DIE UNDEFINIERT UMGEBAUTE NIKON Z5 FÜR LIGHTPAINTING, INFRAROT UND ASTROFOTOGRAFIE

DIE IDEE

Bisher habe ich hauptsächlich zwei Kameras verwendet. Die Nikon D750 für meine Lightpainting Bilder, Aufnahmen des nächtlichen Sternenhimmels und Fotos bei Tageslicht. Die Nikon D300 hatte ich vor einigen Jahren undefiniert umgebaut, also das Hot Mirror Filter, welches den größten Teil der ultravioletten und infraroten Strahlung blockiert, ausgebaut. Mit der D300 habe ich Infrarotfotos bei Tageslicht aufgenommen. Bei langen Belichtungszeiten und hohen ISO Werten macht die mittlerweile 17 Jahre alte Kamera keine gute Figur. Das Bildrauschen ist kaum in den Griff zu bekommen. Außerdem ist der Sensor der D300 im Infrarotbereich nicht sehr empfindlich. Falschfarbenfotos mit Infrarot-Passfiltern mit 630 nm oder gar 550 nm sind nur sehr eingeschränkt und nur bei strahlendem Sonnenschein und Temperaturen über 25° C möglich. Also suchte ich seit einigen Jahren nach einer besseren Lösung, mit der ich sowohl mindestens die Eigenschaften der Nikon D750 habe, als auch gute Infrarotfotos machen kann. Darüber hinaus sollte die Kamera dann auch in der Astrofotografie mit entsprechenden Filtern eingesetzt werden.


DIE KAMERA

Die erste Option wäre, das Hot Mirror Filter aus der Nikon D750 zu entfernen, oder besser gesagt entfernen zu lassen. Somit wäre die Kamera in der Lage, Infrarotfotos aufzunehmen. Für Bilder im sichtbaren Spektrum des Lichts wird ein Hot Mirror Filter, möglichst ähnlich dem ausgebauten, vor dem Objektiv befestigt. Und da war ich gleich beim ersten Problem. Das von mir sehr häufig verwendete Laowa 12/2,8 hat kein Filtergewinde. Quadratische 100 mm Filter lassen sich nur mit einem speziellen Filterhalter am Laowa anbringen. Hot Mirror Filter gibt es nicht in dieser Größe, zumindest habe ich trotz intensiver Sucher keinen gefunden. UV / IR Cut Filter für die Astrofotografie werden gewöhnlich als Clip-Filter direkt vor dem Sensor befestigt. Bei einer Spiegelreflexkamera ist das sehr fummelig und es besteht immer die Gefahr, den Spiegel oder den mechanischen Verschluss zu beschädigen. Clip-Filter kann man auch nicht stacken, man kann also immer nur einen Filter verwenden und muss diesen dann demzufolge häufiger wechseln. Der größte Vorteil dieser Lösung wäre, dass ich keine neue Kamera kaufen muss. Der Sensor der Nikon D750 ist perfekt für lange Belichtungszeiten und hohe ISO Werte geeignet. Das Bildrauschen ist sehr gering. Der Dynamikumfang ist groß. Hier mal ein Beispiel. Das folgende Bild habe ich mit ISO 4000 und 30 Sekunden Belichtungszeit aufgenommen.

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Die bessere Lösung wäre, eine Kamera ohne Spiegel und mechanischen Verschluss zu verwenden. Zum einen lassen sich alle erdenklichen Objektive wegen des geringeren Auflagemaßes einfacher adaptieren als an der DSLR, zum anderen ist die Arbeit mit Clip-Filtern einfacher und ungefährlicher. Bisher habe ich mich beharrlich geweigert, eine spiegellose Kamera zu kaufen. Der Hauptgrund dafür liegt in der Preispolitik der Hersteller. Da wird eine sehr ähnliche Kamera mit fast identischer Abbildungsleistung ohne den mechanisch aufwendigen Spiegel und Verschluss gebaut und dann wird die Ersparnis bei der Herstellung nicht an den Kunden weitergegeben? Der Listenpreis der Nikon D780 liegt bei 2259 €, der der Nikon Z 6II liegt bei 2139 €. Für die Z 6II bräuchte ich dann noch den FTZ Adapter, um die alten Objektive nutzen zu können. Dieser kostet dann nochmal 200 €. 

