Was ist eigentlich eine Montierung?


Stefan L.

NF-F Premium Mitglied
... und wozu soll das gut sein?

Beschäftigt man sich etwas mit dem Thema der Langzeitbelichtung und/oder Nutzung längerer Brennweiten am Nachthimmel stolpert man irgendwann zwangsläufig über den Begriff: Montierung, die Amis nennen es Munt. Ich tippe mal das kommt daher, daß man sein Teleskop darauf montiert. Die für uns Fotografen viel wichtigere Funktion einer Montierung ist aber nur zweitrangig das Tragen der Kamera, sondern das Sicherstellen von unverzerrten Sternen auf dem Langzeitfoto.

Das wir bei länger belichteten Aufnahmen statt schöner runder Sterne Striche auf den Sensor bekommen ist überwiegend der Erdrotation geschuldet. Der Himmel erscheint zwar für das Auge beim Hochschauen unbeweglich, aber man nehme einfach mal den Lauf der Sonne. Schauen wir morgens in Richtung Süden, so geht links (Osten) von uns die Sonne auf, "wandert" dann mittags in die Mitte (Süden) und geht rechts (Westen) wieder unter.

Wer schonmal mit einem längeren Tele auf den Mond gehalten hat, wird auch gemerkt haben, das der Mond aus dem Bild "auswandert". Sonne und Mond haben im Vergleich zu weit entfernten Sternen zwar auch noch eine Eigenbewegung um die Erde, der Effekt ist aber auch bei den Sternen vorhanden (schließlich dreht sich unser Mutter-Planet ununterbrochen weiter)

Man muß also die Erdbewegung irgenwie ausgleichen, man spricht auch davon die Optik (erstmal egal ob Kamera, oder visueller Beobachter am Feldstecher/Teleskop) "nachzuführen"
 

Stefan L.

NF-F Premium Mitglied
Zu Beginn der "Astronomie mit Hilfsmitteln" standen nur sogenannte Linsenfernrohre, oder auch Refraktoren zur Verfügung. Hier wird -vereinfacht- das Licht an der Eintrittsöffnung durch ein Objektiv gebündelt und an der Austrittsöffnung durch ein viel kleineres Okular ans Auge geleitet. Zu Zeiten Galileis waren das eher kleine Röhrchen, wie man sie aus Piratenfilmen kennt, doch schnell entwickelte sich auch auf dem Feld der reinste Größenwettbewerb.

Bei einem Linsenteleskop korreliert die erzielbare Brennweite direkt mit der Länge des Abstandes von Objektiv und Okular und so wurden bereits im 16/17 Jhrdt. riesige Konstruktionen gebaut. Um diese Giganten noch nachführen zu können erfand man die sogenannte Azimutal-Montierung auch Gabelmonterung genannt. Das Funktionsprinzip ist dabei praktisch das gleiche wie bei einem Gimbal-Head für die langbrennweiteige Tagesfotografie.

Man nahm also zwei möglichst große, runde Platten, die eine möglichst waagerecht auf dem Boden, die andere mit Rollen darüber. Auf die obere Platte montierte man dann im Mittelpunkt eine große Gabel, an das Teleskop genau im Schwerpunkt zwei Aufnahmen für die Gabel und man konnte mit -relativ- wenig Kraftaufwand und halbwegs präzise die langen Brennweiten nachführen.

Zudem erreicht man recht schnell die gewünschte Region am Himmel, da beiden Achsen im rechten Winkel zueinander stehen. Wer schonmal so ein fest montiertes Fernglas auf Aussichtspunkten genutzt hat kennt das Funktionsprinzip.

Azimutale Montierungen haben den großen Vorteil recht günstig baubar zu sein, da die Lagerungen keine Scherkräfte aufnehmen müssen. Sie werden daher auch heute noch gern für sehr günstige Einsteigersets, oder bezahlbare "fette Rohre" verwendet.

