Das Fernrohr als Teleobjektiv
Das Fernrohr als Teleobjektiv:
Bisher wurde nur die Palette der „normalen“ Kameraobjektive vom Weitwinkel-
bis zum Teleobjektiv genutzt. Schnell wird erkannt, daß sich die
geringbrennweitigen Objektive hervorragend zur Fotografie von Sternbildern
eignen, aber einzelne Objekte wie Sternhaufen, Galaxien oder gar der Mond
nur sehr klein abgebildet werden. Warum sollte also nicht das teuer erworbene
Fernrohr als langbrennweitiges Teleobjektiv genutzt werden? Mit mehr Brennweite
können wir kleine Objekte auf dem Bild größer und mit mehr
Details abbilden, nur steigen dabei auch die Anforderungen an Stativ, Montierung
und Nachführung.
Das Fernrohr als Teleobjektiv
Im Gegensatz zu den üblichen Objektiven hat das Fernrohr keine Fokussiereinheit mit einer Markierung, wo auf „unendlich“ fokussiert ist, es muß direkt auf die Mattscheibe scharfgestellt werden. Ein weiterer Punkt ist die Arbeitsblende des Fernrohrs. Objektive haben einen Blendenring, wo die gewünschte Blendenstufe eingestellt werden kann, Fernrohre nutzen als Blende die Eintrittsöffnung, also den Linsen- oder Spiegeldurchmesser der Optik. Die Blende wird berechnet aus dem Verhältnis Öffnung/Brennweite. Eine Optik mit einer Eintrittsöffnung von 200mm und einer Brennweite von 2000mm hat das Verhältnis 200/2000, oder nach dem Kürzen 1/10. Die Arbeitsblende beträgt also zehn.
Andromedagalaxie (M31) mit Begleitgalaxien M32 und M110
152mm/797mm Newton-Teleskop, Blende 5,2, Scotch Chrome 800/3200P, entwickelt
auf 3200ASA, Belichtungszeit 11 Minuten, Sauerland
Kameraanschluß:
An fast alle Fernrohre lassen sich Kameras befestigen, und viele Fernrohrhersteller
legen den Teleskopen gleich ab Werk einen genormten Kameraanschlußadapter
bei oder versehen den Okularauszug direkt mit einem üblichen Fotoanschluß.
Der gängigste Anschluß ist das sogenannte T2-System, eine M42
Schraubgewinde mit der Steigung 0,75mm. Von diesem T2-Anschluß gibt
es zu fast allen Kameras entsprechende Bajonett- oder Schraubadapter, die
im Fernrohr- oder Fotohandel erhältlich sind. Größere Unterschiede
gibt es allerdings bei den Fernrohrseitiges Anschlüssen. Manche Hersteller
versehen den Okularauszug direkt mit einem T2-Gewinde, bei größeren
Optiken kommen sogar noch größere Gewindedurchmesser vor, und
bei den Billigherstellern muß man sich mit einem Steckadapter begnügen,
der anstelle des Okulars in den Okularauszug reingesteckt wird. Wegen der
Anschlußvielfalt wenden Sie sich auch am Besten an den Fernrohrverkäufer.
Eine stabile Verbindung Fernrohr-Kamera ist bei Langzeitbelichtungen
äußerst wichtig. Falls während der Belichtung etwas in
Bewegung kommen sollte, merken sie weder im Leitrohr noch bei einem Off-Axis-Guider
eine Veränderung, und während der restlichen Belichtungszeit
sind sie noch immer im Glauben, alles sei in Ordnung... Wegen der Stabilität
sind Schraubanschlüsse entsprechenden Stecksystemen meisten überlegen.
Bei der Fotografie durch das Fernrohr können nur Spiegelreflexkamera
genutzt werden! Die kleinen Sucherkameras nutzen zum Durchschauen eine
zusätzliche Optik, die nicht mit dem Lichtweg der fotografischen Optik
übereinstimmt. Es ist mit einer Sucherkamera kaum möglich, die
gewünschten Deep-Sky-Objekte ins Gesichtsfeld zu bringen, eine genaue
Fokussierung ist fast unmöglich oder nur sehr aufwendig zu realisieren.