Aber da gibt es doch noch die Nikon Z5. Der Sensor der Z5 ist mit dem der Nikon D750 identisch. Somit dürfte die Abbildungsleistung ebenfalls identisch sein. Der Listenpreis der Z5 liegt bei 1629 €. Aktuell gewährt Nikon auf viele Produkte 300 – 500 € Sofortrabatt. Nach etwas Recherche fand ich ein Angebot für knapp unter 1000 €. Das halte ich im Vergleich zur D780 für einen sehr angemessenen Preis. Mein einziger Kritikpunkt zu diesem Zeitpunkt ist das Gehäuse. Dieses besteht nicht komplett aus einer Magnesium-Aluminium-Legierung, wie bei der D750, D780, Z6 oder Z7. Einige Gehäuseteile sind aus Kunststoff. Ob das dann in der Realität tatsächlich Auswirkungen hat, bleibt abzuwarten. Aber vielleicht schaffe ich es ja, dass die Kamera nicht zu Boden stürzt oder Ähnliches. Die D750 musste allerdings schon mehrere Stürze aus 2 Metern Höhe auf den harten Beton aushalten. Und das hat sie auch.

Vorteilhaft ist, dass die Akkus der D750 auch in die Z5 passen und der Anschluss für den Fernauslöser gleich ist. 


DER ADAPTER

Da ich seit 1992 ausschließlich mit Nikon Kameras fotografiere, hat sich das ein oder andere Objektiv dazu gesellt. Damit ich die Objektive an der Z5 nutzen kann, brauche ich einen Adapter. Der oben erwähnte FTZ (F to Z) ist offensichtlich der einzige erhältliche Adapter mit elektrischer Verbindung von Kamera zum Objektiv. Wer also Objektive ohne Blendenring oder den Autofokus verwenden will, kommt um den FTZ Adapter nicht herum. Alle meine Objektive haben einen Blendenring. Der Autofokus ist an meiner D750 permanent ausgeschaltet, die meisten meiner Objektive haben auch gar keinen Autofokus. Also würde mir ein rein mechanischer Adapter für 40 – 50 € völlig genügen.

Der Adapter gleicht den Unterschied im Auflagemaß von Nikon Z (16 mm) zu Nikon F (46,5 mm) aus. Mir kam die Idee, dass es ja sehr cool wäre, wenn man im Adapter Filter unterbringen könnte. Als Filter kommen 1,25″ oder 2″ Schraubfilter in Betracht. Diese werden gewöhnlich in Teleskopen verwendet und sind aufgrund der geringen Größe billiger als große Schraubfilter für das Filtergewinde des Objektivs oder Clip-Filter. Leider gibt es keinen solchen Adapter zu kaufen. Nach einiger Recherche fand ich eine Lösung, um selbst einen solchen Adapter zu bauen. Ich kaufte einen Adapter von Nikon Z (Kameraseite) zu T-2 (Teleskopanschluss) und einen zweiten Adapter von T-2 zu Nikon F (Objektivseite). In diesem Adapter ist innen ein Gewinde um 1,25″ Filter zu befestigen. Der T-2 Adapter für die Kameraseite ist 8,3 mm dick, der Adapter für die Objektivseite ist 21 mm. Es fehlen also 1,2 mm, um das Auflagemaß korrekt auszugleichen. Ich bestellte also noch T-2 Ausgleichsringe. Bedauerlicherweise sind diese nicht einzeln erhältlich, sondern nur im Set (15 Stück in verschiedenen Stärken). Im Set sind unter anderem Ringe mit den 1,2 mm enthalten, somit musste ich nicht mehrere der Ringe kombinieren, um auf das richtige Maß zu kommen.

Ich fand noch einen weiteren Adapter von Nikon F zu T-2, bzw. M 52, von der Firma ZWO. Dieser ist allerdings mit 29 mm zu dick für mein Vorhaben. Mit den fehlenden 1,5 mm Dicke wird sich wohl kein Gegenstück für den Anschluss an die Kamera finden lassen.

