Astronomische Vereinigung Lilienthal e.V.

Astro-Fotografie mit der Webkamera

Ein persönlicher Erfahrungsbericht von Ernst-Jürgen Stracke (AVL)

 

 

Die Webcam wurde in den letzten Jahren unter Amateuren eine bevorzugte Kamera für Bilder vom Mond, den Planeten und auch von der Sonne. Sie ist preisgünstig, handlich, schnell zu montieren und einfach im Umgang.

 

Ausstattung

Wenn Sie ein Notebook und ein Teleskop besitzen, die Montierung sollte mit Nachführmotoren ausgestattet sein, dann lohnt sich die Investition von weniger als € 100 für eine Webcam.
Unter den Webcam-Fotografen wird die Philips SPC900NC Webcam favorisiert. Sie hat einen empfindlicheren CCD-Chip und eine deutlich rauschärmere Abbil­dungsqualität als andere Webcams. Das Objektiv lässt sich abschrauben und durch einen 1 1/4” - Adapter ersetzen, der im Okularauszug des Teleskops befestigt wird. Kamera und Adapter sind bei verschiedenen Teleskophändlern im Internet zu finden.

Sie müssen aber nicht unbedingt einen Adapter kaufen: Der preisgünstigste Ersatz ist eine aufgeklebte Filmdose. Sie hat genau den Durchmesser eines Okulars (1¼ Zoll).

Die von der Webcam aufgenommenen Bilder werden über ein USB-Kabel zum Notebook übertragen.
 


 

Empfehlenswert ist der  Kauf eines Adapters mit Filtergewinde für ein Infrarot-Filter. Es verhilft zu detailreicheren Fotos.
Seit 2001 fotografiere ich mit einer Webcam von Philips den Mond und Planeten

Die erste Gelegenheit, die Web-Kamera mit Adapter an unterschiedlichen Teleskopen auszuprobieren, ergab sich im Oktober 2001 bei der „Lilienthaler Nacht der Teleskope“ Das Ergebnis machte Mut für weitere Versuche.

   erstes Foto 2001 

 

Seit dieser Zeit hat sich meine Ausstattung für die Astro-Fotografie nicht wesentlich geändert, wohl aber meine Ansprüche an Bildschärfe und -qualität.
Ich verwende jetzt die Web-Kamera Philips SPC900NC mit Infrarotfilter, angeschlossen am Okularstutzen meines Teleskops, Vixen VC 200L f/9,8 auf einer EQ 6-Montierung.
Die Bilder speichere ich auf einem Samsung-Notebook ab. Notebook und Web-Kamera arbeiten auch noch problemlos bei Minustemperaturen, nur der Akku des Notebooks ist schneller leer als bei Raumtemperaturen!    

 

Die ganze Ausstattung:
Teleskop mit Kamera, die Akkustation für die Nachführung steht unter dem Stativ, das Notebook auf einem Dia-Projektionstisch


Das Freeware-Programm, Vega Astro V1.2.2 von Colin F. Bownes leistete mir hervorragende Dienste bei der Aufnahme und dem Abspeichern von Fotos und AVI-Sequenzen mit der Web-Kamera. Es scheint aber nicht mehr im Internet verfügbar zu sein. Aber auch das ebenfalls kostenlose Programm Giotto hat eine Aufnahmefunktion integriert.

Unter Windows XP, Vista und LINUX ist wxAstroCapture sehr zu empfehlen: http://arnholm.org/astro/software/wxAstroCapture/


In der Regel nehme ich AVI-Sequenzen von möglichst langer Dauer (mehr als 1 Minute) mit 5 bis 10 Bildern pro Sekunde auf und speichere sie im verlustfreien bmp-Format ab.


Achtung, das bmp-Format beansprucht sehr viel Speicherplatz: Bei knapp 1 MB pro Einzelbild und 5 Bildern pro Sekunde sind das 5 MB pro Sekunde Video-Länge! Sie erhalten sich damit aber die besten Möglichkeiten für die anschließende Bildbearbeitung.


Sind die Bilder auf der Festplatte abgespeichert, das können an einem Beobachtungsabend durchaus einige 100 MB Daten und mehr werden, dann kommen die nächsten wichtigen Schritte: Sichten, Rohdaten auf CD brennen und das Nachbearbeiten!


In der Regel dauert die Nachbearbeitung einer Bildserie länger als der Beobachtungsabend, doch der Aufwand lohnt sich.