Rüstet man sie nun noch mit Schrittmotoren aus können sie recht präzise nachführen. Da die mechanischen Komponenten recht einfach sind, gibt es die inzwischen auch für recht kleines Geld mit sogenannten GoTo-Steuerungen, (komme ich noch drauf)

Für uns in der Astro-Fotografie haben sie einen entscheidenden Nachteil. Die Erde dreht sich um ihre Polachsen, die Montierung aber steht senkrecht zu unserem Fußboden, nicht der Polachse, das führt dazu, das bei einer azimutalen Montierung in beiden Achsen korrigiert werden muß. Bei der rein visuellen Beobachtung mit einem Okular ist das nicht weiter schlimm, beim Langzeitbelichten kommt es zu Strichspuren, oder bei komfortableren mit 2-Achsensteuerung zur sog. Bildfelddrehung.


Spannenderweise sind die meist sehr kleinen und leichten motorisierten AZ-Montierungen in der Tageslichtfotografie recht beliebt, da man damit wunderbar Schwenk-Time-Lapses machen kann.


Wie gesagt, für die Astro-Fotografie sind azimutale Montierungen wie z. B. Celestron NexStar, der iOptron Cube, oder Skywatcher Merlin nur sehr begrenzt bis gar nicht brauchbar.
 
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norei

Sehr aktives Mitglied
Hallo Stefan,

finde ich toll, mir (uns) Laien solche Zusammenhänge hier einmal darzulegen. Zwar hat mich die Astronomie schon immer begeistert, aber zu einer echten Astro-Aufnahme hat es noch nie gereicht (nur Strichspur). Umso mehr freue ich mich, wenn Kenner und Könner der Materie "aus dem Nähkästchen" plaudern und uns auch an ihren fotografischen Ergebnissen teilhaben lassen (wie hier schon mehrfach geschehen).

Liebe Grüße
Norbert
 
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Stefan L.

NF-F Premium Mitglied
Danke für die Blumen, aber von einem Kenner/Könner bin ich ungefähr so weit entfernt wie der HSV oder Schalke von der Meisterschale :fahne:

Mir war nur, als ich anfing das Geraffel für den Winter wieder zurechtzusammeln, aufgefallen wie viele Fehlkäufe ich doch dabei hatte und mich an meine Anfänge erinnert.

Wenn man damals in den Astroforen nach einem Tip fragte, wie man wohl mit seiner CaNikon Dxxxd samt Simron 18-200 ein paar schöne Astrofotos von Galaxien machen könne kamen meist zwei Fraktionen mit "tollen" Antworten.

Die ersten waren die altgedienten "echten" Hobby-Astronomen, die darauf bestanden, das man erstmal alle Sternbilder auswendig lernen müsse, danach solle man ein einfaches Einsteigerteleskop kaufen und mit Hilfe des Karkoshka die Galaxien und mindestens alle Messier-Objekte am Himmel suchen und wenn man dies perfekt beherrsche dürfe man sich wieder melden. Das war oft noch nichtmal böse gemeint, die waren halt noch geprägt aus der Zeit wo es keine elektronischen Positionierhilfen gab und man erst nach mehrern Tagen sah was man da mit 30min Belichtungszeit auf den Film gebrannt hatte, oder eben nicht,.

(So viel anders ists bei uns ja auch manchmal nicht. Wenn ein blutiger Neuling auftaucht, der weder mit Blende oder Belichtungszeit was anfangen kann und einen bestimmten Effekt mit seiner coolpix erreichen will wird er gern an Online-Fotokurse verwiesen. Oft reicht es aber eigentlich aus, ihm zu sagen, welches Motivprogramm für seinen Wunsch das geignetere ist.)

Die andere Fraktion kam dann gleich gern mit der EQ xyz SuperDuperTurbo GPS GoTo um die Ecke, bei der man nur darauf achten müsse, das wenn man die Madenschrauben der Rektazension zu fest angezogen habe man ein wenig den Schneckenfehler der Deklination korrigieren müsse, nachdem man den Polsucher am künstlichen Stern feinjustiert hat, aber ansonsten wären die 2k€ echt gut angelegt..

In den letzten Jahren ist das etwas besser geworden, insbesondere da sich die Astronomen damit abgefunden haben, das es auch Leute gibt die ausschließlich fotografieren wollen. Nichtsdestotrotz kam mir halt in den letzten Tagen der Gedanke mal ein paar Sachen zu der Thematik aus meiner Sicht aufzuschreiben.

