Wie man eine Mondfinsternis fotografiert

Vielleicht trägt sich der eine oder andere mit dem Gedanken, die Mondfinsternis am kommenden Freitag zu fotografieren. Im Gegensatz zu einer Sonnenfinsternis hat man hier wirklich alle Zeit der Welt. Hier möchte ich für Interessierte ein paar Tipps geben.

Es ist nicht schwer, Aufnahmen der Finsternis zu machen, allerdings braucht man geeignetes Werkzeug.

 

Kamera

Smartphone tut’s auch – zur Not

Smartphones sind nicht gerade die erste Wahl, aber selbst damit kann man Fotos vom verfinsterten Mond machen, insbesondere mit den neuen Modellen, die ziemlich gute Kameras haben. Vorausgesetzt, das Handy wird irgendwie fixiert, z.B. mit einem Handy-Stativ. Bei Smartphones wird man mangels Teleobjektiv darauf beschränkt sein, einen sehr kleinen Mond im Bild zu haben. Um einen größeren Mond abzubilden, ohne dass er pixelig wird, braucht es Zusatzoptiken, die vor das Handy montiert werden. Nicht ganz billig, aber wer das tun möchte, bekommt auf jeden Fall bessere Bilder. Oder man fotografiert durch eine Fernrohrokular mit entsprechender Halterung. Den anderen empfehle ich, eine Weitwinkelserie der Finsternis aufzunehmen (s.u.).

Keinesfalls verlassen kann man sich auf die automatische Belichtung und Fokussierung des Smartphones. Dazu muss man sich eine App installieren, die eine manuelle Vorwahl der Belichtungszeit, der ISO-Zahl und (wichtig!) des Fokus (Entfernung) erlaubt. Die Kamera muss auf “unendlich” gestellt werden. Was für die Belichtung einzustellen ist, siehe unten. Vorab: Blitz ausschalten!

 

Kompaktkamera

Hiermit meine ich Kameras mit fest verbauten Objektiven, die es als kleine Taschenkameras mit 3x Zoom bis hin zu großen Bridgekameras mit 30x optischem Zoom gibt. Diese haben mehr Lichtstärke als Smartphone-Kameras und sind deshalb vorzuziehen. Sie haben auch ein Gewinde, um sie auf einem Stativ zu befestigen. Die meisten haben die Möglichkeit, Belichtungszeiten, Weißabgleich und Fokus (unendlich oder Landschaft; Autofokus abschalten, falls möglich) in einem manuellen Modus selbst zu wählen. Man sollte sich frühzeitig mit diesem vertraut machen; am Freitag Abend ist es definitiv zu spät. Auch hier gilt, den Blitz abzuschalten.

 

Spiegelreflexkamera, Systemkamera mit Wechselobjektiven

Wer eine solche sein eigen nennt, ist bestens ausgerüstet. Im Allgemeinen hat man dann auch ein Teleobjektiv. Profi-Vollformatkameras haben 24×36 mm Sensoren, die günstigeren haben APS-C Sensoren mit ca. 16×24 mm. Dieselbe Brennweite liefert an diesen ein 1,5-mal so großes Bild, also entsprechen etwa 35 mm Brennweite bei APS der “Normalbrennweite” 50 mm bei Vollformat, und ein 200 mm Tele liefert an APS die Bildgröße eines 300 mm bei Vollformat. Ab 300 mm lohnt sich die Aufnahme des Mondes als Solitärobjekt, er nimmt dann 9% der Bildhöhe ein. Auf dieser Tafel von Fred Espenak sieht man die Abbildungsmaßstäbe verschiedener Brennweiten, wobei die blauen Zahlen für APS-C und die schwarzen für Vollformatkameras gültig sind. Wenn man ein hinreichend scharfes Bild hin bekommt, kann man dieses am Rechner nachträglich noch vergrößern.

