Workshop Sonnenfotografie - Part 2
von Ingo Mathyl und Dietrich Ehmann

Checkliste - das wird zur Sonnenfotografie gebraucht:

Kamera, Fernauslöser, Teleskop/Teleobjektiv, evtl. passenden Adapter, Stativ/Montierung und einen Filter

1. Kamera

Geeignet sind alle digitalen Spiegelreflexkameras (DSLR) wie die Canon Modelle von der EOS 300D bis hin zur 60D/7D bzw. 1D(s) neuester Generation mit LiveView oder die entsprechenden Modelle von Nikon, Sony oder ähnliche. Diese DSLR’s besitzen alle Voraussetzungen Fotos der Sonne zu machen:

1. das Objektiv ist abnehmbar und so kann ein entsprechendes Teleobjektiv verwendet werden bzw. über einen Adapter an ein Teleskop angeschlossen werden.
2. sie haben große, rauscharme und empfindliche Sensoren.
3. sie sind in der Lage die Bilddaten im RAW- Format unkomprimiert zu speichern.
4. sie sind mit Fernauslöser (Kabel oder IR bzw. Funk) steuerbar.
5. die Möglichkeit der Spiegelvorauslösung ist vorhanden (EOS 300D nur mit Firmware-Hack)
 

2. Fernauslöser / Kabel oder Infrarot

Aufgrund der langen Brennweiten ist die Verwackelungsgefahr sehr groß. Um ein Verwackeln durch das Auslösen an der Kamera zu verhindern, sollte zwingend ein Kabel oder IR-Fernauslöser verwendet werden. Entsprechende Fernauslöser gibt es als Kamerazubehör.

Für die drei- und vierstellige Canon DSLR (z.B. EOS 1000D/1100D, 550D, 600D) und die 60D mit der 2,5mm Klinken-Buchse z.B. die Kabelfernbedienung Canon RS-60 E3 (Kabel), Adidt M1, Twin1 oder der RC-5 (IR) und für die zwei- und einstellige Canon DSLR (z.B. 40D/50D/7D/5D/1D) mit N3Anschluss die TC-80N3 oder RS-80N3 und natürlich die TWIN 1 bzw. der JJC-Funkauslöser aus dem Traumfliegershop. Es kommt auch ein Eigenbau in Frage, der nicht mehr als 10 € kostet. (eine Anleitung für die Kameras mit 2,5mm Klinke gibt es hier)

In diesem Zusammenhang sei auf die Aktivierung der Spiegelvorauslösung in den Individualfunktionen hingewiesen. Sie verhindert Erschütterungen durch den Spiegelschlag. Auch bei Einsatz der LiveView ist der Spiegel bereits umgeklappt bevor es zum Auslösen kommt. Die Erschütterungen können so wirkungsvoll verhindert werden (Ausnahme: EOS 1D Modelle ab Mark III, die über keinen elektronischen Verschluss verfügen und bei der Live-View den Auslöser zunächst ziemlich hart schliesst, hier sollte die SVA auch bei Live-View-Einsatz verwendet werden).

3. Teleskop - Teleobjektiv

Aufgrund der annähernd gleichen scheinbaren Größe von Mond und Sonne, haben Teleskope für die Sonnenbeobachtung ähnliche Anforderungen zu erfüllen, wie die zur Mondbeobachtung. So sollten Sie Brennweiten von f = 800 bis 2.000 mm bei einem Öffnungsverhältnis von f/8 bis f/15 haben.

Teleobjektive sind zur Sonnenfotografie auch ab Brennweiten von ca. 400mm geeignet. Eine Kombination mit Telekonvertern zur Brennweitenverlängerung ist zudem empfehlenswert. Allerdings bleiben bei kurzen effektiven Brennweiten (unter 800mm) Details von Sonnenflecken verborgen.

Ein Spezialfall sind atmosphärische Erscheinungen wie Aureolen oder Polarlichter für die kurze Brennweiten von Weitwinkel bis in den leichten Telebereich ideal sind.

