Was mich gerade beschäftigt



Die Sonne ist sehr träge und so ruht die Funkerei im Moment (die Wellenausbreitung ist u.a. abhängig vom 11-Jahreszyklus der Sonnenaktivität). Statt dessen beschäftige ich mich seit einiger Zeit mit Low-Light und Astrofotografie. Das Fotografieren der Sonne mit (zu wenigen) Sonnenflecken im Weißlicht oder der Sonnenoberfläche in der sog. H-alpha-Wellenlänge sind zur Zeit Thema. Die Milchstraße, leuchtende Nachtwolken oder das Aufblitzen von Iridiumsatelliten sind auch schön zu fotografieren ! Sobald wieder mehr Sonnenflecken zu sehen sind geht die Funkerei wieder los !


Heute am 06.05.2020 kam es mir in den Sinn einen Planeten zu fotografieren ... bei Tageslicht. Zur Auswahl hatte ich Merkur und die Venus. Merkur stand mir viel zu dicht an der Sonne, ich wollte meine Kamera nicht gefährden. Die Venus stand zur Zeit der Aufnahme um 1359 Uhr in der Richtung 135° mit 58° über dem Horizont. Die Herausforderung lag im Auffinden des winzigen Punktes vor dem hellen, blauen Himmel. Ich richtete die Kamera (auf dem Stativ) mit Kompass und Winkelmesser aus, um die Venus dann mit Brille und Lupe auf dem Display der Kamera zu suchen und genau mittig zu positionieren. Dazu muss die Kamera schon möglichst genau auf unendlich fokussiert sein, sonst ist nichts zu sehen wie ich feststellte. Die Belichtung gestaltete sich dann vergleichsweise einfach. Daten: Einzelaunahme mit 12 MP Bridgekamera und 215 mm (entspricht 1200 mm KB), f6.5, 1/640 Sekunde, ISO 100.


Einen Tag später, am 05.05.2020 um 0437 Uhr, zeigte sich ein anderes Bild. Die Monde von links nach rechts: Ganymed, Europa, Io und Callisto. Das Foto habe ich mit meiner Super-Zoom-Kamera gemacht. Ihr Sensor-Chip ist viel kleiner. Das Foto ist deshalb sehr verrauscht, denn die Packdichte der Fotodioden auf dem 12 MP Chip ist sehr hoch, die einzelne Fotodiode ist somit sehr klein und kann dadurch viel weniger Licht "einfangen". Per Software habe ich das Foto deshalb recht stark "entrauscht". Die mechanische Brennweite von 215 mm entspricht hier 1200 mm verglichen mit Vollformat (KB). Daten: Einzelaufnahme einer 12 MP Bridgecamera, f6.5, 0,3 Sekunden bei ISO 1600.


Bei den Jupiter-Fotos wurde mir wieder einmal klar wie unterschiedlich lichtempfindlich meine Kameras doch sind. Was entscheidet über die Tauglichkeit einer Kamera für Aufnahmen bei wenig Licht ? Das Objektiv ist natürlich sehr wichtig: Wie lichtstark ist es und wie hochwertig sind die verwendeten Optiken ? Die meisten Objektive müssen um ein bis zwei Stufen abgeblendet werden, um "runde" Sterne zu erhalten. Die Qualität eines Objektivs zeigt sich erst beim Fotografieren des Sternenhimmels ! Optische Fehler sind in Landschaftsaufnahmen kaum zu sehen (stören da aber natürlich auch nicht so !). Sehr entscheidend für die Nachttauglichkeit, ist die Fähigkeit des Sensors Licht zu sammeln. Je größer jede einzelne Fotodiode auf dem Sensor ist, desto mehr Licht kann sie "einfangen". Natürlich gibt es weitere Faktoren, die zu rauscharmen Fotos führen: Die Temperatur des Sensors und seiner auswertenden Elektronik ist zum Beispiel sehr wichtig. Je kälter, desto rauschärmer das Ergebnis. Um mir deutlich zu machen wie unterschiedlich groß die Fotodioden meiner Kameras sind habe ich gerechnet:

Vollformatkamera: 35,6x23,8 mm geteilt durch 4240x2832 Pixel ergibt eine Diodengröße von 8,4 um.

APS-C Kamera: 22,3x14,9 mm geteilt durch 5184x3456 Pixel ergibt eine Diodengröße von 4,3 um.

(MFT-Sensor (besitze ich nicht): 17,3x13 geteilt durch 4592x3448 Pixel ergibt eine Diodengröße von 3,8 um.)

