Sternschnuppen mit dem Handy: die eine Nacht, in der Stacking gegen Sie arbeitet

Der Strom steht seit Wochen im Kalender. Sie fahren raus, Stativ aufgebaut, Handy nach Nordosten gerichtet, vierhundert Aufnahmen zu acht Sekunden bis drei Uhr morgens. Zu Hause starten Sie das Stacking und bekommen genau das, was die Software verspricht: sauberer Himmel, punktförmige Sterne, Rauschen so gut wie verschwunden. Keine einzige Sternschnuppe, obwohl Sie mit bloßem Auge elf gezählt haben. Das Programm hat keinen Fehler. Das ist die Mittelung, angewandt auf ein Ereignis, das keine Sekunde dauert.

Eine halbe Sekunde leuchtendes Gas in hundert Kilometern Höhe

Der Körper, den Sie fotografieren wollen, ist meist kleiner als ein Reiskorn. Er trifft die Atmosphäre mit 11 bis 72 Kilometern pro Sekunde: die IMO führt die Perseiden mit 59 und ordnet sie den schnellen zu, die Geminiden kommen mit 35 und gelten als mittelschnell. Mit der Reibung, an der man sich die Hände wärmt, hat das wenig zu tun. Das Körnchen presst die Luft vor sich zusammen, bis sie glüht, das eigene Material verdampft, und die herausgerissenen Atome regen die Luft entlang der Bahn an. Was Sie sehen, ist diese Gassäule, entzündet in der Regel zwischen 80 und 120 Kilometern Höhe.

Aus dieser Höhe folgt die Zahl, die alles Weitere bestimmt. Ein Objekt in hundert Kilometern Entfernung, das sich mit 59 Kilometern pro Sekunde quer zur Sichtlinie bewegt, überstreicht gut ein halbes Radiant pro Sekunde, also rund dreißig Grad. Das gilt für die senkrechte Geometrie, den günstigsten Fall. Die IMO schreibt, dass ein Meteor in der Regel weniger als eine Sekunde sichtbar bleibt. Beides zusammen erklärt, warum eine Perseide zehn oder fünfzehn Grad Himmel zieht und trotzdem wie ein Wimpernschlag wirkt.

Lange Belichtung schadet hier

Am Deep Sky gilt die bekannte Regel: mehr Integrationszeit, mehr Photonen, weniger relatives Rauschen. Ein Meteor dreht die Logik um. Das Licht, das er auf einem einzelnen Pixel ablegt, kommt in den Millisekunden an, in denen die Spur dieses Pixel überquert, und keinen Moment länger. Der Himmelshintergrund dagegen lädt die ganze Belichtung über weiter auf. Verdoppeln Sie die Belichtungszeit: das Meteorsignal bleibt identisch, der Hintergrund verdoppelt sich, sein Rauschen wächst um die Wurzel aus zwei, der Kontrast der Spur wird also mit jeder Sekunde schlechter.

Die Folge ist widersprüchlich genug, um im Kopf zu bleiben: für Meteore arbeiten kurze Belichtungen besser. Die Bremse sitzt auf der anderen Seite und heißt Totzeit, denn zwischen zwei Aufnahmen schreibt das Handy die Datei und schaut in diesen Momenten gar nichts an. Acht Sekunden Belichtung plus anderthalb Sekunden Schreiben ergeben vierundachtzig Prozent Nutzzeit: auf drei Stunden sind das achtundzwanzig Minuten Himmel, die der Sensor nie gesehen hat. Die Obergrenze setzt die Erdrotation, und wie viele Sekunden Ihnen objektivweise wirklich bleiben, haben wir an anderer Stelle ausgerechnet.

Die Mittelung löscht die Ausnahme, und das ist ihr Beruf

Jetzt der wunde Punkt. Stacking addiert die Einzelbilder und teilt durch ihre Anzahl: Was in allen Aufnahmen steht, überlebt vollständig, was nur einmal auftaucht, wird durch dreihundert geteilt. Sterne stehen in allen. Ein Meteor steht in einem. Über dreihundert Aufnahmen sinkt seine Helligkeit auf ein Dreihundertstel, was eine andere Formulierung für verschwunden ist.

Live-Stacking tut hier exakt das, wofür es gebaut wurde. Sein Kriterium ist die Wiederholung: behalten, was Bild für Bild identisch wiederkehrt, alles andere dämpfen, und genau so löst sich zufälliges Rauschen auf. Innerhalb dieses Kriteriums ist ein Meteor nicht von einem Treffer kosmischer Strahlung zu unterscheiden, also von etwas, das einmal auftaucht und weg soll.

Das Gegenmittel trägt einen langweiligen Namen und verhält sich einfach: Maximumkombination. Für jedes Pixel wird statt des Mittelwerts der höchste Wert der ganzen Serie behalten. Sämtliche Meteore bleiben, übereinandergelegt auf demselben Himmel. Es bleiben allerdings auch die Satelliten, die Flugzeuge und die heißen Pixel, denn das Maximum ist so stumpf, wie sein Name klingt.

Daher der ernsthafte Ablauf, der zweimal über dieselbe Serie geht: einmal als Mittelwert für den sauberen Hintergrund und punktförmige Sterne, einmal als Maximum, aus dem Sie nur die ausgewählten Spuren freistellen. Danach werden beide Bilder verschmolzen. Das ist eine Komposition im vollen Sinn, und in der Bildunterschrift wird sie benannt.