4. Adapter

Adapter sind nur bei der Verwendung von Teleskopen oder Teleobjektiven notwendig, die kein EF - Bajonett haben. Diese wurden im Mondfotoworkshop bereits beschrieben.
 

5. Stativ / Montierung

Dem Stativ kommt besondere Bedeutung zu. Mit der mechanischen Stabilität steht und fällt die Qualität der Astrofotos. Wie bereits erwähnt, ist die Verwackelungsgefahr durch die langen Brennweiten extrem hoch. Dem kann nur durch eine entsprechend stabile, schwingungsarme Montierung entgegen gewirkt werden.
Bei formatfüllenden Brennweiten ist weiterhin eine parallaktische Montierung mit elektrischer Nachführung sinnvoll. Mehr Infos hier im 4. Teil.
 

6. Filter

Der signifikanteste Unterschied zur Mondfotografie besteht in der Notwendigkeit der Verwendung geeigneter Filter. Wie eingangs erwähnt, ist die scheinbare Helligkeit der Sonne mehr als 500.000 mal höher als die des Vollmondes. Die Intensität des Sonnenlichts muss zum Fotografieren oder Beobachten abgemindert werden. Es gibt vielfältige Möglichkeiten das zu tun, wobei einige sehr speziell und kostspielig sind.
Prinzipiell unterscheidet man:

A. Herschelkeil – Der Herschelkeil besteht aus einem Glasprisma, bei dem die Reflektion des Sonnenlicht an der äußeren Glasfläche genutzt wird. Dabei werden ca. 4% des Lichtes reflektiert. Zusammen mit einem drehbaren Polfilter hat man so ein regelbares System mit idealer Helligkeitsanpassung. Die Sonne wird kontrastreich und unverfälscht, detailreich im Weißlicht dargestellt. Der Herschelkeil eignet sich zum Beobachten und Fotografieren gleichermaßen gut. Man bekommt einen Herschelkeil schon ab ca. 150€.


B. Projektionsmethode – Bei der Projektionsmethode wird das Abbild der Sonne auf eine neutralweiße Fläche hinter dem Teleskop dargestellt. Diese Methode ist eher für die Beobachtung der Sonne geeignet. Ideal ist sie für größere Beobachtergruppen bei einer Sonnenfinsternis. Details wie Sonnenflecken werden eher schlecht dargestellt.


C. H-Alpha Filter – Die eindrucksvollsten Bilder liefern Systeme mit H-Alpha Filtern, die das Licht der Sonne bei 656,3nm schmalbandig durchlassen. Bei dieser Wellenlänge des Lichtes werden die Prozesse der Kernfusion aus der Chromosphäre dargestellt, da Licht dieser Wellenlänge bei diesen Prozessen emittiert wird. Die Granulation der Oberfläche wird sichtbar genauso wie Protuberanzen.(Sonnenflecke etwas abgeschwächt auch)
Zu erwähnen ist, dass die Filter auf Grund des Fertigungsprozesses (Interferenzfilter) sehr teuer sind.

Es gehören i.d.R. zwei Filter zum System, ein Energieschutzfilter, der die Energie der Sonnenstrahlung begrenzt und ein schmalbandiges H-Alpha Interferenzfilter. Je schmalbandiger das Filter desto mehr Details werden sichtbar. Abhängig von der Größe und Güte bezahlt man für ein Energieschutzfilter ab 450€ und für ein H-Alpha Filter ab 1500 €. Für den Einstieg in die Beobachtung im H-Alpha Licht gibt es ein preiswertes Komplettsystem - das Coronardo PST für ca. 550€.
Das Fotografieren der H-Alpha Sonne ist mit einer normalen DSLR nur eingeschränkt möglich. Das liegt an dem IR-Sperrfilter der Kamera, der vor dem Sensor liegt. Er hat für das H-Alpha Licht eine Durchlässigkeit von unter 20%.
Gute H-Alpha Aufnahmen lassen sich nur mit modifizierten DSLR’s (oder der EOS 20Da) machen, bei denen der Standard IR-Sperrfilter gegen einen geeigneteren ausgetauscht wird. Oder man greift zur Webcam, aber das gehört nicht in diesen Workshop…


