DIGITALKAMERAS (DSLR) UND WEBCAMS
 
Es soll an dieser Stelle nicht unerwähnt bleiben, dass man auch mit den relativ preiswerten "normalen" Digitalkameras und Webcams sehr gute Beobachtungsergebnisse erzielen kann. Wobei dies aber (noch) eingeschränkt für relativ helle Aufnahmeobjekte (Sonne, Mond, Planeten, helle Doppelsterne und helle Nebel) gilt. Sobald die Belichtungszeiten so lang werden, dass der Chip wegen des Dunkelstromrauschens gekühlt werden muß, ist "Schluss mit lustig". Es gibt aber auch Amateure, die anfangen Webcams so umzubauen, dass längere Belichtungszeiten ermöglicht werden und wo auch die Aufnahmechips mit Trockeneis oder Peltierelementen gekühlt werden. Einige wichtige Websites finden Sie in der Linkliste.

Auch muß ich gestehen, dass mir hier die große Erfahrung fehlt. Aber soweit meine Erfahrungen und Versuche reichen, sollen diese Aufnahmemöglichkeiten auf dieser Website beschrieben werden.

Aufnahmen mit Digitalkameras (Objektiv fest angebaut)
Aufnahmen mit DSLR-Kameras (Spiegelreflex mit Wechselobjektiven)
Aufnahmen mit Webcams
Aufnahmen mit Digitalkameras
Hier muß unterschieden werden, zwischen den Kameras bei denen das Objektiv abnehmbar - also den echten Digital - Spiegelreflexkameras - und den Kameras, wo das Objektiv fest montiert ist. Zu den echten Digital-Spiegelreflex-Kameras finden Sie hier einige Anmerkungen. Die Aufnahmetechnik mit DSLR-Kameras unterscheidet sich nicht von der, die auch bei herkömlichen normalen Speigelreflexkameras eingesetzt werden - also der Fokal- und der Projektionsfotografie.

Anders sieht es bei den Digitalkameras mit fest eingebautem Objektiv aus. Hier muß man zu den Ursprüngen der Fotografie zurückgehen und in sogenannter afokaler Projektionsfotografie arbeiten.
 
Was ist eine afokale Okularprojektions und wie funktioniert das ?

Nebenstehendes Bild zeigt Ihnen den optischen Strahlengang einer afokalen Projektion und soll Ihnen das ganze verständlich machen.
Bei einer normalen Okularprojektion wird das Objektiv der Aufnahmekamera entfernt und das Okular projiziert ein vergrößertes Bild - ähnlich eines Diaprojektors - auf den Film. Bei den gängigen Digitalkameras kann aber das Kameraobjektiv nicht entfernt werden, deshalb wird es in die Projektion einbezogen:

Parallel einfallendes Licht eines unendlich entfernten Objekts tritt - von links kommend - in das Objektiv (oder Spiegel) des Teleskops ein und wird im Brennpunkt vereinigt. Der Brennpunkt des Okulars fällt mit dem Brennpunkt des Objektivs zusammen und das - aus dem Okular - austretende Lichtbündel ist wieder parallel und wird normalerweise durch die Augenlinse auf die Netzhaut fokussiert. Die Augenlinse wird jetzt durch das Objektiv der Digitalkamera ersetzt. Ist dieses auf unendlich fokussiert, dann bündelt es das parallele Licht auf dem CCD-Chip und man erhält ein scharfes Bild des Aufnahmeobjekts.

Die Vorgehensweise zur Aufnahme ist also folgende: Mit dem Auge das Teleskop fokussieren, die Digitalkamera ansetzen, auf Unendlich fokussieren (erledigt meist das Autofokussystem) und Auslösen. Fertig.

