At fotografere stjerner og stjerneskud

Henrik DelferAstrofotografering, ProtipLeave a Comment

At fotografere nattehimlen, kan være noget af det mest frustrerende, men kan også belønne dig med smukke og fantastiske billeder. Den store udfordring er, der jo ikke er ret meget lys (med mindre man fotograferer månen), og det kræver lange eksponeringer. Lange eksponeringer kræver til gengæld, ting der står stiller, og det gør jorden jo ikke, i det mindste ikke i forhold til nattehimlen, for jorden roterer jo om sin egen akse, mens stjernerne – i denne sammenhæng – står stille.

Hvordan løser man så dette problem? Jo – der er flere metoder, og jeg vil kort nævne de forskellige løsninger man som fotograf kan gøre brug af.

Dette billede af M27 fotograferede jeg med et Nikon D70s, eksponeringen var på 15 minutter

Dette billede af M27 fotograferede jeg med et Nikon D70s, eksponeringen var på 15 minutter

Lørdag d. 8. oktober 2011, skulle der – hvis vejret ellers er klart – blive mulighed for at se en masse stjerneskud, lige over vore hoveder i stjernebilledet Dragen. Det er kometen Giacobini-Zinner, der besøger os, og astronomer regner med at vi vil kunne se mellem 600 og 1.000 stjerneskud i timen, når antallet topper mellem klokken 20 og klokken 23. Normalt kommer vi ikke op på mere end 50-100 stjerneskud i timen når vi tre gange om året kommer ind i en sværm.

Dette billede fotograferede jeg med et Nikon D70s, eksponeringen var på 1/200 sekund.

Dette billede fotograferede jeg med et Nikon D70s, eksponeringen var på 1/200 sekund.

Det kan muligvis blive “ødelagt” en smule pågrund af månen, men gå ud alligevel, og se om ikke du kan fange et par stjerneskud med dit kamera. Herunder følger lidt råd til, hvordan du bærer dig ad:

