Ein Stern so groß wie der Mond: die Sonne mit dem Handy

Am 12. August lief der Mondschatten über Grönland, Island und den Norden Spaniens, und ein paar Minuten lang starrte eine unbekannte Zahl europäischer Handys in die Sonne. Dann war die Finsternis vorbei und alle fotografierten wieder ihr Abendessen. Die Sonne blieb, wo sie war. Sie ist das einzige astronomische Ziel, das keine Dunkelheit verlangt, keine Anfahrt, keinen Neumond und keinen Wecker um drei. Dafür verlangt sie genau eine Sache, und über die lässt sich nicht verhandeln.

Die erste Regel ist keine fotografische

Die NASA formuliert es ohne Umschweife: Wer irgendeinen Teil der hellen Sonne durch ein Kameraobjektiv, ein Fernglas oder ein Teleskop betrachtet, ohne einen dafür gebauten Sonnenfilter vor der Optik, zieht sich sofort eine schwere Augenverletzung zu. Der Nachsatz überrascht fast alle. Sofi-Brillen nach ISO 12312-2 sind für das bloße Auge gemacht, und hinter einer Optik schützen sie niemanden: Das gebündelte Licht brennt die Folie durch, bevor man reagieren kann.

Beim Handy kommt ein zweites Opfer dazu, nämlich der eigene Sensor. Auch dazu wird die Fotoabteilung der NASA deutlich: Direkt in die Sonne gerichtet nimmt er Schaden wie jeder andere Sensor, erst recht mit einer aufgesteckten Telelinse davor, die zusätzlich bündelt. Und ein Detail der Zertifizierung lohnt den Blick. Die ISO 12312-2 gilt für Sichtgeräte fürs Auge, Filter für Kameraobjektive zertifiziert diese Norm überhaupt nicht. ND-Filter aus der Fototasche sind wieder etwas ganz anderes: Sie senken das sichtbare Licht und lassen Infrarot und Ultraviolett durch, also genau den Teil, den man nicht kommen sieht.

Gebraucht wird ein echter Sonnenfilter, Folie oder Glas, vor dem Objektiv montiert und nicht dahinter. Jede aktive Kamera muss abgedeckt sein, denn das Handy wechselt das Objektiv von allein, wann immer es das für richtig hält, und die Halterung muss so sitzen, dass keine Böe sie anhebt. Aufsetzen, bevor Sie zielen. Abnehmen, nachdem Sie das Handy weggedreht haben.

Ein Stern so groß wie der Mond

Ist der lästige Teil erledigt, sind die Zahlen deutlich freundlicher als bei den Planeten. Das NASA-Datenblatt gibt der Sonne einen scheinbaren Durchmesser von 1919 Bogensekunden bei einer Astronomischen Einheit. Der Mond kommt auf 1896. Die beiden Werte liegen so nah beieinander, dass es deshalb überhaupt totale Finsternisse gibt, und im übrigen Sonnensystem wiederholt sich das Kunststück nicht.

Fürs Handy folgt daraus sofort etwas Praktisches. Auf der Hauptweitwinkelkamera, wo ein Pixel rund 74 Bogensekunden abdeckt, belegt die Sonnenscheibe sechsundzwanzig Pixel: ein Stecknadelkopf mitten in einem leeren Bild. Auf dem Tele mit 120 Millimetern Kleinbildäquivalent, bei 15,3 Bogensekunden pro Pixel, sind es hundertfünfundzwanzig, also fast genau das Maß, das der Mond auf demselben Objektiv erreicht. In voller Auflösung verdoppeln sich beide Zahlen. Wenig für ein Porträt, reichlich für eine saubere Scheibe mit scharfem Rand.

Sonnenflecken, in Pixeln gezählt

Eine blanke Scheibe langweilt schnell, gesucht werden ohnehin die Flecken. Die NASA beschreibt den dunklen Kern mancher Flecken als größer als die Erde und erklärt auch, warum sie schwarz wirken: In einem großen Fleck sinkt die Temperatur auf etwa 4000 Grad Celsius gegenüber rund 5400 der sichtbaren Oberfläche, er strahlt also weniger als seine Umgebung, und den Rest erledigt der Kontrast.

Der Sonnenradius beträgt 695.700 Kilometer, der Durchmesser also knapp eine Million vierhunderttausend. Die Erde bringt es auf zwölftausendsiebenhundert. Rechnen Sie das auf die 1919 Bogensekunden der Scheibe um, dann belegt ein Fleck von der Breite unseres Planeten siebzehneinhalb Bogensekunden: auf dem Handy-Tele ein Pixel, vielleicht anderthalb, praktisch nichts. Eine Gruppe, die drei- bis viermal so breit ist wie die Erde, kommt auf etwa sechzig Bogensekunden, macht vier Pixel bei zwölf Megapixeln und rund zehn in voller Auflösung. Die sieht man: ein dunkler Punkt auf der Scheibe, eindeutig, und am nächsten Tag steht er woanders.

Daraus folgt die ehrliche Prognose. Große Gruppen ja, kleine nicht, Granulation der Photosphäre in diesem Leben nicht mehr. Die Fleckenzahl steigt und fällt im elfjährigen Zyklus, es gibt also Wochen, in denen die Scheibe ein weißer Teller bleibt, und Vormittage, an denen Sie vier Gruppen auf einmal finden.

