Einführung in die Deep-Sky Fotografie

Auch wenn Reisen zu spektakulären Orten für die Astrofotografie im letzten Jahr schwierig waren, bot die Zeit zuhause die perfekte Gelegenheit, sich intensiv mit einem besonderen Bereich auseinanderzusetzen: der Deep-Sky Fotografie. Das Schöne daran ist, dass man sie tatsächlich von fast überall auf der Welt betreiben kann. Mit der richtigen Ausrüstung lässt sich sogar die Lichtverschmutzung in gewissem Maße handhaben.

Astrofotografie wird oft als Überbegriff verwendet, doch es gibt feine Unterschiede. Für viele sind Astrofotografien jene Aufnahmen, die Landschaftselemente mit bekannten Himmelsobjekten wie dem Mond, einzelnen Sternen oder der Milchstraße kombinieren. Die Deep-Sky Fotografie konzentriert sich hingegen auf Objekte, die weit außerhalb unseres Sonnensystems liegen. Hierzu zählen faszinierende Strukturen wie Galaxien, Nebel und Sternhaufen. Um diese fernen und oft lichtschwachen Objekte abzubilden, benötigt man in der Regel Teleobjektive, oft sogar Superteleobjektive mit sehr langen Brennweiten, die durch Telekonverter erreicht werden können.

Was sind Deep-Sky Objekte?

Ein Deep-Sky Objekt ist per Definition jedes astronomische Objekt, das sich außerhalb unseres Sonnensystems befindet. Die Hauptkategorien sind:

• Galaxien: Riesige Ansammlungen von Sternen, Gas und Staub, die durch die Gravitation zusammengehalten werden. Unsere Milchstraße ist eine solche Galaxie.
• Nebel: Interstellare Wolken aus Staub und Gas. Emissionsnebel werden durch nahe Sterne zum Leuchten angeregt, Reflexionsnebel reflektieren das Licht naher Sterne, und Dunkelnebel blockieren das Licht dahinterliegender Objekte.
• Sternhaufen: Ansammlungen von Sternen. Offene Sternhaufen enthalten meist jüngere Sterne und sind lockerer strukturiert. Kugelsternhaufen sind dichte, kugelförmige Ansammlungen sehr alter Sterne.

Zusätzlich zu diesen klassischen Deep-Sky Objekten gibt es natürlich auch noch den Mond, die Sonne und die Planeten unseres Sonnensystems, die ebenfalls beliebte Ziele in der Astrofotografie sind, aber nicht zu den Deep-Sky Objekten zählen.

Die Faszination der Deep-Sky Fotografie liegt darin, dass man Strukturen abbilden kann, die für das bloße Auge – selbst mit einem Teleskop – oft nur als schwache Lichtflecken oder gar nicht sichtbar sind. Das liegt an der Art und Weise, wie Licht von diesen extrem weit entfernten Himmelsobjekten abgestrahlt wird. Die Fotografie ermöglicht es, über lange Zeiträume Photonen zu sammeln und so Details und Farben sichtbar zu machen, die unser Auge in Echtzeit nicht wahrnehmen kann.

Deep-Sky Fotografie vs. Astrofotografie (Landschaft)

Die Wissenschaft dahinter: Kameras, Filter und Nachführung

Digitalkameras haben standardmäßig einen Filter vor dem Sensor, der Lichtfrequenzen blockiert, die das menschliche Auge nicht sieht, wie Infrarot oder Ultraviolett. Für die Deep-Sky Fotografie, insbesondere von Emissionsnebeln, die viel Licht im Wasserstoff-Alpha-Bereich (einer spezifischen roten Wellenlänge) abstrahlen, kann es vorteilhaft sein, diesen Filter entfernen zu lassen. Eine modifizierte Kamera kann so mehr von diesem spezifischen Licht aus dem Weltraum einfangen. Allerdings muss man dann oft spezielle Astro-Filter verwenden, um fast alles sichtbare Licht zu blockieren und nur bestimmte Wellenlängen (wie z.B. Wasserstoff-Alpha) durchzulassen, um den Kontrast zu erhöhen und die Lichtverschmutzung zu minimieren.

Ein weiterer entscheidender Faktor ist die Erdrotation. Am Himmel scheinen sich die Sterne zu bewegen. Bei den langen Belichtungszeiten, die für lichtschwache Deep-Sky Objekte nötig sind (oft mehrere Minuten pro Einzelbild), würde diese Bewegung zu Strichspuren anstelle von Punkten führen. Um dies zu verhindern, wird die Kamera auf einem sogenannten Sky Tracker oder einer Montierung befestigt. Dieses Gerät, auch Nachführung genannt, bewegt die Kamera langsam und präzise entgegengesetzt zur Erdrotation. Dadurch bleiben die Sterne und Deep-Sky Objekte während der gesamten Belichtungszeit an derselben Stelle auf dem Sensor, was gestochen scharfe Bilder ermöglicht.

