Die Bewegung der Sterne fotografieren

Die scheinbare Bewegung der Sterne kommt durch die Drehung der Erde um sich selbst zustande. Betrachtet man von der Erde aus die Sterne, dann drehen sich alle Sterne der Nordhalbkugel auf konzentrischen Kreisen um den Polarstern herum. Und wir zeigen Ihnen in diesem Artikel, wie Sie dieses Spektakel mit Ihrer Fotokamera erfassen.

Die Bewegung der Sterne fotografieren

Sie können praktisch jede Digitalkamera verwenden, um statische Bilder zu machen, die die Bewegung der Sterne am Nachthimmel festhält. Mit einem fixen Stativ erstellen Sie innerhalb kurzer Zeit eine große Anzahl an Einzelaufnahmen. Anschließend fügen Sie diese Aufnahmen zu einem einzigen Bild zusammen, sodass Sie mithilfe einer speziellen Software für jedes Pixel den hellsten Wert auswählen können, der unter allen Einzelaufnahmen auftauchte.

Die Bewegung des hellsten Sterns ist dann immer der hellste Punkt der einzelnen Aufnahmen, was sich als Teil des Kreises zeigt, den der Stern zeichnen kann. Natürlich können sowohl die Bildaufnahme als auch die Montage automatisiert werden – wir zeigen Ihnen wie.

Fotos zusammenfügen

Natürlich könnten Sie die einzelnen Fotos in Zoner Photo Studio zusammenfügen, aber nur mit genügend Geduld – in unserem Leitfaden werden wir uns nämlich mit Dutzenden oder Hunderten von Fotos arbeiten, was für gewöhnlich schon etwas extrem ist. Eine spezialisierte Software beschleunigt lediglich unsere Arbeit.

Links: Zusammensetzung aus 341 Aufnahmen mit einer Belichtungszeit von 30 Sekunden.
Canon EOS 500D, Sigma 10-20mm F4 EX DC HSM, ISO 1600, Brennweite 10 mm. Rechts: Zusammensetzung aus 81 Aufnahmen mit einer Belichtungszeit von 30 Sekunden.
Canon EOS 400D, EF-S Canon 18-55 mm F3,5-5,6, F3,5, ISO 800, Brennweite mm.

Benötigte Ausrüstung

Sie kommen mit der im Handel üblich erhältlichen Ausrüstung völlig aus:

  • Eine beliebige Digitalkamera, die den manuellen Fokus unterstützt sowie einen automatischen Auslöser anbietet.
  • Ein Weitwinkelobjektiv. Bei der Sternenfotografie machen Sie ähnlich wie bei der Landschaftsfotografie Weitwinkelaufnahmen, um so viele Sterne wie möglich zu erfassen. Die Qualität des Objektivs, ihre Geschwindigkeit und selbst die präzise Fokussierung spielen in diesem Fall keine ausschlaggebende Rolle. Bestimmte unerwünschte Effekte wie z. B. die chromatische Aberration können sogar dabei helfen, dass das Bild mehr Farben enthält.
  • Ein gewöhnliches Stativ.
  • Automatischer Auslöser. Auch durch die Bedienung per Notebook ersetzbar (Canon und Nikon bieten entsprechende Möglichkeiten oder man nutzt z. B. auch die Funktion BackyardEOS).
  • Eine Objektivheizung (optional) – wenn die Temperatur nämlich den Taupunkt unterschreitet, dann beschlägt Ihr Objektiv. Die beste Lösung ist eine milde Beheizung, die Sie leicht zu Hause bauen können.
  • Falls Sie in der Natur unterwegs sind, dann sollten Sie warme Kleidung und einen Schlafsack mitnehmen.

Vorbereitung vor dem Fotografieren

Sie können die Bewegung der Sterne überall und jederzeit aufzeichnen. Hier sind ein paar Tipps für die Wahl des Ortes, der Zeit und sowie der Komposition, bevor Sie sich auf den Weg machen:

  • Sie werden mit Ihrer Kamera mehr Sterne erfassen können, wenn der Himmel klar und dunkel ist. Gute Informationen bietet hierzu die Website Blue Marble Navigator. Der Himmel enthält nach Mitternacht typischerweise weniger Lichtsmog (bestimmte Lichter sind ausgeschaltet) und es fliegen auch weniger Flugzeuge. Versuchen Sie sich beim Fotografieren auch von den Lichtquellen abzuwenden, die für die Lichtverschmutzung verantwortlich sind (d. h. das Sie diese Lichtquellen hinter sich im Rücken haben).
  • Wenn der Mond am Himmel sichtbar ist, dann wird der Himmel überbelichtet sein und hierdurch werden nur die hellsten Sterne sichtbar sein. Mit Stellarium können Sie die Phase des Mondes und den Ort, an dem er aufsteigt, überprüfen.
  • Es ist unklug Fotos zu machen, wenn zerklüftete Wolken durch den Hauptteil der Komposition ziehen. Die Wolken werden im Bild sehr hell sein und so werden sie die meisten Sterne bei dem Sie die Maximalwerte der Pixel anwenden, überschattet. Eine weit entfernte Bewölkung am Horizont kann hingegen sehr eindrucksvoll wirken.
  • Grundaufnahmen entstehen auch „von selbst“, wenn Sie einen Meteorstrom fotografieren – versuchen Sie die Aufnahmen auf der Grundlage unseres Leitfadens zu kombinieren.

