkt Wann und Wo beschrieben - die beiden Websites

zum Einsatz. Da in den allerseltentensten Fällen ein Transit über dem Heimatort stattfinden wird, muss man mit seinem Aufnahmeequipment auf eine Position auf der zentralen Transitlinie reisen.

Das Vorschaubild links zeigt einen Kartenausschnitt einer solchen Transitlinie. Um einen geeigneten Standort auch zu "besetzen" empfiehlt sich der Einsatz eines präzisen GPS Empfängers, der die Position auf einige Meter genau anzeigen kann.

  • Die Zeitdauer eines ISS Transits vor der Sonne oder dem Mond ist abhängig von der aktuellen Stellung des Himmelskörpers und beträgt zwischen 0,5- und wenigen Sekunden,
  • die Breite der Zentrallinie eines Transits ist nur wenige Kilometer breit (transportable Montierung und GPS Empfänger zur Standortkoordinatenbestimmung einsetzen),
  • digitale Spiegelreflexkameras im Serienbildmodus auslösen, mit Videokameras möglichst viele Einzelbelichtungen in kurzen Zeitintervallen,
  • soll die ganze Sonne oder der Mond mit abbildet, können relativ kurze Aufnahmebrennweiten eingesetzt werden.
Bei Sonnentransits unbedingt alle Warnungen zur Sonnenbeobachtung beachten. Setzen Sie sichere Filter zur Lichtdämpfung ein, z.B Baader AstroSolar Folie.

ISS Bildergebnisse


Viele weitere Bilder und Beschreibungen von Teleskop- und Aufnahmetechnik finden Sie auf der Homepage von Thierry Legault.

Wir weisen ausdrücklich noch einmal auf die Gefahr ungeschützter Beobachtungen der Sonne hin. Filtern Sie Ihre Teleskopöffnung mit SICHEREN Sonnenfiltern - alles weitere finden Sie hier.