Sterne & Sternenspuren

Nachthimmel fotografieren

Mit recht einfacher Ausrüstung und etwas Einarbeitung gelingen jedem beeindruckende Aufnahmen des nächtlichen Sternenhimmels. Zu diesem Thema gibt es zahlreiche Fachbücher und Anleitungen im Internet. Dieser Beitrag stellt Dir einige grundlegende Handreichungen zur Verfügung und beschreibt einige Ansätze zur Darstellung des Nachthimmels in Kombination mit Light Painting. 

 

Dass Du für die Nachtfotografie ein stabiles Stativ benötigst erklärt sich von selbst. Eine Kamera mit möglichst gutem Rauschverhalten ist sehr vorteilhaft ebenso wie ein gutes Weitwinkelobjektiv mit möglichst großer Blende. Eine große Sensorfläche in Verbindung mit nicht zu großer Auflösung versprechen die besten Ergebnisse. Bildrauschen ist ein thermisches Problem. Umso höher die Oberflächentemperatur des Sensors desto stärker ist das Bildrauschen. Im Winter ist also das Bildrauschen wesentlich geringer als in einer lauen Sommernacht.

 

Bevor Du Dich ins erste nächtliche Abenteuer stürzt solltest Du die Grenzen Deiner Kamera ausloten. Mach dazu einfach Testaufnahmen mit geschlossenem Objektivdeckel mit verschiedenen ISO-Werten und Belichtungszeiten. Schau Dir die Bilder, vor Allem das Histogram, danach genau an. Wenn das Bild schon in der kleinen Vorschau deutliches Rauschen aufweist solltest Du deutlich unter diesen Werten bleiben. Bei der von mir verwendeten Nikon D750 ist meine persönliche Schmerzgrenze bei 20°C ISO 3200 mit 30 Sekunden Belichtungszeit. Das Rauschen lässt sich bei diesen Werten in den meisten Fällen in der Bildbearbeitung auf ein erträgliches Maß reduzieren. Für großformatige Prints eignen sich diese Bilder allerdings meist nicht.

Ebenfalls solltest Du testen was die Funktion "Rauschreduzierung bei Langzeitbelichtung" bringt. Das ist allerdings bei einem schwarzen Bild recht schwierig weil nicht erkennbar ist wie viel Struktur im Bild dadurch verschwindet. Ich fotografiere meist ohne diese Funktion. Der Hauptgrund ist, dass ich meist keine Lust habe mehrere Minuten zu warten bis ich das nächste Bild machen kann.

Von links nach rechts: ISO 1600, ISO 3200, ISO 6400, ISO 12800
Alle Bilder wurden mit 30 Sekunden Belichtungszeit bei einer Umgebungstemperatur von 20°C aufgenommen. In der Bildbearbeitung wurde der Kontrast bei allen Bildern mit den gleichen Einstellungen erhöht. Der Bildausschnitt entspricht 100%. Die Rauschreduzierung in der Kamera war ausgeschaltet. Die Pause zwischen den Aufnahmen betrug jeweils 30 Sekunden. 

 

Zum Vergleich mal ein "richtiges" Bild mit hohem ISO Wert (12800) und 3 Sekunden Belichtungszeit. Die Temperatur lag bei ca. 18°C.

 

Der ISO-Wert sollte zugunsten einer besseren Bildqualität immer so klein wie möglich gewählt werden. Aus dem gleichen Grund sollte die Belichtungszeit so kurz wie möglich gewählt werden. Ob beispielsweise das Bildrauschen bei 30 Sekunden mit ISO 1600 geringer ist als bei 15 Sekunden bei ISO 3200 ist abhängig von der verwendeten Kamera. Eine allgemein gültige Regel gibt es dafür nicht. Dieses lässt sich wieder nur über Testaufnahmen feststellen. Auf jeden Fall solltest Du in der Nachtfotografie eine lichtstarkes Objektiv verwenden und mit der größtmöglichen Blende fotografieren um eben ISO und Belichtungszeit möglichst gering halten zu können.


2 Objektiv Empfehlungen: 
Samyang 14mm/f2,8
Samyang 24mm/f1,4 
Beide Objektive sind manuell. Sie verfügen nicht über Autofokus, dieser wäre ohnehin bei dieser Art der Fotografie nutzlos. Ohne oder mit wenig Licht würde der Autofokus nicht (zuverlässig) funktionieren. Zum Fokussieren empfiehlt es sich einen Bildteil im Vordergrund mit der Taschenlampe anzuleuchten und mithilfe der Funktion Live View in voller Vergrößerung darauf scharf zu stellen. 