Ich versuche das Ganze dabei so trivial wie möglich zu halten, ein paar Basics müssen zwar gelernt werden (kommt später noch) aber zum Reinschnuppern brauchts erstmal kein großes Astronomisches / Technisches Wissen. Das muß man sich erst dann aneignen, wenn man wirklich Spaß an der Sache hat und in größere Investitionssummen geht. Denn dann sollte man eine einheitliche Sprache (in dem Fall also die der Astronomen) reden können, um sich von den echten Profis auch Tips geben lassen zu können.
 
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ManfredE

Unterstützendes Mitglied

Wie gesagt, für die Astro-Fotografie sind azimutale Montierungen wie z. B. Celestron NexStar, der iOptron Cube, oder Skywatcher Merlin nur sehr begrenzt bis gar nicht brauchbar.
Letztendlich bestätigt das wieder mein Gefühl, das es einfach zu komplex ist, um in ein Thema einzusteigen, bei dem ich nicht weiß, ob es ein dauerhaftes bleibt.
 
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Stefan L.

NF-F Premium Mitglied
Nein, so schlimm ist es nicht, heute habe ich leider zu viele Termine, es geht hier aber bald weiter und da kommt dann zum Schluß auch eine klare Astro-Foto-Einsteigerempfehlung
 
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Stefan L.

NF-F Premium Mitglied
Sorry für die Verspätung, nun gehts aber weiter.

Das Kernproblem der azimutalen Montierung ist wie gesagt, das sie nicht exakt mit der Erdrotation dreht. Genau hier setzt die äquatoriale, bzw. parralaktische, oder auch schlicht deutsche Montierung an. Bei dieser wird eine der beiden Achsen möglichst präzise auf den Himmelspol (bei uns also Norden) ausgerichtet.

Oft wird zu diesem Zweck die Achse (genauer der Polblock) mit einem "Loch" versehen, in dem ein kleines Fernröhrchen (der Polsucher) steckt. Auf der Nordhalbkugel haben wir das Glück, das ziemlich genau über dem Pol ein recht heller Stern allein im Raum steht. Der heißt praktischerweise auch Polaris, bzw. Polarstern, den müssen wir nun an einer bestimmten Position in unserem Polsucher (Polaris steht nicht exakt über dem Pol, das ist aber in den Polsuchern berücksichtigt) durch seitliches Verdrehen und Verkippen des Polblocks anpeilen. Je präziser wir das hinbekommen umso länger können wir später belichten.

Theoretisch reicht es nun aus nur noch in einer Achse der Erdrotation zu folgen, ein großer Fortschritt gegenüber der azimutalen Montierung, allerdings gibt es auch einen Preis, den es dafür zu zahlen gilt. Lag bei der AZ-Montierung der Schwerpunkt des Teleskops exakt über den beiden Drehachsen, die zudem noch senkrecht lagen, so haben wir nun einen Winkel von etwa 51° (Breitengrad) damit liegt dann auch der Schwerpunkt außerhalb der Achse, Zur Veranschaulichung einfach mal ein Bild

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In das schwarze Teil links oben wird das Teleskop geklemmt, damit entstünden dann ziemliche Kräfte auf die Lager. Aus diesem Grund befindet sich auch auf der anderen Seite die -hier noch unbestückte- Gegengewichtsstange. Zudem fehtl noch das meiste an nötiger Kabelage. Nun gilt es also das Gewicht von Teleskop, Kamera, Sucher und was sonst noch drauf sein mag mit den Gegengewichten auszutarieren. Das geht bei dieser kleinen Einsteigermontierung noch halbwegs, da sie eh nicht mehr als 5-6kg an Teleskoplast tragen sollte.

Bei meiner größeren Montierung wollen dann schon etwa 16kg Montierungsgewicht + 7kg Stativ + min 2x5kg Gegengewichte, zusätzlich zum Teleskop-Gerödel bewegt werden.

Leider ist beim Thema Montierung Leichtbau eher kontraproduktiv, sodaß man -natürlich vereinfachend- sagen kann: Je teurer und schwerer, ums besser.

Blöd wird es nun aber, wenn wir eigentlich nur mit einer Kamera und Fotoobjektiv arbeiten wollen. Da baut dann manch einer das Teleskop drauf und darauf dann (Piggy-Back) die Kamera, da er das Gerödel sonst nicht wirklich austariert bekommt.