At fotografere nattehimlen

  • Find et sted hvor der er mørkt: Det lysspild vi har i byerne er enormt, og gør det ofte meget vanskeligt at fotografere nattehimlen. Derfor er det en fordel at befinde sig et sted der ligger så langt som muligt fra storbyerne, ja selv lyset fra en mindre by kan ødelægge ens astrofotografier, så find et sted hvor der er langt til de nærmeste gadelamper. Som udgangspunkt kan du bruge tommelfingerreglen: Hvis du ikke kan se det du vil fotografer med det blotte øje, kommer du heller ikke til at kunne fotografere det. Dette passer naturligvis ikke helt, men for begynderen er det et godt udganspunkt.
  • Brug en meget kort brændvidde: Jo kortere brændvidden er, desto længere væk forekommer fjerne objekter at være. Stjerner er – uanset deres størrelse og afstanden til dem – aldrig andet end en lille lysende prik, så derfor gør det ikke noget at man bruger en vidvinkel til at fotografere nattehimlen med. Faktisk er det en fordel, fordi man får en større del af himmelen med på billedet. Brug derfor den korteste brændvidde muligt (50mm kan bruges, men 35mm, 28mm eller 14mm er bedre).
  • Brug så stor en blændeåbning som muligt: Jo større blændeåbning, desto mere lys. Man får fire gange så meget lys ved blænde f/1.4 som man gør ved blænde f/2.8. Dybdeskarphed behøver man ikke bekymre sig om, for rent fotografisk er alt på nattehimlen “uendeligt” langt væk.
  • Sørg for at fokusere ordentligt: De færreste kameraer kan finde ud af at fotografere på stjernerne, med mindre der er tale om en MEGET klar stjerne eller en planet. Er månen fremme, kan man bruge denne til at fokusere på, og herefter skifte objektiv/kamera om til manuel fokus, og så holde fingrene fra fokusringen. Husk at de fleste zoomobjektiver ikke bare kan stille til “uendeligt”, for så vil de overfokusere en smule. Bruger man et objektiv med en fast brændvidde, kan man bedre regne med at “uendeligt” på objektivet også giver fokuserede stjerner, specielt hvis det er et objektiv af en vis kvalitet, men zoomobjektiver kan man ikke regne med. Man kan alternativ fokusere på noget der befinder sig et par kilometer væk (højhus, trælinje, eller andet), og så skifte til manuel fokus.
  • Brug så høj en ISO-værdi du kan uden dine billeder drukner i støj. Der findes ganske vist metoder til at “stakke” flere billeder sammen for derved at isolere det reelle lys fra stjernerne, fra den tilfældig støj kameraets sensor laver, men det kræver man sætter sig grundigt ind i brugen af sådanne programmer (f.eks.DeepSkyStacker), hvis man skal have glæde af dem. Derfor – hvis du er nybegynder – er det bedste udgangspunkt at du ikke sætter ISO så højt, at du ikke kan skelne stjernerne fra den støj kameraet vil lave under lange eksponeringer.
  • Brug som minimum et stativ eller læg kameraet på et stabilt grundlag: Du kommer til at lave eksponeringer der varierer fra nogle sekunder til mange minutter, og INGEN kan holde et kamera stille nok i så lang tid. Derfor SKAL du bruge et stativ eller noget stabilt du kan lægge kameraet på. Sørg for at stå i læ, for selv blæst kan skabe lidt bevægelse i stativet, der kan give dig uskarpe billeder. Du kan med fordel hænge en pose med 2-3 store flasker vand, UNDER selve stativet, så det yderligere tynger stativet og får det til at bevæge sig endnu mindre.
  • Brug en ækvatorial montering: Astrofotografer bruger typisk en såkaldt ækvatorial montering, der er konstrueret således at den ene akse peger direkte på den himmelske nordpol, og som på den anden akse, kan roteres, så den følger stjernernes bevægelse hen over nattehimlen.
  • Brug en trådudløser (eller kameraets selvudløser): Dette er vigtigere end man tror. Blot det at trykke på kameraets udløser vil give rystelser i kameraet, så man er NØDT til at bruge en trådudløser eller kameraets egen selvudløser. Har man et kamera med en anden form for fjernbetjening kan denne naturligvis også bruges.
  • Tag dine billeder omkring nymåne: Først og fremmest fotograferer man bedst stjerner ved nymåne (det modsatte af fuldmåne). Månen lyser så meget op, at den nemt ødelægger selv din bedste indsats, så vælg en aften omkring nymåne. Vælg også en KLAR aften, uden dis eller tynde skyer på himmelen. Højtryk, kulde og vinter er dine bedste venner, når det handler om astrofotografering. Der er mindre lufturo, og tingene er bare klarere og bedre om vinteren, der er mørkere om natten (fordi solen kommer længere ned bag horisonten) og nætterne varer meget længere. Hav varmt tøj på, husk hue og fingervanter, en termokande med kaffe og en lommelygte i lommen, så du kan finde objektivdækslet på jorden, hvis du skulle tabe det.
  • Hav et ekstra batteri med i lommen: Batterier holder almindeligvis ikke så længe når det er koldt, så det er en god ide at have ekstra batterier med.

Hvordan fotograferer man så stjernerne?

Rent praktisk, er det bedste råd jeg kan give, at du prøver dig frem. Hvis du har læst ovenstående råd igennem, og besluttet dig for hvilke teknikker du vil bruge (helst så mange forskellige som muligt), så er du nu klar til at tage billeder af stjernerne.

M57 fotograferede jeg med Nikon D70s, eksponeringen var på 5 minutter

M57 fotograferede jeg med Nikon D70s, eksponeringen var på 5 minutter

Du befinder dig et mørkt sted, har et kraftigt fotostativ (yderligere stabiliseret med ekstra vægt), dit kamera, et lysstærkt vidvinkelobjektiv (50mm eller kortere)og en trådudløser (eller anden måde at udløse kameraet på – UDEN at røre ved selve kameraet). Du har indstillet kameraet til den størst mulige blændeåbning, og den højest mulige ISO (uden dine billeder drukner i støj ved en 30-sekunder eksponering, dette kan du afprøve i en mørk stue hjemmefra). Du har fokuseret kameraet på uendelig (enten ved at fokusere på månen, en klar planet, en meget klar stjerne, eller et objekt der er længere end to kilometer væk), og stillet kameraet på manuel fokus. Kameraet sidder klar på dit stativ og peger op mod stjernehimmelen.

