Im ersten Teil dieses Beitrags habe ich die für die Astrofotografie wichtigen technischen Eigenschaften und Kenngrößen von Smartphone-Kameras sowie die ersten Schritte zu gelungenen Aufnahmen per Hand oder mit dem Smartphone auf einem Stativ beschrieben. In Verbindung mit einem Fernglas oder Teleskop lässt sich die Reichweite eines Smartphones erheblich erweitern. Besonders interessante Ziele sind die Objekte des Sonnensystems. Wie lässt sich ein Smartphone mit einem leistungsstärkeren optischen Gerät verbinden?

In der Praxis sieht die Vorgehensweise so aus, dass man zunächst das Himmelsobjekt in der Mitte des Gesichtsfelds von Fernglas oder Teleskop positioniert und mit dem Auge am Okular bis zur maximalen Schärfe fokussiert. Wer eine stärkere Brille trägt, sollte sie dabei nicht absetzen. Nun wird das Smartphone mit dem Objektiv der verwendeten Kamera möglichst nahe an die Augenlinse des Okulars herangeführt, ohne dass eine Berührung der Glasflächen stattfindet. Eventuell vorhandene Gummi-Augenmuscheln müssen zuvor entfernt oder zurückgeklappt werden. Die optische Achse des Okulars sowie die des Smartphone-Objektivs sollten sorgfältig ausgerichtet sein und eine Linie bilden. Ein Verkippen des Smartphones sollte vermieden werden.

Wurde das verwendete Fernglas auf einem Stativ montiert oder steht ein Fernrohr zur Verfügung, gelingen Aufnahmen von Sonne und Mond mitunter sogar dann, wenn man das Smartphone freihändig hinter das Okular hält, die beste Position sucht und im normalen Fotomodus mit allen aktivierten Automatiken einfach abdrückt. So einfach kann es sein, scharfe Fotos der Sonne mit ihren Flecken oder des Mondes mit seinem Oberflächenrelief zu erhalten!

Mehr Kontrolle und Sorgfalt bieten spezielle Halterungen, mit denen sich Smartphones hinter einem Okular anbringen und fixieren lassen (siehe »Fotografieren am Teleskop«). Sie erlauben die genaue Justage des Geräts in drei Achsen, um die optischen Achsen von Okular und Smartphone-Kamera exakt aufeinander ausrichten zu können. Durch entsprechende Justierungen können verschiedene Kameras des Smartphones zum Einsatz gebracht werden, und das Smartphone lässt sich nahe zum Okular bewegen. Wegen der winzig kleinen Objektive im Smartphone geht es dabei um Feineinstellungen im Bereich von Bruchteilen eines Millimeters.

Für Smartphone-Okularhalterungen gelten die gleichen Qualitätsanforderungen, die in Bezug auf Stativhalterungen für Smartphones genannt wurden: Greifen Sie unbedingt zu Produkten, bei denen sämtliche Teile der Halterung aus Metall bestehen, denn Kunststoffhalterungen weisen zu viel Spiel in den Getrieben auf; sie verbiegen und verwinden sich leicht und erfüllen daher ihren Zweck nur ungenügend. Selbst beim Gebrauch von Metallkonstruktionen wünsche ich mir oft mehr Stabilität, weshalb ich zusätzlich häufig Gummiringe spanne, um beispielsweise sicherzustellen, dass das Smartphone senkrecht zum Okular des Teleskops befestigt ist.

Beim Erwerb einer Halterung sollten Sie außerdem darauf achten, dass sich viele Modelle nicht an allen Okularen befestigen lassen: Okulare mit sehr großen Durchmessern oder mit konisch zulaufenden statt zylindrischen Gehäusen im Bereich der Augenlinse können sich als problematisch erweisen.

