Objektivtest und ISO

Mal wieder ein schöner Tag. So oft kommt das hier offensichtlich nicht vor. Ist aber auch nicht so schlimm. Dann ist Zeit genug, dass ich mich ausführlich mit den Ergebnissen des letzten Ausflugs und Möglichkeiten auf dem nächsten Ausflug befasse. Dieses Mal sollte also das 120-300mm Objektiv und der Einfluss von ISO auf die Ergebnisse getestet werden.

Der Ort

Zuerst aber wieder ein paar Worte zum Ort. Noch während des Aufbauens hat ein Auto gehalten. Dirk war einfach interessiert und hat sich alles ausführlich mal angesehen. Leider war noch nicht aufgebaut und es war auch noch nicht so richtig dunkel, dass ich nicht viel zeigen konnte. In der Nacht kam dann noch Andreas vorbei. Er wohnt in dem Haus in Sichtweite und wir haben etwas über Sternbilder und dunklen Himmel gesprochen. Das war nett. Besonders ist uns der Bienenkorbhaufen (M44) im Krebs aufgefallen ein wirklich lohnenswertes Objekt für den Feldstecher. Der Zusammenhang der Sterne wird zwar nicht so deutlich, dafür sind unter dem dunklen Himmel so viele klare, helle Punkte zu sehen. Einfach beeindruckend. Ein Foto vom Krebs, dass auch den Haufen zeigt, ist im letzten Beitrag zu finden.

Das Objektiv

Wie konnte das nur passieren. Die 50D war beim Reinigen und in der Wartung. Und anschließend hatte ich die Einstellungen nicht alle kontrolliert. Das wird mir nicht mehr passieren. So sind aber die meisten Bilder, die ich an dem Abend gemacht habe, nur als jpg gespeichert worden und damit für Stacken und Sterne völlig unbrauchbar. Wie ärgerlich. Aufgefallen ist mir das erst gegen Ende des Abends. Aber aus den restlichen Aufnahmen konnte immerhin noch ein Bild erstellt werden. Mit ungefähr 10 Minuten Belichtungszeit zeigt es M101 und die Umgebung. Die Brennweite liegt bei 120mm. Wobei ich sagen muss: Das ist nichts Halbes und nichts Ganzes. Für eine Übersicht ist der Ausschnitt zu klein. Wirklich orientieren kann ich mich damit nicht. Für ein Detail wie eine Aufsuchkarte wäre der Ausschnitt zwar geeignet, doch hatte ich die Kamera falsch gedreht. So ist nur einer der Sterne von UMa (Alkaid) zu sehen und das reicht kaum um sich mit dem Foto wirklich zu orientieren. Was die Qualität des Fotos angeht, bin ich aber zufrieden. Die Sterne sind schön punktförmig und der Nebel ist zu erkennen. Sogar ein wenig von den Spiralarmen der Galaxie.
Für das nächste Mal werde ich das also wieder versuchen. Dann aber mit einer Brennweite von 300. Vielleicht ist das eine bessere Möglichkeit. Hier auf jeden Fall das Foto.

M101 (Belichtungszeit etwa 10 Minuten; Brennweite 120mm):

Die Kamera am Teleskop

Wie letztes mal schon angekündigt. Ich wollte mir Galaxien im großen Bären ansehen. M101 und M51 sind es geworden. Zwei schöne Objekte, die mit meiner Ausrüstung schon visuell Struktur zeigen. Schon das Betrachten der beiden Galaxien war den Ausflug wert. Hier soll es aber mehr um die Fotos gehen.
Also die Frage nach der richtigen ISO Einstellung. Im Gegensatz zum Film wechselt man ja nicht den Chip in der Kamera aus. Der ISO Wert beeinflusst damit nur die Verstärkung des Signals in der Kamera. Hier sind zwei Verstärkungen zu unterschieden. Die eine erfolgt "zwischen" dem Chip und der Bildverarbeitung in der Kamera, die andere erfolgt durch die Bildverarbeitung. Zweitere kann ingnoriert werden, da die Fotos eh als RAW Daten gemacht werden sollten. Die Verarbeitung in der Kamera findet damit nicht statt. Bleibt die erste Verstärkung. Die beeinflusst natürlich die Stärke des Signals. Allerdings nicht nur. Durch die Verstärkung können Farb- und Dynamikinformationen verloren gehen. Das muss vermieden werden. Die Verstärkung des Signals kann ja auch hinterher am Computer erfolgen. Als ISO Wert ist also der Wert einzustellen, der möglichst viel verstärkt, allerdings nur maximal so viel, das keine Dynamikinformation verloren geht. Welcher Wert das genau ist, hängt von der Kamera ab und kann in den Testdiagrammen für die Kameras nachgesehen werden. Bei mir sind das ISO200 für die 80D und ISO800 für die 50D. Aufnahmen also mit diesen Werten. Das sollte zu den besten Informationen führen, die aus dem Chip in eine RAW Datei wandern. Ich nehme das erstmal so zur Kenntnis. Ein Experimentieren mit unterschiedlichen ISO Werten erfolgt sicherlich mal, doch für den Anfang reicht das und andere Einflussfaktoren auf das Bild sind erstmal wichtiger.
Ausprobieren wollte ich an dem Abend auch, wie längere Belichtungszeiten funktionieren. Ich habe für beide Bilder zwei Serien gemacht. 30x20sec und 20x30sec. Die Nachführung des Teleskops ist offenbar genau genug um auch 30 Sekunden noch belichten zu können. Zumindest bei den Objekten. M101 steht bei 54°N; M51 bei 47°N. Das macht Hoffnung, dass auch längere Belichtungszeiten möglich sind. Dazu zwei Anmerkungen, warum langes Belichten sinnvoll ist. (Natürlich ist diese Darstellung starkt vereinfacht. Für mich zumindest verdeutlicht sie das Problem.)