Kameraet på stativet peger OPAD mod himmelen. Atmosfærelaget er meget tyndere lodret op, end hvis du peger det fremad langs jordens overflade.

Jeg fotograferede M42 (Oriontågen) med en 30 sekunders eksponering, Nikon D70s

Jeg fotograferede M42 (Oriontågen) med en 30 sekunders eksponering, Nikon D70s

Prøv nu, først med en kort 5-sekunders eksponering. Kig på billedet (zoom HELT ind, så du kan se pixels 1:1). Har du aflange stjerner? Hvis du har aflange stjerner, må du prøve med en kortere eksponering. Har du ikke aflange stjerner (dine stjerner er helt runde prikker), så prøv med en 10-sekunders eksponering. Hemmeligheden ligger i at bruge så lang en eksponering som muligt, UDEN du får aflange stjerner. Det er også derfor seriøse astrofotografer bruger en ækvatorial montering, fordi de med en sådan kan lave eksponeringer der varer helt op til 30 minutter (eller mere), uden de får aflange stjerner.

Tag MASSER af billeder, og prøv dig frem. Tag 5-10 billeder, prøv så at finde et andet “udsnit” af himmelen, fokuser igen, og tag 5-10 billeder mere. Kig hele tiden på de billeder du tager, men husk at zoome helt ind på skærmen, så du kan se eventuelle fejl (for lange eksponeringer med aflange stjerner, eller hvis du ikke er helt korrekt fokuseret), og prøv så igen.

Hvad med stjerneskud og kometer?

Stjerneskud “stråler” typisk ud fra et bestemt sted på himmelen. Peg dit kamera mod dette punkt, så har du størst chance for at fange et stjerneskud. Her er det vigtigere at have så lange eksponeringer som muligt, end hvis du skal fotografere “stillestående” stjerner. Stjerneskud er også meget “flygtige”, så tag en masse billeder hele natten. Husk at jorden drejer om sin egen akse, så du skal løbende justere dit kamera, så det bliver ved med at pege mod det punkt på himmelen, hvorfra stjerneskuddene kommer.

Det er et spørgsmål om held og tålmodighed. Ud af tusind billeder, får du måske et enkelt eller to med et stjerneskud, så der skal MANGE billeder til. Bliv ved med at tage billeder, og lad være med at holde mange pauser. Chancen for at fotografere et stjerneskud øges, hvis du fotograferer hele tiden, så bliv ved.

Kometer er lidt sværere at fotografere uden en ækvatorial montering (se herover). Kun få kometer lyser så kraftigt, at de kan ses tydeligt, og derfor kræver det, monteringen kan følge stjernenes bevægelse, så de – ved en eksponering der varer flere minutter – alligevel “står stille” på himmelen. Kometen er jo selv i bevægelse, og så vil den blive fotograferet som et lysende objekt med en lang hale mod en baggrund af stjerner.

Hvad med månen og planeterne?

Månen er nem at fotografere, hvis du følger ovenstående råd. Da månen jo lyser meget kraftigt, bruger man forholdsvist korte eksponeringer. Start med 1/200 sekund, og juster så efterfølgende, når du har kigget på billedet. Med månen (og planeterne) kræver det et kraftigt teleobjektiv, hvis man vil tæt på, og kunne se detaljer, og så bliver stabiliteten lige pludselig meget vigtig.