Die Vorgehensweise zur Verwendung des Smartphones am Teleskop wurde im Grunde schon beschrieben; in der Praxis haben sich jedoch einige Erfahrungswerte ergeben, die schnell zu zufriedenstellenden Ergebnissen führen können (siehe »Das Smartphone am Teleskop«). Natürlich ist es in einer solchen Situation wichtig, das Smartphone berührungslos auszulösen, am besten mit einer Bluetooth-Fernsteuerung.

Durch die Kombination verschiedener Okulare mit den Kameras des Smartphones ergeben sich sehr viele Varianten mit unterschiedlichen Gesichtsfeldern (Vergrößerungen), von denen einige nicht gut, andere hingegen hervorragend harmonieren. Nur durch Versuche lässt sich die beste Kombination herausfinden, bei der die Sonne und der Mond formatfüllend abgebildet werden und die Fotos am Rand nicht durch Unschärfe oder farbige Ränder, die sogenannte chromatische Aberration, beeinträchtigt sind. Bei mir kommen meistens Okulare mit langen bis mittleren Brennweiten zum Einsatz. Hierbei nutze ich die Standardkamera des Smartphones oder jene mit der leichten Telebrennweite. Wenn ich eine gut funktionierende Kombination gefunden habe und den Bildwinkel verkleinern möchte, um zum Beispiel nur Details der Mondoberfläche abzubilden, wechsle ich nicht das Okular, sondern verwende zusätzlich eine Barlowlinse mit dem gewünschten Verlängerungsfaktor.

Bei Gesamt- oder Detailaufnahmen von Sonne und Mond nehme ich stets eine große Zahl von Fotos auf, mitunter 50 oder gar 100 – nicht, um sie zu stacken und den Stapel zu einem Summenbild zu verarbeiten, sondern um aus der Serie das schärfste Bild herauszufischen. Es gilt, jenes »lucky frame« zu finden, bei dem die Fokussierung der Kameraoptik und die Luftunruhe (englisch: seeing) ein besonders zufriedenstellendes Ergebnis ermöglicht haben. Eine grobe Sortierung liefert übrigens die Dateigröße der Fotos im JPG-Format: Unscharfe Fotos benötigen weniger Speicherplatz als scharfe. Doch das ist nur ein erster Anhaltspunkt; die Einzelprüfung der Favoriten ist Handarbeit.

Zum Erstellen der vielen Aufnahmen können automatische Aufnahmeserien programmiert werden. Allerdings ist es empfehlenswert, die Serie hin und wieder anzuhalten, um den Autofokus am Smartphone erneut auszuführen. Die Kontrolle der entstehenden Fotos sollte frühzeitig durch eine Bildrückschau und Hineinzoomen kontrolliert werden. Gegebenenfalls ist auch die Scharfeinstellung am Teleskop zu optimieren. Im Folgenden betrachten wir im Einzelnen, was bei der Aufnahme unterschiedlicher astronomischer Motive zu beachten ist.

Motiv Sonne: Hier ist ein Wort der Vorsicht angebracht. Wer das grelle Tagesgestirn durch ein Fernglas oder ein Teleskop fotografieren möchte, muss sehr behutsam zu Werke gehen, um die enorme Lichtfülle zu dämpfen und somit die reale Gefahr von dauerhaften Schäden an den Augen, dem Fernglas, dem Teleskop und dem Smartphone abzuwenden. Verwenden Sie ausschließlich die zu diesem Zweck angebotenen geprüften Schutzfilter, die der Fachhandel anbietet; gehen Sie keine Risiken ein und lassen Sie sich im Zweifelsfall beraten. Sucherfernrohre am Teleskoptubus sollte man mit Schutzkappen versehen oder am besten ganz abmontieren.

