Mondfotografie mit einer digitalen Spiegelreflexkamera (DSLR)

Wie schon der Beitrag „Fototipps mit Smartphones“ gezeigt hat, kann man mit relativ simplen Methoden erstaunlich gute Mondfotos aufnehmen. Diese Art der Fotografie nennt man auch „afokale“ Fotografie. Dabei kommen das Teleskopokular, welches visuell auf unendlich fokussiert sein muss, und das Objektiv des Smartphones zum Einsatz. Die resultierende Aufnahmebrennweite berechnet sich zu (alle Werte in mm):

f_neu = (f_teleskop x f_objektiv) / f_okular

Auch mit Kompaktkameras ist das möglich. Leichte Kameras können mit einem Microstage II Digiscoping Adapter (#2450330 , € 55,-) wie ein Handy hinter dem Okular positioniert werden. Bessere Kompaktkameras mit Filtergewinde am Objektiv können sogar direkt mit dem Okular verbunden werden. Dazu dient entweder das ADPS-System oder das Anschlussgewinde z.B. der Hyperion- und Morpheus-Okulare.

Mit einer digitalen Spiegelreflexkamera ist es eigentlich noch einfacher, denn es entfällt das Ausrichten des Objektivs zum Teleskop in drei Achsen – UND man hat einen kompletten manuellen Zugriff auf alle Kamerafunktionen.

In diesem kurzen Beitrag soll unterschieden werden zwischen der

• der Mondfotografie durch ein Teleobjektiv und
• der Mondfotografie durch ein Teleskop

Die Mondfotografie durch ein Teleobjektiv

Hierzu gibt es eigentlich wenig zu sagen. Wenn Sie Ihre Kamera technisch im Griff haben, sollte es Ihnen mühelos gelingen, damit Mondaufnahmen zu erstellen. Die Brennweite des Teleobjektivs sollte schon so zwischen 200- und 500mm liegen. Kurze Brennweiten lassen sich über so genannte Teleextender oder Telekonverter aus dem Fotofachhandel um den Faktor 2 bis 3-fach verlängern.

Besondere Aufnahmemotive sind dabei Vollmondauf- und -untergänge, bevorzugt mit einem interessanten Motiv als Vordergrund (Baum, Kirche etc). Speziell in der Abenddämmerung bieten sich Aufnahmen der schmalen Mondsichel mit dem aschgrauen Monddlicht an, vielleicht sogar zusammen mit einem hellen Planeten.

Für Mondaufnahmen dieser Art brauchen Sie kein Teleskop, sondern es genügt ein stabiles Fotostativ Astro & Nature Fotostativ mit Fluid-Neiger und Schnellwechselplatte (#2451020 , € 235,-) . Auf jeden Fall empfehlenswert ist der Einsatz eines Fernauslösers, um Verwacklungen beim Auslösen der Belichtung zu vermeiden. Für Aufnahmen einer sehr schmalen Mondsichel zusammen mit dem aschgrauen Erdlicht in später Abenddämmerung können die Belichtungszeiten schon relativ lang im zehner Sekundenbereich liegen. Selbst bei einer Belichtungszeit von 10 Sekunden und einer Brennweite von ca. 300mm wird die Mondsichel auf Grund der Erdrotation nicht mehr scharf, sondern verschwommen abgebildet. Wenn Sie ein kleines Teleskop mit einer parallaktischen Montierung und Motorantrieb besitzen, sollten Sie Kamera und Teleobjektiv auf dem Teleskop montieren (Baader Stronghold Tangentailneiger) und die Nachführung einschalten. Es reicht, die Montierung grob poljustiert aufzustellen und die Nachführung einzuschalten.

Haben Sie diese Möglichkeit nicht, bleibt Ihnen nur die Empfindlichkeit (den ISO Wert) der Kamera so weit zu steigern, dass Sie mit Belichtungszeiten von 1- bis 2 Sekunden auskommen. Eventuell störendes Bildrauschen müssen Sie dann später in der Bildbearbeitung weitgehend beseitigen.

