ISS fotografieren

Der Sommer ist in Deutschland angekommen. Das bedeutet nicht nur hohe Temperaturen, sondern auch viele schöne Sommernächte mit Mond, Sternen – und der International Space Station, kurz ISS. Wie schöne Schnappschüsse hiervon erstellt werden können, umreißt dieser Artikel.

[Rechtl. Hinweis vorab: in diesem Artikel wird zur Illustration der Thematik und dem Erfahrungsbericht bestimmte Hardware angesprochen. Dies stellt jedoch keine Kaufempfehlung dar und wird lediglich zur Veranschaulichung eingesetzt! Aus diesem Grund wurden keine weiteren Verlinkungen zu solchen Produkten gesetzt. Die angesprochene Software ist Open Source sowie zum Veröffentlichungszeitpunkt kostenfrei erhältlich.]

Denn neben den vielen Flugzeugen, die im Nachthimmel ihre Streifen ziehen, gibt es auch Objekte, die nicht blinken und mitunter viel schneller den Raum durchqueren. Dies sind mit hoher Wahrscheinlichkeit dann Satelliten. Von diesen gibt es jedoch einige. Wer sich für die Thematik interessiert, kann sich mit der für Linux, Windows und Mac verfügbaren Open Source-Anwendung Stellarium beschäftigen, die neben vielen anderen Himmelsobjekten auch Satelliten samt Umlaufbahnen darstellen kann. In Stellarium wird hierfür die eigene Position und gewünschte Uhrzeit für die Simulation eingegeben, sodass die Software denn dann zu erwartenden Nachthimmel errechnen kann.

Überflug finden

Wer allerdings zielgerichtet die ISS sucht, kann sich jedoch auch an anderen Tools bedienen, wie z. B. Heavens Above (Wikipedia-Artikel). Hierbei handelt es sich um eine gemeinnützige Webseite, die es ermöglicht, Satelliten zu verfolgen und weitere Informationen über diese zu sammeln. Dargestellt wird dies mittels einer Sternenkarte. Heavens Above stellt allerdings auch eine Android-App (Play Store-Link, App benötigt Standortfreigabe) bereit, die eine Übersicht der Überflüge von künstlichen Himmelsobjekte samt optionalen Benachrichtigungen verfügbar macht. Diese Daten helfen den Zeitpunkt für den Überflug der bekannten Raumstation zu ermitteln.

Kamera & Stativ

Bei der Auswahl der Kamera stehen euch die Möglichkeiten offen. Eure Möglichkeiten sind allerdings auch teils vom Equipment abhängig. Wichtigste Voraussetzung: manuelle Belichtungszeit! Ohne das kommt ihr nicht weit. Ich werde mich in diesem Artikel auf die Sony RX100 beschränken, die ein Einsteigermodell darstellt und eine Kompaktkamera ist. Auch wenn jeder halbwegs professionelle Fotograf jetzt Schanppatmung bekommt, möchte ich für den Einstieg eine einfache Übung für Nachtaufnahmen zeigen, der dann mithilfe der später verlinkten Artikel dann entsprechend erweitert werden kann.

Auf keinen Fall vergessen dürft ihr ein Stativ. Ich hatte es bereits ohne einem Stativ auf dem Fensterbrett versucht und die Ergebnisse waren grottig.

Grundlagen

Fakt ist, dass die Automatik eurer Kamera zwar schöne Ergebnisse für einen spontanen Schnappschuss erzielen kann, jedoch mitunter nicht auf solche speziellen Szenarien abgestimmt ist. Wir schalten die Kamera somit in den manuellen Modus, meist gekennzeichnet durch ein "M". Drei Parameter werden nun benötigt: Belichtungszeit, ISO und Blende. Für was sind aber die verschiedenen Parameter zuständig?