Fokussierung:
Nachdem nun die Kamera am Fernrohr angeschlossen wurde, suchen manche
vergeblich die „Unendlich-Markierung“ am Fokussiersystem. Wegen der vielen
unterschiedlichen Kameraanschlußmöglichkeiten ist solch eine
Markierung auch unsinnig. Die einfachste Art ist das manuelle Verstellen
der Fokussierung, bis ein mittelheller Stern punktförmig auf der Mattscheibe
abgebildet wird. Ist das abgeschlossen, wackeln Sie hinter dem Kameraeinblick
ein wenig den Kopf hin und her, die Mattierung der Mattscheibe darf sich
gegenüber des zu fokussierenden Sterns nicht bewegen. Zum Fokussieren
sind mittelhelle Sterne am besten geeignet, zu helle Sterne wabern durch
das Seeing immer ein wenig hin und her und erschweren die genaue Bestimmung
des Brennpunktes. Je näher sie an den genauen Fokus gelangen, um so
mehr schwächere Sterne werden auch im Gesichtsfeld sichtbar. Etwas
genauer funktioniert das Fokussieren mit Hilfe einer nachvergrößernden
Sucherlupe, die Mattscheibe wird etwas vergrößert, und unscharfe
Sterne fallen schneller auf. Die Benutzung eines Winkelsuchers ohne Nachvergrößerung
kann zu Schwierigkeiten führen, denn durch leichtes Verkippen des
Winkelsuchers verändert sich dessen Brennpunkt, und die Sterne auf
der Mattscheibe erscheinen plötzlich unscharf. Derartige nachvergrößernde
Fokussierhilfen sollten spielfrei befestigt sein, um nicht durch eigene
Ungenauigkeiten das Fokussieren zu erschweren. Durch die scharfen
Begrenzung und der punktförmigen Abbildung eignen sich Sterne besonders
zum Scharfstellen, Deep-Sky-Objekte sehen meistens etwas verwaschen aus
und erschweren das Fokussieren erheblich.
Kugelsternhaufen M13 im Sternbild Herkules
152mm/797mm Newton-Teleskop, Blende 5,2, Scotch Chrome 400, Belichtungszeit
10 Minuten, Gruiten bei Düsseldorf
Kontrolle der Nachführung:
Die teilweise erhebliche Brennweite bei der Astrofotografie durch das
Fernrohr stellt natürlich auch wesentlich höhere Anforderungen
an die Montierung und deren Nachführgenauigkeit. Beobachten wir einen
Stern durch das Fernrohr mit einem Fadenkreuzokular, stellen wir fest,
daß der Stern sich langsam aus der Mitte des Fadenkreuzes rausbewegt,
vielleicht pendelt er auch langsam hin und her. Kurzum, nahezu keine Montierung
garantiert eine perfekte Nachführung, und es bedarf der manuellen
Korrektur, damit der Stern auf dem Foto auch immer die gleiche Filmstelle
belichtet. Der Fotograf benötigt also während der Belichtung
die Möglichkeit, einen Stern zu beobachten, den er durch manuelles
Eingreifen in der Nachführgeschwindigkeit an einer Stelle behält.
Er benötigt eine zusätzliche Optik auf der gleichen Montierung
zur Beobachtung seines Leitsterns.
Dazu kann er beispielsweise ein zweites Fernrohr neben das bereits
vorhandene für die Fotografie genutzte Teleskop befestigen. Als Okular
wird ein spezielles Fadenkreuzokular eingesetzt, womit der Beobachter neben
den Sternen auch noch ein möglichst beleuchtetes Fadenkreuzsystem
sieht. Der Stern wird an einer markanten Stelle des Fadenkreuzes eingestellt,
und durch den Referenzpunkt wird die Bewegung des Leitsterns deutlich sichtbar.
Die Befestigung des Leitrohrs muß sehr stabil sein, es darf sich
in keinem Fall gegenüber dem fotografischen Teleskop bewegen, sonst
wird fälschlicherweise nachkorrigiert. Als Alternative kann das Leitrohr
auch auf der Gegengewichtsstange der Montierung befestigt werden, wodurch
jedoch der Abstand zwischen den beiden Teleskopen vergrößert
wird, und mögliche Verstellungen/Verbiegungen können schneller
auftreten. Das Befestigen des Leitrohrs sollte immer nur als Notlösung
genutzt werden, bei Gewichtsproblemen (Fluggepäck!) könnte beispielsweise
das Leitrohr auch als Gegengewicht eingesetzt werden. Vorsicht ist bei
manchen Montierungen geboten, wo bei Bewegungen des Fernrohrs in der Deklination
die Gegengewichtsstange nicht mitgedreht wird, ebenso sollte auch bei anschraubbaren
Gegengewichtsstangen auf festen Halt geachtet werden muß. Solche
Montierungen sind nicht oder nur eingeschränkt zur Befestigung des
Leitrohrs auf der Gegengewichtsstange geeignet.
Eine weitere sehr verbreitete Möglichkeit ist das Ansetzen eines
sogenannten Off-Axis-Guiders zwischen Hauptoptik und Kamera. Durch ein
kleines Prisma am Bildrand wird ein Stern seitlich rausgelenkt und kann
mit einem Fadenkreuzokular verfolgt werden. Nachteilig ist das sehr kleine
Gesichtsfeld, welches durch das kleine Prisma eingeschränkt wird.