Die richtige Belichtung und die Magie des Stackings

Da Deep-Sky Objekte sehr lichtschwach sind, gelangt nur sehr wenig Licht in die Kamera. Die grundlegenden Belichtungseinstellungen umfassen daher:

• Offene Blende: Das Objektiv wird auf die größtmögliche Blendenöffnung eingestellt (kleinste F-Zahl), um so viel Licht wie möglich einzufangen.
• Hoher ISO-Wert: Die Kameraempfindlichkeit wird auf einen hohen ISO-Wert eingestellt, der aber noch ein akzeptables Rauschverhalten aufweist. Bei Kameras wie der Sony α7R III wird beispielsweise oft ISO 800 als guter Kompromiss genannt.
• Lange Belichtungszeit: Jedes Einzelbild wird so lange wie möglich belichtet, oft mehrere Minuten (z.B. eine Minute oder auch zehn Minuten), abhängig von der Nachführung, der Brennweite und dem Objekt.

Der eigentliche Trick und das Geheimnis detailreicher Deep-Sky Aufnahmen liegt jedoch nicht in einem einzelnen Bild, sondern im Stacking. Man nimmt nicht nur ein oder wenige Fotos auf, sondern Hunderte, oft sogar Tausende von Bildern desselben Objekts. Man kann eine ganze Nacht damit verbringen, dasselbe Motiv zu fotografieren. Anschließend werden diese vielen Einzelbilder mit spezieller Software wie Astro Pixel Processor oder Deep Sky Stacker übereinandergelegt – gestackt.

Die Stacking-Software analysiert all diese Bilder. Sie sucht nach Details, die in den Tausenden von Aufnahmen konsistent vorhanden sind (dem eigentlichen Motiv). Gleichzeitig identifiziert und filtert sie Details heraus, die inkonsistent sind, wie z.B. zufälliges Sensorrauschen, atmosphärische Turbulenzen oder kurzzeitige Wettereffekte (z.B. vorbeiziehende dünne Wolken). Durch dieses Übereinanderlegen und Mittelwertbilden entsteht ein finales Summenbild, das extrem rauscharm ist und unglaublich scharfe, detaillierte Strukturen des Deep-Sky Objekts zeigt. Dieses leistungsstarke Verfahren ermöglicht es, beeindruckende Ergebnisse zu erzielen, selbst wenn die Aufnahmen „nur“ aus dem eigenen Garten stammen.

Der Anfang: Erste Schritte und geeignete Ziele

Wenn Sie neu in der Deep-Sky Fotografie sind, ist es ratsam, mit einfacheren Zielen zu beginnen. Der Mond ist ein perfektes Einstiegsobjekt. Für Mondaufnahmen benötigen Sie keine modifizierte Kamera und auch keine Nachführung. Eine Kamera wie die Sony α7C oder α7 III und ein Teleobjektiv (z.B. Sony FE 200–600 mm f/5.6-6.3 G OSS, evtl. mit 2x Telekonverter für mehr Brennweite) sind gut geeignet.

Bei der Belichtung des Mondes sollten Sie das Bild so hell wie möglich belichten, ohne die hellsten Bereiche überzubelichten. Nutzen Sie dazu das Histogramm Ihrer Kamera. Auch beim Mond ist Stacking sehr vorteilhaft. Die Erdatmosphäre verursacht Turbulenzen, die das Bild flimmern lassen. Ein einzelnes Mondbild ist oft nur in bestimmten Bereichen scharf. Durch das Stapeln vieler Aufnahmen kann die Software die schärfsten Bereiche aus jedem Bild extrahieren und zu einem finalen Bild zusammensetzen, das die gesamte Mondoberfläche scharf und detailliert zeigt. Achten Sie beim Fotografieren des Mondes einfach darauf, dass er während der Aufnahmeserie im Bildausschnitt bleibt; die Stacking-Software richtet die Einzelbilder automatisch aus.

Für den Einstieg in die Deep-Sky Objekte abseits des Mondes eignen sich Objekte, die auch mit kürzeren Telebrennweiten bis ca. 500 mm gut abbildbar sind. Es gibt am Nachthimmel genügend solcher „Targets“, um sich jahrelang zu beschäftigen, bevor man auf sehr lange Brennweiten und teurere Teleskope umsteigen möchte. Gewöhnliche Teleobjektive sind für den Anfang oft einfacher zu handhaben als Teleskope.