Belichtung

Das interessanteste wird erst einmal die Belichtungszeit / Verschlusszeit sein, die den Effekt der Schweife ermöglicht. Je länger die Verschlusszeit ist, desto mehr Licht fällt länger auf den Sensor ein. Üblicherweise wird mit "kürzeren" Verschlusszeiten gearbeitet, da bei ungewollt zu langen Verschlusszeiten das Bild klassischerweise verwackelt. Hat man dieses "Verwackeln" allerdings hinsichtlich unserer ISS-Streifenzüge gewollt unter Kontrolle, werden entsprechend lange Verschlusszeiten eingesetzt. Der kleinste Verwackler an der Kamera während der Aufnahmezeit zerstört allerdings das Bild, weswegen Stativ Pflicht ist. Zu Verwacklern zählt übrigens auch das Drücken der Auslösetaste, weswegen für diese Aufnahmen ein z. B. 2 s Selbstauslöser oder noch besser Fernauslöser üblich ist.

Blende

Die Blende ist grob gesagt für den Unschärfeeffekt zuständig. Sie wird üblicherweise mit Angaben wie f/2.2 oder f/22 spezifiziert. Wer die Hintergründe hierzu gerne erfahren mag, kann entweder in das Optik-Kapitel seines Physiklehrbuchs, auf Wikipedia oder auf LEIFI-Physik schauen. Die nebenstehende GIF-Animation verdeutlicht den Einfluss auf das Bild: je kleiner die Blendenzahl ist, desto mehr wird die Blende geöffnet und der Unschärfeeffekt entsteht. Je größer die Blendenzahl ist, desto mehr Tiefenschärfe wird erreicht. Letzteres wollen wir erreichen, müssen aber im Hintergrund wissen, dass damit die Blende sehr weit geschlossen wird und die Bilder erst einmal dunkler werden.

Bei der RX 100 können Belichtungszeit und Blende im M-Modus mittels unterer Cursortaste sowie dem Rollrad eingestellt werden. Kleiner Hinweis hierbei: 1/250 bedeutet eine zweihundertfünfzigstel Sekunden, 30" 30 Sekunden, BULB Kabelfernauslöser (dann ist die Belichtungszeit so lange, wie man auf die Auslösetaste drauf drückt). 30 Sekunden ist leider auch das Maximum der RX 100, für mehr muss man BULB wählen.

ISO

Soll die Helligkeit beim Wechsel von einer f/2.2-Blende auf eine f/11-Blende beibehalten werden, so muss die Belichtungszeit erhöht werden. Dies kann allerdings Verwacklungen im Bildresultat zur Folge haben. Um dieser Problematik etwas entgegenzusetzen, haben Kameras allerdings noch ein Ass im Ärmel: den ISO. Er ist sozusagen ein Booster für die Helligkeit im Bild.

Hier könnte ich jetzt auch einen Roman über seine Funktion schreiben, aber ich kürze es einmal ab: er bestimmt die Lichtempfindlichkeit des Kamerasensors. Je höher der ISO, desto heller das Bild. Einen Preis zahlt man allerdings dafür: Bildrauschen, vor allem ab ISO 3200 bei der RX 100. Wo kein Licht ist, kann auch keins hergezaubert werden. Verwirrend bezogen auf die RX 100 hierbei: während die vorherigen Parameter über die normale Anzeige eingestellt werden können, muss man für den ISO in die Einstellungen auf Seite 3 gehen.

Diese Werte müssen nun situationsbedingt in Einklang gebracht werden. Die lange Belichtungszeit ist übrigens sowieso nur eher in der Nacht nützlich: da bei längerer Belichtung auch mehr Licht an den Sensor gelangt, hat man bei zu hoher Belichtungszeit kein lediglich verwackeltes, sondern ein weißes Bild.

