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Vollmond

Bild 1: Vollmondaufnahme (Feb. 2012) mit Brennweite 300 mm
(Ausschnitt aus Aufnahmeformat 4928x3264 Pixel)

Klicken Sie auf das Foto, um es im Originalformat 960x720 Pixel zu sehen



Allgemeines

Oft sieht man recht große Aufnahmen des Mondes, auf dem man mehr als nur einige wenige Details erkennen kann. Und vielleicht haben Sie sich schon gefragt, wie solche Fotos entstanden sind und ob man solche Fotos selbst erstellen kann. Einige relativ detailreiche Fotos sind das Ergebnis von Sonden, die diese aus der Erdumlaufbahn aus aufnahmen, wodurch die negativen Einflüsse der Erdatmosphäre vermieden werden konnten, und echte Detailfotos des Mondes wurden meistens von Sonden aus der Mondumlaufbahn aus aufgenommen und aus vielen Einzelfotos zusammengesetzt. Mit Amateurmitteln kann man eine solche Aufnahmequalität zwar bei weitem nicht erzielen, aber durchaus ansprechende Mondfotos kann man auch mit einer normalen Fotoausstattung anfertigen. Nachfolgend erfahren Sie, wie das ganz leicht ohne astronomisches Spezialequipment geht.


Theorie und Aufnahmeort

Das Problem bei Mondaufnahmen ist, daß der Mond ein Objekt ist, das nicht ortsfest am Himmel stehenbleibt und daher wie bei normalen  Nachtaufnahme mit nahezu beliebiger Belichtungzeit aufgenommen weden kann. Genaugenommen bewegt sich der Mond zwar nur einmal in ungefähr 4 Wochen um die Erde, sodaß man ihn im ersten Ansatz für einen Belichtungsbereich von wenigen Sekunden bis Minuten als hinreichend ortsfest annehmen könnte, aber das eigentliche Problem ist, daß die Erde nicht stillsteht und sich einmal in knapp 24 Stunden* einmal um die eigene Achse dreht. Bei hoher Vergrößerung, wie sie für eine großformatige Abbildung notwendig ist, ist seine scheinbare Fortbewegungsgeschwindigkeit am Nachthimmel so hoch, daß man den Mond innerhalb kurzer Zeit aus dem Sucher verliert. Dieses Schicksal teilt er mit allen Sternen, die von der Erde aus gesehen relativ weit vom Polarstern entfernt sind.

* Um Zuschriften zwecks Korrekturmitteilungen zu vermeiden, folgende Erklärung: Die Zeit für eine Erdumdrehung (auch Sterntag genannt) ist nicht identisch mit einem sogenannten Sonnentag von exakt 24 Stunden sondern beträgt ca. 23 Stunden und 56 Minuten. Dies ist deshalb so, weil sich die Erde zusätzlich auf einer elliptischen Bahn um die Sonne bewegt und dadurch der Abstand zwischen zwei Sonnenhöchstständen (also "12 Uhr Mittag") etwas länger dauert als die Zeit für eine vollständige Umdrehung.