Alle meine Fotos sind in Bildhelligkeit, Kontrast und Schärfe nachgearbeitet, fast alle wurden aus AVI-Sequenzen übereinander gelagert - „gestackt”.

Hierfür gibt es sehr gute Spezial –Programme, die oft als Freeware angeboten werden.

Ich benutze für die Überlagerung aus AVI-Sequenzen das Programm „RegiStax,  V4”. Es ermöglicht – wie auch das Programm „Giotto” - Bilder automatisch nach ihrer Qualität auszuwählen, zu überlagern und als Summenbild weiter zu bearbeiten. Beide Programme sind recht komplex und erfordern einige Zeit der Einarbeitung und der Beschäftigung mit dem Manual.

Für das Herauslösen der einzelnen Bilder aus einem AVI File eignet sich sehr gut das Programm AVI2bmp.

Internet-Adressen für einige der Freeware-Programme finden Sie unten auf dieser Seite!
Letzen Feinschliff bekommen meine Bilder mit Photoshop von Adobe.

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Tipps

Kein noch so teures und professionelles Grafikprogramm kann aus einem mangelhaften Foto eine gute Astro-Aufnahme machen! Deshalb sollten Sie einige Grundregeln, die zum Teil auch für die visuelle Sternbeobachtung gelten, besonders sorgfältig beachten:

 

  • Teleskop frühzeitig aufstellen.

Stellen Sie das Teleskop zum Temperaturausgleich möglichst eine Stunde vor dem  Fotografieren auf. Vermeidbare Bildstörungen entstehen durch thermische Luftunruhe im Teleskop.

 

  • Vermeiden Sie Astro-Aufnahmen, wenn das Objekt sehr dicht am Horizont steht.

Auch in Horizontnähe gibt es zu viel störende Luftunruhe.

 

  • Beobachtungszeiten so wählen, dass kontrastreiche Bilder möglich werden.

Ein dunstiger Himmel, der sich noch gut für die normale Beobachtung eignet, ist für Fotos mit der Web-Kamera ungeeignet! Genießen Sie eine visuelle Beobachtung oder schlafen Sie doch einfach mal wieder aus!

 

  • Zentrieren Sie das zu fotografierende Objekt visuell mit der kleinsten Okularbrennweite, bevor Sie die Web-Kamera einsetzen.

So finden Sie mit der Kamera schneller kleine oder lichtschwächere Objekte - Planeten oder Sonnenflecke. Web-Kameras haben ein sehr kleines Bildfeld im Vergleich zur visuellen Beobachtung, da reicht die Genauigkeit eines Sucherfernrohres am Teleskop für die Einstellung nicht mehr aus.

 

  • Beim Fokussieren der Objekte sollten Sie sehr sorgfältig vorgehen.

Unser Auge kann sich kleineren Bildunschärfen anpassen, die Web-Kamera aber nicht. Unscharfe Bilder lassen sich kaum noch zufriedenstellend nachbearbeiten.
Grundsätzlich kann man erstaunlich scharfe Fotos mit der  Webkamera aufnehmen. Das  erfordert allerdings sehr viel Geduld und Feingefühl bei der Einstellung am Okulartrieb – und natürlich ein gutes Seeing!

 

  • Nehmen Sie die Fotos als AVI-Sequenzen auf.

Wenn diese AVI-Files wegen schlechter Sichtbedingungen nicht zum Überlagern geeignet sind, können Sie sie in Einzelbilder umwandeln. Oft finden Sie darunter noch einzelne zufriedenstellende Fotos.

 

Hier noch ein paar Anregungen zur Arbeitserleichterung:

  • Aufstellung des Notebooks

Ich stelle mein Notebook beim Fotografieren auf einen Projektortisch für Dia-Projektoren neben dem Teleskop. Dadurch habe ich eine gute Arbeitshöhe, um ohne lahmen Rücken eine lange Fotonacht zu überstehen.

 

  • Vorrichtung zur manuellen Scharfeinstellung

Bei normalen Okularauszügen – ohne Motortrieb oder zusätzlicher Untersetzung – ist eine feinfühlige Scharfeinstellung besonders im Winter eine echte Herausforderung. Ich habe mir eine Vorrrichtung drehen lassen, die ich nach der ersten Grobeinstellung auf das Handrad des Okularauszugs schraube. Sie verlängert den Hebelarm und ermöglicht dadurch ein feineres Nachstellen.


