Astrofotografie ohne Ausrüstung

Vor zwanzig Jahren brauchte man, um einen Stern zu fotografieren, ein Teleskop, eine Nachführmontierung, eine gekühlte CCD-Kamera und einen Laptop. Das billigste Setup, das etwas Vorzeigbares hervorbrachte, kostete Tausende von Dollar und erforderte, sich echte Astronomie anzueignen. Um etwa 2020 hat sich all das geändert. Ein modernes Smartphone, an einen Zaun in einem mäßig dunklen Ort gelehnt, kann ein Bild der Milchstraße einfangen, für das man in den 1990ern ein kleines Observatorium gebraucht hätte.

Das ist keine Übertreibung. Das Handy, das du gerade jetzt bei dir trägst, hat, wenn es ungefähr aus den letzten vier oder fünf Jahren stammt, ob iPhone oder Google Pixel, eine Kamera, die zu echter Astrofotografie fähig ist. Die Möglichkeiten sind im Vergleich zu professionellem Gerät begrenzt, aber sie gehen so weit über alles hinaus, was ein Amateur vor dreißig Jahren tun konnte, dass es sich lohnt zu wissen, was möglich ist.

Was funktioniert

Sterne und Sternbilder sind einfach. Eine Langzeitbelichtung von auch nur ein paar Sekunden mit einem Handy auf einem Stativ fängt Hunderte Sterne pro Bild ein, weit mehr, als du mit bloßem Auge sehen kannst. Die Milchstraße unter einem dunklen Himmel ist mit einer 15-Sekunden-Belichtung auf einem neueren Handy ohne Probleme machbar. Sternspuren – jene langen geschwungenen Streifen, die man auf über eine Stunde aufgenommenen Fotos sieht – sind leicht, wenn man viele kurze Belichtungen stapelt.

Der Mond fotografiert sich wunderschön. Der Vollmond ist so hell, dass man ihn mit normalen Tageslichteinstellungen aufnehmen und echtes Oberflächendetail einfangen kann; Krater, die dunklen Meere, das helle Strahlensystem um Tycho. Ein Handy mit Zoomobjektiv schafft das ohne jede Ausrüstung außer dem Handy selbst.

Die Internationale Raumstation taucht bei einem Überflug als heller Streifen über Langzeitbelichtungen auf. Polarlicht fotografiert sich, wenn es stark ist, gut mit einer 3- bis 5-Sekunden-Belichtung.

Was nicht funktioniert

Alles Feine – Planeten, Galaxien, schwache Nebel – ist ohne Teleskop schwer oder unmöglich. Du wirst die Ringe des Saturn oder die Bänder des Jupiter auf einem Handyfoto nicht sehen. Die Andromeda-Galaxie erscheint in einer Langzeitbelichtung, aber als kleiner Schmierfleck, nicht als die spektakuläre Spirale, die du auf veröffentlichten Fotos siehst. Die Planeten tauchen als helle Punkte auf, nicht als kleine Scheibchen. Sternfarben kommen wegen der Sensoreigenschaften meist als Weiß heraus.

Die Schwelle, die „mit dem Handy einfach” von „braucht ein Teleskop” trennt, ist ungefähr: Alles, was für das menschliche Auge wie ein Lichtpunkt aussieht, ist fotografierbar; alles, was Vergrößerung braucht, um Struktur zu erkennen, ist es nicht.

Die Technik

Drei Dinge sind wichtig. Dein Handy braucht manuelle Kontrolle über die Belichtung, es muss mehrere Sekunden lang absolut still halten, und es muss auf unendlich fokussieren.

Die meisten modernen Handys haben einen manuellen oder „Pro”-Kameramodus. Such danach. Die Einstellungen als Ausgangspunkt: ISO zwischen 800 und 3200 (höher bedeutet mehr Empfindlichkeit, aber mehr Rauschen), Verschlusszeit zwischen 10 und 30 Sekunden, Fokus manuell auf unendlich und Weißabgleich um 3500 bis 4000 Kelvin, um den Orangestich zu vermeiden, den du vom automatischen Abgleich bei wenig Licht bekommst.

Neuere iPhones haben einen eingebauten Nachtmodus, der sich bei wenig Licht automatisch aktiviert. Halte das Handy ruhig, wenn der Countdown erscheint. Er ist nicht so gut wie manuelle Kontrolle, aber gut genug für gelegentliche Sternenfotos.