Geeignete Deep-Sky Ziele für Anfänger

Einige der bekanntesten und relativ einfach zu findenden Deep-Sky Objekte sind:

• Der Orionnebel (M42): Ein Emissionsnebel im Sternbild Orion. Er ist unter dunklem Himmel sogar mit bloßem Auge als schwacher Fleck im „Schwert“ des Orions sichtbar. Er ist hell und groß und ein hervorragendes Ziel für erste Deep-Sky Versuche.
• Die Plejaden (M45): Ein offener Sternhaufen im Sternbild Stier. Er ist ein sehr auffälliges Objekt, das leicht mit bloßem Auge, im Fernglas und im Teleskop zu finden ist. Obwohl der assoziierte Nebel (Reflexionsnebel) visuell schwer zu sehen ist, ist er fotografisch gut darstellbar.
• Die Andromedagalaxie (M31): Unsere nächste große Nachbargalaxie, etwa 2,5 Millionen Lichtjahre entfernt. Sie ist unter dunklem Himmel als diffuser Fleck mit bloßem Auge sichtbar und ein beeindruckendes Ziel, das bereits mit Ferngläsern und Teleobjektiven gut abgebildet werden kann. Sie ist das größte scheinbare Galaxienobjekt am Himmel.
• Der Herkuleshaufen (M13): Ein Kugelsternhaufen im Sternbild Herkules. Er ist einer der hellsten Kugelsternhaufen am Nordhimmel und bereits im Fernglas erkennbar. Mit steigender Vergrößerung und Stacking werden immer mehr Einzelsterne sichtbar.
• Der Doppelsternhaufen (h Persei & χ Persei): Zwei offene Sternhaufen im Sternbild Perseus, die visuell sehr auffällig sind und ein schönes Motiv für Teleskope und Teleobjektive bieten.

Um diese Objekte am Himmel zu finden, sind Apps wie Stellarium (kostenlos für Desktop, kostenpflichtig für Smartphone) sehr hilfreich. Sie zeigen den aktuellen Sternenhimmel und helfen bei der Orientierung. In der App kann man oft auch die Brennweite simulieren, um zu sehen, wie groß das Objekt im Bild erscheinen wird. Eine einfache Suche bei Google nach „Astrofotografie Targets im Sommer“ oder zu anderen Jahreszeiten liefert ebenfalls viele Vorschläge für gut geeignete Objekte.

Standortwahl und Timing

Die Wahl des Standortes ist entscheidend, insbesondere wegen der Lichtverschmutzung. Diese entsteht durch Lichtquellen am Boden, die Partikel in der Luft (Staub, Wasserdampf) anstrahlen und so den Himmel aufhellen. Je weniger Lichtquellen in der Umgebung sind und je klarer die Luft ist (weniger Partikel), desto dunkler ist der Himmel und desto besser sind lichtschwache Deep-Sky Objekte sichtbar. Ideal sind abgelegene Orte fernab von Städten, aber wie erwähnt ist Deep-Sky Fotografie mit der richtigen Technik auch unter mäßig lichtverschmutztem Himmel möglich.

Auch das Wetter spielt eine große Rolle. Eine klare, wolkenlose Nacht ist die Grundvoraussetzung. Weniger Partikel in der Luft bedeuten nicht nur weniger Reflexion von Bodenlicht, sondern auch eine geringere Beeinträchtigung der Bildqualität durch atmosphärische Turbulenzen.

Das richtige Timing ist ebenfalls kritisch, insbesondere in Bezug auf den Mond. Der Mond ist ein sehr helles Objekt. Wenn er am Himmel steht, überstrahlt er die viel schwächeren Deep-Sky Objekte bei langen Belichtungen erheblich. Daher sind Nächte um den Neumond herum ideal für Deep-Sky Fotografie. Während des Neumonds steht der Mond zwischen Erde und Sonne und ist von der Erde aus nicht beleuchtet und somit am Nachthimmel nicht sichtbar. Dieser Zeitraum wiederholt sich etwa alle 29,5 Tage. Planen Sie Ihre Deep-Sky Sessions also idealerweise in den Tagen vor und nach Neumond.

Auch der Nachthimmel hat seine „Jahreszeiten“. Bestimmte Objekte oder Bereiche wie der helle Kern der Milchstraße sind nur während bestimmter Monate gut am Himmel positioniert. Die sogenannte „Milkyway Season“ dauert typischerweise von Frühling bis Herbst. Auch hier helfen Planungs-Apps, um die genaue Position und Sichtbarkeit von Objekten zu bestimmten Zeiten und an bestimmten Orten vorauszusagen.

Welche Brennweite für Deep-Sky?