Fazit zur EQ-Montierung: Eigentlich perfekt für die Astro-Fotografie, einem Einsteiger, der nur Fotografieren möchte und nicht auch mit dem Teleskop visuell beobachten, aber wegen der zu großen Komplexität eigentlich nicht zu empfehlen.
 
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gugu

Sehr aktives Mitglied
@ Stefan L

Interesant was Du schreibst. Mich würde als Laie mal interessieren mit was für Brennweiten Du fotografierst und welche maximalen Belichtungszeiten Du mit Deinem Aufbau nutzen kannst. Sind einem da nicht ohnehin natürliche Grenzen gesetzt?

Ich sag' mal, wenn ich jetzt die Aufgabe gestellt bekäme irgendwelche Sternenbilder, oder andere Phänomene am Himmel zu fotografieren, dann käme mir als erstes die lokale Sternwarte in den Sinn. Also die Kamera an deren Teleskope zu schnallen und dafür eben ein paar Hunderter hinlegen (müsste man mal in Erfahrung bringen was die dafür nehmen). Wäre aber vielleicht günstiger, als sich selber einen recht großen Apparat an eigenem Equipment dafür anzuschaffen.

Ich schätze mal bei der Astrofotografie geht es auch darum, das mit eigenen Mitteln zu schaffen. Oder was hat man als Astrofotograf für Ziele?

VG
 
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Stefan L.

NF-F Premium Mitglied
Auf die Fragen gehe ich etwas später ein, ich möchte nun erstmal die versprochene(n) Empfehlung(en) für einen möglichen Einstieg in die Astrofotografie darstellen.

Wie ich weiter oben bereits ausgeführt hatte reicht es idealisiert aus nur eine einzige Drehachse zu haben, so man es schafft diese so exakt wie möglich zum Pol auszurichten. Man könnte also viel Gewicht und Komplexität sparen, wenn man sich auf eine exakt Poljustierte Achse konzentriert und diese möglichst gleichmäßig antreibt.

Es gab da in der Hobby-Astronomen-Szene sehr interessante Konstruktionen, die beliebteste nannte sich: Barndoor (Scheunentor) Montierung. Stark vereinfacht werden zwei Holzbretter mit einem Scharnier verbunden, zwischen die beiden anderen Enden kommt eine Gewindestange. Diese Gewindestange treibt nun motorisch (als Motoren kamen gern auch Eieruhren zum Einsatz) die beiden Bretter auseinander. Hat man die Drehgeschwindigkeit des Motors nun perfekt auf die Gewindesteigung und die Brettlängen abgestimmt sind durchaus überraschend hohe Nachführgenauigkeiten möglich.

Prinzipiell nutzte ein englisches Start-Up genau jenes Verfahren und brachte die Astro-Trac auf den Markt.

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Sie ist recht klein, mit 1,6kg relativ leicht und die drei Teile auf dem Foto, also die Astro-Trac selber, eine Stromversorgung, hier mit Eneloops und der Polsucher sind -fast- alles was man braucht. Natürlich braucht man auch ein Stativ und eine Möglichkeit, die Astro-Trac in dem Winkel des jeweiligen Breitengrades anbringen zu können. Das kann eine sogenannte Polhöhenwiege -im Grunde ein sehr stabiler 2-Wege-Neiger-, oder wie in meinem Fall ein stinknormaler 3-Wege Getriebekopf sein.

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Ein Kugelkopf oder ein frei klemmbarer 3-Wege-Kopf eignen sich allerdings wenig bis gar nicht, da die Poljustage sehr feinfühlig erfolgen muß, was erfahrungsgemäß mit freien Achsen, die man dann klemmen muß nicht klappt.

Bei mir paßt die Astro-Trac inkl. des Zubehörs zusammen mit Kamera, dem 100er, dem 400er, Fernauslöser, Akkus, der Kugelkopf der nachher auf die AT kommt und sonstigem Kleinkram komplett in einen mittelgroßen Koffer.