 

Die Blende kann man bei diesen Objektiven ausschließlich über den Blendenring verstellen. Wenn man, wie weiter unten beschrieben, während der Belichtung die Blende verstellen will ist ein Blendenring die zwingende Voraussetzung dafür. Über das elektronische Einstellrad der Kamera funktioniert das nicht, die Bedienung ist während der Belichtung gesperrt.

 

Alternativ kannst Du natürlich auch vergleichbare Objektive der Kamerahersteller oder anderer Dritthersteller verwenden, allerdings reißen diese dann meist ein doppelt so großes Loch in die Geldbörse und die Abbildungsqualität ist meist nicht (sichtbar) besser. Eine weitere Möglichkeit ist der Kauf gebrauchter, alter Linsen bei ebay. Nikkor Linsen mit 20 oder 24 mm Brennweite sind dort oft in gutem Zustand  für 250-300€ erhältlich.

 

Zoomobjektive sind meist weniger gut geeignet. Zum Einen sind sie nicht so lichtstark, ein Zoom mit Blende 1,4 gibt es nicht, zum Anderen ist die Abbildungsleistung in den allermeisten Fällen schlechter (Schärfe, Kontrast, Vignettierung, Verzeichnung) als bei Festbrennweiten mit gleicher Brennweite.  

 

Du solltest allerdings erst einmal testen ob Du nicht mit Deiner Ausrüstung zufriedenstellende Ergebnisse auf den Sensor bekommst bevor Du ein neues Objektiv oder eine neue Kamera anschaffst.

Sternenspuren - Star Trails

Night Photography Star Trails

Star Trails in einer Einzelbelichtung

Das Bild auf der linken Seite habe ich in einer einzelnen Belichtung auf der Ostseeinsel Hiddensee aufgenommen. An meiner Nikon D750 hatte ich das Sigma 14mm/f2,8 montiert und folgende Einstellungen gewählt: ISO 200 Blende 2,8, Weißabgleich Auto, Aufnahmeformat RAW. Die Belichtungszeit betrug 958 Sekunden. 

Das orange Licht stammt von den Lichtern der Zivilisation auf der mehrere Kilometer entfernten Insel Rügen. Mit bloßen Auge war dieses kaum zu sehen. 

Den Weg und die Landschaft hatte ich mit einer Taschenlampe etwas ausgeleuchtet.

Solche Aufnahmen gelingen nur an Orten mit sehr wenig Lichtverschmutzung, also fernab von dicht besiedelten Gebieten.


Sobald irgendwelche Lichtquellen im Bild sichtbar sind ist es nicht möglich mit solch langen Belichtungszeiten zu arbeiten weil die Lichter sonst völlig überzeichnet werden also ausbrennen.

Star Trails als Belichtungsreihe

Das Licht des Leuchtturms Dornbusch auf der Insel Hiddensee ist hell, sehr hell. Ein Arbeitsweise wie oben ist an solch einem Ort also nicht möglich. 

Für dieses Bild habe ich 62 Einzelbilder mit folgender Ausrüstung und folgenden Einstellungen aufgenommen: Nikon D750, Sigma 14mm/f2,8 eingestellt auf f4, ISO 200, 30 Sekunden Belichtungszeit, Weißabgleich Auto und Aufnahmeformat RAW.

 

Ich hätte gerne noch viel mehr Aufnahmen gemacht um längere Spuren im Bild zu haben. Leider war in dieser Nacht ziemlich viel Betrieb am Leuchtturm. Als der erste Mitmensch mit der Taschenlampe durch das Bild lief musste ich die Reihe beenden.

Night Photography Star Trails

Zusätzlich hatte ich 3 Dunkelbilder mit den gleichen Einstellungen mit aufgestecktem Objektivdeckel aufgenommen.

 

Um solche Belichtungsreihen komfortabel aufzunehmen bieten sich zwei Möglichkeiten. Entweder ich stelle die Kamera auf kontinuierliche Auslösung und schließe einen arretierbaren Fernauslöser an. Somit nimmt die Kamera solange Bilder mit der eingestellten Belichtungszeit auf wie der Auslöser arretiert ist. Die zweite Möglichkeit ist die Verwendung eines programmierbaren Auslösers. Die Kamera wird hierbei auf "bulb" gestellt und der Auslöser übernimmt die Steuerung der Belichtungsreihe. Der Vorteil bei dieser Arbeitsweise ist die Möglichkeit Pausen programmieren zu können damit sich der Sensor zwischen den Belichtungen etwas abkühlen kann. 