Machen Sie auf jeden Fall mehrere Aufnahmen mit verschiedenen Kameraeinstellungen. Variieren Sie Belichtungszeit, Objektivblende und ISO Empfindlichkeit. Je nach Einstellung des LCD Bildschirms Ihrer Kamera sieht das Bild später auf dem PC/Laptop Monitor anders aus und wird heller oder dunkler dargestellt.

Die Mondfotografie durch ein Teleskop

Hier ersetzt die Teleskopoptik mit ihrer längeren Brennweite das normale Objektiv Ihrer Kamera. Das heißt, das Objektiv wird von der Kamera entfernt, und das Kameragehäuse wird über einen Adapter direkt an den Okularauszug Ihres Teleskop gekoppelt. Diese Art der Fotografie nennt man dann fokale Mondfotografie.

Früher, als noch analog fotografiert wurde, hat man oft – um das Mondbild zu vergrößern – auch die so genannte Projektionsmethode eingesetzt. Bei dieser Art der Fotografie wurde das Mondbild mit einem Okular im Okularauszug – über einen mechanischen Abstand – direkt auf den Film projiziert. Heute gibt es einige sehr hochwertige optische Bauelemente, um die Teleskopbrennweite zu verlängern, und die Methode der Okularprojektion wird kaum noch eingesetzt – heute wird sie eher bei Spektiven angewendet, an denen nur mit dem Kameragehäuse ohne Okular kein scharfes Bild möglich ist. Am Teleskop ist diese Art der Fotografie mit dem OPFA möglich, wenn das Okular nicht von Haus aus den Anschluss eines T-Rings ermöglicht. Mehr zum Kameraanschluss finden Sie auch in dem PDF Digiskopie.

Was brauchen Sie an Zubehör?

• Nun, erst einmal natürlich ein Teleskop, dann
• Ihre digitale Spiegelreflexkamera,
• einen Steckanschluss 2" auf T-2 / M48 (T-2 Bauteil #16) (#2408150 , € 40,-)
• einen T-2 Adapter, passend zu Ihrer Kamera
• einen Fernauslöser und gegebenenfalls
• ein UV/IR Sperrfilter (später dazu mehr)

Der T2 Adapter wird an das Objektivbajonett Ihrer Kamera angesetzt. Es hat innen ein T-2 Gewinde (M48 x 0.75mm Steigung), in das der 2“/T-2 Adapter eingeschraubt wird. Die Einheit Kamera, Bajonettadapter und 2“ Adapter wird dann ganz einfach in das offene Ende (das Okular ist entfernt) eingesteckt und fest geklemmt. Über den 2“ Adapter ist Ihre Kamera am Okularauszug frei um 360 Grad rotierbar und kann optimal zum Mond orientiert werden.

Für Vollformatkameras mit großem Sensor lohnt sich statt eines normalen T-Rings ein Wide-T-Ring mit 2"/S52-Steckhülse, da so der Sensor besser ausgeleuchtet werden kann. Für kleinere Sensoren wie APS-C oder MFT funktioniert ein klassischer T-Ring ohne Probleme.

Teleskop und Teleskopmontierung:

Als Teleskop kann praktisch jedes optische Design zum Einsatz kommen, egal ob Refraktor, Newton, Schmidt-Cassegrain oder Maksutow. Einzige Vorraussetzung: der Okularauszug des Teleskops muss über einen 2 Zoll Anschluss verfügen. Teleskopöffnungen von 80- 200mm und Brennweiten von 600- bis 2.000mm sind optimal einsetzbar.

Da bei der fokalen Mondfotografie mit relativ kurzen Belichtungszeiten gearbeitet wird, kann auch eine azimutale Montierung eingesetzt werden. Hier muss man zwar alle paar Sekunden das Mondbild neu im Kamerasucher zentrieren, aber bei den kurzen Belichtungszeiten werden die Bilder auch scharf. Eine parallaktische Montierung mit elektrischer Nachführung, die vielleicht sogar auf Mondgeschwindigkeit gestellt werden kann, macht die Mondfotografie sehr bequem, und man kann sich ausschließlich auf die Aufnahmen konzentrieren. Ein Dobson-Teleskop kann problematisch sein, da die Fokuslage oft nicht für den fotografieschen Einsatz ausgelegt ist. Die Kamera muss näher an den Tubus als das Okular – einige Geräte haben eine Verlängerungshülse für Okulare, die für den fotografischen Einsatz entfernt werden muss.

