High-End-Mondfotografie: Bilderstapel für maximalen Detailreichtum

Den verfinsterten Mond detailreich zu fotografieren, ist nicht trivial. Hohe ISO-Zahlen und lange Belichtungszeiten führen zu verrauschten Aufnahmen, Luftunruhen sind der Schärfe abträglich. Rolf Hempel vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt zeigt, wie es geht.

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  • Rolf Hempel

Während der totalen Mondfinsternis in der Nacht von Sonntag auf Montag war der Himmel in weiten Teilen Deutschlands sternenklar. Viele Mondsüchtige nutzten die Gelegenheit, das Spektakel zu fotografieren. Mit konventionellen Langzeitbelichtungen entstanden einige schöne Aufnahmen, die den verfinsterten Mond über einem stimmungsvollen Vordergrund zeigen. Mit einer aufwendigeren Aufnahmetechnik, kann man allerdings aus dem Motiv noch sehr viel mehr Details herausholen.

Die Brennweite üblicher Teleobjektive ist für gute Mondfotos etwas knapp bemessen. Es empfiehlt sich generell ein astronomisches Teleskop zu verwenden. Bei größeren Amateurfernrohren führt die lange Brennweite der Teleskope aber zu einer ungünstigen Blendenzahl. Damit erfordert das schwache Mondlicht eine sehr lange Belichtungszeit bei hohem ISO-Wert. Kein Wunder, dass die meisten Bilder des total verfinsterten Mondes entweder unscharf oder recht stark verrauscht sind.

Blutmond: Mehr Details und weniger Rauschen durch Stacking (8 Bilder)

Der Mond 9 Minuten vor der maximalen Verfinsterung

Das Bild des total verfinsterten Mondes entstand durch Überlagerung von 40 Aufnahmen mit jeweils 2 Sekunden Belichtungszeit bei ISO 3200. Die Bildserie entstand um 04:38 Uhr MESZ, also etwa 9 Minuten vor der Finsternismitte. Der Mond war zu diesem Zeitpunkt vollständig in den Erdschatten eingetaucht. Selbst der untere Mondrand leuchtete mehr als hundertmal schwächer als außerhalb der Finsternis. Nur die lange Belichtungszeit lässt ihn hell erscheinen.
(Bild: Rolf Hempel)

Die gezeigten Aufnahmen wurden mit demselben Refraktor (130mm Öffnung, 1200mm Brennweite) aufgenommen, mit dem schon die Sonnenfinsternis am 20. März fotografiert wurde. Ein 1,4-facher Telekonverter von Kenko verlängerte die Brennweite auf 1680mm. Damit passte der Mond gut auf den Vollformat-Sensor der Canon 5D MKII. Gleichzeitig verschlechterte sich aber die Blendenzahl von f/9,2 auf f/12,9.

Eine Belichtungszeit von 2 Sekunden bei ISO 3200 war erforderlich, um die tief verfinsterten Bereiche des Mondes abzubilden. Das Teleskop muss auch bei dieser Belichtungszeit mit der Bewegung des Mondes nachgeführt werden. Eine Unterbrechung der Nachführung von nur 1/8 Sekunde würde bei dieser langen Brennweite bereits eine Bewegungsunschärfe verursachen. Ab zwei Sekunden wird sogar die Bewegung des Mondes unter den Sternen relevant. Für eine noch längere Belichtungszeit wäre eine hochpräzise Nachführung erforderlich.

Auch gute Vollformatkameras liefern bei ISO 3200 keine wirklich rauscharmen Bilder. Um das Rauschen dennoch in den Griff zu bekommen, wurden jeweils 40 Aufnahmen direkt hintereinander belichtet und später im Computer mit der Software AviStack2 zu einem Bild gestackt, also zusammengefügt. Diese als Lucky Imaging bekannte Technik hat sich in der Astronomie sehr bewährt. Sie kommt häufig bei sehr stark vergrößerten Fotos von Sonne, Mond oder Planeten zum Einsatz. Verwendet man dabei sehr kurze Belichtungszeiten, wird die Luftunruhe gewissermaßen eingefroren und später im Computer herausgerechnet. Das Ergebnis sind superscharfe Bilder. Außerdem verringert die Überlagerung vieler Einzelaufnahmen das Bildrauschen ganz wesentlich.

Das Einfrieren der Luftunruhe funktioniert bei der Mondfinsternis leider nicht. Dazu ist die Belichtungszeit von 2 Sekunden viel zu lang. Aber es bleibt der positive Effekt der Rauschreduktion. Die Fotostrecke zeig für ausgewählte Zonen des verfinsterten Mondes jeweils denselben Bildausschnitt, einmal als Stack von 40 Aufnahmen und dann als Einzelbelichtung. Die weitere Bildbearbeitung war relativ einfach. Zunächst wurde das gestackte Bild mit dem Mexican Hat Filter der kostenlosen Software Giotto 2.21 geschärft, und dann noch der Tonwertverlauf in Photoshop eingestellt.

Diese Methode liefert zwar sehr gute Bildergebnisse, den damit verbundenen Arbeitsaufwand sollte man allerdings nicht unterschätzen. Man hat zwischen zwei Mondfinsternissen aber genug Zeit dafür. Die nächste in Deutschland optimal sichtbare Mondfinsternis ist für den 20. Dezember 2029 berechnet. (sts)