Meteorströme (Sternschnuppenschwarm) fotografieren

Das Fotografieren von Meteoriten ähnelt dem Fotografieren von Sternen. Verwenden Sie ein Objektiv mit niedriger Brennweite, eine Belichtungszeit zwischen 20–30 Sekunden und einen ISO-Wert zwischen 800–1600. Kontrollieren Sie ferner, ob der Himmel dunkel genug auf einem Einzelbild ist, damit keine Meteoriten überstrahlt werden (da sie nur für einen Bruchteil einer Sekunde fliegen).

Fotografieren Sie so lange, wie Sie nur können (die erfassten Meteoriten werden Sie erst im Nachhinein finden – daher sollten Sie nicht erst warten, bis Sie einen Meteoriten am Himmel entdecken). Falls ein ziemlich heller Meteor über Ihre Szene überfliegt, dann überprüfen Sie, ob er im Bild sichtbar ist und wie stark er ist, und passen Sie die Belichtung gegebenenfalls an (wenn der Himmel zu hell ist oder der Meteor zu schwach dargestellt wird). Beim Fotografieren von Meteoren stellen gelegentlich vorbeiziehende Wolken kein Problem dar, im Gegenteil, sie machen die Komposition interessanter. Ein wachsender Mond hingegen ist sehr störend, eine Verkürzung der Belichtungszeit ist aber auch alles, was Sie in diesem Moment machen können. Versuchen Sie auch den Horizont in Ihre Landschaft einzubauen – idealerweise den östlichen Horizont. Normalerweise fliegen die meisten Meteoren nach Mitternacht, wenn ihre Position in Richtung der Bewegung der Erde gedreht ist. Jeder Meteorenstrom hat sein Maximum, aber manche Ströme sind sogar noch einige Tage/Wochen nach diesem Datum sichtbar.

Komposition

Bei der Bildkomposition sollten folgende Faktoren berücksichtigt werden:

  • Die Positionierung für den Drehpunkt (für die nördliche Hemisphäre ist dies etwa der Nordstern). Je näher die Sterne am Nordstern sind, desto kleiner ist der Kreis, den sie im Bild beschreiben. Die Mitte der Ringe ziehen natürlich das Auge des Betrachters an, und so ist es gut, sie bei der Bildkomposition zu berücksichtigen. Z. B. um den Goldenen Schnitt und die Positionen der anderen dominanten Elemente des Bildes zu nutzen. Selbst wenn das Zentrum auf der Aufnahme gar nicht erfasst wurde, wird das menschliche Gehirn die Position anhand der Bewegung der Sterne leicht nachvollziehen und das Ergebnis sollte hierdurch harmonisch bleiben.
  • Es ist sinnvoll, ein statisches Objekt im Vordergrund zu haben. Die Bewegung der Sterne fällt besonders schön auf, wenn man ein schönes Element wie z. B. eine Kirche, ein Bergmassiv oder eine leuchtende Stadt in der Ferne im Bild hat. Wenn Sie einen externen Blitz oder Licht haben, dann können Sie den nahegelegenen Teil der Szene künstlich beleuchten (bei einer Aufnahme ausreichend).
  • Die Bewegung der Sterne kann auch als Reflexion auf der Wasseroberfläche (Sie benötigen jedoch eine windfreie Nacht) oder einer anderen glänzenden Oberfläche (z. B. Fensterglas) registriert werden. Ein interessanter Effekt ergibt sich auch beim Fotografieren durch eine teilweise durchlässige Barriere wie z. B. Baumäste.

Zusammensetzung aus 405 Aufnahmen mit einer Belichtungszeit von 30 Sekunden. Die Baumäste werden von der Straßenbeleuchtung belichtet. Canon EOS 500D, Sigma 10-20mm F4 EX DC HSM, F4, ISO 1600, Brennweite 10 mm.