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Das war besonders, wenn ich auf Dienstreisen in nächtlich dunklere Gefilde mache superpraktisch, einfach den Koffer und das Staitv samt Kopf ins Auto und ich bin Ready to Go. Fertig aufgebaut sieht das Ganze dann so aus:

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Gut zu sehen ist der außermittig angebrachte Polsucher, auf die Art kann man die Poljustage bei aufgesattelter Kamera machen, womit verhindert wird, daß bei der Kameramontage die Poljustierung wieder flöten geht. Ist man fertig für die Aufnahme nimmt man den Polsucher einfach ab und tut ihn wieder in den Koffer.

Das ursprüngliche Barndoor-Prinzip kann man hier ganz gut erkennen.

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Der untere Arm steht fest, der obere wird durch die Gewindestange nach links bewegt und der auf dem beweglichen Arm befestigte Kugelkopf wird dadurch in eine Drehbewegung versetzt. Mit den Knöpfen kann man dann noch die verschiedenen Geschwindigkeiten (Sonne, Mond, Sterne) einstellen, bzw. "zurückspulen". Nach etwa 2h ist das Ende der Gewindestange erreicht und man muß wieder von vorn beginnen. Das war bei mir bisher aber noch nie ein Problem. Aufgrund der Hebelwirkung reicht zum Antrieb ein Minimotörchen aus, sodaß der Akku-Verbrauch nur minimal ist. Ich habe inziwschen nur noch Reserve-Akkus für die Kamera dabei, lade ich die Eneloops vor der Abfahrt auf halten die immer bis zum Ende der Tour durch.

Ich hatte es an anderer Stelle schomal geschrieben: Ohne die Astro-Trac hätte ich das Hobby wohl schon an den Nagel gehängt, da beim Fotografieren mit der großen Ausrüstung einfach viel zu oft irgendetwas schief lief. Da kam ich dann nach einer langen, kalten Nacht hundemüde ins Haus, schaute nur kurz auf die Speicherkarte und fand nur Müll, weil ich mal wieder irgendeine Kleinigkeit übersehen hatte. Die AT lies ich nun einfach mitlaufen und wenn es "nur" ein paar schöne Milchstrassenaufnahmen waren, so hatte ich brauchbare Bilder im Kasten und fand auch wieder den Ansporn mich mit dem großen Equipment zu befassen. Da ist es halt wie immer, der Fehler liegt meist am Bediener, nicht am Material.

Für mich ist die Astro-Trac also eine klare Einsteiger-Empfehlung -so man die finanziellen Mittel dafür hat-. Denn leider ist der Spaß nicht ganz billig. Die AT allein kostet derzeit 599,- der unverzichtbare Polsucher nochmals 149,- das ist eine ganze Stange Geld, es gibt sogar ein "Astrofotokomplettset" inkl.Stativ, Deklinationseinheit, Gegengewichten und allem PiPaPo, womit man angeblich sogar mit 15kg Equipment noch fotografieren kann, da legt man dann aber auch 2K hin. :eek: Ich habe eine recht frühe (Seriennummer 800 und ein paar kaputte), das Ding nicht geschont und trotzdem läuft sie noch prima, man könnte also durchaus mal in Astroforen nach einer gebrauchten suchen, allerdings findet man sie nicht so arg häufig.


Offensichtlich hatte die Astro-Trac genau die richtige Antwort auf das Probem: Mit Kamera und Fotoobjektiv Astro-Fotos ohne Monsteraufwand machen gegeben. In der Folgezeit kamen von diversen anderen Astro-Herstellern auch Systeme die auf dei D-SLR Fotografie optimiert waren auf den Markt. Der chinesische Marktführer Skywatcher ließ sich relativ viel Zeit doch inzwischen gibt es auch von denen etwas brauchbares: Den Star-Adventurer

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Die kommen aus dem Bereich der normalen äquatorialen Montierungen und haben nicht das Barndoor-Prinzip genommen, sondern einfach bei einer EQ-Montierung eine Drehachse weggelassen. Dafür ist das Ganze nochmals transportabler, denn montiert man die beiden Deckel wiedrr drauf besteht die gesamte Nachführung tatsächlich nur aus einem Teil, da auch die Akkus und der Polsucher ins Gehäuse integriert sind. Montiert bleibt also nur noch das Kabel zum Fernauslöser übrig (theoretisch hat sie sogar einen eingebauten Timer-Auslöser, allerdings hat der fixe Zeiten)

