Text/Bild: Delil Geyik
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Thema: Nordlichter verstehen und Fotografieren
Majestätisches Schauspiel am Nachthimmel Bekannt als „Aurora Borealis“ sind Polarlichter, die hellen, farbigen Bänder aus sich bewegendem und wogendem Licht ein majestätisches Schauspiel am Nachthimmel. Doch was ist die Ursache für dieses Naturspektakel?
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Das Verständnis der Aurora ist die Grundlage für gelungene Fotos. Letztlich verursacht die Sonnenaktivität auch das Polarlicht, das wir als “Aurora borealis” oder Nordlicht kennen. Dabei handelt es sich um einen Elektrometeor, der durch das Auftreffen geladener Teilchen des Sonnenwindes auf die Erdatmosphäre speziell an den Polen der Erde hervorgerufen wird. Kollidiert dieser Strom mit dem Magnetfeld der Erde, ergibt sich eine hochenergetische Reaktion, die Licht in verschiedenen, sichtbaren Farben aussendet. Diese nehmen wir als Polarlicht wahr. Je höher die Geschwindigkeit des Sonnenwindes, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, dass Polarlichter am Himmel zu sehen sind.
Über Eruptionen auf der Sonne und koronale Löcher
Je nach Geschwindigkeit braucht der Sonnenwind zwei bis vier Tage, bis er die Erde erreicht. Energiereichere Polarlichter sind meist das Ergebnis eines Lochs in der Sonnenkorona, das auf die Erde gerichtet ist. Bei solchen Ereignissen erreicht der Sonnenwind höhere Geschwindigkeiten von bis zu 800 Kilometern pro Sekunde. Die Insider bezeichnen ein Loch in der Sonnenkorona als koronales Loch.
Für eine besonderes starke Intensität der Polarlichter sind letztlich koronale Massenauswürfe oder kurz CMEs ursächlich. Ein CME entsteht, wenn eine Ansammlung von gebündelter magnetischer Energie auf der Sonne in einer Sonneneruption ausbricht und von der Schwerkraft der Sonne nicht mehr gehalten werden kann. Dabei wird mit unvorstellbarer Energie ein riesiger Klumpen geladener Teilchen in den Weltraum geschleudert. Die Ankunft eines CMEs auf der Erde wird durch starke Nordlichter angekündigt, die in extrem seltenen Fällen bis in den Süden Deutschlands zu sehen sind.
© NASA/SDO/AIA/Goddard Space Flight Center
Sind Nordlichter nicht immer grün?
Viele Menschen glauben, dass die Nordlichter ausschließlich grün sind. Tatsächlich aber können Magenta, Blau und sogar tiefes Rot in Nächten, in denen das Polarlicht besonders aktiv ist, gesehen und fotografiert werden. Jedes Gas (Sauerstoff und Stickstoff als Moleküle und als Atome) strahlt eine bestimmte Farbe ab, abhängig von der Energie der Teilchen. Da die atmosphärische Zusammensetzung mit der Höhe variiert, ist das Polarlicht in 100 bis 240 km Höhe meist grün, da die geladenen Teilchen in einer bestimmten Weise mit Sauerstoff interagieren. Rot kommt nicht oft vor. Wenn Polarlicht bei hoher Aktivität auftritt, entwickelt es sich oberhalb von 240 km Höhe aufgrund einer anderen Wechselwirkung mit Sauerstoff. Ein rosa- oder magenta farbenes Polarlicht ist eine Mischung aus Grün und Rot. Blau und Violett werden durch die geladenen Sonnenteilchen verursacht, die mit dem Stickstoff unserer Atmosphäre in einer Wechselwirkung stehen. Interessant ist, dass die Aurora in gemäßigteren Regionen farbenprächtiger ist. Das liegt daran, dass mehr Energie benötigt wird, damit die Nordlichter weiter südlich zu sehen sind. Und mehr Energie bedeutet mehr Farben.