Kamera:

Jede digitale Spiegelreflexkamera (DSLR) kann zur fokalen Mondfotografie eingesetzt werden. Auch DSLM (Kameramodelle ohne Klappspiegel und optischen Sucher) sind einsetzbar. Am häufigsten verbreitet sind sicher die Modelle von Canon, Nikon und neuerdings auch Sony. Vorteilhaft sind Kameras, die über einen klapp- und schwenkbaren LCD Monitor verfügen.

Der lässt sich in allen Kamerapositionen so einstellen, dass man – ohne sich Rücken und Kopf zu verrenken – bequem fokussieren kann. Beim Einsatz von Kameras OHNE schwenkbaren LCD Sucher kommt schnell der Wunsch auf, zwischen Okularauszug und Kamera einen Zenitspiegel einzusetzen. In steilen Teleskoplagen hat man dann auch einen bequemen Suchereinblick. Allgemein vermeidet man aber in der Fotografie optische Zusatzelemente im Strahlengang. Setzen Sie also einen Zenitspiegel oder anderes Zubehör nur dann in den Strahlengang, wenn sie sicher sind, dass sie eine sehr hohe optische Qualität haben.

Fokussiert wird generell über den „live view Modus“ und NICHT über den optischen Sucher. Der Einsatz eines Fernauslösers zur Auslösung der Belichtung empfiehlt sich dringend, speziell wenn das Teleskop auf einer instabilen Montierung befestigt ist.

Vollformat oder APS-C Chip?

Die Kamerawahl zwischen einer Vollformatkamera (Chipgröße entspricht dem analogen Kleinbildformat von 24x36mm) oder einer Kamera mit einem APS-C Chip (25x17mm) ist primär völlig unerheblich. Wichtig ist hier die Aufnahmebrennweite, mit der das Mondbild aufgenommen werden soll. Bei dem größeren Chipformat einer Vollformatkamera kann diese logischerweise länger als bei Aufnahmen mit APS-C Kameras sein. Als Faustformeln zur Abbildung des gesamten Mondes können gelten:

Vollformat: bis knapp 2.300mm Aufnahmebrennweite,
APS-C Format: bis knapp 1.600mm Aufnahmebrennweite.

Eine weitere Faustformel: 1.000mm Aufnahmebrennweite = Mondbild 1cm Durchmesser auf dem Chip. Die genaue Formel zur Brennweitenbestimmung zur Aufnahme des gesamten Mondbildes lautet:

Maximale Brennweite der Aufnahmeoptik [mm] = Höhe des Bildsensors [mm]
dividiert durch den Monddurchmesser [Bogenminuten]

Den aktuellen Wert des Monddurchmessers findet man in beliebigen astronomischen Planetariumsprogrammen, wie Guide, Redshift, The Sky oder auch The Virtuell Moon.

Lassen Sie den Autor eine persönliche Bemerkung machen. In der Fotoliteratur wird zwischen Vollformat und APS-C immer wieder ein so genannter Cropfaktor erwähnt. Er beträgt zwischen APS-C und Vollformat ungefähr 1,6fach. Der wird in fast aller Literatur – auch in astronomischer – immer wieder auf die Brennweite angewendet. Da werden dann aus 1.000mm Brennweite plötzlich nur noch 625mm (1.000/1.6). Das ist natürlich kompletter Unsinn, denn 1.000mm Brennweite bleiben natürlich 1.000mm Brennweite, egal wie groß der Aufnahmechip ist. Was sich verändert, ist die abgebildete Gesichtsfeldgröße, die beim APS-C Chip natürlich kleiner ist als beim Vollformatchip.

Aufnahmemodus Monochrome (Schwarz-Weiß) oder RGB (Farbe)

Da der Mond nur im reflektierten Sonnenlicht leuchtet, sollte er weiß bis grau erscheinen. Beobachtet man ihn im Teleskop visuell, erscheint er leicht gelblich gefärbt. Allerdings ist es dem Autor noch nie gelungen, diesen visuellen Eindruck in einem Farbbild wieder zu geben.

