Vad kan man fotografera på natthimlen?

Det finns många olika typer av astrofotografering och de ställer helt olika krav på utrustningen. Stjärnlandskap och Vintergatan är utmärkta motiv att börja med. Här använder man vanligtvis vidvinkelobjektiv och försöker få med både himlen och något intressant på marken. Det kan vara ett träd, ett gammalt hus, ett berg eller något annat som ger bilden lite mer innehåll än bara stjärnor. Månen är ett annat tacksamt motiv, men här är förutsättningarna helt annorlunda. Månen är mycket ljusare än de flesta andra objekt på natthimlen och kräver därför inte några särskilt långa slutartider. Däremot är ett teleobjektiv eller teleskop nästan ett måste om du vill få med detaljer på månens yta.

Vill du fotografera planeter som Jupiter och Saturnus behöver du normalt ett teleskop med ganska lång brännvidd. Planeterna är små på himlen och det gäller att få så stor förstoring som möjligt utan att bildkvaliteten blir för dålig. Sedan finns det som brukar kallas deep sky, alltså avlägsna objekt som galaxer, nebulosor och stjärnhopar. Här blir det riktigt intressant. En del av dessa objekt är så ljussvaga att du knappt kan se dem, ens genom ett teleskop. Men genom att samla ljus under lång tid och kombinera många exponeringar kan kameran avslöja detaljer och färger som ögat inte uppfattar.

Vilken kamera behöver man?

Det går att fotografera stjärnhimlen med de flesta moderna systemkameror. Fullformat har ofta fördelar vid fotografering i svagt ljus, framför allt om du jämför kameror med liknande sensorteknik och använder objektiv som ger motsvarande bildvinkel. Men det betyder inte att du måste ha fullformat för att få bra resultat. En APS-C-kamera kan fungera alldeles utmärkt, och även Micro Four Thirds går att använda. Ett ljusstarkt objektiv, en mörk plats och rätt exponering kan vara betydligt viktigare än vilken kamera du har. Det är också lätt att fastna i diskussioner om megapixlar. Visst kan stora pixlar ha vissa fördelar, men en kamera med 45 megapixlar är inte automatiskt sämre på astrofotografering än en med 24 megapixlar. Sensorns konstruktion, brus, utläsning och hur bilden används spelar också roll.

En viktig egenskap är möjligheten att fotografera i RAW. Det ger större frihet när du senare ska justera vitbalans, kontrast och ljusstyrka. Och just vid astrofotografering brukar det finnas ganska mycket att vinna på bildbehandlingen. Du behöver också kunna ställa slutartid, bländare och ISO manuellt. Det kan de flesta systemkameror. Har du redan en kamera tycker vi att du ska börja med den. Lägg hellre pengarna på ett bra objektiv än att byta kamerahus innan du ens har provat.

Vilket objektiv är bäst för astrofotografering?

Det beror på vad du vill fotografera, men för vanliga stjärnlandskap är ett ljusstarkt vidvinkelobjektiv ett mycket bra val. På fullformat är brännvidder mellan ungefär 14 och 24mm populära. För APS-C kan ett objektiv på 10 till 16mm ge ungefär motsvarande bildvinklar, beroende på kamerans beskärningsfaktor. En stor bländaröppning är en klar fördel. Ett objektiv med ljusstyrka f/1,4 eller f/1,8 kan samla betydligt mer ljus under samma exponeringstid än ett objektiv med f/2,8 eller f/4. Det finns dock en liten hake. Alla objektiv är inte särskilt bra på att återge stjärnor vid full bländaröppning.

Ett optiskt fel som heter koma kan göra att stjärnorna ute i bildens kanter ser ut som små kometer i stället för punkter. Även astigmatism och andra optiska fel kan göra stjärnorna utdragna. Ibland hjälper det att blända ner ett eller ett par steg, men då förlorar du förstås ljus. Vi rekommenderar därför att du tittar på hur objektivet faktiskt återger stjärnor, inte bara hur ljusstarkt det är på papperet. Ett riktigt bra 20/1,8 kan vara betydligt trevligare att använda än ett 20/1,4 som ger "fula" stjärnor i hörnen på grund av koma eller astigmatism. Det finns också utmärkta zoomobjektiv för astrofotografering. Ett bra 14-24/2,8 kan vara ett mycket användbart alternativ.

Så fotograferar du stjärnhimlen

Börja med att hitta en mörk plats. Det är faktiskt ett av de viktigaste råden vi kan ge. En ganska enkel kamera under en riktigt mörk himmel kan ge betydligt bättre bilder än en dyr kamera mitt inne i en stad. Ställ kameran på ett stadigt stativ och välj manuell exponering. Använd gärna en självutlösare på två sekunder eller en fjärrutlösare för att undvika skakningar när exponeringen börjar.