Manche Off-Axis-Guider können Prisma und Okular um etwa 120 Grad um
die optische Achse des Teleskops schwenken, um mehr Leitsterne zur Auswahl
zu haben, aber trotzdem ist oft die Auswahl ausreichend heller Sterne erschütternd
gering. Da der Off-Axis-Guider auch ein paar Zentimeter Lichtweg benötigt,
kann er nicht an allen Teleskopen eingesetzt werden, manche Newton-Teleskope
sind so knapp bemessen, daß ein Anbringen eines Off-Axis-Guiders
mit einigen Umbauaktionen des Fernrohrs verbunden ist oder gar nicht ermöglicht
wird.
Off-Axis-Guider mit Fadenkreuzokular zwischen Fernrohr und Kamera
Die Nachführbrennweite, egal ob mit Leitrohr oder Off-Axis-Guider, sollte mindestens der fotografischen Brennweite oder mehr entsprechen, um auch die erforderliche Nachführgenauigkeit zu gewährleisten.
Leitrohr und Off-Axis-Guider im Vergleich:
| Off-Axis-Guider: | Leitrohr: |
| - Geringes Gewicht | - Viel zusätzliches Gewicht, Belastung der Montierung |
| - Nutzt die volle Öffnung des Fernrohrs | - Leitrohre haben oft nur geringe Öffnung |
| - eingeschränkte Leitsternauswahl | - größere Bewegungsfreiheit, daher mehr Leitsterne |
| - Prisma kann Abschattungen erzeugen | - zusätzliches Fernrohr |
| - zusätzlicher Lichtweg erforderlich | - stabile Verbindung Leitrohr/Astrokamera erforderlich |
Ob jemand mit einem Off-Axis-Guider oder einem Leitrohr arbeiten möchte,
muß jeder für sich selbst entscheiden. Die Vor- und Nachteile
der beiden Systeme halten sich in etwa die Waage.
Aufnahmeverfahren:
Sie möchten eine der wenigen Neumondnächte mit wolkenfreiem
Himmel nutzen und fahren zu ihrem dunklen Beobachtungsplatz. Bei Ihrer
Ankunft ist es kurz vor Sonnenuntergang, und Sie können noch in aller
Ruhe und ohne Hast währende der langsam einsetzenden Dämmerung
die Ausrüstung aufbauen. Als erstes holen Sie das Fernrohr aus dem
warmen Auto, damit es sich langsam auf die Umgebungstemperatur abkühlen
kann. Sie bauen die Montierung auf, verkabeln alles und befestigen Fernrohr
und Leitrohr. Es wird langsam dunkel, und der Film wird in die Kamera eingelegt.
Anschließend wird die Montierung eingenordet, was durch den Polsucher
eine Sache von wenigen Minuten ist. Die Kamera wird am Teleskop befestigt,
an einem hellen Stern fokussieren Sie grob und richten das Sucherfernrohr
auf die Aufnahmeoptik aus. Ein mittelheller Stern wird dann auf der Mattscheibe
eingestellt, und Sie fokussieren die Kamera. Inzwischen hat sich die Optik
der Umgebungstemperatur angeglichen. Anschließend richten Sie das
Teleskop auf das zu fotografierende Objekt aus. Im Leitrohr wird ein Leitstern
in die Mitte des Fadenkreuzes gebracht, nochmals schauen sie im Kamerasucher
nach der richtigen Lage des Objektes. Nun halten sie einen Hut vor die
Öffnung der Hauptoptik und lösen den Verschluß. Zum letzten
Mal kontrollieren Sie die einwandfreie Lage des Leitsterns im Leitrohr,
gegebenenfalls korrigieren sie ein wenig nach. Dann nehmen Sie den Hut
vor der Öffnung weg, die Belichtung beginnt. Während der Aufnahme
beobachten Sie die Position des Leitsterns im Fadenkreuz, er darf sich
von seiner Position nicht wegbewegen. Versucht er es trotzdem, korrigieren
sie mit der Steuerungselektronik des Motorantriebs entsprechend nach. Am
Ende der Belichtung halten sie erneut den Hut vor die Teleskopöffnung
und beenden die Belichtung.
Hierbei wird auch deutlich, daß bei Benutzung eines Off-Axis-Guiders
der Leitstern beim Zuhalten der Aufnahmeoptik verschwindet. Hier muß
die Zeit zwischen der letzte Korrektur der Sternposition und dem Auslösen
des Kameraverschlusses möglichst gering gehalten werden. Wegen der
oftmals langen Belichtungszeiten sollte immer der gleiche Beobachtungsplatz
genutzt werden, um möglichst konstante Bedingungen zu haben. Bei Änderung
eines Parameters (Fernrohr, Standort oder Film) muß eine neue Belichtungsserie
angefertigt werden, später wird pro Objekt nur noch eine Aufnahme
angefertigt.
