Astro Filter: Nachts Sterne mit modifizierten Kameras fotografieren

Die Infrarot Fotografie zeigt bekanntlich vertraute Landschaften in einem abstrakten, künstlerischen und neuen Licht. Bei der Astro- oder Sternfotografie geht es aber eher darum, die Objekte möglichst “natürlich” abzubilden, so wie wir sie auch sehen. Das ist vor allem für Nachtlandschaften wichtig, bei denen auch noch ein spannender Vordergrund zu fotografieren ist.

Vorteile einer Astromodifizierten Kamera

Moderne Digitalkameras haben eine hervorragende Empfindlichkeit bei gleichzeitig gutem Rauschverhalten und hohem Dynamikumfang. Ja man kann sogar schon mit dem Smartphone den Sternenhimmel in akzeptabler Qualität festhalten. Also was um alles in der Welt gibt es bei dieser Art der Fotografie noch weiter zu verbessern? Um diese Fragen zu beantworten, müssen wir über die Bereiche des Spektrums reden, die wir mit einer normalen Kamera nicht mehr sehen können.

Was ist H-Alpha Strahlung?

Ein leuchtendes Objekt sendet Licht aus. Das kann eine Kerze, eine LED Lampe oder ein Stern sein. Das Licht ist aber nicht gleich: Es unterscheidet sich je nach Lichtquelle in seinem Spektrum – einfach gesagt in der Verteilung der Farben. Was wir als weißes Licht wahrnehmen ist in Wahrheit eine Mischung aus allen Spektralfarben. Wie ein Spektrum aussieht, also welche Farben darin vorkommen, hängt unter anderem von der Zusammensetzung der Lichtquelle auf Teilchenebene ab. Das mit Abstand häufigste Atom im Universum ist Wasserstoff (Formelzeichen H) und nun wird es wieder interessant.

Wenn Wasserstoff angeregt wird (z.B. durch Hitze oder Strahlung), sendet es Licht aus. Aber kein weißes Licht, sondern ganz diskrete Wellenlängen (also Farben). Die stärkste Wellenlänge ist die sogenannte H-Alpha Strahlung – sie hat eine Wellenlänge von genau 656,28 Nanometern (nm). Diese Wellenlänge korrespondiert mit einem tiefen Rot in dem von uns sichtbaren Spektrum. Während wir diese Wellenlänge mit unseren Augen gerade noch sehen können, fällt das den meisten Digitalkameras leider schwer.

Astrofotografie mit einer Normalen Kamera

Je nach Hersteller und Modell liegt die H-Alpha Empfindlichkeit einer Digitalkamera nur zwischen 10 und 30 %, typischerweise um 15 %. Das macht diese Spektralbereiche in der sowieso schon sehr dunklen Nacht praktisch unsichtbar. Schuld daran ist der UV/IR Sperrfilter (auch Hotmirror genannt), welcher von den Herstellern direkt vor dem Sensor installiert wird. Dieser ist nötig, um tagsüber eine gute Farbwiedergabe zu gewährleisten, ist aber für den Astrofotografen genauso ein Dorn im Auge wie für den Infrarotfotografen. Deswegen wird der Sperrfilter bei einer Astromodifikation ausgebaut und durch einen Filter ersetzt, der die H-Alpha Strahlung passieren lässt.

Astromodifizierte Kamera vs. Normale Kamera

Auch wenn der Anteil von Wasserstoff im Universum sehr groß ist, so ist die Verteilung nicht gleichmäßig. Es gibt Objekte im Nachthimmel, die einen sehr geringen Anteil an H-Alpha Strahlung abgeben und es gibt Objekte, die fast ausschließlich in diesem Bereich abstrahlen (z.B. einige Nebel). Eine erhöhte H-Alpha Empfindlichkeit macht diese Bereiche auf den Bildern überhaupt erst sichtbar, was zu einem viel interessanteren und “farbenfroheren” Bild führt. Was durch einen Umbau allerdings nicht wesentlich verbessert wird, ist die Grundempfindlichkeit der Kamera. Obwohl theoretisch mehr Licht auf den Sensor gelangt, fällt der tatsächliche Helligkeitsgewinn in den Bereich unter 1/3 EV.

Welche Kamera eignet sich am besten für einen Astroumbau

Wie auch für einen Infrarot Umbau gilt bei einem Astroumbau: Die Sensoren aller Hersteller sind praktisch identisch was ihre Empfindlichkeit im H-Alpha Spektralbereich angeht. Wesentlich interessanter und wichtiger ist das Rauschverhalten und der Dynamikumfang des Sensors – schließlich fotografieren wir in sehr dunklen Lichtverhältnissen mit hohen ISO Werten. Das ist keine große Herausforderung für alle Kameras, die seit Mitte der 2010er Jahre auf den Markt gekommen sind. Noch ältere Kameras werden sich leider in dieser Disziplin schwer tun. Also kurz gesagt: Jede halbwegs moderne Kamera eignet sich für einen Astroumbau.

Eine technische Einschränkung gibt es jedoch, weshalb nicht alle Kameras aus der Preisliste auch im Shop für den Astroumbau zur Verfügung stehen. Es gibt Kameras, die intern eine Infrarot LED verbaut haben, oft ist dies Teil des Verschlussmechanismus. Das Streulicht dieser LEDs stört das Bild bei einer Nachtaufnahme und macht es im schlimmsten Fall unbrauchbar. Dieses Problem betrifft z.B. alle Sony Alpha 7 Kameras der 2. Generation, weshalb sie nicht für einen Astroumbau auswählbar sind.