Für Mondaufnahmen ist eine klare Atmosphäre mit möglichst wenig Lichtverschmutzung wichtig. Daß Wolken Mondaufnahmen unmöglich machen, ist klar, aber auch leicht diesiges Wetter vermindert die Bildschärfe drastisch und wirkt ähnlich wie ein Weichzeichner. Von Städten nach oben abgestrahltes Licht wird an Staubteilchen und Wassertröpfchen bzw. Eiskristallen teilweise nach unten reflektiert und vermindert so als Streulicht den Kontrast der Aufnahme. Ein guter Aufnahmeort befindet sich daher fernab von Städten oder größeren Lichtquellen wie z.B. Flughäfen. Luft enthält umso weniger Wasser, welches das Licht streuen kann, je kälter sie ist. Dies ist der Grund, warum die Luft an sehr kalten Wintertagen oft besonders klar erscheint und eine gute Fernsicht ermöglicht. Je weiter man von Industriegegenden entfernt ist, desto weniger Staubteilchen befinden sich in der Luft, die ebenfalls das Licht streuen. Desweiteren besitzt unterschiedlich dichte Luft eine leicht unterschiedliche optische Brechkraft. Wenn dichte, kalte Luft mit weniger dichter warmer Luft verwirbelt, wirkt dies wie eine ganz schwache Linse, die andauernd ihre Brechkraft ändert. Dies führt dazu, daß die Sterne als punktförmige Lichtquellen am Himmel nicht ruhig ihre Bahn ziehen sondern flimmern und bei hoher Vergrößerung scheinbar um ihre "Flugbahn" herum "zittern". Dieses "Zittern" kann mehr als ausreichend sein, um eine Aufnahme völlig zu verwackeln. Diese Unschärfe kann man nur vermindern, indem man eine sehr kurze Belichtungszeit verwendet, wozu aber extrem lichtstarke und damit sehr teure Objektive notwendig sind, ins Hochgebirge geht, wo sich generell weniger Luft über einem befindet, und/oder auf (möglichst bis in große Höhe) windstille Tage wartet. Dies ist übrigens auch der Grund, warum sich viele große optische Observatorien in abgelegenen Teilen der Erde in großer Höhe befinden. Es ist daher sinnvoll, sich für Mondaufnahmen in Geduld zu üben und auf eine sternenklare Nacht an weitgehend windstillen Wintertagen zu warten sowie zur Aufnahme einen Ort fernab einer Stadt oder anderen Lichtquellen im Sichtbereich zu wählen.


Objektiv und sonstige Ausrüstung für Mondaufnahmen

Wer über ein astronomisches Teleskop ausreichender Brennweite mit azimutaler Montierung und elektrischer Nachführeinrichtung verfügt, ist natürlich fein raus. Aber wenn das der Fall wäre, würden Sie wahrscheinlich nicht hier nach Tips für Mondaufnahmen suchen. Man braucht für den Einstieg jedoch nicht zwingend eine astronomische Ausrüstung im oberen Preisbereich, sondern es geht auch mit einer halbwegs normalen Fotoausrüstung, wenn man sich mit etwas kleineren Brötchen zufriedengibt.

Der größte Knackpunkt ist das Objektiv, denn der Mond ist am Firmament vergleichsweise klein, wodurch man ein sehr langbrennweitiges Objektiv benötigt, um ihn halbwegs formatfüllend abbilden zu können. Beim Kleinbildformat sind hierzu mehr als 1500 mm notwendig. Das Problem dabei ist, daß die Belichtungszeit sehr kurz sein muß, um Bewegungsunschärfen zu vermeiden. Sie erinnern sich, der Mond ist ganz schön flott unterwegs. Extrem hilfreich ist dabei, daß der Mond direkt von der Sonne angestrahlt wird und damit genauso hell ist wie irdische Objekte in der Mittagssonne. Man sollte sich nicht davon verwirren lassen, daß die Aufnahmen nachts erfolgen, denn maßgebend für die Belichtung ist alleine das vom Mond reflektierte Licht. Wenn man aus einem dunklen Keller heraus Gegenstände im Freien fotografiert, die vom Sonnenlicht angestrahlt werden, ist schließlich auch nicht die Beleuchtung des Kellers für die Belichtung heranzuziehen sondern die des zu fotografierenden Objekts. Trotzdem muß für Mondaufnahmen die Lichtstärke des Objektiv ziemlich hoch sein, damit sich eine ausreichend kurze Belichtungszeit ergibt. Solche Objektive sind leider sehr rar und sehr teuer, weshalb sie für Fotoamateure nicht wirklich in Frage kommen.

