Bei der normalen Fotografie verlassen sich viele Menschen in den meisten Fällen auf den Autofokus. Der Autofokus, wie er in DSRL- und spiegellosen Kameras verfügbar ist, funktioniert nicht bei der Astrofotografie. Die Bahtinov-Masken wurden 2005 erfunden und sind heute sehr beliebt. Ich habe herausgefunden, dass Bahtinov-Masken die richtige Form haben müssen, um bequem mit Fotoobjektiven verwendet werden zu können.

Es gibt keine Konzentration auf die Unendlichkeit

Wenn Sie Ihre Kamera in den Nachthimmel richten und vergessen haben, den Autofokus auszuschalten, meldet Ihre Kamera, dass sie nicht fokussieren kann. Und wenn ja, dann stimmt etwas nicht . Auch wenn es Lösungen mit Autofokusfunktion gibt, besteht die eigentliche Herausforderung für Anfänger darin, zu erkennen, dass es keine Schärfe auf Unendlich als solche gibt. Besser gesagt: Es gibt viele Schärfepunkte für die Unendlichkeit… Das merkt man bei der Tageslichtfotografie kaum. Bei der Astrofotografie wird viel Zeit damit verbracht, den richtigen Fokus zu finden, auch wenn die Objekte in sehr großer Entfernung starten und sich scheinbar nicht bewegen…

Wenn Sie einige Bücher und Quellen im Internet lesen, können Sie sich über verschiedene Möglichkeiten informieren, den Fokus zu finden und zu fixieren:

• Verwenden Sie ein helles, weit entferntes Objekt in Ihrer Nähe, um sich im Voraus zu fokussieren.
• Fixieren Sie den Fokuspunkt mit einem Stück Klebeband auf dem Objektiv.
• Verwenden Sie die Vergrößerungsfunktion in der Live-Ansicht und fokussieren Sie genauer
• Machen Sie eine Probeaufnahme und fokussieren Sie die Szene so lange, bis sie scharf ist.
• Beobachten Sie die Veränderung der Sterngröße beim Drehen des Fokusrings – je kleiner die Sterne sind, desto schärfer sind sie

All das funktioniert, aber es ist mühsam, nimmt viel Zeit in Anspruch und funktioniert de facto nicht mehr, wenn man eine längere Brennweite hat, z. B. 200 mm und mehr. Oder vielleicht bin ich nicht geduldig genug dafür…

Glücklicherweise gibt es seit dem Jahr 2005 ein Werkzeug, das als Bahtinov-Maske bekannt ist. Herr Bahtinov war auf jeden Fall geduldig genug, um eine einfache, fast schon lächerliche Lösung zu finden. Diese Lösung wurde von einer breiten Gemeinschaft durch einen Beitrag im Cloudy Nights Forum im Jahr 2008 von einem anderen Mann entdeckt. Das einzige Problem bestand darin, dass Bahtinovs Hauptaufgabe in der Fokussierung echter, großer Teleskope und nicht von Fotoobjektiven bestand.

Was ist anders bei der Bahtinov-Maske auf normalen Linsen?

Eine Bahtinov-Maske besteht aus drei Sektoren von Stäben. Zwei 90-Grad-Sektoren enden bei 20 Grad zum dritten 180-Grad-Sektor:

Bahtinovs Formel für die Barren in allen Sektoren lautet:

Focal Length / (Range 150-200) = Bar Thickness and Bar Gap in mm

Es gibt 27 Seiten Diskussion auf Cloudy Nights und weitere 16 Seiten auf dem australischen Ice In Space Forum, plus verschiedene Varianten der Maske, wie die Tri-Bahtinov-Maske, die bei der Kollimation von Spiegelteleskopen hilft.

Bei einer Brennweite von 100 mm sollten die Balken und Lücken etwa 0,5 mm dick sein. Dies ist die mathematische Seite der Dinge. Außerdem verschwindet der Bahtinov-Effekt bei kürzeren Brennweiten weitgehend. Die Sterne werden immer kleiner. Außerdem wird bei dieser Brennweite prozentual immer weniger Licht gesammelt.

Bessere Designs von Bahtinov-Masken für Brennweiten von 400 mm und kürzer

Ich habe die oben genannte Maske ursprünglich bei eBay gekauft. Es gibt viele andere, die im Internet und in lokalen Geschäften verkauft werden. Die meisten von ihnen sind fast gleich. Selbst bei 400 mm hatte ich damit zu kämpfen, denn nur sehr helle Sterne erzeugten Spikes, die lang genug waren, um sie selbst bei 10-facher Vergrößerung im Live-View der Canon zu sehen und zu nutzen. Mit Vollformatkameras war es noch schwieriger und mit 100 mm und kürzer fast unmöglich.