Bridgecamera: 6,2x4,6 mm geteilt durch 4000x3000 Pixel ergibt eine Diodengröße von 1,6 um.

Eine lichtempfindliche Kamera muss also ein günstiges Verhältnis von Sensorgröße zur Anzahl der Fotodioden haben. Deshalb kann ich mit meiner Vollformatkamera, die "nur" 12 MP hat, problemlos mit sehr hohen ISO-Werten fotografieren und erhalte immer noch sehr rauscharme Fotos. Leider fehlt mir für diese Kamera noch eine lange Brennweite. Je größer der Sensor, desto teurer werden die Objektive... Zwei Beispiele für meine Vollformatkamera: 400mm f2.8 Festbrennweite = 12000 Euro. 600mm f4.0 Festbrennweite = 14000 Euro... das sind gewichtige Gründe für kleine Sensoren oder "billigere" Zoomobjektive.

 


Am 04.05.2020 sah ich um 0440 Uhr aus dem Fenster und kam auf die Idee den Jupiter zu fotografieren... Er ist der größte Planet unseres Sonnensystems, 140000 km entfernt und bisher wurden 79 Monde um ihn herum entdeckt. Die vier größten Monde sind auf dem Foto zu erkennen (von links nach rechts): Ganymed, Io, Callisto und Europa. Callisto "klebt" rechts oben am Rand vom Jupiter. Erst in der Morgendämmerung erreicht er jetzt eine akzeptable Höhe über dem Horizont, um aus dem Dunst heraus zu kommen. Daten: Einzelaufnahme mit 18 MP Spiegelreflexkamera an einer 400 mm Festbrennweite (entspr. 640 mm durch den APS-C Sensor), f 5.6, 0,3 Sekunden bei 1600 ISO.


Am 22.01.2020 bin ich nach Hohenfelde gefahren, um endlich einmal den sog. "Startrain" zu fotografieren. Es sind die Satelliten des Starlink-2-Projekts von Elon Musk (Herr Tesla). Die 60 Satelliten wurden am 07.01.2020 von SpaceX gestartet und sollen später mit weiteren zigtausend Satelliten den Internetzugang von jedem Ort der Welt "für Jedermann" ermöglichen. Auf dem Foto erkenne ich 16 Satelliten, die inzwischen schon einen größeren Abstand haben und nicht mehr so eine schöne dichte "Perlenschnur" wie kurz nach dem Start zeigen. Trotzdem eindrucksvoll zu beobachten wie die 60 Satelliten in einer endlosen Schnur über den Himmel ziehen. Der helle Lichtpunkt über dem Horizont ist die Venus. Daten es Fotos: 20mm f2.0 Objektiv an Vollformat (12 MP) , ISO 3200, 0,6 Sekunden, 1857 Uhr.

Hier eine etwas spätere Aufnahme und mit 4 Sekunden deutlich länger belichtet. Wenn die Satelliten, die ja von der Sonne angestrahlt werden in den Erdschatten eintreten, verschwinden sie. Sie ziehen so schnell über den Himmel, dass sie selbst bei einer Belichtungszeit von 1/3 Sekunde noch Strichförmig sind. Das Starlink-Projekt wird von vielen Leuten sehr kritisch gesehen. Da auch noch andere Firmen derartige Projekte planen, werden am Ende viele weitere Satelliten im All stationiert sein (>100 000 ?). Astronomen befürchten, dass die Beobachtung des Weltalls sehr erschwert wird. Ich denke, dass durch die erheblich steigende Zahl der Satelliten das unausweichliche Auftreten des sog. Kessler-Syndroms näher rücken wird. Das wird dann zu einer Zerstörung ALLER Satelliten in kurzer Zeit führen. Somit stehen dann keine Satelliten zur Erderkundung (Wetter, Warnung vor Stürmen/Waldbränden/Eisbergen, Geo-Vermessung), Navigation (GPS für Schiffe, Flugzeuge, Autos, Warenströme und als Zeitnormal) und Kommunikation (TV, Telefon, Internet, Börsen) mehr zur Verfügung. Und das wird unser Leben deutlich verändern. Daten des Fotos: 20mm f2.0 Objektiv an Vollformat (12MP) , ISO 3200, 4 Sekunden.


Am Freitag den 13.12.2019 war eine recht klare Vollmondnacht. Ich machte mich auf den Weg, um rund um die Förde ein paar Fotos zu machen. Um 0415 Uhr startete ich am Leuchtturm Friedrichsort. Der Vollmond war so hell, dass der Stand gut ausgeleuchtet war.