Wann können wir mit einer Aurora rechnen?
Im Weltraum, letztlich zwischen der Sonne und unserem Planeten, befinden sich Satelliten, die den Sonnenwind messen. Es dauert etwa eine Stunde, bis der Sonnenwind unseren Planeten erreicht. Ich verwende die Daten dieser Satelliten, um herauszufinden, ob es sich lohnt, zum Fotografieren hinauszugehen. spaceweatherlive.com nutze ich hauptsachlich zur Vorhersage der Nordlichter. Um selbst eine Polarlichtvorhersage für sein Ziel zu erstellen sind folgende Faktoren hilfreich:
Ihr Standort:
In der Nähe des Polarkreises werden Sie die Lichter wahrscheinlich unter unberührtem Himmel einfangen können. Dort ist fast immer etwas Grün am Himmel zu sehen, vorausgesetzt, es ist klar und dunkel genug, so wie von September bis März.
Kp-Index:
Wenn es eine Sache gibt, die man für die Vorhersage von Polarlichtern lernen muss, dann ist es das Wissen, wie man den planetarischen K-Index (Kp- Index) verwendet. Er wird angewandt, um die Stärke von geomagnetischen Stürmen zu charakterisieren. Der Kp- Index ist ein hervorragender Indikator für Störungen im Erdmagnetfeld und damit für das mögliche Auftreten von Polarlichtern. Die Skala geht von 0 bis 9. Wobei 5 oder höher einen geomagnetischen Sturm anzeigt. Je weiter oben die Skala ist, desto weiter südlich können die Nordlichter sichtbar sein.
Bz Wert:
Der Bz-Wert ist eine Kenngröße für die Magnetfeldstärke des Interplanetaren Magnetfelds in Richtung der Z-Achse und wird in Nanotesla (nT) angegeben. Je geringer (negativ) der Wert ist, desto wahrscheinlicher ist das Auftreten von Polarlicht in Deutschland. Ein Wert des Bz unter -10nT ist ein gutes Zeichen, dass bald ein geomagnetischer Sturm folgen wird.
Geschwindigkeit des Sonnenwindes:
Je schneller die Sonnenwinde auf die Erdatmosphäre treffen, desto starker die Wechselwirkung mit dem Magnetfeld, desto starker die Nordlichter. Die normale Geschwindigkeit der Sonnenwinde liegt bei etwa 375 km/s. Falls zu erwarten ist, dass die Geschwindigkeit auf das Doppelte ansteigt, bereiten sich die Spezialisten auf besonders attraktive Motive vor. Warme Kleidung und Ausrüstung einpacken und sich auf den Weg zu machen ist bei solchen Vorhersagen das Thema. Besonders eindrucksvoll sind die Polarlichter meist im Norden der USA, in Südaustralien, Schottland oder irgendwo Richtung der Polarkreise.
© Meine Polarlicht-Vorhersage
© WetterOnline Meteorologische Dienstleistungen GmbH
Welche Kamera und welche Objektive?
Um eine Polarlichtaufnahme auf den Chip bannen zu können, ist keine teure Ausrüstung erforderlich. Es ist nur grundsätzlich wichtig, dass die Kamera einen manuellen Modus hat, um die Einstellungen individuell anpassen zu können. Ich nutze als Kamera die Sony A7 III, die sich wegen des idealen Rauschverhältnisses sehr gut für die Nachtfotografie eignet. Dazu verwende ich das Zeiss Batis 2.8/18mm, das auch bei Offenblende bis zum Rand scharf zeichnet. Unverzichtbar ist ein Stativ,. Dessen Bauart und Ausführung sollten garantieren, dass es selbst bei Wind während Belichtungszeiten von sieben bis 25 Sekunden absolut sicher steht. Zusätzlich können Sie einen Fernauslöser verwenden, um Ihre Kamera zum Auslösen nicht berühren zu müssen. Unbedingt erforderlich ist er nicht, denn im Grunde besitzt jede Kamera eine integrierte Selbstauslöse-Funktion. So vergeht nach dem Drücken des Auslösers eine kurze Zeitspanne, ehe die Kamera dann auslöst.