Månen som jeg fotograferede den i "første kvarter", Nikon D70s, 1/120 sekund

Månen som jeg fotograferede den i “første kvarter”, Nikon D70s, 1/120 sekund

Specielt planeter kan være drilske. De billeder jeg har taget (om du ser herunder) af hhv. Mars, Jupiter og Saturn, er alle fotograferet ved en brændvidde på 2700mm, og det kræver en MEGET stabil ækvatorial opstilling. Du skal derfor ikke forvente, at kunne fotografere f.eks. Jupiter med en masse detaljer, hvis du “kun” bruger et 200mm objektiv.

Mars optaget med et Phillips webcam og efterbehandlet i Registax

Mars optaget med et Phillips webcam og efterbehandlet i Registax

Billederne til venstre er blandt de første billeder jeg prøvede at lave af solsystemets planeter. Billederne til højre er lavet et halvt års tid senere, da jeg havde fået lidt bedre styr på teknikken.

Jupiter, det første billede til venstre og et halvt år senere til højre, her fik jeg Jupiters måne Io med

Jupiter, det første billede til venstre og et halvt år senere til højre, her fik jeg Jupiters måne Io med

Jupiter står faktisk fantastisk godt på himmelen for øjeblikket. Men for at lave billeder som dem jeg har lavet herover (i 2006), kræver det et teleskop.

Saturn det første fra 2005 til venstre og så et bedre billede jeg lavede et års tid senere

Saturn det første fra 2005 til venstre og så et bedre billede jeg lavede et års tid senere

Hvad med galakser, stjernetåger og stjernehobe?

Bortset fra nogle få objekter på nattehimlen er de fleste galakser, stjernetåger og stjernehobe så lyssvage, at de kan være svære at fotografere i detaljer, uden en ækvatorial opstilling. Du kan dog godt fotografere Oriontågen (M42) med et 35mm- eller 50mm objektiv, men du skal ikke forvente at se så mange detaljer. Denne type objekter kræver typisk at man fotograferer gennem et teleskop, og det er en helt andet artikel, jeg så skal skrive.

ISO-støj, hvad gør man?

Som tidligere nævnt, bliver ISO-støj nemt et problem. Løsningen er at “stakke” flere billeder sammen for derved at isolere det reelle lys fra stjernerne, fra den tilfældig støj kameraets sensor laver, men det kræver man sætter sig grundigt ind i brugen af sådanne programmer (f.eks. DeepSkyStacker), hvis man skal have glæde af dem. For at give en idé om hvad man kan opnå gennem stakning, har jeg medtaget en lille test jeg lavede i 2005 med et Nikon D70s kamera:

ISO Støjtest lavet med et Nikon D70s kamera

ISO Støjtest lavet med et Nikon D70s kamera

Nikon D70s havde langt mere støj end moderne kameraer i dag. Specielt ved lange eksponering opbygges en masse støj, som man kan fjerne igen. Der er ikke tale om et decideret støjfilter, men om en teknik, der kan bruges når motivet IKKE bevæger sig. Man tager grundlæggende pixelværdien i hver af de pixels der er i billedet og stakker dem (lægger dem sammen) for derefter at dividere dens samlede pixelværdi med antallet af billeder i stakken. Støj er nemlig “tilfældig”, mens de pixels der indeholder reel billeddata vil være de samme i alle billederne.

Resultatet kan ses herover. Billedet til venstre er en enkelt 10-sekunder eksponering taget med et Nikon D70s ved 1600 ISO. Billedet til højre er en stak af 20 individuelle billeder (10 sekunder ISO 1600).

Vil du vide mere?

Hvis man interesserer sig for astronomi og astrofotografering vil jeg anbefale at du kontakter en lokal amatørastronomisk forening. Astronomisk Selskab har udfærdiget en Astronomisk Guide (backup her), der indeholder en masse information og grundlæggende viden, der er god at have, når man starter ud.

Jeg er selv mangeårigt medlem af Københavns Astronomiske Forening (find dem også på Facebook), der har et aktivt foreningsliv og en særlig astrofoto-gruppe, som mødes en gang om måneden i vinterhalvåret med foredrag og møder, der handler om praktisk astrofotografering.