Die ersten Schritte:
Als Einstieg in die Astrofotografie werden nur ein paar kostengünstige Ausrüstungsstücke benötigt (siehe Liste unter Ausrüstung). Für die ersten Versuche in der Astrofotografie bieten sich einige bekannte und helle Sternbilder wie Cassiopeia, Großer und Kleiner Wagen oder der Schwan mit der Milchstraße an. Alle diese Sternbilder passen hervorragend in das Gesichtsfeld eines 35mm-Weitwinkelobjektivs. Die Kamera mit Objektiv, Drahtauslöser und einem empfindlichen Film mit mindestens 400ASA wird auf dem Stativ befestigt und so ausgerichtet, daß das gewünschte Sternbild im Kamerasucher sichtbar wird. Dafür fokussieren wir das Objektiv auf unendlich und öffnen die Blende so weit wie möglich. Nachdem die Kamera ausgerichtet wurde, fixieren wir sie auf dem Stativkopf. Nun wird die Belichtungszeit auf „B“ eingestellt, und das Objektiv um eine Blendenstufe abgeblendet, um Abbildungsfehler zu minimieren. Der  Schwan kann zehn Sekunden belichtet werden, Cassiopeia und Großer Wagen immerhin schon 15 Sekunden und der Kleine Wagen bis zu 50 Sekunden. Dabei ist es aber ratsam, mehrere Belichtungen mit jeweils unterschiedlichen Belichtungszeiten zu machen. Eine Aufnahme sollte genau die vorgegebene Belichtungszeit haben, eine weitere um 20 Prozent kürzer belichtet sein, und dann noch zwei Aufnahmen mit um 20% und 50% verlängerten Belichtungszeiten. Im Beobachtungsprotokoll sollte jede Aufnahme mit den entsprechenden Daten notiert werden, denn später erfolgt ein Auswertung der Bilder, um Verbesserungsmöglichkeiten aufzuspüren.

Filmentwicklung:
Nachdem der Film „vollgeknipst“ ist, muß er entwickelt werden. Die Eigenentwicklung von Farbfilmen ist recht arbeits- und kostenintensiv, und es lohnt sich eher, diese Arbeiten einem Fachlabor zu überlassen, um auch eine gleichbleibende Entwicklungsqualität zu erhalten. Bei der Abgabe des Films zum Labor muß auf der Entwicklungstüte der Hinweis vermerkt sein, den Film nicht zu schneiden. In der Astrofotografie ist der Himmelshintergrund meistens sehr dunkel, und die Filmschneidemaschinen erkennen die ebenfalls dunklen Bildtrennstreifen nicht mehr mit ausreichender Sicherheit, was zu durchgeschnittenen Bildern führen kann. Manche Fotolabore erheben für dieses Sonderservice einen Aufpreis von ein paar Mark. Großlabore, wie sie vor allem mit einfachen Fotogeschäften oder Handelsketten zusammenarbeiten, können wegen der zu verarbeitenden Filmmenge kaum eine Qualitätskontrolle durchführen, entsprechend gibt es hier Qualitätsschwankungen. Außerdem können Sie trotz der Aufschrift „Nicht schneiden“ trotzdem nicht sicher sein, ob der Film nicht geschnitten zurückkommt, denn bei größeren Filmmengen kann dies schnell übersehen werden. Fachlabore (zum Beispiel PPS – Zentrum für Bildkommunikation)  arbeiten dagegen in geringeren Stückzahlen und testen auch häufiger die Entwicklungschemie. Die Qualität der Filmentwicklungen ist gleichbleibend sehr hoch, daß trotz Vermerks der Film geschnitten wird, kommt äußerst selten vor. Dies hat natürlich auch seinen Preis, Fachlabore sind meistens 50% teurer als Großlabore.
 