Wie viele es wirklich werden

Die ZHR aus den Schlagzeilen ist ein Laborwert. Die IMO definiert sie als Stundenzahl eines idealen Beobachters mit dem Radianten im Zenit unter einem Himmel der Grenzgröße 6,5: Perseiden 100, Geminiden 150. Keine dieser Zahlen erreicht je Ihren internen Speicher, und dazwischen liegen drei Abzüge.

Der erste ist geometrisch. Die beobachtete Rate skaliert mit dem Sinus der Radiantenhöhe, bei fünfundvierzig Grad bleiben also knapp siebzig Prozent. Der zweite ist Ihr Himmel: die IMO-Korrektur teilt durch den Populationsindex des Stroms, potenziert mit der Differenz zwischen 6,5 und Ihrer örtlichen Grenzgröße, und bei einem Index um 2,2 unter einem 5,5-Himmel halbiert sich der Rest mehr als deutlich. Der dritte ist der Bildausschnitt. Ein Objektiv mit 24 Millimetern Kleinbildäquivalent erfasst etwa vierundsiebzig mal dreiundfünfzig Grad, gut ein Sechstel des Himmelsgewölbes, und Meteore außerhalb des Ausschnitts existieren nicht.

Aus dreißig Meteoren pro Stunde über Ihrem Kopf werden so fünf im Bildfeld, und von diesen fünf hält der Sensor die hellsten fest. Eine gut geplante Perseidennacht liefert ein paar brauchbare Spuren auf vierhundert Aufnahmen. Der zerkratzte Himmel der viralen Bilder ist fast immer eine Komposition aus mehreren Nächten, oft aus mehreren Kameras.

Wohin halten, und wann

Der Radiant ist reine Perspektive: die Teilchen fliegen auf parallelen Bahnen, und ihre Spuren scheinen aus einem Punkt zu divergieren, wie Schienen am Horizont zusammenzulaufen scheinen. Genau dorthin zu halten ist der instinktive Griff und der schlechteste. Dort kommen die Meteore fast frontal, die Perspektive staucht die Spuren, und übrig bleiben Striche von zwei Grad. Neunzig Grad daneben werden die Spuren herrlich lang, dafür sinkt die Dichte pro Quadratgrad. Der brauchbare Kompromiss liegt dreißig bis vierzig Grad seitlich, mit dem Ausschnitt deutlich über vierzig Grad Höhe, wo die Atmosphäre weniger schluckt.

Bei der Uhrzeit gibt es nichts zu verhandeln. Es zählt die Höhe des Radianten, und die wächst bei fast allen Strömen in der zweiten Nachthälfte. Der Perseidenradiant steht bei Deklination +58: von Mitteleuropa aus geht er nie unter, streicht abends aber flach über den Nordhorizont und kulminiert erst gegen Morgen, und genau dort arbeitet der Sinus für Sie. Dazu kommt der Mond, der allein schwerer wiegt als alles andere. Eine halb beleuchtete Scheibe, die während des Maximums noch hoch steht, nimmt Ihnen die schwachen Meteore so zuverlässig wie eine Straßenlaterne zehn Meter neben dem Stativ.

Der langweilige Teil, der die Nacht entscheidet

Weitwinkel, immer: das Tele verkleinert das Feld, und die Wahrscheinlichkeit bricht im gleichen Verhältnis ein. Fokus manuell auf die Sterne gesetzt und danach nie wieder angefasst. Weißabgleich fest, sonst ruinieren dreihundert in der Farbtemperatur driftende Bilder den Mittelwert genauso wie das Maximum. Sechs bis zehn Sekunden je nach Objektiv, ISO hoch genug, damit der Himmelshintergrund über dem Ausleserauschen liegt, Intervall zwischen den Aufnahmen auf das Minimum gestellt, das die App zulässt.

Dann die Logistik, die eigentliche Gegnerin solcher Nächte. Vierhundert RAW-Dateien zu gut zwanzig Megabyte ergeben acht Gigabyte, weshalb JPEG eine vertretbare Wahl bleibt, wenn es an diesem Abend ums Zählen von Spuren geht. Drei Stunden Dauerbetrieb leeren den Akku lange vor Sonnenaufgang: Powerbank und kurzes Kabel einpacken, und ein Auge auf den Tau, der sich immer genau dann niederschlägt, wenn die Serie gut läuft.

Meteor, Satellit oder Flugzeug

Beim ersten Durchsehen der Dateien wartet eine andere Überraschung: Satelliten sind deutlich zahlreicher als Meteore. Drei Merkmale trennen sie. Ein Meteor lebt in einem einzigen Bild, seine Spur zündet, erreicht ein Maximum und erlischt. Ein Satellit erscheint in aufeinanderfolgenden Bildern, stets in einer Linie, mit flacher gleichmäßiger Helligkeit, und im Maximumstack baut er eine Gerade quer durch das halbe Bild. Ein Flugzeug verrät sich selbst: die Spur ist gestrichelt, weil die Antikollisionslichter blinken, und trägt oft zwei Farben.

Für eine Nacht dreht sich das Handwerk um. Alles, was Sie gelernt haben, sagt addieren, mitteln, das Wiederkehrende behalten; der Strom verlangt das Gegenteil, nämlich das eine Bild aufzuheben, in dem etwas passiert ist, und die anderen dreihundertneunundneunzig ziehen zu lassen. Tun Sie das, und kehren Sie danach ruhig zum Stacken zurück. Die Milchstraße im Hintergrund wartet noch auf ihre sechshundert Aufnahmen.