Polarlicht: Fotografie - Dr. Christian Pinter - Astronomische Beobachtungstipps

So kürte die Geschichte schließlich den Deutschen Martin Brendel zum ersten, dem die Fotografie des Polarlichts gelang - am 5. Jänner 1892 in der Bucht des norwegischen Bossekop.

(Foto links)

Meine Erfahrungen gründen beim Polarlicht also noch auf der analogen Fotografie, ergänzt mit dem, was ich in den letzten 25 Jahren über die digitale Himmelsfotografie mit und ohne Teleskop gelernt habe. Zusätzlich zu den Tipps übers Sehen der Aurora gestatte ich mir die folgenden Empfehlungen für die Spiegelreflexkamera.

Bei digitalen Spiegelreflexkameras wählt man am ehesten ein möglichst lichtstarkes Weitwinkelobjektiv (11 bis 28 mm Brennweite), da das Polarlicht recht ausgedehnt ist. Gelegentlich lohnt der Einsatz eines Fischauge-Objektivs. Will man ruhende Details im Polarlicht festhalten, könnte man das mit einem lichtstarken Normalobjektiv (Blende 2.0) versuchen.

Scharf gestellt wird manuell, denn der Autofokus wäre ohne klare Strukturen schnell irritiert. Der "Unendlichkeitsanschlag" am Objektiv wird oft nicht stimmen. Ferne künstliche Lichter in Horizontnähe oder ferne angestrahlte Gebäude helfen beim Fokussieren. Man bringt sie auf den Kameramonitor und vergrößert ihr Bild dort 5- oder 10fach. Mit Ultraweitwinkel-Objektiven (z.B. 11 bis 16 mm Brennweite) erscheinen solche Objekte allerdings bloß in mickriger Größe.

Stehen helle Planeten am Himmel (vor allem Venus, Jupiter und eventuell Mars), kann man auch eine Bahtinov-Maske zum Scharfstellen vor das Weitwinkelobjektiv setzen. Der Planet erzeugt dann ein Beugungsmuster mit drei Strahlen links und ebenso vielen rechts. Der mittlere Strahl steht bei exakter Fokussierung exakt zwischen den beiden anderen. Nach dem Fokussieren nimmt man die Maske vorsichtig wieder ab.

Empfehlenswert ist, die geschossenen Aufnahmen von Zeit zu Zeit auf korrekte Fokussierung zu überprüfen - am Kameramonitor und mit möglichst hoher Vergrößerung.

Die Belichtungszeit liegt, je nach Helligkeit des Polarlichts, der ISO-Einstellung und der Blende zwischen etwa 5 und 25 Sekunden. Dazu wählt man den Modus M ("manuell").

Bei den längeren Belichtungszeiten geraten Sterne, der Erdrotation wegen, zu kleinen Strichen. Am einfachsten friert man die Erdrotation ein, falls man den Polarstern ins Bildzentrum rücken kann. Seine Höhe über dem mathematischen Nordhorizont entspricht fast genau der geografischen Breite des Beobachtungsorts: Wien rund 48  Grad, Tromsö rund 70 Grad.

Bei längerer Belichtung treten die Farben kräftiger hervor. Belichtet man zu lange, "brennt" das Grün des Phänomens aus und gerät zu einer hellen weißen Fläche. Außerdem werden dynamisch bewegte Details, z.B. Polarlichtstrahlen, mit zunehmender Belichtungszeit verwischt.

Der Weißabgleich wird meist auf "Tageslicht" eingestellt, auch "automatisch" mag passen. Allerdings: Anders als das Tageslicht sendet die Aurora kein kontinuierliches Spektrum aus. Die exakte Farbwiedergabe wird eher davon abhängen, wie der Bildsensor mit den Hauptemissionen bei 558 (grün), 630 (rot) und eventuell 428 (blau) nm umgeht. Die Farbsättigung hängt außerdem von der korrekten Belichtung ab und sinkt mit dem ISO-Wert.

Ich empfehle, Fotos sowohl im RAW- als auch im jpg-Format zu speichern. So bleibt man am flexibelsten. Beim jpg wählt man natürlich beste Auflösung und beste Qualität: Die Komprimierung muss möglichst gering sein.

Das Bildrauschen nimmt mit höherer ISO-Zahl, längerer Belichtungszeit und steigender Kameratemperatur zu. Oft findet man zudem etliche dunkle "tote" Pixel und helle "heiße" Pixel" am Bild. Letztere sind gern rein rot oder rein blau und stören den Eindruck stark.

Wer will, kann Pixelfehler und Sensorrauschen mit der kamerainternen Rauschunterdrückung reduzieren. Die braucht allerdings ebenso lang wie die Belichtung selbst, weil dazu automatisch ein Dunkelbild mit den selben Einstellungen angefertigt wird - mit geschlossenem Verschluss. Diese zweite Aufnahme wird dann gleich von der ersten abgezogen.

Speichert man im RAW-Format, lassen sich zumindest die Pixelfehler mit einer Software wie RawTherapee auch noch bei der anschließenden Bildbearbeitung entfernen, ganz einfach per Mausclick.

Das geschieht mit der selben Belichtungszeit, ISO-Einstellung und Kameratemperatur wie bei den Nordlichtfotos. Und natürlich ebenfalls im RAW-Format. Beim Wiederabnehmen des Objektivdeckels sollte man unbedingt die Fokussierung überprüfen; die könnte sich durch die Manipulation am Objektiv verstellt haben.