Auswertung:
Nachdem der Film entwickelt wurde, besehen wir uns die Aufnahmen genauer. Hierbei zeigt sich immer wieder, wie die Auswertungsarbeit durch ein gut geführtes Belichtungsprotokoll wesentlich vereinfacht wird. Bei der Betrachtung einer Belichtungsserie, also mehrerer Aufnahmen des gleichen Objektes mit unterschiedlichen Belichtungszeiten, fällt schnell auf, daß länger belichtete Aufnahmen mehr Sterne abbilden wie kürzer belichtete Bilder. Bei einer längeren Belichtungszeit haben die Sterne mehr Zeit, auf einen kleinen Bereich des Films einzuwirken und ihn dort zu schwärzen, wodurch auch schwächere Sterne sichtbar werden. Um also mehr Sterne abzubilden, muß länger belichtet werden. Vielleicht werden in den Bildecken Sterne als kleine Kometen abgebildet, die durch Abbildungsfehler des Fotoobjektivs hervorgerufen werden. Abhilfe schafft hier das Abblenden  des Objektivs um eine Blendenstufe, allerdings verlängert sich die erforderliche Belichtungszeit auf das Doppelte. Bei zu langen Belichtungszeiten werden die Sterne durch die Erdrotation nicht mehr als Sterne sondern als Striche abgebildet. Hier hilft nur das Minimieren der Belichtungszeit, um den Effekt zu mindern.

Erdrotation:
Vielleicht ist es Ihnen schon bei der Auswertung des ersten Films aufgefallen: Bei einigen Bildern werden die Sterne nicht mehr als Punkte sondern als mehr oder weniger lange Striche abgebildet. Dieser Effekt beruht auf der Erdrotation. Während der Belichtung dreht sich die Erde weiter um ihre Nord-/Südachse. Bei dem Himmelspol (Deklination = +/-90°) nahe liegenden Objekten fällt dieser Effekt kaum auf, da sie sich dort nur scheinbar sehr langsam bewegen. Je weiter wir aber in Richtung Himmelsäquator beobachten, um so schneller scheinen sich die Sterne über den Himmel zu bewegen. Am Himmelsäquator (Deklination = 0°) ist dieser Effekt  am deutlichsten zu beobachten.
Während der Belichtung bewegt sich also scheinbar der Stern gleichzeitig über den Himmel und über das Filmmaterial der feststehenden Kamera. Wählen wir die Belichtungszeit ausreichend kurz, bewegt sich der Stern nur über einen einzigen Filmkorn und wird somit noch punktförmig abgebildet. Wird allerdings länger belichtet, wandert der Stern auch noch über den nächsten Filmkorn, die abgebildeten Sterne auf dem Foto werden länglich dargestellt. Dabei entscheidend ist die Größe des einzelnen Filmkorns. Bei unempfindlichen Filmen ist das Filmkorn sehr klein, es muß entsprechend kürzer belichtet werden. Höher empfindlichen Filmen haben ein gröberes Korn und erlauben dadurch eine längere Belichtungszeit. Verstärkt wird dieser Effekt auch noch bei länger werdender Objektivbrennweite, denn Teleobjektive vergrößern das abzubildende Objekt und natürlich auch eine Sternstrichspur.

Sternbild Leier (Deklination +40°), 135mm-Teleobjektiv, Blende 4, Scotchchrome 800/3200P, 3200ASA, 5 Sekunden Belichtungszeit (punktförmige Abbildung der Sterne)

Die maximale Belichtungszeit ist also abhängig von der Filmkörnung , der Objektivbrennweite und vor allem von der Entfernung des zu fotografierenden Objektes vom Himmelspol. Die Position des Objektes können wir mit Hilfe einer Sternkarte schnell herausfinden, bestens dafür geeignet ist eine drehbare Sternkarte (z.B. vom Kosmos-Verlag). Dann wird die zulässige Belichtungszeit ermittelt für die entsprechende Deklination und die Brennweite des Fotoobjektivs.

Maximale Belichtungszeiten bei stehender Kamera (für 400ASA-Film):
 

Brennweite:	Deklination:
	0°	10°	20°	30°	40°	50°	60°	70°	80°
28mm	10s	10s	10s	11s	13s	15s	20s	28s	58s
35mm	8s	8s	8s	9s	10s	12s	15s	22s	50s
50mm	5s	5s	6s	6s	7s	9s	11s	17s	32s
135mm	2s	2s	2s	3s	3s	3s	4s	6s	12s
200mm	1s	1s	1s	2s	2s	2s	2s	3s	7s
500mm	0,5s	0,5s	0,5s	0,5s	1s	1s	1s	2s	3s