Und noch etwas…

Wo ich wohne (ca. 49° Breitengrad), sieht man im Laufe des Jahres die gesamte nördliche Halbkugel und einen kleineren Teil der südlichen Halbkugel. Wenn Sie hier ein Bild machen, während Sie nach Süden zeigen, erfassen Sie nicht nur die scheinbare Bewegung um den Nordpol, sondern auch einen kleinen Teil der Bewegung um den Südpol. Dieser Übergang ist im Bild an sich interessant. Um die Sonnenwende im Winter herum können Sie Aufnahmen mit wirklich langen Belichtungszeiten (über 14 Stunden dunkler Himmel) machen. Für solche ununterbrochenen Aufnahmen ist sicherlich die Anbindung an das Stromnetz und eine große Speicherkarte oder ein Laptop nötig.

Einstellung der Fotokamera Schritt für Schritt

  • Stellen Sie Ihre Fotokamera auf den manuellen Modus um. Die Automatikmodi würden nicht zu befriedigenden Ergebnissen führen.
  • Die Belichtungszeit sowie die ISO stellen Sie in Abhängigkeit vom verwendeten Objektiv sowie der vorhandenen Lichtverschmutzung so ein, damit das statische Element (z. B. eine Kirche) nicht überbelichtet ist und die Sterne klar sichtbar und der Himmel schön dunkel ist. Typische Belichtungszeiten liegen bei 30 oder 60 Sekunden bei einer Lichtempfindlichkeit (ISO) zwischen 200 bis zu 1600.      
  • Deaktivieren Sie die Rauschunterdrückung (Long exposure noise reduction). Wenn diese Funktion aktiviert bleibt, wird die Bewegung der Sterne deutlich unterdrückt. Sie erkennen dies ganz einfach, wenn Sie eine Belichtungszeit von mindestens 10 Sekunden wählen und eine Aufnahme machen. Falls die Anzeige des Bildes noch einmal so lange dauert, wie die Aufnahme an sich selbst, dann ist diese Funktion eingeschaltet.
  • Zur Bestimmung einer geeigneten Belichtungszeit und ISO erstellen Sie mit diesen Einstellungen ca. 11 Darkframes. Solche dunklen Aufnahmen erstellen Sie mit geschlossener Objektivkappe, damit kein Licht auf den Kamerasensor fällt. Sie werden diesen Vorgang später zur Beseitigung einiger Defekte verwenden (Hot pixel, ungleichmäßige Empfindlichkeit des Sensors). Es ist empfehlenswert diesen Schritt vor dem eigentlichen Fotografieren durchzuführen, weil am Ende des Fotografierens beispielsweise der Akku höchstwahrscheinlich leer oder die Speicherkarte voll ist.
  • Die leichte Erhöhung der Blende hilft Ihnen dabei, schöne Strahlen um die hellen Lichter (nicht Sterne) zu erzeugen, falls diese in Ihrer Komposition mitinbegriffen sind, dann wird hierdurch die Schärfentiefe erhöht. Allerdings verringert sich dadurch auch die Anzahl der Sterne, die Sie erfassen können.
  • Für die Aufnahmen werden in der Regel keine zusätzlichen Filter benötigt. Es gibt jedoch eine mögliche Ausnahme: ein CLS-Filter zur Unterdrückung der Lichtverschmutzung, z. B. in Form eines Clips auf dem Gehäuse einer Canon-Kamera (beachten Sie, dass diese Filter nur mit der EF-Objektivreihe kompatibel sind).
  • Anders als beim Fotografieren anderer astronomischer Objekte, brauchen Sie nicht unbedingt Aufnahmen im RAW Format zu erstellen – hochwertige JPEGs genügen. Da ein großer Aufnahmewinkel typisch ist, sind geringe Qualitätsunterschiede nicht weiter schlimm. Ferner können Sie hierdurch weitaus mehr Bilder auf der Karte speichern, die Wartezeit zwischen den einzelnen Aufnahmen verringert sich und Ihre Batterien halten deutlich länger.

Links: Zusammensetzung aus 259 Aufnahmen mit einer Belichtunszeit von 30 Sekunden.
Canon EOS 500D, Sigma 10-20mm F4 EX DC HSM, F4, ISO 800, Brennweite 10 mm.
Rechts: Zusammensetzung aus 37 Aufnahmen mit einer Belichtunszeit von 20 Sekunden.
Canon EOS 400D, EF-S Canon 18-55 mm F3,5-5,6, F3,5, ISO 1600.

Vor dem Fotografieren fokussieren

Bei ausreichendem Licht können Sie den Autofokus verwenden. Andernfalls verwenden Sie den manuellen Fokus. Schalten Sie jedoch nach dem Fokussieren immer den Autofokus aus und sichern Sie den Fokusring mit einem Klebeband. Gewöhnlicherweise fokussieren Sie nicht auf die Sterne, sondern auf irgendein entferntes sowie dominantes Element mit feinen Details (z. B. eine Kirche) innerhalb Ihrer Komposition.

Eine geringe Unschärfe bei den Sternen ist kein Problem, sogar ganz im Gegenteil – die Bewegung sowie die Farbe (je nach Oberflächentemperatur) der Sterne wird hierdurch markanter (da ein unscharfer Stern mehr Pixel benötigt).