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DER UMBAU

Um die Kamera in den gewünschten undefinierten Zustand zu versetzen, musste das Hot Mirror Filter entfernt und durch Klarglas ersetzt werden. Ich hatte einen kurzen Moment überlegt, ob ich diese Arbeit selbst erledigen. Diese Idee habe ich ganz schnell wieder verworfen. Im Falle der Nikon Z5 und auch fast aller anderen aktuellen Kameras ist das alles andere als einfach. Ich schickte die Kamera also zu IRreCams.de und ließ dort den gewünschten Umbau durchführen. Nach zwei Wochen hielt ich die umgebaute Kamera wieder in den Händen. Durch den Umbau funktioniert die automatische Sensorreinigung nicht mehr. Alle anderen Funktionen, wie die optische Bildstabilisierung und der Autofokus, bleiben erhalten. Ich brauche zwar keine dieser Funktionen, aber es schadet auch nicht, wenn das weiterhin funktioniert.


NORMALE FOTOS UND LIGHT PAINTING

Damit die Kamera wie vor dem Umbau funktioniert, verwende ich einen Hot Mirror Filter. Dieses blockiert ultraviolette und infrarote Strahlung, im Idealfall auf gleiche Weise, wie das ausgebaute Hot Mirror Filter. Eine Möglichkeit besteht jetzt darin, ein 1,25″ Filter im Adapter zu befestigen. Die zweite Möglichkeit wäre, das Filter vor dem Objektiv zu befestigen. Wie bereits oben erwähnt, haben einige meiner Objektive kein Filtergewinde, somit schraube ich das Hot Mirror Filter also in den Adapter. Die Kamera nimmt in diesem Zustand nur Licht aus dem sichtbaren Spektrum auf. Bei Bedarf kann ich dann mit anderen Objektiven ein Schraubfilter am Objektiv befestigen, beispielsweise Farb- oder ND-Filter.

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Singel exposure light painting. Models: Stepko & Hans

INFRAROTFOTOGRAFIE BEI TAGESLICHT

Um bei Tageslicht Infrarotfotos aufzunehmen, entferne ich das Hot Mirror Filter aus dem Adapter und befestige einen IR Passfilter vor dem Objektiv oder wieder als 1,25″ Variante im Adapter. Leider ist die Auswahl an IR Passfiltern in dieser Größe nicht sehr groß. Bisher habe ich nur Varianten mit 645 und 830 nm gefunden. Letzterer liefert monochrome Ergebnisse. Mit 645 nm sind auch Falschfarbenfotos möglich. Meist verwende ich das Nikkor 17-35/2,8 für die Infrarotfotografie. An das 77 mm Filtergewinde kann ich dann auch Schraubfilter mit anderen Wellenlängen (550, 580, 630 oder 720 nm) schrauben. IR Pass Filter blockieren fast das gesamte Licht unterhalb der angegebenen Wellenlänge und haben eine hohe Transmission im Bereich über dieser Wellenlänge.

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VOLLSPEKTRUM LIGHTPAINTING

Light Painting mit dem vollen Lichtspektrum ist recht einfach, wenn es am Aufnahmeort kein Umgebungslicht gibt, wie zum Beispiel in einem unbeleuchteten Keller. In diesem Fall kann man die Kamera ohne Filter verwenden. Das gesamte Licht wird dann mit künstlichem Licht ins Bild gemalt. Man kann Infrarot-Taschenlampen, UV-Taschenlampen und normale Taschenlampen verwenden. Die Kamera „sieht“ dann nur das jeweilige Licht. Alle Wellenlängen können theoretisch in einer einzelnen Belichtung kombiniert werden. In der Praxis gestaltet sich das allerdings recht schwierig, weil der Weißabgleich nicht für alle Wellenlängen passend eingestellt werden kann. Entweder ist der Wert für das infrarote Licht, das sichtbare Licht oder das UV-Licht korrekt. Im Beispielbild ist das gut zu sehen. Den Weißabgleich hatte ich auf das infrarote Licht eingestellt (4780 K). Das Rohr hatte ich mit einer 850 nm Taschenlampe beleuchtet. Das Bildergebnis ist für diesen Teil also monochrom. Die Lichtfigur in der Mitte habe ich mit einer Convoy S2 mit oranger LED gemalt. Durch den „falschen“ Weißabgleich ist das im fertigen Light Painting grün. Das Bild wurde in einer einzelnen Belichtung aufgenommen und von Schärfen und Entrauschen abgesehen nicht am Computer bearbeitet. 