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Der Star-Adventurer ist im Vergleich zur Astr-Trac zwar etwas "dicklich" wiegt aber in Realitas mit 1200gr inkl. Akkus sogar noch etwas weniger. Er paßt wunderbar in die meisten meiner Foto-Rucksäcke. Im Gegensatz zur AT hat er nicht nur rein astronomische Nachführgeschwindigkeiten, sondern kann auf bis zu 12-fache Sterngeschwindigkeit eingestellt werden, womit er sich auch Prima für Schwenks bei Zeitrafferraufnahmen eignet. Allerdings dreht er dabei erst 10 min in die eine Richtung, dreht dann um und läuft weitere 60min.

Im Vergleich zur Astro-Trac hat der Star-Adventurer aus meiner Sicht nur zwei kleine Nachteile. Da ist erstmal der fest verbaute Polsucher. Eigentlich super praktisch, da man ihn nicht verlegen oder runterfallen lassen kann, bei einem Aufbau wie von mir hier gezeigt aber leider nicht so toll, da man die Poljustage vor der Montage der Kamera machen muß. Da reicht oft schon das Gewicht der Kamera mit Optik, das z. B. das Stativ etwas weiter einsinkt, oder der Kopf leicht nachgibt und schon werden die Sterne nicht mehr so rund wie sie sein sollen.

Es gibt zwar eine sogenannte Deklinationseinheit, damit bekommt man die Kamera aus der Mitte und kann aufgesattelt einnorden, aber dies belastet natürlich die Motoren und Getriebe ungemein mehr. Im Gegensatz zur Astro-Trac mit ihren Monsterhebeln, die fast keine Kräfte zurück auf den Motor bringen ist beim Star-Adventurer der Motor viel näher an der Drehachse. Man sieht das auch leicht an den Prospektangaben zur Traglast, hier wird für den Star-Adventurer nur 1/3 des Gewichtes der AT angegeben.

Der Kernvorteil des Star-Adventurer ist und bleibt aber sein Peis. Mit 280,- für ein komplettes Start-Set wie oben auf dem Foto, kostet er nichtmal die Hälfte einer "nackten" Astro-Trac.

Jetzt könnte man natürlich hergehen und einfach postulieren: Was labert der Typ da, der Star Adventurer ist flexibler, leichter und kostet nur die Hälfte, was gibt es denn da noch zu überlegen?

Theoretisch richtig, praktisch ist aber die Kernaufgabe einer astronomischen Foto-Nachführung möglichst lange Belichtungszeiten sicher nachzuführen und hier erlaubt mir die Astro-Trac in beiden Richtungen eine Verdopplung. Ich kann also z. B. anstatt 300mm KB auf der SA nun 600mm für 2min nachführen und bekomme immer noch runde Sterne. Oder ich kann bei gleicher Brennweite nun 4 statt 2min laufen lassen. Ich will nicht ausschliessen, das es da auch wieder zu User-Errors gekmmen ist, aber da ich nunmal beide schon mehrfach parallel habe laufen lassen und das Verhalten immer wieder reproduzieren kann scheint es zumindest bei meinen beiden Montierungen so zu sein, das sich die Astro-Trac präziser einnorden läßt und/oder etwas "runder" läuft.

Für mich bin ich zum Schluß gekommen, das ich an meiner DX auf der Star-Adventurer bis max 200mm gehe und das 400er nur noch auf die Astro-Trac packe. Für den Einstieg, gerade wenn man z. B. Milchstrassenaufnahmen machen möchte reichen aber auch locker WW-Brennweiten und da liefern beide ausreichend mögliche Belichtungszeiten.

Beide eignen sich zum "Hereinschnuppern" perfekt, man muß halt für sich selbst im Grunde abwegen: Höhere Präzision für höheren Preis. Das schöne bei beiden: Sie lassen sich mit relativ geringen Verlusten über die Astro-Foren wieder an den Mann/Frau bringen, so einem das Ganze denn doch nicht zusagt.

Es gibt auch noch diverse andere ähnliche reine Foto-Tracker, (z. B.iOptron Sky-Tracker, Lacerta Photo-Robot, Vixen Polarie, ... ) zu denen muß ich allerdings passen, da ich sie weder besitze, noch jemals ausprobiert habe.
 
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