Som utgångspunkt kan du prova följande inställningar:
 

Inställning	Börja med
Exponeringsläge	Manuell, M
Filformat	RAW
Brännvidd	14–24mm på fullformat
Bländare	f/1,8–f/2,8
Slutartid	10–15 sekunder
ISO	3200
Vitbalans	Cirka 4000 K
Fokusering	Manuell
Självutlösare	2 sekunder

Det här är inga inställningar som alltid blir rätt, men de fungerar bra som utgångspunkt för en mörk stjärnhimmel utan alltför mycket ljusföroreningar. Ta en provbild och titta på resultatet. Är bilden för mörk kan du prova högre ISO, större bländaröppning eller längre slutartid, men tänk på att för långa exponeringar gör att stjärnorna blir utdragna. Ett tips som är lätt att glömma: kontrollera skärpan ordentligt. Det är väldigt irriterande att komma hem efter en kall natt och upptäcka att alla stjärnor är oskarpa.

Varför blir stjärnorna till streck?

Jorden roterar och därför ser det ut som att stjärnorna långsamt rör sig över himlen. Med blotta ögat märker vi knappast rörelsen, men om kamerans slutare står öppen tillräckligt länge kommer stjärnorna att bilda streck i bilden. Detta kan förstås användas medvetet för att skapa bilder med långa stjärnspår, men vill du ha stjärnorna som skarpa punkter måste du begränsa exponeringstiden. En gammal tumregel är den så kallade 500-regeln. Den innebär att du dividerar 500 med objektivets brännvidd motsvarande fullformat för att få en ungefärlig maximal slutartid i sekunder. Med ett 20mm-objektiv på fullformat blir det alltså 500 / 20 = 25 sekunder.

Problemet är att 500-regeln är ganska grov och ofta ger för långa exponeringar med dagens högupplösta kameror. Stjärnorna kan börja bli utdragna långt innan de 25 sekunderna har gått. En mer noggrann metod är NPF-regeln, som bland annat tar hänsyn till brännvidd, bländare, pixelstorlek och var på himlen du fotograferar. Det finns appar som räknar ut detta åt dig. För ett 20mm-objektiv kan en lämplig slutartid i vissa situationer vara runt 10 till 15 sekunder, men det varierar med kameran och hur noggrant du vill återge stjärnorna. Vi rekommenderar att du tar en provbild och förstorar den ordentligt på kamerans skärm. Ser stjärnorna ut som små streck behöver du korta slutartiden.

Vad betyder NPF?

• N (Number of aperture): Bländartalet, exempelvis f/2,8.
• P (Pixel pitch): Avståndet mellan sensorns pixlar, mätt i mikrometer.
• F (Focal length): Objektivets brännvidd i millimeter.

En förenklad version av formeln är:

$$t=\frac{35N+30P}{F}$$

Där t är den maximala slutartiden i sekunder.

Som du ser så blir detta lite krångligt, så vi har gjort en kalkylator åt dig:

Hur fokuserar man på stjärnorna?

Autofokus är inte alltid så förtjust i en nästan svart himmel. Det är inte ens säkert att den hittar något att fokusera på. Det enklaste är ofta att använda manuell fokusering och rikta kameran mot en riktigt ljus stjärna eller planet. Förstora sökarbilden så mycket det går och vrid sedan fokusringen tills ljuspunkten blir så liten och tydlig som möjligt. Lita inte blint på oändlighetsmarkeringen på objektivet. Många objektiv kan fokusera förbi oändligt och det räcker med en mycket liten felinställning för att stjärnorna ska bli oskarpa.

Har du ett objektiv med elektronisk fokusering kan inställningen dessutom förändras när kameran stängs av eller går ner i viloläge. För teleskop och längre brännvidder finns ett smart hjälpmedel som heter Bahtinov-mask. Det är en skiva med ett särskilt mönster som placeras framför objektivet eller teleskopet. När du riktar kameran mot en ljus stjärna bildas tydliga diffraktionsmönster som gör det lättare att ställa skärpan mycket exakt.

En star tracker gör stor skillnad

Vill du börja fotografera ljussvagare objekt kommer du ganska snart att upptäcka att det vore trevligt att kunna använda betydligt längre slutartider. Det är här en star tracker kommer in i bilden. Det är en motoriserad montering som långsamt vrider kameran för att kompensera för jordens rotation. På så sätt kan kameran följa stjärnorna i stället för att låta dem röra sig över sensorn. Med en rätt inställd tracker kan du ofta använda exponeringar på någon minut eller längre, beroende på brännvidd, utrustning och hur noggrant monteringen är riktad. Det är en enorm skillnad jämfört med att vara begränsad till kanske 10 eller 15 sekunder.