1. Von lichtschwachen Objekten kommen nur wenige Signale an. Wird nun kurz belichtet, so ist die Chance groß, dass von dem Objekt kein einziges Signal auf dem Bild landet. Vielleicht nur ein Signal auf jedem dritten Bild oder so. Das führt dann in der Nachbearbeitung viel schneller dazu, dass dieses seltene Signal als Rauschen entfernt wird. Schade um das Signal. Belichtet man länger, so landet das Signal auf mehr Bildern und wird damit viel eher als Signal und nicht als Rauschen erkannt.
2. Beim Rauschen ist zwischen thermischem Rauschen und Ausleserauschen zu unterscheiden. Ersteres steigt zwar mit zunehmender Belichtungszeit, da das Signal aber ja auch steigt, lässt sich das Rauschen ganz gut herausrechnen. Außerdem ist das recht unabhängig von der Bildzahl. 10x1min und 1x10min bewirken jeweils 10min thermisches Rauschen. Zweiteres hingegen fällt recht konstant mit jedem Bild an. Bei vielen Bildern gibt es viel Ausleserauschen. Damit ist es sinnvoll wenig Bilder zu machen. Bei 10 Bildern fällt 10 mal Ausleserauschen, bei einem Bild nur einmal.

Entstanden sind an dem Abend zwei Fotos von der Feuerradgalaxie (M101) und der Strudelgalaxie (M51).

Feuerradgalaxie (M101); 18,5min
 

Strudelgalaxie (M51); 17,5min

Jupiter

Inzwischen war Jupiter recht hoch über den Horizont gestiegen und so habe ich die Gelegenheit genutzt, noch einen Blick auf den Gasriesen zu werfen. Auch das lohnte sich. Die vier großen Monde waren gut zu erkennen und ein paar Strukturen in den Wolken auszumachen. Fotos habe ich nicht versucht. Mit nur 800mm Brennweite wäre eh nichts draus geworden und mit dem Thema der Okularprojektion habe ich mich noch nicht ausreichend befasst. Das kommt bei einem der nächsten Ausflüge. Ein Thema nach dem anderen. Als ich dann wieder Richtung zu Hause aufgebrochen war, standen Saturn und Mars noch nicht hoch genug über dem Horizont. Das nächste Mal.

Für den nächsten Ausflug

Wie stark wirkt sich nun das Ausleserauschen und das Einfangen von schwachen Signalen auf die Qualität des Bildes aus? Das ist eine gute Frage für dan nächsten Ausflug. Ich werde mir ein Objekt suchen, das möglichst hoch am Himmel steht und möglichst nördlich (wegen der Nachführgenauigkeit). Von dem Objekt werde ich dann 10 Minuten Aufnahmen machen. 40x15sec, 20x30sec, 10x60sec, 5x120sec, 2x300sec und 1x600sec. Die Bilder werde ich getrennt verarbeiten um die vergleichen zu können. Und ich werde ein Gesamtbild erstellen. Eine Stunde Belichtungszeit hatte ich noch nicht. Damit kann dann (hoffentlich) ein Eindruck gewonnen werden, wie sich die Belichtungszeit auswirkt und ganz nebenbei noch ein Eindruck, wie genau meine Nachführung ist.
Für diese Aufgabe ist noch ein Problem zu lösen. Wie belichte ich so lange? Einen Fernauslöser habe ich nicht und selbst wenn, so sind für die Vergleichbarkeit die Zeiten natürlich möglichst gut einzuhalten. Da werde ich mich noch etwas mit der Steuerung der Kamera über ein Tablet befassen. Damit ist so etwas doch sicherlich möglich.