 

Die eigentliche Arbeit erfolgt dann später am Rechner. Zuerst habe ich alle Raw-Bilder mit den gleichen Einstellung ins jpeg-Format konvertiert. Zum Einsatz kam dafür das Programm Darktable mit folgenden Einstellungen: Belichtung + 1EV, Schärfen Radius 5, Weißabgleich manuell auf die weiße Farbe des Leuchtturms, Objektivkorrektur sowie Raw-Entrauschen mi einem Wert von 3.

 

Danach öffnete ich die 62 konvertierten Bilder sowie die 3 Dunkelbilder im Programm StarStaX. Hierbei handelt es sich um ein kostenfreies Programm zum Erstellen von Star Trails. Mit der Methode "Lücken füllen" und einem Häkchen bei "Kometenmodus" rechnete das Programm in wenigen Minuten die Bilder zum oben sichtbaren Ergebnis zusammen.

Sterne

Night Photography

Damit die Sterne möglichst ohne sichtbare Spuren abgebildet werden muss die Belichtungszeit begrenzt werden. Das kann man recht einfach mit der sogenannten 500er Regel berechnen. Bei Sensoren in Kleinbildgröße (oft scherzhaft als Vollformat bezeichnet) wird 500 durch die verwendete Brennweite geteilt. Das Ergebnis stellt die maximale Belichtungszeit dar. Im Falle des Bildes auf der rechten Seite also 500 / 14 = 35,71. Manche Astrofotografen verwenden den Faktor 600. 

Umso länger die Brennweite desto kürzer ist also die maximal mögliche Belichtungszeit. Bei 24 mm sind es 20 Sekunden, bei 35 mm 14 Sekunden usw. Damit das Bild eine ähnliche Helligkeit hat wie das 11 Minuten Bild mit den Star Trails von oben muss also mehr Licht auf den Sensor und/oder die Empfindlichkeit des Sensors erhöht werden.


Das Bild oben habe ich mit der Nikon D750 aufgenommen. Am 14 mm Sigma Objektiv hatte ich die Blende 2,8 eingestellt. Belichtet habe ich, wie oben berechnet, 30 Sekunden und der ISO Wert lag bei 3200. In der Bildbearbeitung habe ich das Bild etwas aufgehellt, entrauscht, geschärft und die perspektivischen Fehler des Objektivs korrigiert.

 

Zu sehen sind ein Teil der Milchstraße, einige kleine Wolken die das spärliche Licht der Insel Hiddensee reflektieren und der Jupiter (der große, helle "Stern" in der Bildmitte). Den Weg und die Landschaft hatte ich mit einer warmweißen Taschenlampe während der Belichtung ausgeleuchtet.

Mond

Night Photography Moon

Der Mond ist eine brutal helle Lichtquelle, zumindest wenn er sich um den Vollmond herum zeigt. Einzig dem hohen Dynamikumfang der Nikon D750 ist es zu verdanken, dass ich hier den Mond und einige Sterne und Sternschnuppen in einer Belichtung aufnehmen konnte. 

 

Wenn, wie hier, Sonnenuntergang und Mondaufgang recht nah aufeinander folgen und der Mond recht tief steht reflektiert der Mond ein oranges bis rotes Licht. 

 

Aufnahmedaten: Nikon D750, Sigma 14/2,8, f4, ISO 1600, 15 Sekunden, Weißabgleich Auto, Aufnahmeformat RAW

Bildbearbeitung: Schärfen, Entrauschen, Belichtung +1EV, Kontrast +9, Sättigung +8


Light Painting bei hellem Mondlicht kann recht einfach sein wenn man dem Mond die Ausleuchtung der Szene überlässt und dieser selbst außerhalb des Bildes bleibt. Das spart einiges an Arbeit. Allerdings ist es sehr schwierig mit den eigenen Lampen direkt gegen den im Bildbereich liegenden Mond anzutreten. 

Light Painting & Nachthimmel

Grundsätzlich gibt es drei Möglichkeiten der Darstellung des Himmels beim Light Painting im Freien. Entweder es ist bewölkt und der Himmel ist schwarz bzw. reflektiert die Lichter der Zivilisation. Im Bild rechts sieht man das ganz gut. Das orange Licht in den Wolken stammt von Natriumdampflampen der Straßenbeleuchtung.

Möglichkeit zwei: man erkennt Sternenspuren. Je nach verwendeter Brennweite werden diese Spuren bereits nach einigen Sekunden sichtbar (siehe oben).

 

Die dritte Möglichkeit ist die Darstellung der Sterne am Himmel ohne Spuren wie im Bild rechts.