Wird die Sonne im Weißlicht mit entsprechenden Schutzfiltern beobachtet, arbeitet der Autofokus des Smartphones oftmals besser, wenn man ihn auf große Sonnenflecken anstatt auf den Rand der Sonne ansetzt (siehe »Die Sonne im Visier«). Sollen einzelne Sonnenflecken in sehr hoher Vergrößerung fotografiert werden, geht durch gebräuchliche Sonnenschutzfilter zu viel Licht verloren, und die resultierende Belichtungszeit wird zu lang. Speziell für diesen Fall bietet der Fachhandel fotografische Filterfolien an, die mehr Licht durchlassen; für die visuelle Beobachtung dürfen sie jedoch nicht verwendet werden. Ein Herschelprisma, auch Herschelkeil genannt, erlaubt ebenfalls die Steuerung der Lichtmenge für diesen Anwendungsfall.

Selbst für Fotos der Chromosphäre durch Teleskope mit H-alpha-Spezialfiltern lassen sich Smartphones nutzen (siehe »Die Sonne im H-alpha-Licht«). Allerdings kommt der Autofokus mit dem Licht des schmalen Spektralbereichs der Wasserstofflinie H-alpha nicht immer zurecht; notfalls muss der Fokus auf »manuell« (MF) umgeschaltet werden. Seltsamerweise kann man sich nicht unbedingt auf das Histogramm verlassen. Es sieht beim späteren Entwickeln der DNG-Dateien ganz anders aus als im Live-View, sodass man schon während der Aufnahmesession entsprechende Entwicklungen durchführen sollte, um eine Fehlbelichtung der gesamten Aufnahmeserie zu vermeiden. Je nach verwendetem Filter kann sich die Belichtungszeit als zu lang erweisen, um einen Moment mit ruhiger Atmosphäre für eine Aufnahme mit hoher Bildschärfe zu nutzen. In diesem Fall würde ich nicht zögern, den ISO-Wert entsprechend anzuheben. Auf dem Display sieht die Darstellung übrigens besser aus, wenn man am Smartphone auf Schwarz-Weiß (monochrom) umschaltet.

Motiv Mond: Für Gesamt- und Detailaufnahmen des Mondes gelten die gleichen Empfehlungen wie für die Sonne im Weißlicht. Auch bei Mondfotos führe ich kein Stacking durch, sondern verwende nur die besonders scharfen Einzelfotos (siehe »Kosmische Landschaften«). Sonne und Mond liefern ja genügend Licht, sodass niedrige ISO-Werte ausreichen und das Bildrauschen nicht unangenehm auffällt. Der Hauptgrund für das Stacken, das Vermindern des Bildrauschens, fällt damit weg. Zudem muss mit »motion seeing« gerechnet werden, was bedeutet, dass aufgrund wechselnder atmosphärischer Bedingungen von Foto zu Foto verschiedene Teile des Motivs in unterschiedliche Richtungen verschoben werden. Eine moderne Stacking-Software kommt zwar damit klar, doch letztlich können auf dem berechneten Summenbild unschöne Artefakte verbleiben.

Motiv Planeten: Videokameras mit hohen Bildraten stellen heute das bevorzugte Mittel dar, um scharfe Aufnahmen der Planeten zu gewinnen. Bei den Aufnahmen ist zu beachten, dass wegen der Planetenrotation die Bildserie nach wenigen Minuten beendet werden muss, um Probleme durch eine sich verändernde Oberfläche zu vermeiden. Zumindest bei Mars und Jupiter ist das ein wesentlicher Punkt.

Aus dem Video selektieren Programme hinterher die besonders scharfen Einzelaufnahmen und stacken sie (siehe »Der Riesenplanet im Fokus«). Zwar können auch Smartphones Videos aufnehmen, aber mir ist auf diese Weise noch kein wirklich brauchbares Planetenfoto geglückt. Deshalb habe ich es alternativ mit einer großen Anzahl von Einzelfotos versucht und mehr Erfolg gehabt.