Es dauert eine ganze Weile, bis man gute Designs findet, die im beliebten Brennweitenbereich von 100-400 mm tatsächlich viel besser funktionieren. Das Hauptproblem ist, dass die meisten Geschäfte die Masken nach ihrem Durchmesser oder nach dem Abstand der Befestigungslöcher angeben. Sie geben nicht an, welche Brennweite zur Berechnung des Musters verwendet wurde. Wenn Sie das Maskenmuster für 400 mm unter Verwendung des Bahtinov-Faktors von 150 berechnen würden, kämen Sie zu einem völlig anderen Ergebnis:

Die Maske auf der rechten Seite funktioniert viel besser!

Es gibt andere Ansätze, um bessere Ergebnisse zu erzielen, u. a. kürzere Brennweiten. Allen Ansätzen ist gemeinsam, dass sie die Stäbe dünner machen und den Abstand zwischen ihnen verringern. Eine Möglichkeit besteht darin, ein feines Bahtinov-Muster mit einem Laser auf Acrylglas zu gravieren. Dadurch werden die Balken sehr klein und erhöhen zusätzlich die Lichtmenge, die durch die Maske dringt.

Es gibt Produkte, die auf diese Weise umgesetzt werden:

• SharpStar bereitgestellt von Lonelyspeck
• Skylabs Verbesserte Bahtinov-Masken
• Artesky Fokussiermaske verkauft von Astroshop.de

Die letztgenannte Lösung scheint zumindest für mich die am besten zugängliche zu sein. Es funktioniert bisher mit allen Objektiven, die ich ausprobiert habe, am besten. Der obige Link verweist auf eine 60-mm-Version, wobei 60 mm die Größe der eigentlichen Maskenform ist und NICHT die Brennweite, die sie unterstützt. Ich habe einen echten Test verschiedener Masken durchgeführt und werde die Ergebnisse demnächst veröffentlichen.

Bahtinov-Masken und -Filter

Sehr feine Masken, insbesondere solche, die mit Laser geschnitten oder graviert sind, haben eine interessante Wirkung mit CLS, UHC oder anderen Filtern zur Verbesserung der Tiefenwirkung. Sie visualisieren Verschiebungen der Fokuspunkte für verschiedene Teile des Spektrums mit farbigen Beugungsmustern, die den eigentlichen Fokuspunkt eng umgeben. Auf meinem Astromonik CLS CCD-Filter gibt es eine Phase mit magentafarbenen Beugungsringen um Sterne. Es folgt der eigentliche Fokuspunkt, und dann kommt die türkisfarbene Beugungsphase. Sie können diesen Effekt nutzen, um sicherzustellen, dass Sie einen Fokuspunkt erreichen, bei dem keine oder weniger farbige Halos durch diese Filter verursacht werden.

Bahtinov-Maske selber machen

Wenn Sie Zugang zu einem 3D-Drucker haben, drucken Sie sich am besten eine Bahtinov-Maske, die Ihren Bedürfnissen entspricht. Es wird noch einige Versuche brauchen, um eine optimale Kombination aller Parameter zu finden. Hier ist eine Liste mit einigen Referenzen:

• https://satakagi.github.io/tribahtinovWebApps/ – bietet sowohl die klassische Form als auch die “Tri-Bahtinov-Maske”. Sie geben Parameter ein und laden die generierte SVG-Datei herunter. Das SVG kann in TinkerCAD oder Autodesk Fusion 360 importiert und dann zur Erstellung eines Modells für den Druck verwendet werden.
• https://www.easyastrobox.com/?page=tools – behauptet, den alten https://astrojargon.net/ Generator zu ersetzen und bietet ebenfalls zwei Arten von Generatoren an. Aus irgendeinem Grund ist es nicht in der Lage, Brennweiten von weniger als 400 mm zu verarbeiten. Bei längeren Brennweiten hat das erzeugte Muster sehr breite Balken… Ich bin nicht sicher, ob das gut funktioniert.
• https://astrojargon.net/ – Nachdem die Seite lange Zeit offline war, ist sie nun mit einer Windows-App als Generator zurück. Die Seite verweist auch auf das GitHub-Projekt von satakagi, das im ersten Punkt aufgeführt ist. Die App und einige zusätzliche Informationen sind direkt auf GitHub verfügbar: https://github.com/FarmerDave/AstroJargon