Ein alternativer Weg in der Astrofotografie

Rainer Mannoff

Star Observer Magazin 6/97

Das Thema 'CCD' ist aus der professionellen Astrofotografie nicht mehr wegzudenken. Aber auch im Amateurbereich steigen mehr und mehr Astronomen von der guten alten Kamera auf die 'charge coupled devices' um. Im Star Observer wurde diesem Thema in den letzten Ausgaben ein eigenes Kapitel gewidmet - das zeigt, wie groß das Interesse bei der Leserschaft ist.

Auch ich dachte schon darüber nach, in das CCD-Lager zu wechseln. Da ich nicht über ein eigenes Labor verfüge, waren meine Möglichkeiten in der traditionellen Bildbearbeitung begrenzt; unscharfe Maskierungen und Kontrastverstärkungen nicht oder nur mit Unterstützung (nicht ganz billiger) gewerblicher Fotolabore möglich. Andererseits stellt der Einstieg in die CCD-Fotografie eine nicht unerhebliche Investition dar. Was also tun?

Irgendwo hatte ich gelesen, wie ein Astrofotograf zwei traditionelle Hale-Bopp-Fotos eingescannt und dann mittels Bildbearbeitung zu einem Komposit 'geschweißt' hatte. Das zugehörige Bild (ein PC-Ausdruck) beeindruckte mich derart, daß ich mich näher mit dem Thema befaßte. Das war vor etwa einem halben Jahr. Seither habe ich viel dazugelernt, viel ausprobiert und was mich bei der Stange hielt: viele gut Ergebnisse erzielt .

Im folgenden werde ich meine wesentlichen Methoden vorstellen; die möglichen Wege vom Negativ bis zum PC- gedruckten Foto. Ich hoffe damit viele Amateure zu inspirieren, diesen Weg zwischen traditioneller und digitaler Astrofotografie auszuprobieren. Für mich ist es der Mittelpunkt meiner fotografischen Tätigkeit geworden.

 

Technische Voraussetzungen

Was braucht man alles? Außer einer Fotokamera für die Astrofotografie (ich habe eine Olympus OM1) natürlich einen PC. Es sollte nicht unbedingt ein 486er sein, denn die Bearbeitung von Bildern fordert den Rechner. Zudem sollte eine geeignete Graphikkarte die Bildschirmauflösung von 1024*768 Bildpunkten bei angenehmer Bildwiederholungsrate ermöglichen. Ich selbst habe einen P133 mit 16 MB RAM , 2 MB Graphik sowie einen 15-Zoll-Monitor. Ein CD-Laufwerk für die Photo-CD (siehe 'Scannen') ist ebenfalls notwendig. Der Drucker sollte annähernd Fotoqualität erreichen. Die hier abgedruckten bearbeiteten Fotos entstanden auf meinem Epson Stylus 600.

Des weiteren ist ein Bildbearbeitungs-Programm erforderlich . Hier ist die Auswahl groß. Adobe PhotoShop, Micrografix Picture Publisher, Corel Photo Paint (welches ich einsetze) und andere. Jede Software hat Stärken und Schwächen in der Bildbearbeitung - und jede Software hat ihren Preis. Vielleicht besteht aber die Möglichkeit, eine günstige OEM-Version im Zusammenhang mit Hardwarekauf zu erwerben.

 

Scannen

Die Negative lasse ich bei einem guten Photolabor auf Kodak Photo CD scannen. Die Art des Scans bietet eine maximale Auflösung von 3072*2048 Bildpunkten je Negativ bei hoher Farbtiefe (24 Bit). Auf eine CD passen bis zu 100 Bilder; die nicht alle zum selben Zeitpunkt eingescannt werden müssen. Die Kosten je Bild liegen bei ca. 1,50 DM plus Kosten für CD und einer Pauschale je Bearbeitungseinheit. Es gibt Scans und CD's, die eine noch höhere Auflösung ermöglichen. Der Preis je Bild vervielfacht sich jedoch, und meine Erfahrungen haben gezeigt, daß eine derart hohe Auflösung für gute Bildergebnisse nicht notwendig ist. Für die weitere Bildbearbeitung ist es wichtig, alle Negative so einscannen zu lassen, daß sie beim Scan nicht in Positive umgewandelt werden, sondern auch auf der Photo-CD als Negative gespeichert sind. Bei der Umwandlung in die Positivdarstellung gehen viele Bildinformationen verloren (wie zum Beispiel die Strukturen im Zentralbereich des Orion-Nebels). Die typische orange-rote Maskierung der Negative kann während der Bildbearbeitung entfernt werden.

 

Methode 1 - Kontrastverstärkung

Eines der größten Probleme für den Astrofotografen ist der mangelnde Bildkontrast. Um "flachen Bildern" mehr Tiefe zu verleihen, müssen helle und dunkle Bildbereiche stärker voneinander abgegrenzt werden. In der klassischen Fotografie werden hierzu zwei Methoden angewandt: zum einen das Kompositverfahren; hierbei werden die Negative von mindestens zwei Aufnahmen zur Vergrößerung übereinandergelegt. Zum anderen das Umkopieren, wobei eine Kontaktkopie (Positiv) auf hart arbeitendem Film hergestellt wird (der Effekt kann durch eine erneute Kopie verstärkt werden).

