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Fokussierung

Inhalt
1. Autofokus-Objektive
2. Objektive mit manueller Fokussierung
3. Die Scheinerblende
4. Bauanleitung für Linsenteleskope
5. Bauanleitung für Spiegelteleskope und Spiegelobjektive
6. Zeichnung und Foto einer Scheinerblende
7. Tipps für den Umgang mit der Scheinerblende

Die Fokussierung ist eine der schwierigsten, aber auch eine der wichtigsten Aufgaben der Astrofotografie: Je länger die Brennweite, desto genauer muss fokussiert werden. Gerade bei mittleren und langen Brennweiten genügt bereits eine minimale Verstellung der Fokussierung, und das Foto ist hoffnungslos unscharf. Feine Details von Himmelsobjekten können dann nicht wiedergegeben werden und schwache Sterne werden wegen des größeren Zerstreuungskreises mitunter nicht erfasst. In diesem Artikel beschreibe ich die Fokussierung von Kameraobjektiven mit Autofokus (AF) und manueller Fokussierung (MF). Ausserdem stelle ich eine einfache und exakte Methode zur Fokussierung von Astrofotos vor: die Scheinerblende.

Autofokus-Objektive

Autofokus-Objektive können problemlos in der Astrofotografie angewendet werden. Das Objektiv muss sich lediglich auf manuelle Fokussierung umschalten lassen.

Der Autofokus arbeitet mit Sensoren, die das einfallende Licht registrieren, die Entfernung ermitteln und das Objektiv fokussieren. In unserem Fall wird die Optik auf unendlich fokussiert. Damit der Sensor in der Astrofotografie funktioniert, muss sich der Stern bzw. Planet direkt über einem Sensor, idealerweise dem in der Bildmitte, befinden. Die Positionierung erfordert ein wenig Übung.

Die Autofokus-Sensoren moderner Kameras sind empfindlich genug, um den Mond (auch die schmale Sichel), die Sonne mit entsprechendem Filter, Planeten und ab mittleren Brennweiten sehr helle Sterne zu erfassen und zu fokussieren. Man braucht das Objekt also nur über dem Sensor zu positionieren, fokussieren und mit Kabel- oder Selbstauslöser die Belichtung starten.

Soll sich das fokussierte Objekt nicht in der Bildmitte befinden, bedarf es eines Tricks: Es wird zunächst wie oben beschrieben fokussiert. Dann wird das Objektiv von Autofokus auf manuelle Fokussierung umgeschaltet und auf den gewünschten Himmelsausschnitt geschwenkt. Der Fokussier- und ggf. Zoom-Ring des Objektivs dürfen jetzt natürlich nicht mehr verstellt werden, da sich sonst der Fokus verändert. Am besten berührt man nach dem Umschalten das Objektiv nicht mehr. Auf diese Weise lassen sich auch Motive mit Autofokus fotografieren, wenn sich kein hinreichend heller Stern zur Fokussierung in unmittelbarer Nähe befindet.

Grundsätzlich lassen sich AF-Objektive auch manuell fokussieren. Das ist jedoch nicht einfach, da die Fokussier- und Zoom-Ringe im MF-Modus häufig extrem schmal und leichgängig sind und der Fokus somit nur schwer zu finden ist. Die unten beschriebene Scheinerblende lässt sich aus dem gleichen Grund nur schwer anwenden: Sobald man die Blende entfernt, betsteht die Gefahr, dass sich der Fokus verstellt. Bei festbrennweitigen AF-Objektiven lässt sich die Scheinerblende an der Gegenlichtblende des Objektivs gut anwenden.

Bei AF-Objektiven empfielt sich also grundsätzlich die Anwendung des Autofokus.

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Objektive mit manueller Fokussierung

Objektive, die manuell fokussiert werden, haben am Fokussier-Ring eine Entfernungsskala. Für die Astrofotografie muss die Entfernung auf unendlich gestellt werden. Die Unendlich-Einstellung ist auf MF-Objektiven durch ein Symbol gekennzeichnet, das wie eine liegende "8" aussieht.

Zur Fokussierung wird die Markierung an der Entfernungsskala auf die Mitte des Unendlich-Symbols gedreht, sie zeigt also auf die dünnste Stelle der liegenden "8". Diese markierung ist bei MF-Objektiven meiner Erfahrung nach meistens, aber leider nicht immer, korrekt eingezeichnet. Die Richtigkeit dieser Markierung kann man überprüfen, indem man den Fokussier-Ring auf unendlich stellt und den Mond fotografiert. Die Markierung ist an der richtigen Stelle, wenn der Mond auf dem Foto exakt fokussiert ist.

Man kann ein MF-Objektiv also einfach fokussieren, ohne durch den Sucher schauen zu müssen. Bei einer fehlerhaften Unendlich-Marke ist die Fokussierung komplizierter: Der Mond muss beim Blick durch den Sucher fokussiert werden. Bei mittleren und langen Brennweiten kann die unten ausführlich beschriebene Scheinerblende zu Hilfe genommen werden. Ist der exakte Fokus gefunden, kann man am Objektiv mit einem möglichst dünnen, weissen Stift, oder einer anderen Farbe bei hellen Objektiven, eine neue Markierung anbringen. Nun kann wieder einfach mit der Entfernungsskala fokussiert werden.

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Die Scheinerblende

Die Scheinerblende, auch Hartmannblende genannt, ist eine einfache, exakte und nahezu kostenlose Methode zur Fokussierung von Astrofotos. Sie eignet sich besonders gut für mittlere und lange Teleobjektive und Teleskope. Der Vorteil der Scheinerblende ist, dass im Gegensatz zu anderen Fokussier-Techniken keine Sterne benötigt werden.