Das Dunkelbild ist zu wiederholen, sobald man Belichtungszeit oder Empfindlichkeit ändert. Auch sonst ist ab und dann ein neues Dunkelbild nötig, weil man die Temperatur von DSLR-Kameras nicht kontrollieren kann. Alle Parameter werden automatisch als EXIF-Daten in der Fotodatei mitgespeichert.

Man sollte nach Möglichkeit nicht eines, sondern gleich mehrere Dunkelbilder mit den selben Einstellungen schießen. In einen gemeinsamen Ordner kopiert, erstellt Rawtherapee dann eine Art Master-Dunkelbild (Automatische Auswahl aktivieren) mit noch geringerem Rauschen.

Kopiert man überhaupt alle vorhandenen Dunkelbilder in einen gemeinsamen Ordner, soll die Software sogar selbst die passendsten heraus picken können - so steht es jedenfalls hier in der online-Dokumentation! Falls dies wirklich klappt, ließe sich eine ganze, dicke Dunkelbild-Bibliothek anlegen.

Es bleibt in jedem Fall noch ein zufallsbedingtes, stochastisches Rauschen, vor allem bei hohen ISO-Werten. Ihm ließe sich nur mit dem Stacking mehrerer Aufnahmen zu Leibe rücken. Da sich das Polarlicht bewegt, scheidet diese Option aber aus.

Auch der hochklappende Kameraspiegel einer DSLR ruft Erschütterungen hervor - speziell bei leichten Stativen. Man erkennt sie nicht an schrägen, sondern an streng vertikalen Sternstrichen. Löst man bei aktiviertem Live View aus, fällt zumindest diese Bewegung weg. Allerdings erwärmt der nun helle Monitor die Kamera, was zu verstärktem Bildrauschen führt.

Alternativ kann man die Spiegelvorauslösung aktivieren. Dann muss man am Fernauslöser zweimal pro Aufnahme drücken.

Gerade Weitwinkelobjektive tendieren zum Vignettieren. Die Bildecken werden weniger ausgeleuchtet als der Rest des Felds. Manche Kamerahersteller bieten für ihre Originalobjektive eine Art "Anti-Vignettierungsfunktion" im Einstellungsmenü an: Bei meiner Canon bleibt der resultiere Effekt allerdings subtil. In der Deep-Sky-Fotografie bekämpft man die Vignettierung mit Flatframes, bei RawTherapee Weißbild genannt.

Um ein Weißbild zu erstellen, fotografiert man eine gleichmäßig ausgeleuchtete helle Fläche - mit dem selben Objektiv, der selben Brennweite, der selben Schärfeneinstellung und der selben Blende wie bei den entsprechenden Nordlichtfotos. Dieses Weißbild wird von genannter Software dann in die Bildberechnung mit einbezogen. Das Ergebnis sind Bilder mit deutlich weniger Vignettierung.

Dieser Störenfried bleibt selbstverständlich aus- bzw. abgeschaltet.

Der Akku in der Kamera sollte vorweg voll aufgeladen sein, damit er lange Belichtungszeiten und den eventuell aktivierten Live View durchsteht. Niedrige Temperaturen reduzieren die Akkuleistung noch. Ein Reserveakku empfiehlt sich jedenfalls.

Hübschere Fotos erhält man, wenn man irdische Objekte (Bäume, schneebedeckte Landschaften, Gewässer ...) mit ins Bild rückt. Es sollten aber keine grellen Lichter ins Bildfeld geraten, weil diese zu störenden Reflexionen führen und von Weitwinkeloptiken am Bildrand auch noch unnatürlich verzerrt werden.

• Testen der Ausrüstung
  

Die braucht man spätestens beim Objektivwechsel oder beim Anstöpseln des Fernauslösers. Sie hilft auch, um nach verlorenen Utensilien (z.B. Objektivdeckel) zu suchen.

Zum Scharfstellen am Kameramonitor - und das ist ein wirklich entscheidender Vorgang bei der Nordlichtfotografie - benötigen etliche Menschen eine Lesebrille bzw. Lesehilfe. Nach meiner Erfahrung muss diese so gut passen, dass man damit z.B. auch das Kleingedruckte auf einer Tiefkühlpackung lesen könnte.

Mondlicht hellt den Himmel auf. Sollte der Mond am Firmament stehen, wird man ihn nach Möglichkeit weit außerhalb des Bildfelds lassen. Ansonsten gerät er am Foto zu einem stark überbelichteten und deshalb riesigen, weißen Batzen. Sein Licht spiegelt sich außerdem zwischen den einzelnen Linsen des Objektivs und beschert uns unschöne Reflexionen. Mondlicht beleuchtet allerdings auch die Landschaft, was günstig für die Bildkomposition sein kann.

Bei digitalen Kompaktkameras bleibt vieles Glückssache. Man wird wenigstens versuchen, ähnliche Einstellungen wie oben vorzunehmen.

Nachts lässt sich vorab prüfen, wie die Kompaktkamera bezüglich Belichtungszeit und Fokussierung im "Nachtmodus" bzw. im "Landschaftsmodus" verfährt. So findet man auch heraus, ab welchem ISO-Wert das Bildrauschen unerträglich wird.