Um 0500 Uhr kam ich am Kunstwerk "Hafen 77" von Felix Fehlmann an. Es steht direkt am Fördeufer, unterhalb der Orchideenwiese und besteht aus alten, vernieteten Schiffbauplatten. Durch den Vollmond sind die Sterne kaum sichtbar.

Auf der Orchideenwiese am Kieler Tirpitzhafen steht dieser schön gewachsene und nett illuminierte Baum. Unter ihm stehen Bänke, von denen man einen schönen Blick auf die Kieler Förde hat. Zum Beispiel zum Sonnenaufgang.


Um kurz vor 0600 Uhr war ich dann beim U-Boot-Ehrenmal. Es wurde nur vom Vollmond und der Gehwegbeleuchtung illuminiert. Aber dann schlug es 0600 Uhr...

Um 0600 Uhr wurde dann der "Lichtschalter umgelegt" und von "low light" konnte keine Rede mehr sein. Diese extremen Kontraste lassen sich wohl nur durch HDR (High Dynamic Range) bändigen. Dabei werden meist drei unterschiedlich belichtete Bilder zu einem Bild verrechnet. Moderne Kameras können das schon automatisch, ich mach das aber lieber von Hand, da ich dann im RAW-Format arbeiten kann. Die Beleuchtung des Ehrenmals wurde auf LED umgestellt. Früher war der Himmel über Heikendorf hell erleuchtet wenn die Strahler in Betrieb waren. Das ist viel besser geworden und spart vermutlich auch Energie. Etwas weniger Lichtschmutz !


Im Sommer kam mir die Idee eine Lochkamera zu basteln. Ein kleiner, lichtdichter Holzkasten, eine Blende von 0,4 mm (aus dem Blech einer Getränkedose) und ein kleines Stück Fotopapier. Fertig war die Kamera. Das Ergebnis ist eine sogenannte Solargrafie. Die Belichtung lief vom 18.07. bis 14.11. mit Blickrichtung West. Es war also eine extreme Langzeitbelichtung von 119 Tagen. Man sieht den Lauf der Sonne mit ihren Unterbrechungen durch Wolken (gegen Ende fehlen ganze Tage!). Der Sonnenuntergang verlagert sich von Nordwest über West nach Südwest und die Bahn wird immer flacher. Ich habe das Fotopapier nicht auf dem herkömmlichen Weg (chemisch) entwickelt. Durch die lange Lichteinwirkung entwickelt es sich durch einen internen chemischen Prozess praktisch selbst. Ich habe das Bild gescannt, gespiegelt und die Tonwerte  invertiert. Das nächste Ziel ist der Sonnenlauf von Sonnenwende zu Sonnenwende.


Der Merkurtransit am 11.11.2019, aufgenommen in der Nähe vom Gut Futterkamp mit einer 18 MP APS-C-Spiegelreflexkamera und einer 400 mm Festbrennweite (entspricht 640 mm KB) mit vorgesetzter Sonnenfilterfolie. Die Sonnenscheibe ist bildfüllend vergrößert, der kleine schwarze Punkt ist der Merkur. Die Kamera habe ich von Hand nachgeführt. Leider wurde die Sicht auf die Sonne von Schleierbewölkung getrübt... Der Merkur ist der innerste Planet unseres Sonnensystems und hat einen Durchmesser von nur 4880 km. Er zog an diesem Tag ab 1335 Uhr MEZ seine Bahn vor der Sonnenscheibe. Das obere Foto entstand um 1404 Uhr, ISO 100, f5.6, 1/1600 Sekunde Belichtungszeit. Das untere Foto entstand um 1425 Uhr mit 1/1250 Sekunde. Wenig später wurden die Wolken so dicht und meine Finger so kalt (4 °C bei kräftigem Wind), dass ich die Beobachtung abgebrochen habe. Der nächste Merkurtransit ist dann im November 2032 !


Irgendwie auch eine Form von Low Light... : Vor meiner Kamera befand sich kein Objektiv sondern eine Lochblende. Somit entstand eine moderne Form der Lochkamera. Die einfachste Form der Lochkamera - die "camera obscura" - ist schon seit ca. 2500 Jahren bekannt ! Eine Eigenschaft der Lochkamera ist die unendliche (Un-)Schärfentiefe. Das Loch der Blende hat hier einen Durchmesser von 0,173 mm. Das entspricht f 87 (!) bei einer Brennweite von 15 mm. Die Belichtungszeit war 1/4 Sekunde bei ISO 200. Das Motiv ist das U-Boot-Ehrenmal in Möltenort.