Bei Verwendung eines höher empfindlichen Films kann die maximale Belichtungszeit verlängert werden, bei unempfindlicheren Filmen muß er entsprechend verkürzt werden. Dieser Verlängerungsfaktor kann durch das Anfertigen einer Testreihe einfach ermittelt werden. Dabei wird vom Himmelsausschnitt eine Belichtungsserie angefertigt, wobei die Belichtungszeit bei jeder Aufnahme um jeweils ein paar Sekunden verlängert (oder bei unempfindlicheren Filmen verkürzt) wird. Nach der Filmentwicklung werden die Bilder genau betrachtet und die Belichtungszeit notiert, wo der Stern noch als Punkt abgebildet wird. Die ermittelte Belichtungszeit wird mit oben stehender Tabelle verglichen und ein Multiplikationsfaktor errechnet, der dann bei diesem Film bei allem Belichtungsangaben der Tabelle verrechnet wird.

Sternbild Leier (Deklination +40°), 135mm-Teleobjektiv, Blende 4, Scotchchrome 800/3200P, 3200ASA, 10 Sekunden Belichtungszeit (längliche Abbildung der Sterne, ist aber noch nicht sehr störend)

In der Praxis hat sich gezeigt, daß hochempfindliche Filme bereits bei kurzen Belichtungszeiten sehr schöne Astrofotos ermöglichen. Dabei sollte der Film nicht zu empfindlich sein, denn irgendwann stört ein zu grobes Filmkorn die Ästhetik des Fotos. Außerdem kann die Maximale Belichtungszeit zur Abbildung eines punktförmigen Sternes teilweise um 50% bis gar 100% verlängert werden, denn nur die wenigsten Leute betrachten am Ende die Astrofotos mit einer Lupe und lassen sich an sehr kleinen Sternstrichen (über vielleicht zwei Filmkörner!) stören.
Die auf dem Film infolge der Erdrotation abgebildete Strichspurlänge kann mit folgender Formel berechnet werden:
 

	Belichtungszeit * Brennweite * cos (Deklinationshöhe des Aufnahmeobjektes)
Strichspurlänge =
	13700

Die Strichspurlänge und Objektivbrennweite werden in Millimetern, die Belichtungszeit in Sekunden und die Deklinationshöhe des Aufnahmeobjektes in Grad angegeben. Zur Berechnung der maximalen Belichtungszeit zur Abbildung eines punktförmigen Sterns muß die Strichspurlänge gleich der Filmkorngröße gesetzt werden. Mittelempfindliche Filme haben meistens eine Korngröße von 0,025mm bis 0,030mm, hochauflösende Spezialfilme wie der Kodak Technical Pan 2415 sind mit einer Korngröße von 0,010mm bezüglich der maximalen Belichtungsdauer und Nachführtoleranzen noch wesentlich anspruchsvoller.

Sternbild Leier (Deklination +40°), 135mm-Teleobjektiv, Blende 4, Scotchchrome 800/3200P, 3200ASA, 30 Sekunden Belichtungszeit (sehr lange Strichspuren)

Strichspuraufnahmen:
Die Erdrotation kann natürlich auch gezielt bei Langzeitaufnahmen zur Abbildung von Sternstrichen genutzt werden. Es muß lediglich eine längere Belichtungszeit als in obiger Tabelle gewählt werden, und schon werden die Sterne nicht mehr als Punkte, sondern als mehr oder weniger lange Striche abgebildet. Je länger belichtet wird, um so länger werden auch die Sternstriche. Jedoch sind der Belichtungszeit auch gewisse Grenzen gesetzt. Der Stern wandert langsam über den Film und belichtet ein Filmkorn nach dem anderen. Der Himmelshintergrund allerdings hat auch eine gewisse Helligkeit, die über das gesamte Gesichtsfeld verteilt ist, und sich während der Belichtung aufaddiert. Ab einer gewissen Belichtungszeit wird der Himmelshintergrund sichtbar und auch immer heller, bis bei einer zu langen Belichtungszeit die Sternspuren vom Himmelshintergrund geschluckt werden, und das komplette Bild ist überbelichtet. Ein Bild ist optimal belichtet, wenn der Himmelshintergrund gerade sichtbar wird. Genau dann hat der Film seine maximale Dichte, zeigt also auch noch schwächste Helligkeitsunterschiede des fotografierten Objektes. Wird kürzer belichtet, werden schwächere Sterne nicht erfaßt, bei einer zu langen Belichtungszeit werden wiederum dunkle Strukturen vom immer heller werdenden Himmelshintergrund geschluckt. Durch abblenden des Objektivs kann die Lichtaufnahme des Films reduziert werden, wodurch die Hintergrundhelligkeit gemindert wird. Hier muß jeder für sich den richtigen Kompromiß zwischen Strichlänge, Belichtungszeit, Blende, und Film finden, also auch hier gilt: Durch das Anfertigen einer Serie von Aufnahmen wird die Erfolgsquote gesteigert.

