Astrofotografie-Lektionen vom Astronauten Donald Pettit

Für die meisten Fotografen stellt der Umgang mit rauen Wetterbedingungen oder schlechten Lichtverhältnissen auf der Erde bereits eine erhebliche Herausforderung dar. Aber wie passt sich ein Fotograf an, wenn sein Studio die Internationale Raumstation (ISS) ist, die sich mit schwindelerregenden Umlaufgeschwindigkeiten bewegt, und sein Fenster die Grenze zwischen unserem Planeten und dem Vakuum des Weltraums ist? Der Astronaut NASA, Wissenschaftler und Erfinder Donald Pettit, der mehr als 590 Tage im Weltraum verbracht hat, bietet uns einen Meisterkurs darüber an, wie Ingenieurskunst, Ausdauer und fotografische Technik zusammenkommen, um das Unerreichbare einzufangen

Die Belichtungsherausforderung und der orbitale Dynamikbereich

Eines der ersten Hindernisse beim Fotografieren aus der Erdumlaufbahn besteht darin, dass herkömmliche Regeln der Lichtmessung nicht mehr gelten. Die Matrixmesssysteme der Kameras sind für terrestrische Beleuchtung ausgelegt; Im Weltraum kann ein Rahmen jedoch aus einem Drittel der Erde (extrem hell) und zwei Dritteln des Vakuums des Weltraums (absolute Dunkelheit) bestehen.

Um diesen extremen Kontrast zu überwinden, verlässt sich Pettit blind auf das Einschießen 14-Bit-RAW, wodurch Sie wichtige Details sowohl aus Lichtern als auch aus tieferen Schatten retten können, was eine einfache JPEG-Datei nicht unterstützen könnte. Darüber hinaus ist die Klammerung (Belichtungsreihe) wird zu einer obligatorischen Technik, bei der die Kamera auf Hochgeschwindigkeitsserien eingestellt wird, um angesichts eines solch unerbittlichen Dynamikbereichs zumindest eine perfekte Belichtung sicherzustellen.

Angewandte Technik: Orbitalgeschwindigkeit schlagen

Der vielleicht faszinierendste Aspekt von Pettits Ansatz ist seine Rolle als Erfinder. Während der ersten Missionen begrenzte die digitale Technologie den maximal nutzbaren ISO-Wert auf 800 und erforderte Belichtungszeiten von 1,5 bis 2 Sekunden, um die Lichter der Stadt einzufangen. Bei Umlaufgeschwindigkeiten führte dies zu völlig unscharfen Bildern. Vor diesem Hintergrund baute Pettit aus improvisierten Materialien einen „Scheunentor-Tracker“, um der Bewegung des Bahnhofs entgegenzuwirken und Klarheit in den städtischen Lichtern zu schaffen.

Später steigerte er seinen Einfallsreichtum auf die nächste Stufe, indem er einen „Orbital-Stern-Tracker“ baute. Er modifizierte eine mechanische Uhr so, dass ihr Zeiger alle 90 Minuten eine Umdrehung vollzog, was genau mit der Umlaufzeit der ISS übereinstimmte. Diese Erfindung wirkte der Rotationsbewegung entgegen und ermöglichte es ihm, 60-mal längere Sternfeldbelichtungen als bisher möglich zu machen, wobei die Sterne als präzise Punkte und nicht als verschwommene Spuren erhalten blieben.

Schnelle Optik und der Übergang von Tag zu Nacht

Im Weltraum vergeht die Welt buchstäblich und im übertragenen Sinne sehr schnell. Der Übergang von Tag zu Nacht dauert nur 7 bis 10 Sekunden und durchläuft mehrere Jahrzehnte Helligkeitsstufen auf der Belichtungswertskala (EV). Um diesen monumentalen Lichtwechsel zu dokumentieren, synchronisierte Pettit zwei Kameras per Kabel: eine für Tageslicht und eine für Nacht. Indem er sie gleichzeitig aufnahm, gelang es ihm, millimetergenaue HDR-Kompositionen (High Dynamic Range) zusammenzustellen.

Zur Ausstattung gehören heute moderne spiegellose Kameras Nikon Z9, zu der er überging, nachdem er sich zunächst wegen des Fehlens eines optischen Suchers gewehrt hatte. Für Nachtaufnahmen bedarf es extrem lichtstarker Optiken, die überzeugen NASA f/1,4-Objektive und sogar T1,8-Cine-Objektive zu kaufen. So können Sie es behalten Verschlusszeiten von 1/4 Sekunde bei einem maximalen ISO von 6400, um das Rauschen zu kontrollieren, ohne auf das Einfrieren des Bildes zu verzichten.

Datenmanagement: Der Workflow in 400 km Höhe

Für jeden Content-Ersteller sind Speicherung und Organisation von entscheidender Bedeutung. Auf ihrer letzten siebenmonatigen Mission generierte die Crew unglaubliche 60 Terabyte an Rohdateien, was bis zu zwei Millionen Fotos entspricht. Wie organisiert Pettit ein solches Archiv? Durch intelligente Katalogisierung in Lightroom. Das Geheimnis seines Arbeitsablaufs ist keine magische Software, sondern ein kleines schwarzes Notizbuch, das er an seinem Knie befestigt hat. Während er in der Schwerelosigkeit schwebt, notiert er ständig Belichtungszeiten und verwendete Objektive (zum Beispiel das 85mm f/1.4 für mesosphärische Wolken) und Daten von Phänomenen wie starken Nordlichtern. Dank dieser gründlichen Notizenerfassung (manuelle Metadaten) können Sie in Lightroom variablenübergreifende multivariate Suchen durchführen und in nur 10 Minuten Nadeln in einem 100-Terabyte-Heuhaufen finden.

Ein Planet im Wandel

Schließlich sind Pettits Fotografien ein unschätzbares Zeugnis des Laufs der Zeit auf unserem Planeten. Im Laufe der Jahre hat er dokumentiert, wie städtische Natrium- und Quecksilberdampflampen (gelbe und grünliche Farbtöne) durch weiße und pastellfarbene LED-Beleuchtung ersetzt wurden, was zwar optisch auffällig ist, das Filtern der Lichtverschmutzung für die astronomische Forschung jedoch äußerst schwierig macht. Darüber hinaus hat seine Linse die Verbreitung von Starlink-Satelliten miterlebt, die er als leuchtende „kosmische Glühwürmchen“ beschreibt, die zu Hunderten vor seinen Bildern kreuzen.

Als Fotografen und Videofilmer gibt es eine großartige Lektion, aus der man lernen kann Donald Pettit. Ob wir uns auf einer Raumstation, in der Antarktis oder in unserem Hinterhof befinden, der Rat ist derselbe: Wir müssen unsere eigenen Grenzen erkunden, unsere Augen öffnen, aufzeichnen, was wir sehen, und es teilen. Denn ein Bild, das nie geteilt wird, ist, als ob es nie existiert hätte.