Neuere Pixel haben etwas Besseres: Der Astrofotografie-Modus aktiviert sich innerhalb der Nachtsicht, wenn das Handy erkennt, dass es auf einem Stativ steht und auf den dunklen Himmel zeigt. Das Handy nimmt 15 einzelne 16-Sekunden-Belichtungen auf und stapelt sie intern, was eine vierminütige Gesamtbelichtung mit wenig Rauschen ergibt. Die Ergebnisse, besonders unter dunklem Himmel, sind wirklich beeindruckend.

Für Android-Handys mit manuellem Modus und ohne Astro-Automatik ist der Trick derselbe wie der manuelle iPhone-Ansatz – ISO einstellen, Verschlusszeit einstellen, auf unendlich fokussieren und sich auf das Stativ verlassen.

Stabilität

Dieser Teil ist nicht verhandelbar. Ein Handy, das sich während einer 20-Sekunden-Belichtung auch nur um einen Millimeter bewegt, erzeugt verschwommene Sterne. Du brauchst unbedingt ein Stativ oder eine stabile Unterlage. Ein billiges Handystativ kostet etwa fünfzehn Dollar und ist das bestangelegte Geld, wenn du das ernsthaft betreiben willst.

Ohne Stativ funktioniert es zur Not, das Handy gegen eine Wand oder auf einen Stein zu lehnen, aber du musst aufpassen, dass das Kameraobjektiv freie Sicht auf den Himmel hat und nicht gekippt ist. Die meisten Handykameras sitzen nicht im geometrischen Zentrum des Handys, sodass das Hinlegen des Handys flach auf den Rücken nicht immer so funktioniert, wie du erwartest.

Außerdem: Verwende einen 3-Sekunden-Selbstauslöser statt direkt auf den Auslöser zu drücken. Schon das Berühren des Bildschirms bringt das Handy für einen Moment zum Wackeln, und das resultierende Zittern ist in einer 15-Sekunden-Belichtung sichtbar. Der Selbstauslöser schaltet das vollständig aus.

Die 500er-Regel

Wenn deine Belichtung zu lang ist, fangen die Sterne an zu wandern – sie werden zu kurzen Bögen statt Punkten –, weil sich die Erde während der Belichtung dreht. Die traditionelle Regel, um die maximale Belichtung herauszufinden, ist die 500er-Regel: Teile 500 durch deine Brennweite in Kleinbild-Äquivalent, um die maximale Belichtung in Sekunden zu erhalten.

Für ein Handy-Weitwinkelobjektiv (etwa 25 mm äquivalent) ergibt die Rechnung rund 20 Sekunden. Für ein Handy-Teleobjektiv (75 mm äquivalent) sind es etwa 7 Sekunden. Darüber hinaus siehst du merkliche Sternspuren. Darunter bekommst du punktförmige Sterne.

Manche Leute verwenden die 300er-Regel für strengere Ergebnisse auf hochauflösenden Sensoren. Handys sind nachsichtig, und 500 funktioniert für gelegentliche Aufnahmen gut.

Stacking, der Schummeltrick

Die wahre Magie, wenn du Qualität nahe an dem willst, was Amateure mit viel teurerem Gerät erreichen, ist das Stacking. Das Prinzip: Mach viele kurze Belichtungen desselben Himmelsausschnitts, und lass dann Software sie ausrichten und zusammenaddieren. Das Signal (echte Sterne) addiert sich linear, während sich das Rauschen (Sensorzufälligkeit) als Quadratwurzel addiert. Das Ergebnis aus dem Stapeln von 20 Belichtungen zu je 20 Sekunden kommt einer einzelnen 400-Sekunden-Belichtung näher als einer 20-Sekunden-Belichtung, bei viel weniger Rauschen.

Kostenlose Software erledigt die Schwerarbeit. DeepSkyStacker für Windows, Siril plattformübergreifend oder Sequator für einfacheres Ausrichten. Mach 20 bis 50 Belichtungen desselben Himmelsausschnitts, wirf sie hinein und lass es laufen. Wenn du zum ersten Mal ein gestapeltes Ergebnis siehst, wirst du dich fragen, wie dasselbe Handy so unterschiedliche Bilder erzeugen konnte.

Der Pixel-Astromodus macht das intern, weshalb die Pixel-Ergebnisse so gut aussehen – er führt automatisch 4 Minuten Stacking in der Kamera-App durch, ohne dass du es merkst.

Ein letzter Tipp

Die Kamera braucht deine Augen nicht dunkeladaptiert. Aber du schon. Nach 20 oder 30 Minuten draußen, ohne in weißes Licht zu schauen, siehst du weit mehr Himmelsdetail als in Minute null, was bedeutet, dass du besser komponierst, weil du tatsächlich weißt, was in deinem Bild ist. Das Warten wert.