Das Prinzip ist einfach: Durch eine Blende mit zwei Löchern, die vor das Objektiv bzw. Fernrohr gesetzt wird, erscheint beim Blick durch den Sucher ein Doppelbild des Zielobjektes. Bei exakter Fokussierung ist das Doppelbild verschwunden und das Bild erscheint kristallklar. Die Großaufnahmen des Mondes in meiner Fotogalerie wurden mit der Scheinerblende fokussiert.

So sieht der Mond durch eine Scheinerblende mit zwei Löchern aus, wenn die Fokussierung noch nicht erfolgt ist:

Mond durch eine Scheinerblende

Ein Stern erscheint zunächst als zwei einzelne, dunkle Scheiben, die sich mit zunehmender Nähe zum Fokus verkleinern und heller werden, bevor sie sich zu einem Lichtpunkt vereinen. Für schwache Sterne reicht die durch die Löcher einfallende Lichtmenge unter Umständen nicht aus, um eine sichere Fokussierung durchzuführen. In diesem Fall muss man einen helleren Stern zur Fokussierung suchen und danach auf den gewünschten Ausschnitt zurückschwenken.

Sollte das Bild im Sucher mit zwei Löchern zu lichtschwach sein, kann man auch eine Blende mit drei Löchern basteln. Hierbei müssen die Linien, auf denen die Löcher für den Lichteinfall aufgetragen werden (siehe unten), einen Abstand von 120 Grad zueinander haben. Die sonstige Vorgehensweise ist analog zu den Anleitungen unten.

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Bauanleitung für Linsenteleskope

Auf einen Pappkreis, der den gleichen Durchmesser wie der Aussendurchmesser der Optik an der Stelle hat, an der die Blende aufgesetzt werden soll, zeichnet man eine Linie, die durch den Mittelpunkt geht und den Kreis in zwei Hälften teilt. An den Kreis müssen Klebelaschen für den später hinzukommenden Befestigungsring angebracht sein.

Auf die Linie malt man zwei Kreise, die einem Viertel des Linsendurchmessers entsprechen, die Kreismittelpunkte liegen hierbei auf der Linie. Die Mittelpunkte der Kreise sollen sich nahe der Mitte zwischen Linsenmittelpunkt und -rand befinden. Diese Kreise werden ausgeschnitten, durch sie gelangt während der Fokussierung Licht.

Jetzt muss man die Blende nur noch mit einem Pappring versehen, um sie spielfrei auf die Optik aufsetzen zu können. Fertig.

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Bauanleitung für Spiegelteleskope und Spiegelobjektive

Auf einen Pappkreis, der den gleichen Durchmesser wie der Aussendurchmesser der Optik an der Stelle hat, an der die Blende aufgesetzt werden soll, zeichnet man eine Linie, die durch den Mittelpunkt geht und den Kreis in zwei Hälften teilt. An den Kreis müssen Klebelaschen für den später hinzukommenden Befestigungsring angebracht sein.

Nun werden Position und Durchmesser des Fangspiegels und des Aussenrandes des Hauptspiegels auf den Pappkreis übertragen. Die Löcher für den Lichteinfall müssen mit ihrem Mittelpunkt auf der Linie und sich genau gegenüber liegen. In diesem Fall liegt deren Zentrum auf der Mitte zwischen Fangspiegelrand und Aussenkante des Spiegels (siehe Zeichnung unten).

Wegen der großen Fangspiegel ist es oft nicht möglich, Löcher mit einem Viertel des Hauptspiegeldurchmessers einzubauen. Dies stellt meiner Erfahrung nach kein Problem dar, die Bilder erscheinen beim Blick durch den Sucher lediglich etwas dunkler.

Jetzt nur noch den Pappring zur spielfreien Befestigung der Blende auf der Optik anbringen und die Scheinerblende ist fertig.

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Zeichnung und Foto einer Scheinerblende:

Scheinerblende

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Tipps für den Umgang mit der Scheinerblende:

  • Bei Geräten mit Aussendurchmessern bis etwa 20 Zentimeter haben sich die Pappen bewährt, die an den Rückseiten von Schreibblöcken befestigt sind.

  • Es ist wichtig, dass man bei der Fokussierung genau senkrecht und nicht schräg in den Sucher schaut, da sonst das Ergebnis verfälscht wird ("Strahlengang des Auges in Verlängerung des Strahlenganges der Kamera").

  • Kurz vor der exakten Fokussierung kann man die Doppelbilder oft nicht mehr visuell trennen. Hier ist der exakte Fokus gefunden, wenn das Bild kristallklar erscheint. Bereits bei geringster Defokussierung erscheint das Bild flau.

  • Mit der Scheinerblende kann man auch den Fokus zwischen mehreren Aufnahmen leicht überprüfen, ohne die Kamera vom Teleskop entfernen zu müssen: einfach aufsetzen und das Bild im Sucher begutachten (bei Sternaufnahmen notfalls auf einen hellen Stern und Planeten schwenken).

  • Die Anwendung der Scheinerblende kann bei schmalen Fokussier-Ringen problematisch bis unmöglich werden, wenn der Ring mit aufgesetzter Scheinerblende nur schwer gegriffen werden kann. In diesem Fall sollte man auf die Entfernungsskala bzw. den Autofokus (siehe oben) zurückgreifen.

  • Die Vorgehensweise bei der Fokussierung kann man visuell beim Blick durch ein Okular üben, hier funktioniert die Fokussierung mit der Scheinerblende auch.

Nicht vergessen: Vor Beginn der Aufnahme die Scheinerblende entfernen!

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