Nehmen Sie Ihre Mondbilder trotzdem im RGB (Rot, Grün, Blau) Farbmodus auf. So können Sie zum Beispiel 20 oder 30 Aufnahmen mit einer geeigneten Software stacken und in der Bildverarbeitung die Farbsättigung anheben. Mit dieser Methode können Sie dann unter anderem verschiedene Farbschattierungen in der Lava der Mondmeere sichtbar machen, die die verschiedenen chemischen Zusammensetzungen zeigen.

Wollen Sie monochrome Mondbilder erstellen, splitten Sie mit der Bildbearbeitungssoftware das Farbbild in die 3 RGB Kanäle. Wenn Sie Ihre Mondbilder mit einem Refraktor von nicht so hoher optischer Qualität aufgenommen haben, wählen Sie zur Weiterverarbeitung den Grünkanal. Dieser wird die höchste Bildschärfe zeigen, denn Refraktorobjektive sind für diesen Farbbereich besonders gut korrigiert.

Das Dateiformat

Üblicherweise werden in DSLR/DSLM Kameras die Bilder im .jpg- oder in einem kamera-spezifischen .raw Format abgespeichert. Nahezu jede Kamera lässt sich aber so einstellen, dass beide Bildformate parallel auf der Speicherkarte, bzw. dem angeschlossenen Rechner/Laptop abgespeichert werden.

Das .jpg Format braucht wenig Speicherplatz, das Bild wird aber kameraintern bearbeitet und komprimiert. Darüber, auf welche Weise das Bild bearbeitet wird und wie stark es komprimiert wird, haben Sie als Nutzer KEINEN Einfluss.

Das .raw Format speichert das Bild unkomprimiert und unbearbeitet ab. Sie haben später in der Bildbearbeitung jede Möglichkeit, das Rohbild Ihren Vorstellungen anzupassen. Selbst eine Änderung des Weißabgleichs ist nachträglich nötig.

Sind Sie Einsteiger, begnügen Sie sich zunächst mit den Bildern in .jpg Format zur Nachbearbeitung. Sichern Sie aber die Bilder im .raw Format auf Ihrer Festplatte. So können Sie später, mit einiger Erfahrung in der Bildbearbeitung, noch mehr aus Ihren Bildern herausholen.

Achten Sie bei den Kameraeinstellungen darauf, dass die Bilder mit der höchstmöglichen Pixelanzahl abgespeichert werden.

Filter

Nehmen Sie Ihre Mondbilder mit Refraktoren auf, empfehle ich den Einsatz eines UV/IR Sperrfilters. Der 2“/T-2 Adapter hat innen ein M48 Gewinde, in das die 2“ Standardfilter eingeschraubt werden können. Dieses Filter beschneidet das Spektrum auf den visuellen Bereich und blendet Wellenlängen, die ein Refraktor nicht mehr scharf wiedergeben, kann aus.

Selbst mit qualitativ schlechten Refraktorobjektiven und hoher Farbrestchromasie (Farbfehler) lassen sich noch erstaunlich gute Mondbilder aufnehmen. Baader bietet ein 2“ Semi Apo Filter an, welches einen Großteil der Restchromasie korrigiert. Unterschätzen Sie den Einfluss der Restchromasie nicht. Auch wenn das Mondbild annä-hernd monochrom aussieht, enthält es dennoch Anteile aus rotem, grünem und blauem Licht. Ist das Objektiv nicht in der Lage, diese drei Spektralbereiche in einem Fokus zu bündeln, wird das resultierende Mondbild unscharf sein.

Praxis

Nun aber los, es ist ein lauer Frühlingsabend und der Halbmond steht hoch am Himmel. Schnell das Teleskop aufgestellt und die Kamera angeflanscht. Wenn vorhanden, die elektrische Nachführung der Montierung aktivieren.

• Kamera ausrichten und den Halbmond schön mittig zentrieren,
• „Life View“ (10fach) in höchster Vergrößerung einschalten und das Bild scharf stellen (fokussieren).