D. Graufilter – Systeme mit Graufiltern (auch als Neutraldichtefilter bezeichnet) sind gut zum Fotografieren und Beobachten der Sonne geeignet. Die Filter müssen eine neutrale Filterdichte von ND=4 bis 5 haben. Das heißt die Durchlässigkeit des Filters beträgt 0,0001 bis 0,00001.
GANZ WICHTIG: die Filter müssen VOR dem Objektiv angeordnet werden! Okularseitige Filter sind durch die Erhitzung der starken Sonnenstrahlung nicht sicher und gefährden das Augenlicht bzw. die Kamera. Diese Filter sollten entsorgt werden!

Für Beobachtungen und Blicke durch den Sucher ist zusätzlich der Infrarot-Anteil des Sonnenlichtes auf kleiner als 0,5% zu begrenzen.( mit IR-Sperr-Filter)

E. Folienfilter - Selbstbaufilter mit der Astrosolarfolie von Baader Planetarium GmbH

Eine sehr hochwertige und gleichzeitig preiswerte Möglichkeit bietet die Verwendung einer Spezialfolie. Deshalb möchten wir hier den Selbstbau eines Sonnenfilters auf Grundlage dieser Folie beschreiben. Zunächst zur Folie. Die Folie gibt es bei Baader Planetarium in zwei verschiedenen Ausführungen:

Mit der Filterdichte ND=5 – ideal zum Beobachten der Sonnen, auch zum Fotografieren geeignet.

Mit der Filterdichte ND=3,8 – speziell zum Fotografieren entwickelt. Sie ermöglicht sehr kurze Belichtungszeiten auch an langsamen Optiken bis >= F/15. Visuelle Beobachtungen sind jedoch nur mit einem zusätzlichen Filter möglich!

Die Folie kommt in einem 100x50cm großen Stück für 64€ und reicht für diverse Filter. Idealerweise tut man sich mit anderen Interessenten (z.B. über das Astroforum) zusammen und macht eine Sammelbestellung. Alternativ kann man die Folie mit ND=5,0 auch als 20x30cm Stück für 20€ bestellen.

Aber nun zum Selbstbau: Benötigt wird Pappe, doppelseitiges Klebeband, ein Cutter, Klebstoff (Pattex oder UHU) ein Papiertaschentuch und die Astrosolarfolie.



Zunächst wird der Tubus gebaut. Dazu werden 5cm breite Pappstreifen um das Teleobjektiv oder Teleskop gelegt und die Enden mit Doppelklebeband fixiert. Dies wird mit mind. 4 weiteren Pappstreifen wiederholt, sodass ein solider Ring entsteht, der ideal auf das Objektiv aufzustecken ist.



Dann werden zwei gleich große Quadrate aus Karton ausgeschnitten. Die Kantenlängen sollten 5cm größer als der Objektivdurchmesser sein. Dann werden die Quadrate mit Doppelklebeband verklebt. Überstände werden geschnitten und mit dem Cutter das mittige Loch herausgearbeitet.

Jetzt wird ein Papiertaschentuch oder eine Serviette eben auf den Tisch gelegt. Darauf wird ein Stück der Sonnenfilterfolie gelegt, die man vorher zwischen zwei Blätter Papier auf die Größe der Pappquadrate zuschneidet. Die Filterfolie sollte locker und eben auf dem Papiertaschentuch liegen. Das erste Kartonquadrat wird nun langsam mit der Klebeschicht eben auf die Folie gelegt. Jetzt drehen wird der Karton mit der Folie umgedreht und das zweite Stück Karton mit der Klebeseite auf die Folie abgesenkt. Die Folie sollte locker im Karton gehalten sein, ohne dabei Falten zu werfen. So ist die Folie spannungsfrei und ihre optisch hervorragende Leistung bleibt erhalten.

Danach wird der Tubus mittig auf den Filter mit Kraftkleber geklebt.

Hier das Resultat, ein Filter mit ND=3,8 der sich ideal auf das Objektiv aufstecken lässt.