Die Bildvergrößerung wird entweder über die Okularbrennweite oder die Zoomfunktion der Digitalkamera (sofern vorhanden) geregelt. Die neue - dabei entstehende scheinbare - Brennweite, auch Äquivalentbrennweite genannt, berechnet sich wie folgt:
f_neu = (f_Teleskop x f_Objektiv) / f_Okular,
ist f_Okular = f_Objektiv erhält man eine 1:1 Abbildung und die Brennweite entspricht der Originalbrennweite

Der Abstand zwischen Okularlinse und Kameraobjektiv geht in die Ermittlung der Äquivalentbrennweite nicht ein. Er spielt aber eine wichtige Rolle für die Bildvignettierung, die in der afokalen Fotografie häufig "ein Übel" ist. Je weiter sie auseinander stehen, desto größer ist die Vignettierung. Sie sollten sich also möglich (fast) berühren. Ebenfalls tritt eine Vignettierung auf, wenn die Austrittspupille des Okulars (grob der Linsendurchmesser) kleiner ist, als die Eintrittspupille (freier Durchmesser) des Kameraobjektives. Hier kann man sich häufig nur behelfen, indem die afokale Projektion über 2" Okulare vorgenommen wird.
 
Um (fast) beliebige - auch 2 Zoll - Okulare in der afokalen Projektionsfotografie einzusetzen, bietet Baader den Microstage 6030 an.

Die Bühne lässt sich so zentrieren, das die Objektive (fast) aller Digitalkameras vor jedem Okular mittig angebracht werden können. Die Okularklemmvorrichtung nimmt alle Okulare zwischen 30mm und 60mm Durchmesser auf!

Ausführliche Informationen finden Sie hier
Die folgenden Bilder zeigen eine Canon Powershot IS 90 Pro, angesetzt an einen 5 Zoll Refraktor mit 860 mm Brennweite bei ersten Testaufnahmen. Das mittlere Bild zeigt eines der ersten Resultate, aufgenommen im Auto-Modus der Canon bei einer Objektivbrennweite von ca. 35 mm durch Baader´s visuelle Sonnenfilterfolie. Belichtungszeit war 1/200 Sekunde.
 
Auch Mond- und Planetenaufnahmen sind so natürlich möglich. Ein Mondbild mag hier als Beispiel genügen. Weitere Mondbilder, aufgenommen mit einem 5" Refraktor finden Sie hier.
Das Bild wurde ebenfalls mit der im obigen Bild gezeigten Kombination aufgenommen. Aufnahmeinstrument war ein 5" Refraktor mit 860 mm Brennweite.

Es zeigt die Region um den Mondkrater Clavius mit einer Bildauflösung von ca. 1 Bogensekunde.

Projiziert wurde mit einem 25 mm Plössle Okular. Der Projektionsansatz und der Kameranaschluß über das Kamerafiltergewinde wurde aus Teilen von Baader T2- und dem digitalen T2-System realisiert.
Der Vorteil von astronomischen Aufnahmen mit solchen Kameras liegt natürlich auf der Hand; sofern der Speicherplatz ausreichend ist, kann man soviel Bilder wie möglich aufnehmen und sich später die besten heraussuchen, der rest wird einfach wieder gelöscht.

Zum Schluß noch ein paar einfache Tipps:
  • wenn möglich, die Bilder unkomprimiert abspeichern
  • wenn möglich, die Kamera über, sofern vorhanden, Fern- oder Selbstauslöser auslösen
  • bei allen Teleskoptypen immer mit einem UV/IR-Sperrfilter arbeiten
  • Bei Aufnahmen von Sonne (Weißlicht) und Mond möglichst im Schwarz-weiß Modus der Kamera arbeiten
  • wenn nur Farbbilder möglich sind, bei den Aufnahmen ein Grünfilter einsetzen und bei der späteren Bildverarbeitung das Farbbild in RGB-Auszüge auftrennen und nur mit dem Grünbild weiterarbeiten.
Gerade auch kleinere Teleskope eignen sich für Aufnahmen mit Digitalkameras, für Mondaufnahmen muß das Teleskop nicht einmal über eine Nachführung verfügen - obwohl sie die Aufnahmen natürlich wesentlich komfortabler gestalten.

Das Bildbeispiel zeigt ein Celestron NexStar 4 mit einer - über eine afokale Projektion - angeflanschte ältere Olympus-Kamera.
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