 

Montierung und Nachführung

Stativaufnahme

Minimale Anforderung ist ein Fotostativ, sonst geht gar nichts. Für Handys gibt es auch Stative, zur Not mag es eine Selfie-Stange tun, die man an irgendetwas Stabilem festbindet, aber dann sollte das Ende mit dem Handy schwenkbar sein.

Um das Stativ zu stabilisieren, verwendet man es am besten in der tiefsten Stellung und hängt womöglich noch ein Gewicht unter die Mittelstange. Je schwerer und kleiner das Stativ, desto stabiler ist es. Schwere Spiegelreflexkameras mit großen Teleobjektiven erfordern auch entsprechend stabile Stative. Wohl dem, der ein stabiles Podest hat, auf das er das Stativ stellen kann, und sich nicht bei der Bedienung den Hals verrenken muss!

Je nachdem, wie groß man den Mond abbildet und wie lange man ihn belichtet, kann eine elektrische Nachführung nützlich sein. In jüngerer Zeit kamen eine Reihe von Sky-Trackern auf den Markt, die auf das Stativ geschraubt werden und auf welchen die Kamera oben befestigt wird. Man kann sie z.T. mit Visiervorrichtungen auf den Polarstern ausrichten; nützt diesmal leider nicht viel – die Finsternis fängt im Hellen an. Ansonsten kann man mit Handykompass- und Wasserwaagen-App den Tracker ebenfalls grob ausrichten. Für ein paar Sekunden Belichtungszeit und eine stetige Verfolgung des Mondes auf seiner Bahn reicht das allemal (gelegentlich zentriert man ihn wieder manuell).

Befestigung an einem Teleskop

Um den Mond in Großaufnahme aufzunehmen, braucht man ein Teleskop. Für Spiegelreflexkameras gibt es für ein paar Euro Bajonett-Adapter mit T-Gewinde, die wiederum auf Fotoadapter für Teleskope passen. Man verwendet das Teleskop dann ohne Okular als Kameraobjektiv. Um den Mond formatfüllend abzubilden, braucht es ca. 2 m Brennweite (APS: 1,3 m). Das liefern Teleskope ohne zusätzliche Barlow-Linsen. APS-Kameras benötigen an 8-Zoll-Schmidt-Cassegrains eine Reduzierlinse, um die Brennweite zu verkleinern.

Auch für Kompaktkameras und sogar Handys gibt es Befestigungen fürs Teleskop. Dafür gibt es spezielle Halterungen, die um ein Okular geklemmt werden. Freihändig durchs Okular würde ich nicht mit sehr viel Erfolg rechnen. Man muss experimentieren, welches Okular die richtige Brennweite hat. Einfache Orthos oder Plössls liefern oft fotografisch bessere Ergebnisse als Weitwinkel-Okulare. Wenn die Kamera nicht selbst scharf stellt, hilft man mit der Schärfeneinstellung am Teleskop/Feldstecher nach.

Es gibt auch Leute, die Erfolg damit hatten, die Kamera an einem separaten Stativ befestigt von oben in das Okular des Fernrohrs schauen zu lassen. Stelle ich mir allerdings fummelig vor, weil der Mond ständig weiter wandert, und wenn das Fernrohr nachgeführt ist, muss man das Stativ mit der Kamera immer wieder neu ausrichten. Es empfiehlt sich jedenfalls, für so ein Konstrukt die Vergrößerung nicht zu groß zu wählen, das verkürzt die Belichtungszeit (wird sonst unscharf) und man hat mehr Platz im Bild, den Mond unterzubringen. Zentrieren vor schwarzem Hintergrund oder ausschneiden kann man ihn am PC später immer noch.

Wenn man ein Teleskop verwendet, geht es wahrscheinlich nicht ohne Nachführung. Für die partielle Phase kann man die Belichtungszeit noch kurz genug wählen, aber die Totalität braucht definitiv Motorkraft. Wer diese nicht hat, sollte von Großaufnahmen absehen und ein anderes Motiv wählen, siehe unten.