Ein Foto vom 23.07.2019 0015 Uhr. Die 4 Punkte in der Bildmitte sind geostationäre Satelliten der ASTRA-Gruppe 19.2 Ost und versorgen viele Leute via Satellitenschüssel mit dem Fernsehprogramm. Die Sterne werden durch die lange Belichtungszeit (30 Sekunden) als Strichspuren sichtbar, da sich die Erde unter ihnen hindurchdreht. Die Satelliten "kleben" an einem Punkt des Himmels, damit sie immer den gleichen Bereich der Erde mit ihren Antennen "ausleuchten" (= geostationär). An den hellen Sternen (z.B. links unten und rechts oben) sieht man links ein ausreißen des Striches nach unten. Ich hatte vergessen den Selbstauslöser der Kamera auf 2 Sekunden zu aktivieren... das Auslösen führte somit zu Schwingungen der Kamera mit Objektiv. Daten: ISO 800, 30 Sekunden, f5.6, 640 mm Festbrennweite (400 mm an APS-C).

Dieses Foto entstand 13 Minuten später und zeigt, dass die mittleren Satelliten zu einem Punkt verschmolzen sind. Ursache: Die Lage der Satelliten muss oft durch kleine Bahnkorrekturen verändert werden. Hier hatte ich meinen Fehler bemerkt und den Selbstauslöser aktiviert; die Sternspuren sind nicht mehr verwackelt. Die Satelliten stehen in einer Höhe von 36000 km über der Erde und haben durch die Solarpaneele eine "Spannweite" von ca. 35 m. Daten: ISO 1600, 30 Sekunden, f5.6, 640 mm


Die Mondfinsternis am 16.07.2019 um 2210. Mein Standort war auf einem "Berg" in der Nähe der Turmhügelburg in Lütjenburg / Ostholstein. Von dort hatte ich freie Sicht über den Bungsberg zum aufgehenden Mond. Ich hatte Glück und konnte den Mond bis kurz vor seiner maximalen Bedeckung (ca. 9 Grad über Horizont) Wolkenfrei beobachten. Die Nähe zum Horizont führte jedoch zu unscharfen Bildern.  Zu meiner Überraschung wurde in meiner unmittelbaren Nähe gejagt. Ich schaltete meine Kopflampe ein, um nicht mit einem Hirsch oder Wildschwein verwechselt zu werden...

 


Mondfinsternis zur Hälfte der maximalen Bedeckung um 2245 Uhr.


Der (fast) maximal verfinsterte Mond um 2325 Uhr. Danach zogen Wolken auf.


Der verfinsterte Mond mit der Strichspur der Raumstation ISS und dem Saturn (16.07.2019, 2309 Uhr). Die Kamera war wieder die 12 Megapixel Superzoom mit auf KB umgerechnet 1200 mm Brennweite (bei diesem Foto natürlich entsprechend weniger, der Wert wurde in Exif nicht übertragen). Leider begrenzt sie mich in den manuellen Einstellungen sehr. Hier konnte ich z.B. nur max. 15 Sekunden belichten. Die Strichspur ist deshalb nicht sehr lang geworden. Hatte mich dafür entschieden nur eine Kamera mit zu nehmen...


Wie stellt man Wellen am besten dar ? Lange oder kurze Belichtungszeit ?

Hier längere Belichtungszeit (0,5 Sekunden) durch weniger Licht am (sehr) frühen Morgen...


Ein Belichtungsexperiment: Eine kleine, radioaktive Tritiumgaslichtquelle, deren Licht so schwach ist, dass ich es auch mit adaptiertem Auge nicht sehen kann. Es reizte mich heraus zu finden, ob sie noch Licht aussendet und wie lange meine Kamera bei ISO 100 belichten müsste, um das Licht sichtbar zu machen. Das Foto ist das Ergebnis von 2,5 Minuten Einzelbelichtung (in absolut dunkler Umgebung) mit einem 90 mm f2.8 Makroobjektiv. Es ist nur rauschreduziert und vergrößert, keine weitere Bearbeitung. Durch Langzeitbelichtung das Unsichtbare sichtbar machen ! Im Gegensatz zu unserem Auge, kann die Kamera Licht (einzelne Photonen !) über die Zeit der Belichtung sammeln und so kleinste "Lichtmengen" sichtbar machen.


Das (Museums-) Feuerschiff ELBE 1 in der blauen Stunde um 0233 Uhr am 22.06.2019.

Liegt am neuen Anleger im Hafen von Wyk auf Föhr. 6 Sekunden belichtet mit 20 mm bei f2.8 und ISO 100.

 


Noch "Blaue Stunde" am neuen Anleger im Hafen von Wyk auf Föhr.

