Thierry Legault. Astrofotografie. Von der richtigen Ausrüstung bis zum perfekten Foto. Übersetzt aus dem Amerikanischen von Volker Haxsen

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Stanislaus Franke
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2 Lektorat: Michael Barabas Fachlicher Review: Wolfgang Dzieran Copy-Editing: Alexander Reischert Satz: Petra Strauch Herstellung: Susanne Bröckelmann Umschlaggestaltung: Helmut Kraus, Druck und Bindung: PHOENIX PRINT Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über abrufbar. ISBN: Buch PDF Auflage 2016 Copyright 2016 dpunkt.verlag GmbH Wieblinger Weg Heidelberg der amerikanischen Ausgabe 2014 by Thierry Legault Astrophotography Rocky Nook 802 East Cota Street, 3rd Floor, Santa Barbara, CA ISBN Die vorliegende Publikation ist urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte vorbehalten. Die Verwendung der Texte und Abbildungen, auch auszugsweise, ist ohne die schriftliche Zustimmung des Verlags urheberrechtswidrig und daher strafbar. Dies gilt insbesondere für die Vervielfältigung, Übersetzung oder die Verwendung in elektronischen Systemen. Es wird darauf hingewiesen, dass die im Buch verwendeten Soft- und Hardware-Bezeichnungen sowie Markennamen und Produktbezeichnungen der jeweiligen Firmen im Allgemeinen warenzeichen-, marken- oder patentrechtlichem Schutz unterliegen. Alle Angaben und Programme in diesem Buch wurden mit größter Sorgfalt kontrolliert. Weder Autor noch Verlag konnen jedoch fur Schaden haftbar gemacht werden, die im Zusammenhang mit der Verwendung dieses Buches stehen

detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. ISBN: Buch 978-3-86490-257-4 PDF 978-3-86491-803-2 1. Auflage 2016 Copyright 2016 dpunkt.

3 Inhalt Danksagungen... Vorwort... Wie man dieses Buch am besten liest Kapitel 1 Astrofotografie ohne Teleskop... 1 Kameras und ihre Einstellungen Kameraanschlüsse und -einstellungen Astronomische Motive Planetenkonjunktionen Sternbilder und die Milchstraße Kometen Sternspuren Meteore (Sternschnuppen) Zodiakallicht Polarlichter Mond- und Sonnenfinsternisse Künstliche Satelliten Bildbearbeitung und -verbesserung Erstellen von Panoramen und Mosaiken Erstellen von Zeitrafferaufnahmen Kapitel 2 Die Kameras für die Astrofotografie Der Sensor Sensoraufbau Bilderfassung Belichtungsphase Phase des Auslesens und der Digitalisierung Quanteneffizienz und spektrale Empfindlichkeit. 32 Farbsensoren Kameratypen CCD-Kameras Übliche Digitalkameras Videokameras für die Astronomie Computer v ix xi Kapitel 3 Bilder kalibrieren und zusammenfügen Woraus ein Bild besteht Das thermische Signal Das Grundsignal Uniformitätsfehler Eigenschaften und Ursachen der Uniformitätsfehler Bildkalibrierung Korrektur des thermischen Signals Korrektur der Uniformitätsfehler Bildkalibrierung Das Rauschen und seine Reduzierung Die Ursachen des Rauschens Größe der Fotodioden und die Bildqualität Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses Kombinationsmethoden Kombination über die Summe oder den Median. 61 Rauschreduzierung bei einem Einzelbild Hinweis zur Bildkalibrierung Kapitel 4 Ihre Ausrüstung einsetzen Befestigung der Kamera an das Teleskop Huckepackbefestigung Anbringen eines Adapters für die fokale Projektion Verlängerung der Brennweite Der Einsatz von Brennweitenreduzierern Afokale Befestigungen Anschluss eines Fotoobjektivs an eine Kamera Berechnung des Gesichtsfelds und des Abbildungsmaßstabs Berechnung des Gesichtsfelds Berechnung des Abbildungsmaßstabs und der Objektgröße Kollimation des Teleskops Tipps für eine gute Kollimation Welche Justierung für welches Teleskop? Fokussierung Fokustoleranzen Fokussysteme Tipps und Tricks für gutes Fokussieren vi

................................... 11 Meteore (Sternschnuppen)...................... 14 Zodiakallicht.................................... 14 Polarlichter..................................... 14 Mond- und Sonnenfinsternisse.