 

Motivwahl

Weitwinkelaufnahme

Wer keine elektrische Nachführung hat und kein starkes Teleobjektiv oder Teleskop, sollte diese Aufnahmeart wählen. Sie ist anspruchslos, man hat kaum Stress mit der Nachführung oder Verwackeln der Kamera. Der Fokus muss auf manuellem Modus bzw. fest auf unendlich eingestellt sein, was man im Hellen zu Beginn der Finsternis noch mit dem Autofokus erledigen kann, den man anschließend abschaltet. Der Mond wirkt alleine etwas verloren auf so einer Aufnahme, aber die totale Phase mit ein paar Sternen drumherum oder etwas Vordergrund kann ganz reizvoll sein. Man wählt einfach einen schönen Bildausschnitt mit etwas Vordergrund, etwa einen Baum, ein Gebäude, Hügel oder dergleichen. Für die partiellen Phasen lohnt so eine Aufnahme eher nicht, man nimmt die tiefste Totalität und belichtet so lange wie möglich (siehe Tabellen unten). Man kann hier ruhig auch ein paar besonders lange Aufnahmen für den Sternenhimmel machen und den Mond nachher aus der ihn richtig belichtenden Aufnahme ausschneiden und in eine länger belichtete einfügen. Diese Art Bildverarbeitung ist bei Astrofotografen völlig üblich und gilt nicht als Schummelei.

 

 

Weitwinkelserie

Eindrucksvoller ist es, eine ganze Finsternisserie aufzunehmen und die Bilder später in einem Gesamtbild zu überlagern. Man muss dazu vorher genau planen, welchen Weg der Mond am Himmel  zurücklegt und richtet die Kamera so aus, dass der verfinsterte Mond in der Bildmitte steht. Die partielle Finsternis dauert rund 4 Stunden, in dieser Zeit bewegt sich der Mond etwa 50° im Azimut (wer weiter nordöstlich ist, der braucht weniger Winkel, da der Mond erst während der partiellen Phase aufgeht) und 19° in der Höhe. Ein bisschen Rand sollte man vorsichtshalber und aus ästhetischen Gründen noch lassen. Ich würde 40 mm Brennweite für Vollformat und 25 mm für APS-C-Kameras wählen, oder mehr und dann nur einen Teil der Finsternis abbilden, aber mit größeren Monden. Kompaktkameras sollten voll ausgezoomt genug Blickfeld haben, und Handys sowieso (ebenfalls kleinsten Zoom wählen). Hier gibt es eine Tabelle, in der die Bildfelder verschiedener Brennweiten für Vollformat und APS-C zu finden sind. Dann richte man die Kamera fest montiert auf einem Stativ in die Richtung, wo die Totalität zentral sein wird; das ist ein wenig ortsabhängig, 137° Azimut von Wien aus, 133° von Emden aus, 135° werden es für alle Orte tun, wir haben ja etwas Platz am Bildrand. Süden ist 180°; eine Kompass-App auf dem Handy oder ein richtiger Kompass liefern die Richtung, die man mit der Kamera anpeilen muss. Man sollte ein wenig Boden (ca. 20%) im Bild haben und relativ viel Himmel.

 

Dann macht man alle paar Minuten ein Bild; der Mond legt seinen eigenen Durchmesser in 2 Minuten zurück, 5 bis 10 Minuten Abstand geben eine schön dichte Reihe. Die Kamera darf während der gesamten Belichtung nicht bewegt werden. Es ist ratsam, die Kamera zwischen den Bildern immer wieder auszuschalten, mindestens den Bildschirm, sonst wird der Akku die Zeit über möglicherweise nicht reichen. Akkuwechsel heißt, Kamera bewegen, Bildausschnitt verändern schlechte Idee! Hoffentlich behält die Kamera ihre Einstellungen nach dem Wiedereinschalten. Sollte man vorher mal ausprobieren.

Nachher überlagert man in einem Bildverarbeitungsprogramm alle Aufnahmen, löscht aber bei allen alles bis auf den selektierten Mond weg (insbesondere weil die ersten noch blauen Himmel haben! Hier auch die Schattenzone wegnehmen, die ist ebenfalls blau aufgehellt), nur das mit der längsten Belichtungszeit zur Mitte der Finsternis lässt man komplett, auf welches die anderen Bilder überlagert werden (in Photoshop als Ebenen); es zeigt dann auch Sterne und Objekte im Vordergrund.