Vom 16.02.2019, 0738 Uhr mit 20 mm Objektiv bei 2,5 Sekunden, f2.0 und ISO 100.


Vor dem Möltenorter Yachthafen am 19.06.2019 gegen 1930 Uhr. Eigentlich wollte ich Blitze fotografieren und hoffte auf ein trockenes Gewitter...  Aber Sekunden später rollte eine Böenwalze über mich hinweg, die alle Planung zunichte machte (;-) ! Ich schaffte es gerade noch zu staunen und (leider nur) drei Fotos zu machen. Um es mal zu probieren bastelte ich damit dann mein erstes Panorama zusammen. Die Segler bargen in Rekordzeit ihre Segel. Daten: 20mm, ISO 100, 1/100 Sekunde, f2.8


Leuchtende Nachtwolken (Erklärung weiter unten) vor dem U-Boot-Ehrenmal Möltenort in meinem Wohnort Heikendorf. Da reichte das  Weitwinkel nicht aus. Entstanden am 18.06.2019 um 02:59 Uhr. Die Sonne stand zu dem Zeitpunkt noch 9° unter dem Horizont. 20 mm @ f2.8; 0.8 Sekunden; ISO 100. In Zukunft will ich bei solchen Gelegenheiten ein Panorama erstellen.


Die Sonne mit den für die Funkerei so wichtigen Sonnenflecken im Weißlicht. Gewöhnliche Bridgekamera mit 50-fach optischem Zoom (entspricht 1200mm KB) und speziellem Sonnenfilter.


Die Sonne im Licht der Wasserstoff-Alpha-Spektrallinie (H-Alpha-Teleskop). 10 % aus 2000 s/w-Einzelbildern kombiniert und eingefärbt (leider war die Oberfläche zum Zeitpunkt der Aufnahme eher unspannend ...) Die nächste Aufgabe besteht in der Kombination von Aufnahmen des Sonnenrands (Protuberanzen) mit Aufnahmen der Sonnenoberfläche. Da die Belichtungszeiten von Rand und Oberfläche stark unterschiedlich sind, kann nicht Beides in einem Foto dargestellt werden.


Das Aufblitzen des Satelliten Iridium 70 (der Sat. dreht sich und seine Antennen reflektieren die unter dem Horizont stehende Sonne). Vorausberechnung, Positionierung der Kamera in Azimut und Elevation und sekundengenaues Auslösen mit 30 Sekunden Belichtung sind notwendig. Die Sterne werden bei dieser Belichtungszeit und 20mm Brennweite bereits leicht strichförmig. Diese Fotos werden zukünftig nicht mehr möglich sein, da man die Satelliten sterben lässt und durch Neue ersetzt. Die bieten uns diesen schönen Nebeneffekt leider nicht mehr...


Iridium 61 und Lichtverschmutzung von Laboe.


Leuchtende Nachtwolken (NLC) am heimischen Strand (die schwarzen Wolken sind "normale Wolken"). Entstehen von Mitte Mai bis Mitte August wenn die Sonne zwischen 6 und 16 Grad unter dem Horizont steht. Es sind von der Sonne angestrahlte Wolken aus Eiskristallen in einer Höhe von ca. 83 km.


Meine 2. NLC-Beobachtung. Das Foto ist an der Nordmole vom Fähranleger in Dagebüll entstanden.


Wie schön wäre die Milchstraße doch ohne die nervige Lichtverschmutzung ! In unseren Breiten wird der interessanteste Teil (am Horizont) durch das Fremdlicht unsichtbar. Bin extra in einen für unsere Verhältnisse dunklen Landstrich bei Passade gefahren... Die Striche sind Flugzeuge, die ihre Lichtspur in den 15 Sekunden Belichtungszeit hinterlassen haben.

Foto: 15 Sekunden belichtet mit 20 mm bei Offenblende f2.0, ISO 3200


Einzelaufnahme vom Mond, entstanden mit Bridgekamera aus einem Hotelzimmer in Hamburg. Zoom entsprach 1200 mm KB.


Beginnende Mondfinsternis 2018 vom Nordufer der Eckernförder Bucht. Gleiche Bridgekamera wie zuvor ... jedoch lag leider eine hohe Dunstschicht über dem Wasser. Somit sind die Bilder leider unscharf. Schade, hätte ja klappen können (;-) !


Etwas weiter fortgeschritten ... der Dunst blieb ...


Seitenansicht einer Kirche in Waldeck am Edersee. Auch hier meine Festbrennweite 20 mm f2.0, 1/5 Sekunde bei ISO 200.