Die Optik bestimmt, wie groß ein Himmelsausschnitt abgebildet wird und wie viel Licht gesammelt werden kann. Für unterschiedliche Motive nutze ich deshalb verschiedene Systeme: kurze Brennweiten für große Nebelregionen, lichtstarke Optiken für schwache Strukturen und längere Brennweiten für kleinere Objekte wie Galaxien, Planetarische Nebel oder den Mond. Jedes Teleskop hat dabei seinen eigenen Einsatzbereich – vom mobilen Weitwinkelobjektiv bis zum großen Astrographen.

Für die Deep-Sky-Fotografie nutze ich gekühlte Astro-Kameras. Sie reduzieren das Bildrauschen deutlich und erlauben lange Belichtungszeiten über viele Stunden. Monochrome Kameras werden mit verschiedenen Filtern kombiniert, um gezielt bestimmte Wellenlängen wie Wasserstoff, Sauerstoff oder Schwefel aufzunehmen. Farbkamera und Spiegelkamera kommen dagegen vor allem bei RGB-Sternfarben, Milchstraße und mobilen Aufnahmen zum Einsatz.

Die Erde dreht sich ständig. Schon nach wenigen Sekunden würden Sterne ohne Nachführung zu kleinen Strichen werden. Deshalb werden Kamera und Teleskop auf einer Montierung befestigt, die der scheinbaren Bewegung des Himmels exakt folgt. Für lange Deep-Sky-Belichtungen wird zusätzlich geguidet: Eine zweite Kamera kontrolliert laufend die Sternposition und korrigiert kleinste Abweichungen.

Viele Nebel leuchten in ganz bestimmten Spektrallinien. Mit Schmalbandfiltern lassen sich diese Lichtanteile gezielt aufnehmen. So entstehen Aufnahmen in Hα, OIII und SII – also Licht von Wasserstoff, Sauerstoff und Schwefel. Die Farben im fertigen Bild entsprechen daher nicht immer dem direkten Seheindruck, machen aber physikalische Strukturen sichtbar, die sonst kaum erkennbar wären.

Guiding ist eine Art Feinkorrektur der Nachführung. Eine kleine Zusatzkamera kontrolliert während der Aufnahme laufend die Position eines Sterns. Wenn sich die Montierung minimal verschiebt, wird automatisch korrigiert. Dadurch sind lange Einzelbelichtungen möglich, ohne dass die Sterne zu Strichen werden.

Ein Astrofoto ist selten das Ergebnis einer einzelnen Aufnahme. Meist entstehen über viele Stunden zahlreiche Einzelbilder, die anschließend am Computer kalibriert, ausgerichtet und gestapelt werden. Danach folgt die eigentliche Bildbearbeitung: Gradienten werden entfernt, Details herausgearbeitet, Rauschen reduziert und Farben abgestimmt. Erst durch diesen Workflow werden sehr schwache Strukturen sichtbar, die im Rohbild kaum zu erkennen sind.