Aufgrund der geringen Fläche, die ein Planet innerhalb des Bildfelds einnimmt, stelle ich die Belichtung gänzlich manuell ein. Im konkreten Fall wähle ich einen ISO-Wert von 800, damit die Belichtungszeit nicht zu lang ausfällt. Dann programmiere ich die Intervallfunktion, um möglichst viele Einzelaufnahmen in kurzer Zeit zu generieren. Diese lassen sich dann, ebenso wie ein Planetenvideo, mit einer entsprechenden Stacking-Software, beispielsweise mit Autostakkert! (www.autostakkert.com), weiterverarbeiten.

Motiv Deep-Sky-Objekte: Bei der Fotografie von Deep-Sky-Objekten wie Sternhaufen, Gasnebeln oder Galaxien gelangt das Smartphone schnell an seine Grenzen. Mit einiger Mühe werden Bilder von hellen Objekten, etwa dem Orionnebel, möglich sein, aber die Qualität der Resultate rechtfertigt in meinen Augen den Aufwand nicht. Möglicherweise ist dieses interessante Gebiet künftigen Smartphone-Generationen vorbehalten.

Bearbeitung der Aufnahmen

Digitale Fotos, gleich mit welcher Kamera sie aufgenommen wurden, offenbaren ihr volles Potenzial erst nach einer Bildbearbeitung. Dabei geht es nicht um Manipulationen, sondern um die optimale Darstellung der aufgezeichneten Bilddaten. Das betrifft auch Fotos, die aus Smartphones stammen (siehe »Verbesserte Bildqualität«). Dementsprechend wurden alle im vorliegenden Beitrag gezeigten Beispielfotos nachbearbeitet. Manchmal ist es mit Anpassungen einiger Regler bei der Entwicklung einer RAW-Datei schon getan; in anderen Fällen folgen weitere Schritte und Prozesse. Welche Dinge genau zu tun sind, hängt in hohem Maße von der Beschaffenheit des Ausgangsmaterials ab – freilich auch von den Vorstellungen des Fotografen oder der Fotografin.

Daher gibt es keine konkreten Rezepte, die man nur stoisch befolgen müsste, um ein Foto optimal zu bearbeiten. Stattdessen kann es lediglich Konzepte geben, die voraussetzen, dass man die Wirkungsweise und die Notwendigkeit der vorgenommenen Bearbeitungsschritte versteht. Grundsätzlich ließe sich die Bildbearbeitung in weiten Teilen auch auf einem Smartphone durchführen. Wegen der Größe des Displays ist jedoch ein Tablet zu bevorzugen. Ich persönlich übertrage meine Smartphone-Fotos auf einen PC, auf dem die Datensicherung und Weiterverarbeitung erfolgen.

Erste Erfolgserlebnisse

Durch mein berufliches Wirken als Fotograf bekomme ich viele verschiedene Smartphones in meine Hände und kann Vergleiche ziehen, doch kaum jemand dürfte alle am Markt angebotenen Geräte kennen, sodass nicht ausgeschlossen werden kann, dass manche der hier beschriebenen Einzelheiten auf einzelne Geräte nicht zutreffen. Festzuhalten bleibt, dass sich gute Smartphones durchaus für verschiedene Disziplinen der Astrofotografie eignen und im Gebrauch vergleichsweise unkompliziert sind. Zudem ist ein solches Gerät stets zur Hand, wenn man es benötigt.

In der Anwendung vermitteln Smartphones Leichtigkeit und Freude, weil man sich nicht in zahllosen Menüs und Untermenüs verirren kann, wie das bei vielen Fotokameras der Fall ist. Wer sich darauf einlässt und sich mit etwas kindlicher Neugier statt mit Verbissenheit der Astrofotografie mit dem Smartphone nähert, wird mit hoher Wahrscheinlichkeit durch schöne Fotos belohnt. Wer es aber gar nicht erst versucht, kennt das Ergebnis schon vorher: keine Fotos.

Redaktioneller Hinweis: Die im vorliegenden Beitrag abgebildeten Geräte dienen lediglich zur Veranschaulichung der beschriebenen Sachverhalte; sie stellen keine Produktempfehlungen dar.