Hier schlägt die Stunde von digitalen Spiegelreflexkameras mit APS-Sensor: Durch das kleinere Bildformat benötigt man für eine gleich große Darstellung eine um den sogenannten Crop-Faktor kürzere Brennweite. Der Crop-Faktor ist das Verhältnis von Diagonale des Kleinbildformats dividiert durch die Diagonale des Sensorformats und beträgt beim weitverbreiteten APS-Sensorformat undgefähr 1,5. Bei gleichem Durchmesser der Linse oder des Spiegels ist ein solches Objektiv gleichzeitig lichtstärker als ein für das Kleinbildformat notwendige, längerbrennweitige Objektiv. Eine physikalische Brennweite von 1000 mm liegt dabei durchaus im Bereich des Möglichen. Diese Anforderungen lassen sich beispielsweise mit einem Spiegellinsenobjektiv vergleichsweise preisgünstig erfüllen - vor allem, wenn man ein solches Objektiv gebraucht erwirbt. Da man Spiegellinsenobjektive ohnehin nicht abblenden kann und diese daher auch keine Springblende besitzen, benötigt man kein kameraspezifisches Objektiv, sondern kann auf ein erheblich preiswerteres Modell mit universellem T2-Anschluß zurückgreifen, welches man mit einem einfachen Adapter an die verwendete Kamera adaptieren kann. Solche Spiegellinsenobjektive sind, vor allem wenn sie aus russischer Fertigung stammen, gebraucht für vergleichsweise wenig Geld erhältlich. Bekannt und relativ weit verbreitet ist ein gern aufgrund seiner großen Abmaße als Russentonne tituliertes Spiegellinsenobjektiv mit einer Brennweite von 1000 mm und einer Lichtstärke von 1:10. Auf der anderen Seite kann man einigermaßen lichtstarke 500-mm-Objektive zusammen mit mit einem Telekonverter verwenden. Daß bei Verwendung eines Telekonverters die Abbildungsqualität etwas sinkt, ist für erste Gehversuche durchaus verschmerzbar. Der bei Telekonvertern meistens zu beobachtende Qualitätsverlust in den Bildecken ist hierbei sogar völlig irrelevant, weil der Mond rund ist und die Bildecken ohnehin tiefschwarz bleiben. Wichtig ist, daß bei einer Brennweite von 1000 mm die Lichtstärke des Objektivs den Wert ca. 1:11 nicht unterschreitet, um eine ausreichend kurze Belichtungszeit erzielen zu können, ohne daß man abstrus hohe ISO-Werte einstellen muß. Wenn Sie sich mit einer kleineren Abbildung zufriedengeben, können Sie auch ein Objektiv mit kürzerer Brennweite verwenden. Die seinerzeit weitverbreiteten "Wundertüten" von Beroflex (Linsenobjektive mit 500 mm Brennweite und einer Lichtstärke von 1:8) sind dafür gut geeignet. Erste Gehversuche können Sie sogar mit einem 300-mm-Objektiv unternehmen und anschließend das Bild so beschneiden, daß nur der Mond übrig bleibt. Sie können dazu auch ein Zoomobjektiv verwenden, sofern es sich nicht um ein aus der Analogzeit stammendes Schiebezoom handelt. Bei einem Schiebezoom sind nämlich Entfernungs- und Zoomring in einem Ring zusammengefaßt, den man drehen und nach vorne/hinten schieben kann und der sich durch die Schwerkraft leicht von selbst verstellt, wenn man das Objektiv nach oben richtet. Auch wenn Zoomobjektive meistens weder für eine überragende Bildqualität noch für eine hohe Lichtstärke bekannt sind, wurde das oben gezeigte Foto trotz Vorhandenseins einer qualitativ hochwertigeren, apochromatisch korrigierten und lichtstärkeren Festbrennweite mit einem aus der Analogära stammenden Zoomobjektiv 1:4,0-5,6/120-300mm mit Einstellung auf 300mm angefertigt, welches nicht unbedingt als Krönung des Objektivbaus berühmt ist. Der Grund liegt schlicht darin, Ihnen zu zeigen, was Sie realistisch mit weitverbreitetem Amateurequipment als Ergebnis erwarten können. Ein besseres Ergebnis erhält man -wie Foto weiter unten gezeigt- mit längerbrennweitigen Objektiven.