Großformatiger Mond

Mit ordentlich Zoom oder besser noch einem Teleskop kann man schöne Großaufnahmen des Mondes auf Stativ oder Teleskopmontierung machen. So um die 10fach bei einer Bridgekamera (300 mm bei Vollformat-DSLR, 200 mm bei APS) sollten es schon mindestens sein, aber keinesfalls den Digitalzoom verwenden – der rechnet das Bild nur groß, das können Photoshop & Co. hinterher viel besser. Die partiellen Phasen sind leicht aufzunehmen (siehe Tabellen unten). Bei der totalen Phase sollte man die Belichtungszeit kurz halten. Um einer Unschärfe durch die Erddrehung vorzubeugen, empfiehlt es sich, die ISO-Zahl so hoch wie vertretbar einzustellen. Da experimentiert man am besten vorher etwas herum und schaut sich an, welche Bilder bei wenig Licht noch nicht zu verrauscht sind.

Wenn man nur mit Stativ arbeitet, muss man vor jedem Bild manuell zentrieren. Man sollte die Aufnahmen später am Rechner neu zentrieren. Es reichen 3-5 Bilder der partiellen Phase und 3 der totalen (Anfang, Mitte, Ende), die man auch in einem Gesamtbild zusammenstellen kann. Einfacher ist es, mit einer Nachführung (Sky-Tracker oder Teleskop) zu arbeiten, die man auf “lunare Geschwindigkeit” einstellen sollte, dann folgt sie dem Mond und nicht den Sternen. Ganz ohne Korrekturen der Zentrierung geht das aber auch nicht vonstatten. Man wird zu tun haben.

Alternativ kann man versuchen, den Erdschatten nachzuführen (“solare Geschwindigkeit”) und später in einem Bild zu dokumentieren, wo er sich befindet und wie der Mond ihn durchlaufen hat. Dazu muss man wissen, wo genau er liegt. Der Mond wird sich zur Mitte der Finsternis bei 20h 28m 18s Rektaszension und -18° 58′ Deklination befinden. Dahin richte man das Fernrohr, was eigentlich nur funktioniert, wenn man in der Nacht zuvor die Montierung am Sternhimmel justiert hat; die Finsternis fängt ja im Hellen an.

Macht man sehr viele Bilder, kann man später alternativ ein Video daraus machen; wenn man im Clip mindestens 10 Bilder pro Sekunde abspielt, braucht es 300 Bilder für 30 Sekunden Clip. Auf 5 Stunden Finsternis verteilt heißt das jede Minute ein Bild. Da hilft ein Intervalltimer. Ich kenne mich mit Videoerstellung nicht aus, aber es gibt auf jeden Fall Software, die das Zusammenschneiden von Einzelbildern zu einem Video und hoffentlich auch das Zentrieren bewerkstelligt. Die Belichtungszeiten ändere man möglichst fließend, damit es später keine Sprünge gibt.

Handling

Stromversorgung

Die Akkus sollten voll geladen sein, idealerweise hat man zwei. Noch besser ist Strom aus der Steckdose per Netzteil. Wenn man das alles nicht hat, Kamera zwischen den Aufnahmen ausschalten. Bildschirm abschalten spart sehr viel Strom. Nur beim Wechseln der Einstellungen wird man ihn benötigen.

 

Fokussierung

Autofokus-Kameras haben am Mond Probleme. Solange es noch hell ist vor Beginn der Finsternis sollte man einen fernen Punkt anpeilen, den Autofokus darauf einstellen und dann den Fokus auf manuell umschalten und so lassen (testen, ob die Einstellung nach Aus- und Einschalten erhalten bleibt!).

