Digitale Astrofotografie mit einfachen Mitteln

Veröffentlicht am 06.09.2010

Menschen, die regelmäßig den Nachthimmel beobachten, entwickeln oft den Wunsch, ihre Eindrücke fotografisch festzuhalten. Astrofotos faszinieren durch ihre Ästhetik. Mit ihrer Hilfe erschließen sich aber auch wesentliche Aspekte der Bewegungen und der physikalischen Abläufe am Sternhimmel.

Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler sollen

  • Fotos des Sternhimmels mit einer digitalen Kamera aufnehmen.
  • an eigenen Astrofotos grundlegende Techniken digitaler Bildbearbeitung erlernen (Histogramm- beziehungsweise Tonwertkurvenbearbeitung, Kontrastveränderung, Reduzierung der Auswirkungen von Vignettierung und künstlicher Himmelsaufhellung).
  • durch Astrofotos die scheinbare Rotation des Sternhimmels in GIF-Animationen dokumentieren.
  • die Lage der Himmelspole aus Sternfeldaufnahmen erschließen.
  • durch die Addition zahlreicher kurz belichteter Fotos "quasi-nachgeführte" Himmelsaufnahmen konstruieren.

Kurzinformationen zum Unterrichtsmaterial "Astrofotografie"

ThemaDigitale Astrofotografie mit einfachen Mitteln
AutorPeter Stinner
FächerAstronomie, Geographie, Naturwissenschaften ("NaWi"), Astronomie-AGs, Foto-AGs, Klassenprojekte
Zielgruppeab Klasse 7 bis Jahrgangsstufe 13
ZeitraumIm Laufe eines einzigen Abends lassen sich zahlreiche Astrofotos gewinnen. Für die Vorbereitungen und eine erste Bildbearbeitung und Auswertung von Strichspuraufnahmen am Computer genügt jeweils eine Unterrichtsstunde. Falls weiterführende Techniken, wie zum Beispiel die Bildaddition ganzer Fotoserien zur Erzeugung quasi-nachgeführter Himmelsfotos, erarbeitet werden sollen, sind 3-5 Unterrichtsstunden einzuplanen.
Technische VoraussetzungenDigitale Spiegelreflexkamera mit Fotostativ und idealerweise Fernauslöser; Computer für die Einzel- und Partnerarbeit bei der Bildbearbeitung und Auswertung
SoftwarePlanetarium-Software, zum Beispiel Stellarium oder Cartes du Ciel (kostenfreie Downloads) für die Auswahl zu fotografierender Sternbilder beziehungsweise Himmelsausschnitte; GIMP (kostenfreier Download) als Bildbearbeitungssoftware; Fitswork (kostenloser Download) für speziellere astronomische Aspekte der Bildbearbeitung, GiftedMotion zur Erzeugung von GIF-Animationen (kostenloser Download)

Didaktisch-methodischer Kommentar

Für ansprechende Fotos des nächtlichen Himmels benötigt man als Mindestausrüstung eine digitale Spiegelreflexkamera (oft bezeichnet als DSLR = Digital Single Lens Reflex Camera) und ein Fotostativ. Ohne Stativ sind verwacklungsfreie Aufnahmen mit bis zu vielen Minuten Belichtungszeit unmöglich. Auf Exkursionen oder Urlaubsreisen hilft auch ein leichtes Taschenstativ. Weitere nicht zwingend erforderliche, aber hilfreiche technische Hilfsmittel werden an geeigneten Stellen dieses Artikels benannt und kurz beschrieben. Alle Beispielbilder des Artikels wurden - soweit nicht anders genannt - vom Autor mit Canon-Kameras (EOS 350D und EOS 1000D) aufgenommen. Die erwähnten und beschriebenen Funktionen dieser Kameras des unteren Preissegments bieten natürlich auch Spiegelreflexkameras anderer Hersteller. Bei der Bildbearbeitung wird ausschließlich auf die Bearbeitung von JPG-Dateien eingegangen. Fortgeschrittene Fotografinnen und Fotografen werden das kameraspezifische RAW-Format (bei Canon: CR2-Format) mit seinen vielfältigeren Möglichkeiten nutzen.

  • Einzelaufnahmen mit Kamera und Stativ
    Bei längeren Belichtungszeiten erscheinen Sterne als Strichspuren. Zusammen mit Landschaftselementen ergeben sich daraus ästhetisch reizvolle Bilder.
  • Die Aufnahmetechnik
    Tipps zu Montage und Ausrichtung der Kamera, Sensorempfindlichkeit, Fokussierung, Belichtungszeiten und Blendenöffnungen sowie zum Auslösen der Belichtung
  • Einzelbildbearbeitung
    Am Beispiel von Fotos der Milchstraße und eines Sternfelds werden die Bearbeitung von Tonwertkurve, Kontrast und Hintergrundhelligkeit mit GIMP und Fitswork erläutert.
  • Was erzählen die Bilder?
    Möglichkeiten zur Darstellung der scheinbaren Drehung um den Himmelspol und hellerer Großstrukturen der Milchstraße sowie ein Himmelsäquator-Effekt werden vorgestellt.
Unterrichtsmaterial "Astrofotografie" zum Download

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Avatar Peter Stinner

ist Lehrer für Physik und Mathematik am Kopernikus-Gymnasium in Wissen (Rheinland-Pfalz). Mit der Wissener Astronomie-AG betreibt er die Sternwarte der Geschwister-Scholl-Realschule in Betzdorf.

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