Ansonsten benötigen Sie abgesehen von Ihrer Kamera ein stabiles Stativ und einen Fernauslöser, der gern drahtlos sein darf, damit man die Kamera zum Auslösen nicht anfassen muß, was bei der extrem langen Brennweite (trotz eines stabilen Stativs!) zum Verwackeln führen würde. Wichtig ist, daß Ihre Kamera über eine Spiegelvorauslösung verfügt, um den sogenannten Spiegelschlag unmittelbar vor der eigentlichen Aufnahme zu vermeiden, der ebenfalls zu Verwacklungen führen würde; die schnell bewegte Masse des Spiegels wirkt wie ein leichtes Antippen der Kamera. Bei Spiegelvorauslösung wird bei geschlossenem Verschluß erst einmal der Spiegel nach oben geklappt, und man läßt Kamera und Objektiv ein paar Sekunden ausschwingen, bevor man den Verschluß auslöst und damit die Aufnahme vornimmt. Auch wenn Ihre Kamera offiziell keine Spiegelvorauslösung besitzt, lohnt es sich zu überprüfen, wann sie in der Betriebsart Selbstauslöser den Spiegel nach oben klappt. Mit etwas Glück erfolgt dies sofort beim Starten des Timers, sodaß man den Selbstauslöser als Ersatz für eine Spiegelvorauslösung verwenden kann.


Mondaufnahmen anfertigen

Wie weiter oben geschrieben sollten Sie auf geeignete Wetterbedingungen warten und einen geeigneten Ort fernab künstlicher Beleuchtung aufsuchen. Zudem sollte der Himmel wirklich rabenschwarz und nicht nur wie im Sommer sehr dunkelblau sein. Mondaufnahmen sind, weil der Mond ja direkt von der Sonne angestrahlt wird, prinzipiell zwar auch tagsüber denkbar, aber dann darf man nicht auf viele Details auf den Aufnahmen rechnen. Denn ob künstliche Beleuchtung oder das Sonnenlicht für Streulicht in der Atmosphäre sorgt, ist einerlei. Bei windigem Wetter brauchen Sie erst gar keinen Versuch zu starten, denn schon leichter Wind bringt die Einheit Objektiv/Kamera auch beim stabilsten Stativ zum Vibrieren, wodurch scharfe Aufnahmen schlicht unmöglich sind. Es ist nicht unbedingt notwendig, auf Vollmond zu warten, um ansprechende Aufnahmen zu erhalten. Schöne Aufnahmen erhält man auch, wenn nur ein Teil des Mondes oder sogar nur eine Sichel sichtbar ist.

Montieren Sie die Kamera mit Objektiv auf einem stabilen Stativ (oder besser gesagt das Objektiv mit der angeflanschten Kamera, denn langbrennweitige Objektive besitzen eine Objektivschelle, die mit dem Stativ verschraubt wird). Um zu vermeiden, daß der eingebaute Belichtungsmesser die Belichtung verändert, wenn sich der Mond über die Meßfelder bewegt, sollten Sie die Kamera im manuellen Modus betreiben. Ein guter Ausgangspunkt für ein Objektiv mit 1000 mm Brennweite sind Blende 11 und eine Belichtungszeit von 1/250 s bei Empfindlichkeitseinstellung ISO400. Richten Sie die Kamera so aus, daß der Mond mittig im Bild erscheint, stellen Sie scharf und beobachten Sie die Bewegung des Mondes. Sie werden möglicherweise überrascht sein, wie schnell er sich bewegt. Nun versuchen Sie, die Kamera so auszurichten, daß der Mond nicht mittig im Bild erscheint aber aufgrund seiner natürlichen Bewegung in einigen Sekunden dort ankommt. Diesen Vorhalt benötigen Sie später zur Vorbereitung der Aufnahme. Nach einigen Trockenübungen zum Finden der richtigen Position, damit er in einer bestimmten Zeit (z.B. 10 Sekunden) genau zentrisch im Sucher erscheint, sollten Sie die erste Aufnahme versuchen: Lösen Sie die Spiegelvorauslösung aus, warten die vorher bestimmte Zeit bis zum Erreichen einer mittigen Position und lösen dann die Aufnahme aus. Alternativ können Sie den Selbstauslöser benutzen, sofern dieser beim Starten des Timers den Spiegel hochklappt. Da die Bildschärfe nicht unerheblich vom Zustand der Luftverwirbelungen in höheren Luftschichten abhängt, die man nicht beeinflussen kann, sollten Sie mehr als nur eine Aufnahme machen und nachher die beste heraussuchen. Es ist zudem sinnvoll, mit der Belichtung zu experimentieren. Um Überstrahlungseffekte, Reflexe etc. zu minimieren, ist es tendenziell wünschenswert, die Aufnahme soweit unterzubelichten, daß die dunkelste Stelle des Mondes in der Aufnahme nicht mehr viel heller als der schwarze Himmel erscheint. Die hellsten Stellen sind dann zwar nicht mehr weiß sondern mittel- bis hellgrau, was das Foto wenig attraktiv erscheinen läßt, aber das kann man nachher leicht korrigieren, weil durch diese Vorgehensweise keine Bilddetails des Mondes verschwinden sondern nur dunkler wiedergegeben werden. Als positiver Seiteneffekt ergibt sich so eine kürzere Belichtungszeit, die (trotz Stativs!) die Verwacklungsgefahr reduziert. Später kann man dann das Bild so nachbearbeiten, daß der Himmel schwarz bleibt, der Mond aber wieder die gewohnte Bildhelligkeit erhält.