Men det finns ytterligare en sak att tänka på. När kameran följer stjärnorna kommer marken i stället att röra sig i bilden. Vill du ha både en skarp stjärnhimmel och en skarp förgrund kan du därför behöva ta en separat bild av landskapet och kombinera bilderna senare. En tracker kräver också att den riktas in mot himmelspolen, något som brukar kallas polinställning. Ju längre brännvidd du använder, desto högre krav ställs på precisionen.

Fotografera galaxer och nebulosor

Med en tracker och ett teleobjektiv kan du börja fotografera motiv som du kanske inte ens ser med blotta ögat. Andromedagalaxen är ett bra exempel. Den ligger ungefär 2,5 miljoner ljusår bort och är faktiskt ett ganska stort objekt på himlen, även om den är alldeles för ljussvag för att vi normalt ska uppfatta hela dess utsträckning med ögat. Med exempelvis ett 135mm- eller 200mm-objektiv och en tracker går det att få fina bilder av galaxen. Det gäller framför allt att samla tillräckligt mycket ljus. Orionnebulosan är ett annat intressant motiv och dessutom relativt ljusstark. Den är därför tacksam att börja med om du vill prova så kallad deep sky-fotografering.

Andra objekt kan vara betydligt svårare. Många nebulosor avger en stor del av sitt synliga ljus vid specifika våglängder, exempelvis väte-alfa. Här kan särskilda astrokameror och smalbandsfilter vara en stor fördel. Vanliga systemkameror har filter framför sensorn som bland annat begränsar mängden infrarött ljus och ofta även dämpar en del av väte-alfa-ljuset. Det går ändå att fånga många nebulosor med en omodifierad kamera, men en astromodifierad kamera kan ge bättre resultat på vissa motiv. För den här typen av bilder är det vanligt att samla ljus under flera timmar. Inte med en enda jättelång exponering, utan genom att ta många kortare bilder som sedan läggs samman.

Behöver man ett teleskop?

Nej, inte till en början. Faktum är att det går att fotografera en hel del galaxer, stjärnhopar och nebulosor med vanliga teleobjektiv. Men vill du fånga riktigt små objekt eller detaljer på planeterna blir ett teleskop betydligt mer intressant. Här är det viktigt att skilja på teleskop för visuella observationer och teleskop för astrofotografering. Ett teleskop som fungerar utmärkt för att titta på månen och planeterna är inte nödvändigtvis särskilt lämpligt för långa exponeringar. För fotografering av ljussvaga objekt behöver du framför allt en stabil och noggrann montering som kan följa himlens rörelse. Monteringen är ofta minst lika viktig som själva teleskopet.

Många använder en ekvatoriell montering där en av axlarna riktas parallellt med jordens rotationsaxel. Då kan monteringen följa stjärnorna genom att rotera runt en enda axel. Vill du fotografera med långa brännvidder och flera minuters exponeringar kan du även behöva autoguidning. Det innebär att en extra kamera övervakar en eller flera stjärnor och skickar små korrigeringar till monteringen när följningen avviker. Det finns också särskilda astrokameror som ofta är kylda för att minska sensorns termiska brus. De kan vara mycket användbara vid långa exponeringar, men det är inget du behöver investera i för att komma igång.

Fotografera månen och planeterna

Månen är ett av de enklaste astronomiska objekten att börja fotografera. Den är ljus och tydlig, så här behöver du normalt inte använda höga ISO eller långa exponeringar. Ett teleobjektiv på 300 till 600mm kan ge fina bilder av månen. Vill du komma ännu närmare fungerar ett teleskop bra. Prova gärna att fotografera månen när den är halv eller bara delvis belyst. Då syns ofta kratrar och berg betydligt tydligare längs gränsen mellan ljus och mörker än när månen är full.

För planeter är tekniken lite annorlunda. Här filmar man ofta planeten i stället för att ta enstaka stillbilder. Ur filmen väljer ett program sedan ut de skarpaste bildrutorna och kombinerar dem till en enda bild. Det kallas ibland lucky imaging och är en metod för att minska effekterna av luftens turbulens. Det kan låta märkligt, men tusentals ganska dåliga bildrutor kan tillsammans ge en förvånansvärt bra bild av exempelvis Jupiter.