Wer mit dem Teleskop und einem großen Mondbild arbeitet, kann den Autofokus versuchen. Kamera am besten auf Punktmessung in der Bildmitte einstellen. Wenn das nicht klappt, manuell einstellen. Wenn man eine Kamera mit Bildschirm verwendet (Live-View) sollte man diesen zum Fokussieren möglichst stark vergrößernd einstellen (oft haben die Bildschirme einen Digitalzoom) und den Mondrand (nicht den Erdschatten!) oder einen Stern zur Scharfstellung anpeilen. Bei optischem Sucher diesen am Tage auf die eigene Sehstärke einstellen und darauf achten, dass die Hilfslinien scharf erscheinen, wenn man den Mond scharf stellt.

Es empfiehlt sich, gelegentlich am Abend die Schärfe nachzustellen, da diese sich mit sinkender Abendtemperatur verändern kann.

 

Auslösung

Es ist nicht zu empfehlen, die Aufnahme an der Kamera selbst auszulösen. Bei der Totalität und den partiellen Phasen ist die Belichtungszeit so lange, dass das Bild leicht verwackelt, wenn man die Kamera anfasst. Am besten besorgt man sich einen Fernauslöser, die heute meist drahtlos sind und gar nicht so teuer. Wenn das aus irgendeinem Grund keine Option sein sollte, dann sollte man wenigstens den Selbstauslöser der Kamera nutzen, so dass Vibrationen des Stativs abklingen können, nachdem man die Kamera zum Auslösen berührt hat. 5 Sekunden Verzögerung sollte man mindestens wählen.

Wer mit viel Vergrößerung arbeitet und eine DSLR-Kamera mit Spiegelvorauslösung hat, sollte sie nutzen. Das vermeidet ein Wackeln durch die Mechanik.

 

Blende, Belichtung, ISO-Zahl

Für den Weißabgleich wähle man “Sonnenlicht”, damit die rote Farbe schön herauskommt.

Die Blendenzahl ist möglichst weit offen (kleiner Wert) zu einzustellen; sie ist durch das Objektiv bzw. bei Kameras mit fest eingebauten Objektiven durch die Kamera beschränkt. Oft liegt sie bei Kompaktkameras bei 3,5 und nimmt beim Zoomen ab; am besten schaut man sich das Handbuch an, sucht die technischen Daten der Kamera im Internet. Handys haben keinen optischen Zoom oder eine einstellbare Blende, da kann man sich die Werte in den Bildeigenschaften eines Fotos auf dem PC anschauen: bei Windows Rechtsklick auf das Bild, Eigenschaften, dann Details und runterscrollen bis zur Blendenzahl bei den Herstellerangaben. Achtung, nicht die Daten der Selfie-Kamera (Blick zum Nutzer) verwenden! Einige moderne Premium-Handys haben mehrere Kameras für verschiedene Zoom-Faktoren, da muss man sich Bilder der entsprechenden Kameras suchen. Einfach mal verschiedene Zoomfaktoren testen, es wird ein oder zwei Sprünge der Brennweite und Blendenzahl geben.

Verwendet man eine DSLR ohne Okular direkt am Teleskop, dann ist die Blendenzahl die Brennweite des Teleskops dividiert durch den Durchmesser des Teleskopobjektivs. Also hat etwa ein 120 mm Linsenfernrohr mit 900 m Brennweite die feste Blendenzahl 900/120=7,6. Verwendet man eine Kompaktkamera oder Handy am Okular des Teleskops, ist es schwer, die Blendenzahl zu ermitteln und man experimentiert am besten einen Tag vorher am fast vollen Mond, welche Belichtungszeit gemäß der Tabelle unten am besten für den Vollmond passt; demgemäß wählt man die Spalte der Verschlusszeiten aus (eher eine Spalte nach links, da der echte Vollmond am Finsternistag wegen des Oppositionseffekts sicher eine Stufe heller erscheinen wird als beim Test einen Tag vorher).