  
Bild 2: Übertrahlungen/Geisterbild
(300 mm)
 Bild 3: Gut belichtetes Mondfoto
(300 mm)
 Bild 4: dito mit 1000 mm

Klicken Sie auf die Bilder, um sie größer zu sehen

Anhand zweier Bilder, aufgenommen mit oben erwähntem Zoomobjektiv bei 300 mm Brennweite können Sie den Einfluß der Belichtung auf das Ergebnis sehen. Es handelt sich dabei um verkleinerte (die Originale sind immerhin 4928x3264 Pixel groß) aber unbeschnittene und auch sonst unbearbeitete Darstellungen der Originalaufnahmen. In Bild 2 ist durch Überbelichtung übertrieben dargestellt, was passiert, wenn man nicht sparsam belichtet: Einerseits verliert man viele (hier im Beispiel fast sämtliche) Details des Mondes, andererseits bildet sich ein leichter heller Kranz um den Mond und zudem kann es zu Geisterbildern durch Reflexion an den Linsenoberflächen kommen. Der zweite, untere Mond ist ein solches Geisterbild und zwar fast richtig belichtet aber leider leicht unscharf, weil die Entfernungseinstellung für die Reflexion nicht stimmt. Eine gute Belichtung sehen Sie in Bild 3. Belichtet wurde hier 1/50 s bei Blende 16 und ISO100. Das Foto wirkt zwar ein wenig dunkel und blaß, aber die dunkelsten Stellen heben sich noch deutlich vom schwarzen Himmel ab, sodaß es ohne Verlust an Bilddetails nachbearbeitet werden kann. Wenn man dieses Bild mit einem Bildverarbeitungsprogramm passend beschneidet und die Tonwerte anpaßt, erhält man daraus das oben gezeigte Bild 1. Von den ursprünglichen 4928x3264 Pixeln bleiben durch die im Prinzip viel zu kleine Abbildung und die dadurch notwendige Beschneidung des Fotos zwar nur 960x720 Pixel übrig, aber für etliche Anwendungen ist dies absolut ausreichend. Für eine deutlich größere Abbildung benötigen Sie ein Objektiv mit deutlich längerer Brennweite. Mit 1000 mm Brennweite erhält man eine nahezu bildfüllende Darstellung (siehe Bild 4).

Bildkorrektur

Bild 5: Korrekturmaßnahme für "unterbelichtetes" Mondbild


Die Nachbearbeitung eines solchen "unterbelichteten" Mondbilds erfolgt dann so, daß man die Tonwerte wie in Bild 5 so anpaßt, daß die hellste Stelle des Mondes nahezu weiß wiedergegeben wird. Links im Vorschaufenster des entsprechenden Werkzeugs des von mir benutzten Paintshop Pro 7 sehen Sie ein Teil des Originals und rechts den erzielten Effekt. Jedes halbwegs vernünftige Bildverarbeitungsprogramm verfügt über ein identisches oder ähnliches Werkzeug. Zusätzlich ist es meistens sinnvoll, das Bild etwas nachzuschärfen, was ebenfalls mit nahezu jedem Bildverarbeitungsprogramm möglich ist. Aber übertreiben Sie dies nicht, denn überschärfte Fotos sehen sehr merkwürdig aus. Wenn Sie während des Ausprobierens des Schärfungsgrades der Meinung sind, das Foto könnte noch ein bißchen Schärfung vertragen, ist es meistens schon überschärft. Zudem kann das Schärfen keine nicht vorhandenen Bilddetails hervorzaubern.