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Um nicht „blind“ arbeiten zu müssen, man sieht schließlich überhaupt nichts wenn man mit der IR-Taschenlampe arbeitet, habe ich ein 720 nm IR Pass Filter vor das Objektiv geschraubt. Da dieses sichtbares Licht blockiert konnte ich mit einer grünen Taschenlampe den Raum beleuchten, ohne dass das im Bild sichtbar ist. Grünes LED Licht hat keinen Infrarotanteil. Für die Lichtfigur hatte ich dann ein UV/IR Cut Filter verwendet um kein zusätzliches infrarotes Licht mehr aufzunehmen. Ich bin mir nicht sicher, ob die orange LED infrarote Strahlung emitiert. Schraubfilter vor dem Objektiv lassen sich während der Belichtung leichter wechseln, als die 1,25″ Filter im Adapter. 


ASTROFOTOGRAFIE

Der nächtliche Sternenhimmel leuchtet im sichtbaren sowie im unsichtbaren Spektrum. Um beispielsweise die Strahlung von entfernten Nebeln aufzunehmen ist ein Umbau auf das volle Lichtspektrum oder ein Astro-Umbau mit definiertem Filter nötig, weil die Nebel hauptsächlich im Infrarotbereich leuchten. In letzterem Fall wäre die Kamera allerdings nicht mehr für die zuvor erwähnten Aufgaben zu gebrauchen. Ich verwende ein Astrofilter als Clip Filter. Testaufnahmen mit einem 1,25″ Filter im Adapter waren nicht zufriedenstellend. Gerade mit kurzen Brennweiten nahm die Schärfe im Bild deutlich sichtbar ab.

Oftmals ist die Lichtverschmutzung am Aufnahmeort groß und es ist nötig, diese durch Einsatz entsprechender Filter abzudämpfen oder im Idealfall komplett zu eliminieren. Zur Verstärkung lichtschwacher Himmelkörper kommen Schmalband-Passfilter zum Einsatz, die nur genau die Strahlung der Himmelskörper, vor allem von Nebeln, passieren lassen und alle anderen Wellenlängen blockieren. Diese Interferenzfilter sind meist sehr wirksam, allerdings auch sehr teuer, vor allem wenn sie zwei oder sogar drei Strahlungsbänder abdecken (H alpha, H beta, OII, SII). Als Schraubfilter für die gängigen Filtergewinde von Objektiven sind solche Filter kaum erhältlich und sehr teuer. Die Filterwirkung ist darüber hinaus oftmals besser, wenn diese zwischen Objektiv und Sensor platziert sind und nicht vor der Lichteintrittsöffnung. Aufgrund der hohen Kosten habe ich bisher noch keines dieser Filter angeschafft. Somit kann ich nichts über die Qualität und die Wirkung dieser Filter berichten.

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Dieses Panorama habe ich ich in zwei Reihen mit jeweils acht Panels aufgenommen. Jedes Panel besteht aus 15 Bildern mit jeweils 15 Sekunden Belichtungszeit bei ISO 3200. Die Blende am Soligor 25/2,8 hatte ich auf 4 eingestellt. Zusätzlich zu den 270 Einzelbildern habe ich 15 Darkframes sowie 11 Flatframes aufgenommen. Zuerst habe ich die Einzelbilder in Sequator gestackt, im zweiten Schritt mit Hugin die gestackten Panels zum Panorama gestitcht und im letztem Schritt mit Darktable das Bild bearbeitet (Weißabgleich, Schärfen, Entrauschen, Kontrast usw.).


Fazit

Gerade im Bereich der Astrofotografie muss ich noch einige Erfahrungen sammeln. Da man in diesem Bereich stark vom Wetter, der Mondphase und der Lichtverschmutzung am Aufnahmeort abhängig ist, wird es wohl noch eine Weile dauern, bis ich wirklich gute Bilder zeigen kann. Davon abgesehen erfüllt die umgebaute Nikon Z5 bisher alle meine Ansprüche. Gerade die einfache Adaptierung der verschiedensten Objektive, ob nun Nikon F, M42 oder auch Canon, möchte ich nicht mehr missen. DIe Ergebnisse in der Infrarotfotografie sind sehr gut. Die Bedienung ist wie von Nikon gewohnt gut.