4 Kapitel 5 Die Planeten und der Mond Teleskope und Auflösungsvermögen Wo liegen die Grenzen der Auflösung? Teleskope für Planetenaufnahmen Chromatische Aberration Die Auswirkung der zentralen Obstruktion Kollimation Montierung und Nachführung Die Atmosphäre Kameras und deren Einstellungen Brennweite und Abbildungsmaßstab Aufnahmen mit dem Teleskop Verarbeitung der Bilder Auswählen und Stapeln der besten Bilder Kalibrieren, Übereinanderlegen und Kombinieren der Bilder Verstärkung von Details Farbanpassung Animationen Stereobilder Der Sinn der Bildbearbeitung Die Planeten und ihre Monde Merkur Venus Mars Jupiter Saturn Uranus und Neptun Die Monde der Planeten Den Mond fotografieren »Nahaufnahmen«des Mondes Die Eigenbewegung des Mondes Die gesamte Mondscheibe fotografieren Der Erdschein Mondfinsternisse Stern- und Planetenbedeckungen durch den Mond Die ISS Kapitel 6 Die Sonne Die Sonne im Weißlicht Verwendung von Breitbandfiltern Kameras, Fotografie und Nachbearbeitung Die Sonne in H-alpha Der H-alpha-Interferenzfilter Der Kalzium-K-Filter Kameras, Fotografie und Bearbeitung Sonnenfinsternisse Sonnentransite Die Parameter eines Sonnentransits Ausrüstung und Einstellungen Kapitel 7 Bilder von Deep-Sky-Objekten Teleskope für die Deep-Sky-Fotografie Brennweite und Öffnungsverhältnis Gesichtsfeld Die Kollimation Montierungen für Deep-Sky-Bilder Feste Montierungen Motorgesteuerte Alt-Az-Montierungen Motorgesteuerte Äquatorialmontierungen Die Polachsenausrichtung Verwendung eines Polsuchers Computergestützte Polausrichtung Ausrichtung mithilfe des Teleskopsuchers Verbesserung der Polausrichtung Nachführfehler Periodischer Schneckenfehler Die anderen Nachführfehler Guiding während der Aufnahme Guiding mit Leitrohr Off-Axis-Guiding Deep-Sky-Objekte Sterne Diffuse Nebel Galaxien Kometen Asteroiden Die Atmosphäre Farbe, Schwarz-Weiß und Filter Breitbandfilter Schmalbandfilter Lichtverschmutzungsfilter DSLRs: Infrarotsperrfilter und H-alpha vii

.................. 92 Die Atmosphäre................................. 93 Kameras und deren Einstellungen................. 96 Brennweite und Abbildungsmaßstab............ 99 Aufnahmen mit dem Teleskop.

5 Auswahl und Einstellung der Kamera DSLR oder CCD-Kamera? Welche Belichtungszeit? Die anderen Einstellungen Das Auffinden der Objekte Zentrierung mit einem Sucherfernrohr Die Aufnahmen Vorbereitung einer Aufnahmesession Die Technik des Ditherings Die Bildbearbeitung Kalibrierung Übereinanderlegen und Stapeln Entfernung von Gradienten Tonwertkorrektur und Gradationskurven Verbesserung des Schärfeeindrucks Rauschreduzierung Kosmetisches Aufhübschen Mosaike Farbliche Bearbeitung Bearbeitung der Farben von Sternen und Galaxien, die mit einem Farbsensor aufgenommen wurden Bearbeitung der Farben von Sternen und Galaxien, die mit einem monochromen Sensor und LRGB-Filtern fotografiert wurden Bearbeitung der Farben von Emissionsnebeln, die mit einem Farbsensor fotografiert wurden Bearbeitung der Farben von Emissions nebeln, die mit einem monochromen Sensor und RGBoder Schmalbandfiltern aufgenommen wurden. 209 Anhänge Anhang 1: Dateiformate und Arbeitsschritte Gebräuchliche Dateiformate Bildschirmansicht der Bilder Häufige Bildbearbeitungsschritte Anhang 2: Astronomiekameras und -software Video- und CCD-Kameras Filter und fotografisches Zubehör Astronomiesoftware Anhang 3: Vom Sensor zum Bild Auslesen des Bildes Erzeugung eines Farbbildes Der Schwarz-Weiß-Modus mit einer Farbkamera. 224 Anhang 4: Uniformitätsfehler Ursachen und Lösungen Vignettierung Staub Anhang 5: Überprüfung und Einstellung einer Äquatorial montierung Messung des periodischen Fehlers Justierung der Montierung Anhang 6: Bilderserien von Finsternissen Aufnahmevorbereitungen Zusammenfügen der Aufnahmen Anhang 7: Optimierung der Kameraeinstellungen Optimale Belichtungszeit des Einzelbildes bei der Deep-Sky-Fotografie Optimale ISO-Einstellung einer DSLR für Deep- Sky-Aufnahmen Weißlichtabgleichfaktoren zur Anwendung bei RAW- (DSLR-) und RGB-Aufnahmen Anhang 8: Meteorströme Index viii

........... 197 Die Technik des Ditherings....................... 197 Die Bildbearbeitung................................ 198 Kalibrierung.................................... 198 Übereinanderlegen und Stapeln.

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