 

  • Dunkelbox für das Notebook-Display bei Sonnenfotos

Webcam-Fotos von Sonnenflecken sind schwierig, weil man wegen der Tageshelligkeit nur wenig auf dem Display des Notebooks erkennen kann. Hiergegen hat sich ein selbst gebastelter Sichtschutz bestens bewährt, der über das Display geschoben wird. Durch den Sehschlitz oben blickt man auf das abgedunkelte Display und kann die notwendigen Einstellungen vornehmen.

     

 

  • Schattenringe auf den Webcam-Fotos

Entdecken Sie auf Ihren Webcam-Fotos dunkle Schattenringe - Foto unten links in Originalgröße, dann ist das kein Problem Ihres Teleskops: Es handelt sich um Staub auf dem Bildsensor der Webcam. Schrauben Sie den Adapter ab, dann erkennen Sie den Bildsensor (Bild rechts, oben). Mit einem Wattestäbchen - wenn vorhanden mit einem Gummiblasebalg - entfernen Sie vorsichtig den Staub vom Sensor. Nicht pusten, dadurch könnten neue Verunreinigungen entstehen!
Überprüfen Sie nachher mit einem Vergrößerungsglas den Erfolg Ihrer Reinigung! 

   

 

Astro-Fotografie mit der Web-Kamera bereichert die Möglichkeiten der Amateur-Astronomie ungemein. Sie ist spannend, mit relativ geringem finanziellen Aufwand möglich und schnell erlernbar. Trotzdem, bleiben Sie geduldig, erwarten Sie nicht gleich von Ihrer ersten Astro-Aufnahme ein HUBBLE-Bild! Sie werden sehr schnell merken, dass Ihre Fotos immer besser werden! Und das Besondere daran ist:

Sie selber haben diese Fotos von Mondkratern, Sonnenflecken oder Planeten aufgenommen, sie sind Belege Ihrer eigenen astronomischen Tätigkeit!

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Links und Literatur für Programme und weitere Informationen:


Programme:

Registax, Giotto (deutschsprachig) und Astro-Stack  sind beinahe unverzichtbare Freeware-Programme zur Nachbearbeitung von Astro-Aufnahmen (Einzelaufnahmen und AVI-Files) mit der Webkamera.


Die Freeware AVI to BMP wandelt AVI-Files in Einzelbilder um. Sehr praktisch: Man kann sich aus dem AVI-File die umzuwandelnden Bilder (mit Vorschau) aussuchen.

Wenn Sie sich näher - insbesondere mit der Beseitigung des Bildrauschens für Web- und Digitalkamerafotos - befassen möchten, dann dürfte die Web-Seite von NeatImage eine gute Adresse sein. Hier kann man auch eine kostenlose Lightversion des Programms herunterladen.


Info-Seite:

QCUIAG  (QuickCam and Unconventional Imaging Astronomy Group), eine englischsprachige Seite für Astro-Aufnahmen mit Video- und Webkamera, viele Tipps und Beispiele.


Bücher zur Mondbeobachtung:

  • Jean Lacroux, Christian Legrand, Der Kosmos Mondführer,
    Kosmos-Verlag Stuttgart

Eine sehr gute Hilfe für Einsteiger mit Fotos und Beobachtungshinweisen für jeden Tag zwischen Neumond und Vollmond. Das Buch ist sehr hilfreich zur Vor- und Nachbereitung eigener Mondbeobachtungen.

 

  • A. Rückl, Mondatlas, Dausien-Verlag, Hanau

Unverzichtbar für die Bestimmung der Mondkrater!
Dieses Buch wurde lange Zeit nicht mehr über den Buchhandel vertrieben. Jetzt ist es im Fachhandel wieder erhältlich.

 

  • Alan Chu, Photographic Moon Book,

225 Seiten als kostenlose pdf-Datei in englischer Sprache, Download unter www.alanchuhk.com .

 

  • Field Map of the Moon von Sky & Teleskope´s

laminierte Mondkarte, die bei jeder Mondbeobachtungen neben dem Teleskop liegen sollte. Größe aufgeklappt: ca 60x60 cm, im Astronomie-Fachhandel erhältlich.

 

  • Der Mond,

große Mondkarte (Vorder- und Rückseite des Mondes) mit Informationen und Index, Hallwag-Verlag, Bern


 


 

 

Hier geht es zur Bildergalerie

(eine Auswahl meiner Mond- und Planetenfotos, Vorschau)