Light Painting Fotografie & Light Art Photography

Eine solches Light Painting in einer einzelnen Belichtung umzusetzen ist alles andere als einfach. Von den Einstellung für das Bild aus dem vorherigen Abschnitt konnte ich kaum abweichen. Um den Sternenhimmel sichtbar zu machen belichtete ich also wieder mit ca. 30 Sekunden bei ISO 3200 und Blende 2,8. Selbst wenn es mir gelänge in 30 Sekunden inkl. Auslösen der Kamera einen (sauberen) Orb zu drehen wäre das Licht der Taschenlampe viel zu hell. Den Orb würde ich bei ISO 100 und Blende 11 drehen damit er so aussieht wie im Bild oben. Die Blende hätte ich hier während der Belichtung von 2,8 auf 11 verstellen können, aber leider lässt sich der ISO-Wert während der Belichtung nicht verändern.

 

Es musste also eine andere Lösung her. Ich habe nach ca. 20-25 Sekunden einen Neutral-Dichte-Filter mit einer Dichte von 3 am Objektiv montiert. Dieses Filter lässt nur noch 0,10% des einfallenden Lichtes durch oder anders ausgedrückt es verdunkelt um 10 Blenden. Beim Abblenden um eine ganze Blende wird die einfallende Lichtmenge halbiert, ebenso verhält es sich bei der Verringerung des ISO Wertes um ganze Stufen. Die ganzen Blenden sind 2,8, 4, 5,6, 8, 11, 16 und 22, größere Blenden spielen für dieses Beispiel keine Rolle da die größtmögliche Blende des Objektivs eben 2,8 ist. Die ganzen ISO-Werte sind 50,100, 200, 400, 800, 1600, 3200, 6400 usw.

 

Der Unterschied vom Bildteil für die Sterne (ISO 3200, f2,8) zur gewünschten Einstellung für den Orb (ISO 100, f11) betrug 9 Blenden. Von ISO 3200 bis 100 sind es 5 Blenden, also musste ich den Blendenring des Objektivs dann noch auf 8 drehen und schon hatte ich die gewünschte Einstellung für meinen Orb. Durch das ND-Filter und das Abblenden auf 8 war dann im zweiten Bildteil von den Sternen im Bild nichts mehr sichtbar. 

 

Den Orb habe ich mit recht hohem Tempo gedreht. Die Belichtungszeit für dieses Bild betrug 73 Sekunden. Ich hätte das durchaus auch langsam und in Ruhe machen können. Da ich mir aber nicht sicher war ob mein Plan aufgehen würde und tatsächlich keine Sternenspuren entstehen würden hab ich mich lieber beeilt. Dieses Bild war mein erster Versuch mit dieser Arbeitsweise. Normalerweise mache ich bei solchen Versuchen Testaufnahmen um zu ermitteln wie lange ich belichten kann ohne das Licht der Sterne oder auch anderer Lichtquellen sichtbar zu machen. Da allerdings die Zeit wegen des aufgehenden Mondes etwas drängte verzichtete ich darauf. Das Ergebnis ist der erste Versuch; das gelingt mir auch nicht so oft. :-)

Light Painting Fotografie & Light Art Photography

Die Arbeitsweise bei diesem Bild war dann vergleichsweise einfach; obwohl im Light Painting eigentlich gar nichts einfach ist. 

Kamera und Objektiv waren gleich. Eingestellt hatte ich ISO 100 und Blende 2,8. Ich startete die Belichtung. Nach ca. 10 Minuten verstellte ich die Blende auf 11, positionierte mich mit dem Orb-Tool im Bild, schaltete die beiden Lampen ein, drehte den Orb und stoppte dann mit dem Funkauslöser die Belichtung. Insgesamt betrug die Belichtungszeit 658 Sekunden.

 

Ein kleiner Nachteil meiner Arbeitsweise ist, dass der Orb durch das Einschalten der Lampen während der Belichtung ohne abgedecktes Objektiv unten recht hell ist. 

Als ich den Orb fertig gedreht hatte stoppte ich die Belichtung mit dem Funkauslöser.


Das Innenteil des Orbs war beim Einschalten von meinem Körper verdeckt, somit ist der "Anfang" nicht sichtbar. Ich hätte die Lampe des Außenteils mit dem Fuß verdecken können, aber mit Sicherheit wäre dann der rahmengenähte Stiefel im Bild sichtbar geworden. 

Die Landschaft habe ich mit einer modifizierten Convoy M2 (warmweiß) ausgeleuchtet.

 

Viel Spaß bei Deinen nächtlichen Ausflügen in die Natur und allzeit gutes Licht.

Sven

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