RAW

Um den Bogen jetzt allerdings zur Open Source-Welt wieder zu schlagen, möchte ich nun über ein anderes Thema reden: Rohdaten. Denn die RX 100 besitzt wie viele (semi)professionelle Kameras die Möglichkeit, nicht nur das errechnete Bildresultat im üblicherweise verwendeten JPEG-Format auf der SD-Karte festzuhalten, sondern auch die rohen Sensordaten in Form eines "digitalen Negativs" zu erfassen. Für die jüngere Generation: früher waren in den Kameras Rollen mit langen Bändern drin, auf denen die Fotos erst zwischengespeichert wurden, bevor man nach einsenden von diesem nach einigen Wochen eine echte Kopie erst erhalten konnte - mit der heutigen DSGVO gar nicht mehr vorzustellen. Vorteil von RAW-Fotografie ist, dass sich bestimmte Parameter im Nachhinein besser anpassen lassen als auch einem von der Kamera errechneten Bild in einem verlustbehafteten Format. Wir kommen später noch einmal zurück. Bei der RX 100 aktiviert man übrigens RAW über das Menü und ändert den Wert der Einstellung Qualität von Fein auf RAW & JPEG. Warum nicht nur RAW? Glaubt mir, wer nicht oft mit RAW zu tun hat, wird den zusätzlichen JPEG-Abzug schätzen, denn die RAW-Datei ist in meinem Fall noch unbearbeitet und verrauscht (das rechnet normalerweise die Kamera dann automatisch raus, bei RAW müsst ihr das selbst machen). Noch immer keine weiteren Open Source-Programme erwähnt? Passt auf, das kommt gleich.

Showtime!

Jetzt geht es ans Fotografieren der ISS! Testet alle Einstellungen, BEVOR die ISS vorbeifliegt und bereitet euch vor. Der Moment des Überflugs beginnt, ihr drückt ab und könnt je nach Kamera einen mehr oder weniger langen Schweif einfangen.

Ich habe übrigens bei meiner Aufnahme vor einigen Tagen um 1 Uhr f/11, ISO 6400 (oder wenn es noch heller ist 3200) sowie 30 Sekunden Belichtungszeit gewählt. Die ISS fliegt schnell durch, nach ca. 5 Minuten ist das Spektakel auch schon um.

Die ersten vorläufigen Ergebnisse könnt ihr euch in meiner Galerie ansehen.

Fotoverwaltung und Nachbereitung

Für die Nachbereitung und Verwaltung eurer Schnappschüsse kann ich euch zwei Open Source-Anwendungen empfehlen: Digikam und Darktable. Mit Digikam als DAM können Bilder verwaltet werden - und das ist mehr als eine simple Ordnerstruktur, das sind Tags, eigene Bewertungen oder EXIF-Daten.

Darktable eignet sich wiederum für Rohdaten. Denn wie ich bereits das digitale Negativ umschrieben habe, müssen aus den Sensordaten und (benutzerdefinierten) Parametern wieder Bilddaten in Form von Pixeln erzeugt werden - das macht Darktable.

Achso, hatte ich eigentlich erwähnt, dass beim Thema RAW jeder Hersteller sein eigenes Süppchen und somit Format kocht? Adobe versucht zwar genau wie bei .pdf mit .dng ein unabhängiges Format zu etabilieren, Sony aber arbeitet noch z.B. mit .ARW. Darktable kennt sie aber alle (wenn nicht exotisch).

Ein weiterer Vorteil von Darktable sind die vielfältigen Einstellungsmöglichkeiten und auch Masken, mit denen auch fortgeschrittenere Anwendungsfälle abgedeckt werden können. Lasst euch von der Anwendung nicht erschlagen, es finden sich auch einige deutschsprachige Video-Tutorials an.

Wir fassen zusammen

Es gibt mittlerweile gute Anwendungen, mit denen ISS-Fotos vor- und nachbereitet werden können: Stellarium, Darktable und Digikam.

Die Zeitschrift c't hat bereits 2012 übrigens Möglichkeiten erklärt, sogar Nahaufnahmen von der ISS zu erhaschen.

Diese Woche bleibt übrigens spannend, da Freitag (27.07.2018) eine sichtbare, totale Mondfinsternis stattfinden wird.

Was ist euer ultimative Tipp für top Nachtaufnahmen? Schreibt gerne einen Kommentar!