Wie oben gezeigt, kann man schon mit einem 300-mm-Objektiv recht ansprechende Resultate erhalten, wobei die Fotos bereits deutlich mehr Details hergeben, als mit bloßem Auge erkennbar sind. Mit höherem Aufwand sprich größerer Brennweite erfolgt die Abbildung zunehmend formatfüllend, wodurch bei gleichen Rahmenbedingungen bei der Aufnahme auch mehr Details erkennbar werden. Bei einem Spiegellinsenobjektiv mit 1000 mm Brennweite können Sie mit dem in Bild 6 dargestellten Ergebnis rechnen (wie oben beschrieben nachbearbeitet). Die Aufnahme erfolgte hierbei mit einer Belichtungszeit von 1/125s bei durch das Objektiv fest vorgegebener Blende 10 ( Spiegellinsenobjektive sind nicht abblendbar).

Vollmond 1000 mm

Bild 6: Vollmondaufnahme (Apr. 2012) mit Brennweite 1000 mm

Klicken Sie auf das Foto, um es im Format 960x720 Pixel zu sehen



Durch Anklicken des Fotos können Sie es in einem separaten Fenster im Format 960x720 Pixel öffnen und aufgrund des identischen Formats mit Bild 1 vergleichen. Ich habe dabei übrigens durchgehend im 24-Bit-Format (also 8 Bit pro Farbe) gearbeitet, wodurch die Bildqualität aufgrund der Nachbearbeitung natürlich litt. Für Internetanwendungen macht dies zwar zwar nur wenig aus, aber für Ausbelichtungen auf Fotopapier ist sie sicherlich nicht ausreichend. Für eine höhere Qualität sollten Sie daher unbedingt durchgehend im 48-Bit-Format arbeiten, selbst wenn das Augangsfoto nur im 24-Bit-Format vorliegt.

Aufnahmen des Vollmonds sind eine Geduldsprobe, weil man es sich nicht aussuchen kann, wann Vollmond ist. Nicht selten spielt das Wetter ausgerechnet dann nicht mit, denn man braucht für gute Aufnahmen eine sternenklare Nacht ohne Wolken und zusätzlich möglichst wenig Dunst in der Luft. Sie müssen aber nicht unbedingt bis Vollmond warten, denn der Mond ist auch als mehr oder minder große Sichel attraktiv, wie Sie in Bild 7 sehen können. Interessant ist hierbei, daß das Sonnenlicht aufgrund der anderen Position des Mondes zur Sonne seitlich über die Krater streift, was eine besonders plastische Darstellung ergibt. Die Aufnahme erfolgte mit einer Belichtungszeit von 1/30s bei Blende 11.

Mondsichel 300 mm

Bild 7: Aufnahme der Mondsichel (März 2014) mit Brennweite 300 mm

Klicken Sie auf das Foto, um es im Format 960x720 Pixel zu sehen


Anmerkung für diejenigen, die genau hingesehen haben: Die Größe des Mondes in den Bildern 1 und 7 ist trotz des identischen Objektivs tatsächlich leicht unterschiedlich. Es handelt sich weder um eine optische Täuschung noch liegt der Unterschied in der Nachbearbeitung begründet. Vielmehr bewegt sich der Mond nicht auf einer Kreisbahn sondern auf einer elliptischen Bahn um die Erde, wodurch sich sein Abstand zur Erde im Laufe eines jeden Umlaufs ein wenig ändert. Am erdfernsten Punkt erscheint er daher etwas kleiner als am erdnächsten Punkt seiner Bahn.


  

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Letztes Update dieser Seite: 01.10.2023 (Untergeordnete Seiten können aktueller sein)