Polaufnahmen:
Eine besondere Art von Strichspuraufnahme ist die Langzeitbelichtung des Himmelspols. Durch die Erdrotation scheint sich der gesamte Himmel um den Polarstern entgegengesetzt des Uhrzeigersinns zu drehen. Dabei bilden die Sterne auf ihrer Umlaufbahn einen Kreisbogen, je weiter sie vom Polarstern entfernt sind, um so größer wird auch der Kreisradius. Bei einer theoretischen Belichtungszeit von 24 Stunden (einer Erdumdrehung) würde sich der Kreisbogen auch schließen. Diese Belichtungszeit ist allerdings nur in den Polarnächten innerhalb der Polarkreise zu realisieren, weil sonst die Tageshelligkeit den Film komplett überbelichten würde.

Polumgebung, 35mm-Weitwinkelobjektiv, Blende 4, Fujichrome Sensia 100, 60 Minuten

Bei der Polaufnahme haben sich Weitwinkel- und Normalobjektive bewährt, bei Teleobjektiven ist der sichtbare Polausschnitt zu klein, und der Rotationseffekt fällt nicht so deutlich auf. Auf der Mattscheibe wird also der Polarstern genau in die Mitte des Kameragesichtsfeldes eingestellt, und die Kamera wird auf dem Stativ fixiert. Wegen der geringen Geschwindigkeit der Sterne in der Polarregion ist eine ausreichend lange Belichtung eines jeden Filmkorns gewährleistet, daß ein geringempfindlicher Film mit 100ASA empfehlenswert ist. Um die Helligkeit des Himmelshintergrundes zu minimieren sollte zusätzlich noch auf Blende 5,6 abgeblendet werden. Nun wird eine Belichtungsserie mit immer länger werdenden Belichtungszeit angefertigt, wobei ruhig in fünf bis zehn Minutenschritten verfahren werden kann. Wieder werden alle Belichtungsparameter im Belichtungsprotokoll notiert, und anschließend bei der Auswertung die maximale Belichtungszeit zu suchen, wo der Himmelshintergrund gerade anbelichtet wird. Falls längere Kreisbögen erwünscht sind, hilft nur das Abblenden um eine Stufe, dann dauert es doppelt so lange, bis der Himmelshintergrund sichtbar wird. Allerdings werden dabei die Strichspuren auch entsprechend dunkler abgebildet. Für Polaufnahmen sollte eine Gegend abseits der Städte mit einem entsprechend dunklen Himmel aufgesucht werden.

Atmosphärische Phänomene:
Zur Astrofotografie gehören natürlich auch atmosphärische Erscheinungen wie Polarlichter, Mond- oder Sonnenhalos. Während Sonnenhalos wegen der Helligkeit noch freihändig mit entsprechend kurzen Belichtungszeiten fotografiert werden können, wird für die Fotografie von Polarlichtern und Mondhalos wegen der geringen Helligkeit ein Stativ erforderlich sein. Die Helligkeit dieser Phänomene variiert sehr, das Anfertigen einer Serie mit verschiedenen Belichtungszeiten ist empfehlenswert. Auch Sonnenuntergänge mit gelegentlich auftretendem Abendrot sind sehr schöne Fotomotive. Mit etwas Glück gelingt das Anfertigen einer Mond-/Sonnenunter-/aufgangsaufnahme mit einer entsprechenden Kulisse wie einem Kirchturm oder einem markanten Bauwerk im Vordergrund.

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