Stellen Sie den Weißabgleich der Kamera auf Automatisch, das funktioniert am Mond hervorragend. Bei dieser Mondphase können Sie mit einer Empfindlichkeit von 100 ASA beginnen. Sollte die erforderliche Belichtungszeit länger als ca. 1/80 Sekunde sein, erhöhen Sie die Kameraempfindlichkeit entsprechend auf 200 ASA. Nehmen Sie mehrere Bilder mit unterschiedlichen Belichtungszeiten auf und schauen Sie sich diese im Vorschaumodus genau an. Setzen Sie zur Belichtung nicht den Automodus der Kamera ein, das geht in den meisten Fällen schief. Stellen Sie die Belichtungszeit manuell ein, und nehmen Sie die Bilder nicht im Serienbildmodus auf. Lassen Sie ein paar Sekunden Zeit zwischen den Belichtungen, damit Schwingungen der Montierung abgebaut werden können. Hat Ihre Kamera die Möglichkeit, belichten Sie mit Spiegelvorauslösung – das Mondbild sehen Sie ja auf dem LCD Sucher.

Steht Ihnen kein Fernauslöser zur Verfügung, belichten Sie im Modus Selbstauslöser mit einigen Sekunden Vorlauf.

Vorsicht: die Kamera, bzw. der Aufnahmechip sieht den Mond anders als Sie ihn in einer visuellen Beobachtung sehen. Das Auge hat einen wesentlich höheren Dynamikumfang als der Kamerachip. Beobachten Sie visuell, ist das Auge in der Lage, alle Helligkeitsunterschiede zwischen hellem Mondrand und dem Terminator, der Licht/Schattengrenze, zu erfassen und Oberflächenstrukturen detailliert zu erkennen.

Belichten Sie Ihr Mondbild so, dass die Objekte am Terminator so zu sehen sind wie bei einer visuellen Beobachtung, wird der Mondrand völlig überbelichtet sein. Belichten Sie so, dass Details am Mondrand nicht überbelichtet sind, so „wandert“ der Terminator in Richtung zum hellem Mondrand.

Und bedenken Sie folgendes: überbelichtete Bildpartien, die nur gesättigte weiße Pixel zeigen, sind in der Bildverarbeitung nicht zu retten. Unterbelichtete Bilddetails lassen sich in der Bildbearbeitung jedoch aufhellen.

Ihnen ist das Mondbild zu klein? Verlängern Sie die Brennweite mit einer Barlowlinse oder einem zu Ihrer Kamera passenden Telekonverter. Sowohl Barlowlinsen als auch Telekonverter (Fotofachhandel) verlängern die Brennweite meist um den Faktor 2- oder 3-fach. Bedenken Sie dabei, dass aber auch das Mondbild lichtschwächer wird, da sich der Blendenwert der Optik halbiert. Setzen Sie eine 2-fach Barlowlinse ein, wird aus dem ursprünglichen Blendenwert von beispielsweise f/6 gleich f/12, und die Belichtungszeit muss verdoppelt werden.

Ein Nonplusultra an Brennweitenverlängerung ist der Fluorit Flatfield Converter (FFC) / 3x-8x – Weltbeste Barlowlinse (#2458200 , € 730,-) . Mit ihm lässt sich die Brennweite annähernd stufenlos – ab 2-fach – verlängern. Mit seiner absolut brillanten optischen Abbildung und seiner Vielseitigkeit hat er aber auch ein entsprechend hohes Preisniveau.

Die DSLR fokale Mondfotografie ist einfach zu handhaben. Es braucht, wenn Teleskop und Kamera vorhanden sind, keine zusätzlichen teueren Zubehörteile – mit Ausnahme der Adapter. Mit ihr lassen sich z.B. schön die einzelnen Mondphasen dokumentieren. Ebenfalls ist sie hervorragend geeignet, sehr schöne Bilder von partiellen- und totalen Mond-finsternissen aufzunehmen. Entsprechende Bildbeispiele sind diesem Bericht beigefügt.