Die Belichtung läuft hier andersherum

Jede andere Nacht am Himmel ist ein Kampf um Photonen. Hier haben Sie zu viele, und das Handwerk dreht sich um. Mit Sonnenfilter liegt die richtige Belichtung bei sehr kurzen Zeiten und Grundempfindlichkeit, Rauschen ist kein Thema mehr, und das Stativ verdient sein Geld eher mit dem Bildausschnitt als mit der Stabilität.

Die Automatik irrt sich dabei auf berechenbare Weise. Die Messung sieht das ganze Bild, und das Bild ist schwarz bis auf dieses Scheibchen: Das Handy hält die Szene für dunkel, zieht auf, und die Sonne kommt als weißer Fleck ohne Rand heraus. Zwei Handgriffe genügen. Belichtung auf der Scheibe sperren, dann die Korrektur so weit herunterziehen, bis der Rand zu einem mit der Rasierklinge geschnittenen Kreis wird. Danach wird nichts mehr angefasst, und fotografiert wird in RAW.

Auch der Fokus verhält sich anders. Im Dunkeln findet der Autofokus keinen Halt und muss von Hand auf unendlich gebracht werden; mit Filter ist der Scheibenrand ein brutaler Kontrastsprung, genau das, womit ein Autofokus gut umgeht. Tippen Sie den Rand auf dem Display an, lassen Sie ihn einrasten, dann sperren.

Die Mittagsluft arbeitet gegen Sie

Sonnenbeobachter stehen aus gutem Grund früh auf. Das schlechteste Seeing der vierundzwanzig Stunden fällt, wie Sky & Telescope erinnert, in den Nachmittag, wenn der Boden den ganzen Tag Wärme gespeichert hat und sie als aufsteigende Luftsäulen vor Ihrem Objektiv wieder abgibt. Die besten Stunden liegen kurz nach Sonnenaufgang, bevor sich die Landschaft aufheizt. Die Sonne steht zwölf Stunden am Tag zur Verfügung und zwei davon taugen etwas.

Gegen die zitternde Luft hilft derselbe Trick wie bei den Planeten: Video aufnehmen, nur die Bilder behalten, die im ruhigen Moment der Luftsäule entstanden sind, und die stapeln. Lucky Imaging funktioniert an der Sonne aus demselben Grund, aus dem es bei Jupiter funktioniert, mit dem Vorteil, dass hier so viel Licht da ist, dass sehr kurze Zeiten nichts kosten.

Mehr Abbildungsmaßstab, per Teleskop oder per Karton

Hundertfünfundzwanzig Pixel bleiben hundertfünfundzwanzig Pixel, und mehr gibt es nur mit einer vergrößernden Optik vor dem Handy. Die afokale Aufnahme gilt wie bei den Planeten, mit einem Unterschied, der alles entscheidet: Der Filter gehört auf die Öffnung des Teleskops, nach vorn, über den vollen Durchmesser. Die Rechnung zur sinnvollen Vergrößerung ist ungewöhnlich bequem. Bei hundertfacher Vergrößerung sinkt der Maßstab auf 0,15 Bogensekunden pro Pixel, die Scheibe käme dreizehntausend Pixel breit heraus und läge dreifach außerhalb des Bildes. Bei etwa dreißigfacher Vergrößerung füllt die Sonne die lange Bildseite und passt noch hinein. Ausnahmsweise ist das Ziel zu groß.

Es gibt auch den Weg, bei dem kein Auge im Spiel ist: die Projektion. Ein kleines Teleskop oder ein Fernglas auf die Sonne richten, ohne hindurchzusehen, einen weißen Karton einen halben Meter hinter das Okular halten, und auf dem Karton erscheint die Scheibe samt Flecken, so groß Sie möchten. Das Handy fotografiert den Karton, ein beleuchtetes Motiv wie jedes andere. Zwei harte Regeln: Niemand geht ans Okular, solange das Gerät ausgerichtet ist, und das Gerät steht dort keine halbe Stunde und kocht vor sich hin.

Zwei Wochen für den Weg über die Scheibe

Die Sonne dreht sich laut NASA in 609 Stunden um sich selbst, also in gut fünfundzwanzig Tagen. Von der Erde aus, die in derselben Richtung um sie herumläuft, verlängert sich die scheinbare Periode auf knapp siebenundzwanzig Tage, und ein Fleck braucht damit rund vierzehn Tage von einem Rand der beleuchteten Seite zum anderen. Ein Bild pro Tag, zwei Wochen lang, immer zur selben Uhrzeit, und Sie haben einen Film von der Rotation eines Sterns, aufgenommen vom Balkon.

Eine letzte Zahl für alle, die eng ausschneiden. Die Sonne zieht mit derselben Geschwindigkeit wie die Sterne, fünfzehn Bogensekunden pro Sekunde, und braucht für ihren eigenen Durchmesser gut zwei Minuten. Bei einer Tausendstelsekunde gibt es keine Bewegungsunschärfe. Am Tele läuft Ihnen der Ausschnitt allerdings mit einem Pixel pro Sekunde davon.

Falls Ihnen das nach einem langen Vorspiel für einen kleinen weißen Punkt klingt, halten Sie sich den Termin frei: Am 2. August 2027 kehrt der Mondschatten über Südspanien nach Europa zurück und zieht weiter nach Nordafrika, und bei Luxor dauert die Totalität 6 Minuten und 22 Sekunden, die längste über Land bis 2114. Wer dort mit fertig montiertem Filter und geprobter Belichtung ankommt, hat das Jahr davor damit verbracht, denselben Stern an den Tagen zu fotografieren, an denen sich niemand für ihn interessiert.