Die benötigte Brennweite hängt stark vom Motiv ab:

• Mond: Ab ca. 200 mm auf Vollformat (entsprechend weniger auf APS-C), oft mit Telekonverter für mehr Vergrößerung.
• Milchstraße (mit Landschaft): Weitwinkelobjektive (z.B. 14-24 mm auf Vollformat, entsprechend 10-16 mm auf APS-C).
• Deep-Sky Objekte: Hier wird es spezifischer. Für viele Nebel und größere Galaxien wie Andromeda sind Brennweiten ab 200-300 mm nutzbar. Für detailreiche Aufnahmen kleinerer Galaxien oder dichter Sternhaufen sind oft 400 mm, 600 mm oder deutlich mehr (über 1000 mm, oft mit Teleskopen oder Teleobjektiven + Konvertern) nötig.

Wie bereits erwähnt, sind Teleobjektive für Deep-Sky oft mit vergleichsweise schlechteren Blendenwerten (höheren F-Zahlen) verbunden. Dies erfordert längere Belichtungszeiten und/oder höhere ISO-Werte. Eine effektive Nachführung ist daher unerlässlich, um die erforderlichen langen Belichtungszeiten zu ermöglichen, ohne Sternspuren zu erzeugen und die Bildqualität durch zu hohe ISO-Werte zu beeinträchtigen.

Die beste Kamera für Astrofotos

Für die Astrofotografie, insbesondere Deep-Sky, ist das Rauschverhalten der Kamera bei hohen ISO-Werten sehr wichtig. Dies hängt stark vom Sensor ab. Kameras mit einem größeren Sensor (Vollformat) und einer geringeren Pixeldichte (weniger Megapixel auf der gleichen Sensorfläche) neigen oft zu besserem Rauschverhalten. Die interne Datenverarbeitung der Kamera spielt ebenfalls eine Rolle. Kameras wie die Sony A7 Vollformat-Reihe werden oft empfohlen. Die Sony A7S II wird wegen ihrer relativ geringen Megapixelzahl (12 MP auf Vollformat) und exzellenten Lowlight-Eigenschaften oft als besonders geeignet für Astrofotografie und Deep-Sky genannt.

Häufig gestellte Fragen zur Deep-Sky Fotografie

Ist Deep-Sky Fotografie ohne Nachführung möglich?
Für Deep-Sky Objekte mit langen Belichtungszeiten (Minuten) ist eine Nachführung unerlässlich, um scharfe Punktsterne anstelle von Strichspuren zu erhalten. Ohne Nachführung sind nur sehr kurze Belichtungszeiten möglich, die nicht ausreichen, um die lichtschwachen Objekte abzubilden. Für den Mond ist keine Nachführung nötig.

Kann ich Deep-Sky Objekte von meinem Garten aus fotografieren?
Ja, das ist möglich. Obwohl dunkle Himmel ideal sind, können Sie mit der richtigen Ausrüstung (modifizierte Kamera, spezielle Filter) und Techniken wie Stacking und Nachführung auch unter mäßiger Lichtverschmutzung beeindruckende Deep-Sky Aufnahmen machen.

Warum muss ich so viele Bilder machen und stacken?
Lichtschwache Deep-Sky Objekte benötigen lange Belichtungszeiten, was zu Rauschen führt. Das Stacking von Hunderten oder Tausenden von Bildern reduziert das zufällige Rauschen drastisch und hebt gleichzeitig die feinen Details des Motivs hervor, die in jedem Einzelbild nur schwach vorhanden sind. Es ermöglicht auch die Korrektur von atmosphärischer Turbulenz (z.B. beim Mond).

Benötige ich eine modifizierte Kamera?
Eine modifizierte Kamera, bei der der Infrarot-Sperrfilter entfernt wurde, kann mehr Licht im roten Wasserstoff-Alpha-Bereich einfangen, was für viele Nebel vorteilhaft ist. Sie ist aber nicht zwingend erforderlich, um mit Deep-Sky Fotografie zu beginnen. Viele Objekte lassen sich auch gut mit einer Standardkamera abbilden, insbesondere wenn spezielle Astro-Filter verwendet werden, die bestimmte Wellenlängen durchlassen.

Welche Brennweite brauche ich für Deep-Sky?
Das hängt vom Objekt ab. Für den Einstieg eignen sich oft Brennweiten bis 500 mm. Für viele kleinere Galaxien oder detailreiche Aufnahmen sind oft 600 mm oder mehr nötig. Planungs-Apps helfen abzuschätzen, welche Brennweite für ein bestimmtes Objekt geeignet ist.

Welche Software brauche ich?
Software für das Stacking ist unerlässlich. Genannte Beispiele sind Astro Pixel Processor und Deep Sky Stacker. Zusätzlich sind Programme zur Bildbearbeitung (wie Photoshop oder spezialisierte Astro-Software) notwendig, um das gestackte Bild final zu bearbeiten.

Deep-Sky Fotografie ist eine technisch anspruchsvolle, aber unglaublich lohnende Form der Astrofotografie, die es uns ermöglicht, die verborgenen Schönheiten des fernen Universums einzufangen, oft bequem von zuhause aus.

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