 

 

Und ein letzter Tipp:

• für Teleskopaufnahmen des aschgrauen Mondlichts und der totalen Phase von Mondfinsternissen muss eine parallaktische Montierung mit elektrischem Antrieb eingesetzt werden, da sich hier die Belichtungszeit durchaus im zehner Sekunden-bereich bewegt.

Die Bildauflösung der fokalen Mondfotografie ist aufgrund der hier beschriebenen Teleskopöffnungen und Brennweiten begrenzt und liegt in Abhängigkeit von Brennweite und Öffnung im Bereich von 10- bis 20 Kilometer auf der Mondoberfläche.

Wollen Sie Mondbilder erstellen, auf denen die Bildauflösung bei 2- bis 3 Kilometer liegt, vielleicht wollen Sie sogar die 1.000 Meter Grenze „knacken“, müssen Sie in die Videofotografie einsteigen. Sie ist die Königsklasse der Sonnen,- Mond- und Planetenfotografie. Aber das ist ein weiteres Thema im Baader Mondjahr.

 

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In den nächsten Monaten wollen wir Ihnen hier in loser Reihenfolge eine Reihe Tipps und Beiträge präsentieren, damit Sie die Faszination Mond selbst nachvollziehen können. Sind Sie Ready for the Moon?

• 15.04.19 Exklusive Angebote: Ready for the Moon
  Feiern Sie mit: 50 Jahre Mondlandung. Anlässlich dieses Jubiläums haben wir einige Produktsets erstellt, welche zu reduzierten Preisen im Fachhandel erhältlich sind.
• 15.04.19 Der Mond im Handy - Fototipps mit Smartphones
  Tipps und Tricks damit Aufnahmen durch das Teleskop mit dem Smartphone gelingen
• 22.05.19: Mondfotografie mit einer digitalen Spiegelreflexkamera
  Tipps und Tricks zur Mondfotografie durch ein Teleopjektiv und durch ein Teleskop.
• 22.05.19: Mondfotografie mit kleinen Videomodulen - Die Königsklasse
  Tipps und Tricks zur Videofotografie - Sie ist die Königsklasse der Sonnen,- Mond- und Planetenfotografie.
• 24.06.2019: Amateurastronomie - von Apollo-Zeiten zu modernster Technik mit 10Micron
  Eine kleine Zeitreise - von den Mondlandungen über das erwachte Astronomie-Interesse und die ersten Massenteleskope, bis hin zu den modernen und hochgenauen 10Micron-Montierungen.
• 16.07.2019: Die Apollo Landeplätze und ihre Umgebung
  Anlässlich des 50-jährigen Jubiläums der ersten bemannten Mondlandung richten wir den Blick auf die Apollo Landeplätze
• 14.08.2019: Mondstruktuen - Fotografisch und Visuell
  Kurze Beschreibung verschiedener Mondstrukturen, die dem Amateur in der fotografischen und visuellen Beobachtung zugängig sind
• 14.08.2019: Besonders interessante Mondregionen
  Wir haben drei spezielle Mondregionen für ihre Mondbeobachtungen ausgewählt, in denen möglichst viele der vorher beschriebenen lunaren Strukturen zu einer annähernd gleichen Mondphase (= Mondalter = Beleuchtung durch die Sonne) beobachtbar sind.

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Über den Autor: Wolfgang Paech

Dipl. Ing. Wolfgang Paech betreibt Astronomie seit nunmehr über 50 Jahren. Neben seinen zahlreichen Erfahrungen mit Sternwarten-Kuppeln aller Art sind seine Kerngebiete die Sonne und der Mond. Auf der Website www.chamaeleon-observatory-onjala.de finden Sie einen kompletten Mondatlas, aufgenommen mit seiner Standardtechnik. Aber auch in Sachen Deep-Sky und Planeten kann ihm, als langjährig erfahrenem Astrofotograf, niemand etwas vormachen.

Die 50+ Jahre Amateurastronomie mit vielen weiteren Bereichen, wie z.B. der Restaurierung historischer Amateurteleskope, Polarlichtreisen und vielem mehr sind auf seiner privaten Webseite unter www.astrotech-hannover.de aufbereitet.

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