Die folgende Tabelle kann als Richtlinie für die Belichtungszeiten verwendet werden, die zu den jeweiligen Phasen der Finsternis anzuwenden sind. Zuerst wählt man die ISO-Zahl und sucht dann in dieser Zeile die weiteste Blendenzahl, die man für die geplante Vergrößerung (Zoom-Faktor) einstellen kann (ausprobieren!). An Smartphones ist da normalerweise nichts außer ISO und Belichtungszeit einstellbar. Die gelb bis rot unterlegten ISO-Zahlen liefern je nach Kamera meist ein verrauschtes Bild und sollten möglichst vermieden werden. Je kleiner die ISO-Zahl, desto schärfer und rauscharmer ist das Bild, aber es braucht mehr Belichtungszeit (siehe zweite Tabelle).

Die Werte sind nur Richtwerte, die für klaren, dunstfreien Himmel und hoch am Himmel stehenden Mond gelten. Der Mond wird aber diesmal sehr tief stehen. Man sollte deshalb vor allem zu Beginn der Finsternis zwei Spalten nach rechts gehen und diesen Wert verwenden. Am besten macht man 3-5 Aufnahmen um den Wert herum, also 3-5 nebeneinander liegende Verschlusszeiten um den als korrekt erachteten Wert herum.

Zu den Danjon-Werten: diese schätzt man mit bloßem Auge, Feldstecher oder Teleskop.

• L=0: Mond ist fast unsichtbar, sehr dunkel,
• L=1: dunkler Mond, der braun oder grau erscheint und kaum Details erkennen lässt,
• L=2: tief rostroter Mond, Mitte des Erdschattens sehr dunkel, Rand aufgehellt,
• L=3: ziegelroter Mond, gut zu erkennen, Erdschatten am Rand gelblich,
• L=4: orange- oder kupferfarbener Mond, Erdschatten am Rand bläulich.

 

Unschärfe durch Erdrotation

Wenn man ohne Nachführung arbeitet und die Belichtungszeit lang wird, beginnt die Erdrotation den Mond während der Belichtung in die Länge zu ziehen und er wird unscharf. Bei der Verwendung am Teleskop macht sich der Effekt schon bei 1/4 s Belichtungszeit bemerkbar. Die folgende Tabelle zeigt, welche maximale Belichtungszeit in Sekunden je nach Sensorgröße und Brennweite noch erlaubt ist, ohne dass das Bild sichtbar unscharf wird. Die Sensorgröße möge man wieder im Handbuch oder im Internet recherchieren. Für die Normalbrennweite, die etwa 45° Blickfeld hat und bei vielen Kompaktkameras die Grundeinstellung ist, sind ca. 10s erlaubt.

Wenn der entsprechende Wert in der Tabelle kleiner ist, als mit der Belichtungstabelle oben ermittelt, muss man auf eine höhere ISO-Zahl gehen. Sollte diese jedoch nicht einstellbar sein oder zu viel Rauschen verursachen, kann man alternativ mehrere Fotos (z.B. 10 Stück) mit weniger ISO und der gerade noch erlaubten Belichtungszeit in kurzer Folge machen (Serienaufnahme) und sie später mit einem Stacking-Programm wie Giotto, Autostackert! oder Registax aufaddieren, um so eine längere effektive Belichtungszeit zu synthetisieren. Wer es besonders gut machen will, macht noch eine exakt gleich aufgenommene Serie mit verdecktem Objektiv, also Darkframes, die er dem Stacking-Programm zwecks Rauschreduktion später mitgibt.

Viel Glück!

Man sollte ob der ganzen Ratschläge nicht verzweifeln, im Grunde genommen kann man nicht viel falsch machen, wenn man ein Stativ verwendet, manuell auf unendlich fokussiert und die Belichtungstabelle oben verwendet. Auch wenn dabei nicht so tolle Aufnahmen wie einige der hier eingebetteten herauskommen, sind es doch Eure Bilder. Ich wünsche den ambitionierten Hobby-Fotografen viel Glück und freue mich über zugesandte Bilder, die ich einem kommenden Artikel hier zeigen würde. Bin gespannt, ob was kommt.