Wie man fotografiert

Überprüfen Sie noch mal die Komposition, die Fokussierung und ob das Stativ stabil steht. Die Gesamtanzahl der Aufnahmen ist von der Ihrer Batteriekapazität, dem Wetter sowie der Länge der Nacht abhängig. Die Bewegung der Sterne ist schon nach wenigen Aufnahmen sichtbar, eine ästhetische sowie ausdrucksvolle Bewegung ist erst nach ca. 2–3 Stunden sichtbar. Nach drei Stunden haben die Sterne 1/8 der kompletten Drehung gemacht und meist ist auch schon danach die Batterie leer. Bei Belichtungszeiten von 30 Sekunden erstellen Sie ca. 360 Aufnahmen, die abhängig von der Auflösung Ihrer Kamera, mehrere Gigabyte Speicherplatz auf der Speicherkarte fressen.

Die Sterne bewegen sich auch in der Zeit, wo Ihre Kamera keine Aufnahmen macht. Versuchen Sie daher die Pausen so gering wie nur möglich zu gestalten (nicht mehr als 2–3 Sekunden), sonst wird die Bewegung der Sterne unterbrochen. Den nächsten Schritt führen Sie am Rechner durch.

Zusammensetzung aus 206 Aufnahmen mit einer Belichtungszeit von 30 Sekunden. Die Kirche wird stark belichtet und daher habe ich eine Belichtungszeit mit einer niedrigeren ISO verwendet.
Canon EOS 500D, Sigma 10-20mm F4 EX DC HSM, F4, ISO 200, Brennweite 10 mm.

Bilder verarbeiten

Sie können die Bilder manuell in Zoner Photo Studio mithilfe des Modus Aufhellen zusammenstellen. Das frei verfügbare Tool Startrails (Version 2.0 verwendet) eignet sich jedoch hierfür besser. Die Software automatisiert nämlich den gesamten Prozess. In Zoner Photo Studio sollten Sie dann erst das zusammengesetzte Bild bearbeiten. Gehen Sie in Startrails folgendermaßen vor:

  • Wählen Sie alle Fotos die Sie zusammensetzen möchten File | Open images. Die Liste wird im Fenster Images: Files angezeigt.
  • Falls Sie auch Darkframes angefertigt haben, dann klicken Sie auf File | Open dark frames.
  • Setzen Sie die Aufnahmen mithilfe der Auswahl Build | Startrails zusammen. Falls Sie eine Unterbrechung zwischen den einzelnen Aufnahmen entdecken (setzen Sie in diesem Fall zunächst drei Bilder zusammen). Die Option Lighten-Screen-Blend hilft Ihnen dabei. Ansonsten wählen Sie die etwas schnellere und schärfere Option Lighten aus.
  • Speichern Sie das finale Bild File | Save image in das TIFF Format, um es später in Zoner Photo Studio zu bearbeiten.

Sie können außerdem auch ein Video von Ihren Bildern erstellen, indem Sie auf Build | Video klicken.

Das Programm Startails eignet sich besonders gut zum Zusammensetzen der erstellten Fotos.

Nachträgliche Bearbeitung

Das finale Bild mit den Sternenkreis können Sie je nach Geschmack in Zoner Photo Studio bearbeiten. Sie können beispielsweise die dunklen Bereiche mithilfe der Gradationskurve aufhellen, die Sättigung erhöhen oder die unerwünschten Objekte (z. B. Drähte) beispielsweise mit dem Klonstempel entfernen.

Korrektur

Falls aus irgendeinem Grund das Element im Vordergrund Mängel aufweist (Unschärfe, Überbelichtung, etc.), dann können Sie eine gut aussehende Aufnahme verwenden

(z. B. mit anderen Einstellungen als die übrigen Bilder, aber eine Bewegung des Fotoapparats) und diese Aufnahme mit dem Bild aus Startrails kombinieren. Öffnen Sie dazu das Bild mit der Rotation in Zoner Photo Studio im Modul Editor und fügen Sie es als neue Ebene in das Bild ein. Richten Sie anschließend die beiden Bilder aus (sofern sie nicht bereits ausgerichtet sind) und wählen Sie den Modus Linear abwedeln bei der Ebenenleiste. Wenn keine weiteren Änderungen erforderlich sind, dann klicken Sie auf Anwenden, um die Bilder zusammenzuführen.

Jetzt ist das Bild fertig. Vergessen Sie auch nicht, dass Sie die Rotation der Sterne überall fotografieren können, z. B. auf Reisen. Sie benötigen hierfür lediglich eine Fotokamera, ein improvisiertes Stativ und brauchen nur noch den Auslöser zu betätigen.

Letzte Änderung 30. November 2017

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Autor: Petr Švenda

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