Solen kräver särskild utrustning

Det går även att fotografera solen och dess solfläckar, men här måste man vara mycket försiktig. Rikta aldrig ett teleskop eller ett teleobjektiv mot solen utan ett särskilt solfilter som är avsett för just detta ändamål och monterat korrekt framför optiken. Vanliga gråfilter, polarisationsfilter och liknande är inte säkra att använda för observation av solen. Att titta på solen genom ett ofiltrerat teleskop eller en optisk sökare kan orsaka allvarliga och permanenta ögonskador. Även kamerans sensor och andra delar kan skadas av det koncentrerade solljuset.

För säker fotografering av solens synliga yta används särskilda fullöppningsfilter för vitt ljus. Vill du fotografera solprotuberanser och andra detaljer i solens atmosfär behövs specialutrustning, exempelvis ett H-alfa-solteleskop. Vi rekommenderar att du börjar med att fotografera natthimlen innan du ger dig på solen.

Planera innan du går ut

Vid astrofotografering är det ofta planeringen som avgör om kvällen blir lyckad. En klar himmel är förstås en förutsättning, men du behöver också ta hänsyn till månen, ljusföroreningar och vilka objekt som är synliga just den aktuella natten. Fullmånen lyser upp himlen ganska ordentligt och gör det betydligt svårare att fotografera ljussvaga stjärnor och nebulosor. Vill du fotografera Vintergatan är nätterna runt nymåne normalt betydligt bättre. Vintergatan syns under stora delar av året, men det är inte samma delar som är synliga. Här i Sverige kan vi se mycket av dess stjärnrika band, men den allra ljusaste centrala delen ligger så långt söderut att den är mycket svår eller omöjlig att se från stora delar av landet. Det är därför inte konstigt om din bild av Vintergatan från Västerbotten inte ser ut som bilder tagna i Australien eller södra Europa.

Ett program som Stellarium är mycket användbart för att se vilka objekt som är synliga från en viss plats och vid vilken tid. Det finns även appar som hjälper dig att planera var Vintergatan kommer att befinna sig på himlen. Tänk också på att ta med varma kläder, extra batterier och gärna en pannlampa med rött ljus. Det kan bli riktigt kallt när man står stilla under flera timmar, och kamerabatterier brukar inte bli piggare av minusgrader.

Bildstackning, varför tar man så många bilder?

En av de stora skillnaderna mellan vanlig fotografering och astrofotografering är att man ofta använder många exponeringar för att skapa en enda färdig bild. Tekniken kallas stacking eller bildstackning. Genom att lägga samman exempelvis 20, 50 eller 100 bilder kan man minska slumpmässigt brus och få fram svaga detaljer som annars drunknar i bruset. Det betyder inte att du bara kan lägga bilderna direkt ovanpå varandra. Stjärnorna rör sig mellan exponeringarna och måste därför passas in mot varandra. Programvaran identifierar stjärnorna och justerar bilderna så att de hamnar rätt. Ett enkelt exempel är att du tar 30 bilder med 15 sekunders exponeringstid. Då har du samlat totalt 7,5 minuters exponering, även om ingen enskild bild är längre än 15 sekunder. Det ger inte exakt samma resultat som en enda lång exponering, men det kan förbättra signalbrusförhållandet ganska ordentligt.

Vid mer avancerad astrofotografering använder man även kalibreringsbilder. Dark frames används för att korrigera vissa typer av sensorbrus och mörkersignal, bias frames för kamerans elektroniska offset och flat frames för att korrigera exempelvis vinjettering och damm på sensorn. Det här är något du kan lära dig efter hand. Till en början räcker det gott att prova att kombinera några vanliga exponeringar. Det finns flera program för ändamålet, exempelvis DeepSkyStacker, Siril och PixInsight. För stjärnlandskap där du även har en förgrund finns särskilda program och metoder som kan separera himlen från landskapet.

Börja enkelt

Om du aldrig har provat astrofotografering rekommenderar vi att du börjar med en vanlig stjärnhimmel. Ta med kameran, ett vidvinkelobjektiv och ett stativ till en mörk plats en klar kväll. Ställ kameran på manuell exponering, välj en stor bländaröppning, prova 10 till 15 sekunders slutartid och ISO 3200. Fokusera noggrant på en ljus stjärna och ta några provbilder. När du fått till det kan du börja experimentera med olika brännvidder, längre exponeringar och så småningom bildstackning. Sedan kanske du upptäcker att Andromedagalaxen går att fånga med ditt vanliga teleobjektiv. Och då är det lätt hänt att du börjar fundera på en star tracker. Därefter ett teleskop. Och kanske en särskild astrokamera.

Det kan bli en ganska omfattande hobby om man inte passar sig, men det är också en av de få typer av fotografering där du faktiskt kan rikta kameran mot något som ligger miljontals ljusår bort. Bara det tycker vi är riktigt spännande!