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Exposure time with a tripod - Belichtungszeit mit Stativ
 


With a camera and a tripod, one can use the following equation to calculate the maximum exposure time required to get no significant star trail on the film. The maximum exposure time becomes less when the constellation is near the celestial equator (declination equals 0°). The maximum exposure times get longer when objectives with shorter focal length are used. Assuming a 22.7 x 15 mm CCD chip size and a 3072 x 2048 pixel resolution, the pixel distance is about 0.007 mm. Accepting a star trail 3 pixel long or reducing the resolution to 1024 x 684 (using a image processing software), the maximum exposure time using a 20 mm wide-angle lens is approximately 20 seconds. This implies, that whenever telephoto lenses are used a precise guidance is necessary.

Um die maximale Belichtungszeit zu errechnen, mit der man ein Sternbild mit Kamera und Stativ fotografieren kann, ohne deutliche Strichspuren am Film zu erkennen, benutzt man nachstehende Formel. Die maximalen Belichtungszeiten werden umso kürzer, je näher man dem Himmelsäquator kommt (Deklination gleich 0°). Sie werden umso länger je kürzer die Brennweite des Objektivs ist. Angenommen man benutzt einen CCD Chip mit 22,7 x 15 mm bei einer Auflösung von 3072 x 2048 Bildpunkten, dann ist der Abstand einzelner Bildpunkte etwa 0.007 mm. Akzeptiert man eine Strichspur von 3 Pixel oder verringert man die Auflösung auf 1024 x 684 (mit Hilfe einer Bildverarbeitungssoftware), so ist die maximale Belichtungsdauer bei Verwendung eines 20 mm Weitwinkelobjektivs ungefähr 20 Sekunden. Will man Teleobjektive verwenden, bedeutet dies, dass man um eine präzise Nachführung nicht herumkommt.

 

 

Which lens to buy ? - Welches Objektiv kaufen ?
 


You might never know before! Even expensive camera lenses might have optical aberrations, mainly visible in the image corners. Go and test it before you buy it! The following pictures were taken with a Canon EF-S 18-55mm 1:3.5-5.6 variable-focus lens at f/stop 4 (constellation Cygnus) and a Canon EF 20mm 2.8 lens at f/stop 4 (constellation Cassiopeia). The images are guided 2 minutes exposures at full resolution, still including dark noise. When testing a lens, the size of the detector has to be considered. Small CCD chips "cut out" the "good" center of the image, but the focal length must be corrected (in relation to a 24x36 mm film).

Leider weiß man das zuvor meistens nicht! Selbst teure Objektive können Abbildungsfehler aufweisen, die sich hauptsächlich in den Ecken des Bildes zeigen. Daher sollte man eine Optik testen bevor man sie kauft! Die nächsten Bilder wurden mit einem Canon EF-S 18-55mm 1:3.5-5.6 Zoomobjektiv bei Blende 4 (Sternbild Schwan) und einem Canon EF 20mm 2.8 Objektiv ebenfalls bei Blende 4 aufgenommen (Sternbild Kassiopeia). Die Bilder sind nachgeführte zwei Minuten Belichtungen bei voller Auflösung und beinhalten noch den Dunkelstrom. Beim Testen einer Optik muss die Größe des Detektors berücksichtigt werden. Kleine CCD chips "schneiden" den "guten" zentralen Teil des Bildes aus, aber die Brennweite muss entsprechend korrigiert werden (relativ zu einem 24x36mm Kleinbildformat)

 
 
 
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Constellations - Sternbilder
 


Photographers soon notice that all stars look alike in the pictures they take, independent of their brightness. Only small amount of lights are scattered into neighbouring pixels of the camera chip, so that only very bright stars look slightly larger. A way to handle this problem is to unfocus the stars depending on their brightness. Here, this is done by a second (short) exposure that is blurred and added to the first (long) exposure. This can be done by any image editing software. The noise of the detector was subtracted from the single images first. Additional drawings of the constellations can be added to the final pictures.

Fotografiert man den Himmel, so stellt man bald fest, dass alle Sterne unabhängig von ihrer Helligkeit gleich aussehen. Nur sehr helle Sterne sehen etwas größer aus, da ihr Licht auch in benachbarte Pixel des Kamerachips gestreut wird. Eine Möglichkeit dieses Problem zu beheben ist das Einführen einer Unschärfe in Abhängigkeit von der Helligkeit des Sterns. Hier wird dies durch eine zweite (kurz belichtete) Aufnahme erreicht, die unscharf gemacht der zweiten (lang belichteten) Aufnahme aufaddiert wird. Dies kann mit jeder Bildbearbeitungssoftware durchgeführt werden. Das Detektorrauschen wurde zuerst von den Einzelbildern subtrahiert. Zusätzlich können Zeichnungen jedem Bild überlagert werden.

 
 
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In focus or not ? - Scharf oder unscharf ?
 


When taking pictures in the focus of a telescope, sharpness has to be controlled. I do this by a number of test recordings of a bright star in the neighbourhood of the object I am interested in. The following movie shows the planet Saturn as seen on the screen of your laptop when a webcam is used to record images. The picture on the right was taken using the same webcam with Albireo in focus.

Wenn man Bilder im Brennpunkt eines Teleskops aufnimmt, ist die Scharfstellung sehr wichtig. Hierzu nehme ich eine Reihe von Testaufnahmen auf, die einen hellen Stern in der Nähe des mich interessierenden Objekts zeigen. Das folgende Video zeigt den Planeten Saturn, wie er am Schirm eines Laptops erscheint, wenn eine Webcam benutzt wird. Das rechte Bild wurde aufgenommen, als Albireo sich im Brennpunkt befand.

 
 
 
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Poster Astrofotografie (in Deutsch)
 

 

 

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