Die sinnvollen Kamera Voreinstellungen:
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Spiegelvorauslösung: Um sogar kleinste Verwacklungen zu vermeiden, aktivieren Sie bei einer DSLR die
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Bildstabilisator: Wenn Sie mit einem Stativ arbeiten, sind der Bildstabilisator in der Kamera und der im Objektiv überflüssig. Schalten Sie also beide ab.
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Rauschunterdrückung: Um längere Wartezeiten zwischen zwei Fotos zu vermeiden, schalten Sie die kamerainterne Rauschunterdrückung in der Nacht immer aus.
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Autofokus: Um trotz der schwierigen Licht- Verhältnisse bei Nacht die volle Kontrolle über die Schärfe des Bildes zu erlangen, schalten Sie den Autofokus aus und fokussieren Sie manuell.
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RAW-Format: Um die bestmögliche Nachbearbeitung erzielen zu können, fotografieren Sie möglichst im RAW- Format, nur im RAW-Modus können Sie sicher sein, dass keine Bildinformationen verloren gehen.
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Manueller Modus: Nehmen Sie bei der Astrofotografie grundsätzlich alle Einstellungen manuell vor. Verwenden Sie am besten den Modus »M«.
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Belichtungszeit: Die Polarlichter bewegen sich wie das Wasser in einem Fluss - mal schneller, dann wieder langsamer. Wird das Wasser, welches sich schnell bewegt länger als 15 Sekunden belichtet, bildet es eine milchige Oberfläche. In der Landschaftsfotografie ist dies ein schöner Anblick, aber bei der Aurora eher unpassend. Denn wir möchten die Strukturen der Polarlichter beibehalten und diese so abbilden, wie wir sie auch in der Realität mit den eigenen Augen sehen können. Daher lautet meine Empfehlung: Belichten Sie zwischen 5-25 Sekunden.
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Ausnahme: „Falls sich das Polarlicht schnell am Himmel bewegt, sollten Sie eine Belichtungszeit von 5- 7 Sekunden wählen. Wenn es sich langsamer bewegt, versuchen Sie es mit 10-25 Sekunden Belichtungszeit.“
Empfindlichkeitseinstellung: Es gibt keinen idealen ISO-Wert für die Aufnahme von Nordlichtern - es kommt darauf an, wie viel zusätzliches Licht Sie benötigen und wie sich der ISO-Wert auf andere Einstellungen, wie z. B. Verschlusszeit und Blende, auswirkt. Je höher der ISO-Wert, desto mehr Licht fangen Sie ein, aber denken Sie bitte daran, dass die Fotos mit einem höheren ISO-Wert auch körniger werden.
Blende: Betrachten Sie ein lichtstarkes Weitwinkelobjektiv als Ihren besten Freund. Wenn es um das Fotografieren des Nachthimmels geht, können wir kein Licht verschenken. Ein weitwinkliges Objektiv lässt neben einem größeren Ausschnitt der Milchstraße ebenfalls eine vergleichsweise lange Belichtung zu. Daher gilt: „Je kürzer die Brennweite, desto länger können Sie belichten". Das gleiche Prinzip gilt auch für die Blende: Je kleiner die Blendenzahl ist beziehungsweise je größer die Blendenöffnung ist, desto mehr Licht kann auf den Sensor fallen und somit können Sie die Belichtungszeit kürzer halten.
Die in diesem Beitrag gezeigten Polarlichter entstanden generell unter Berücksichtigung der aufgezeigten Zusammenhänge.
Sony Alpha A7 |||
Zeiss Batis 18mm 2.8
Rollei Rock Solid Alpha Mark ||