Die digitale Bildbearbeitung erzielt dieses Ergebnis, indem dunklere Bildpunkte (Pixel) in der Umgebung von hellen Bildpunkten abgeschwächt werden. Der Anwender bestimmt , wieviel Bildpunkte z.B. um einen Stern herum beeinflußt werden und wie stark deren Abdunkelung sein soll. Bei der bearbeiteten Aufnahme des Schützen sind die Bereiche zwischen den Sternen dunkler als auf dem Papierbild, zudem sind die Sterne schärfer von der Umgebung abgegrenzt; die räumliche Wirkung des Bildes ist erhöht.

 

Methode 2 - Bearbeitung einzelner Farblinien

Um einzelne Farbbereiche zu betonen oder zu unterdrücken, werden beim Fotografieren Farbfilter eingesetzt. Sie blockieren oder minimieren den Durchlaß bestimmter Wellenlängenbereiche; so eignete sich ein Blaufilter, um bei Hale-Bopp den Plasmaschweif besonders hervorzuheben. Farbfilter verlängern jedoch die Belichtungszeit; zudem beschränken sie sich fast ausschließlich auf die Schwarzweißfotografie, da die durch Filtern entstehende Farbverschiebung später nicht ausreichend kompensiert werden kann.

In der digitalen Bildbearbeitung können -wie das Bild von Hale-Bopp zeigt- auch Farbaufnahmen bearbeitet werden. Das Photo-CD-Format (.pcd) ermöglicht es, die gescannten Bilder nicht nur als ganzes, sondern auch deren einzelne Farblinien zu bearbeiten. So können die Bilder z.B. in die Kanäle RGB (Rot-Grün-Blau) oder CMYK (Cyan-Magenta-Gelb-Schwarz) aufgeteilt werden. Die Arbeiten am Bild des Kometen Hale-Bopp erfolgten im RGB-Modus; in diesem Modus arbeiten alle PC-Monitore. Vor dem Ausdruck wurde das Bild in den CMYK-Modus umgewandelt. Die 4 Kanäle entsprechen den verwendeten Farben im Druck. Das erste Bild des Kometen Hale-Bopp (Papierabzug vom Negativ) zeigt einen leichten Grünstich. Durch Bearbeitung des Grün-Kanals (Schwächung) und des Blau-Kanals (Stärkung) wurde der Grünstich eliminiert und das im Negativ vorhandene Blau kommt besser zur Geltung.

 

Methode 3 - Unscharfe Maskierung

In der klassischen Astrofotogafie wird darunter folgendes verstanden: ein scharfes Negativ wird zusammen mit einem unscharfen ("verschwommenen") Positiv des gleichen Motivs auf Fotopapier projiziert. Dadurch wird die Helligkeitsverteilung innerhalb des Bildes angeglichen, die Konturen werden geschärft.

Bildbearbeitungsprogramme erzielen diesen Effekt, ohne daß zum Negativ zusätzlich eine unscharfe Maske (Positiv) erstellt werden muß. Zudem läßt sich die Stärke der Maskierung vielstufig manipulieren. Die Maskierung erfolgt hierbei auf Basis des Negatives, also bevor die Positivumwandlung am Bildschirm erfolgt.

Der Orion-Nebel ist DAS Paradebeispiel für die unscharfe Maskierung. Wie das bearbeitete Bild zeigt, sind durch den Filter Strukturen bis ins Zentrum sichtbar, ohne daß die lichtschwachen Strukturen im Randbereich weiter an Stärke verlieren.

 

Kitschig? Künstlich?

Jeder muß für sich selbst entscheiden, ob er ein Bild für gelungen und realistisch hält. Bearbeitete Bilder zeigen ein anderes Resultat als 'nackte Negative', und zwar unabhängig davon, auf welche Art und Weise die Bearbeitung erfolgt ist. Für David Malin, der auch als bester Astrofotograf der Welt bezeichnet wird, ist die unscharfe Maskierung eine Selbstverständlichkeit. Otto Guthier, dem aus meiner Sicht das schönste Bild von Hale-Bopp (Gornergrat) gelungen ist, setzt selbstverständlich Farbfilter in der Fotografie ein. Solche wie auch die hier kurz vorgestellten Methoden haben einen gemeinsamen Aspekt: es werden Bildelemente verstärkt oder geschwächt. Es handelt sich dabei jedoch immer um Informationen, die im Bild VORHANDEN sind. Auf Standardfotos des Orion-Nebels sehen wir das Zentralgebiet nur deshalb als hellen Fleck, weil das Fotomaterial es nicht ermöglicht, sowohl den hellen Zentralteil als auch die dunkleren Randgebiete gleichmäßig abzubilden. Die Bildverarbeitung korrigiert diese Unzulänglichkeit. Zwangsläufig stellt sich mir die Frage: was ist dann realistischer? An dieser Stelle kann man in endlose Diskussionen verfallen. Ich möchte diesen Kapitel daher mit dem Anfangssatz beenden: jeder muß für sich selbst entscheiden.

Habe ich Interesse geweckt? Ist vielleicht schon eine PC-Ausrüstung vorhanden? Sind da nicht irgendwo ein paar Astro-Aufnahmen, in deren Negativen noch Information schlummert? Dann nichts wie los! Ich freue mich auf Ihre Bilder im Star Observer !