Strichspuren mit dem Handy: wenn die Bewegung das Motiv ist

Strichspuren wirken wie das Foto, das ein Handy nicht machen kann. Sie entstehen aus sehr langen Belichtungen, zwanzig Minuten, eine Stunde, und keine Kamera-App eines Telefons kommt in die Nähe dieser Zeiten: Die Obergrenze liegt meist bei dreißig Sekunden. Unter der kommerziellen Grenze steckt auch Physik, denn ein Handysensor, den man eine Stunde lang offen hält, würde sich so weit aufheizen, dass am Ende ein graues Rechteck voller Hotpixel herauskommt. Nur benutzt solche Marathonbelichtungen kaum noch jemand, auch nicht der Mensch mit der Spiegelreflex auf dem Stativ neben Ihrem. Die gängige Technik sieht anders aus, und das Handy passt mühelos hinein.

Eine Stunde Himmel sind fünfzehn Grad

Die Geometrie ist so einfach, wie sie aussieht: Die Erde dreht sich in vierundzwanzig Stunden um 360 Grad, macht fünfzehn Grad pro Stunde. Eine Stunde Aufnahme zeichnet einen Bogen von fünfzehn Grad. Im Hauptweitwinkel eines Handys, das horizontal etwa 74 Grad erfasst, nimmt dieser Bogen ein Fünftel der Bildbreite ein. Eine halbe Stunde ergibt die Hälfte davon. Zehn Minuten bringen zweieinhalb Grad Spur, also fünf aneinandergereihte Monddurchmesser: gut sichtbar, und sie sehen nach verwackelt aus.

Dieser Wert gilt für Sterne am Himmelsäquator, die den größten Kreis abfahren. Richtung Pol werden die Kreise enger und die Spuren kürzer, im Verhältnis zum Kosinus der Deklination. Deshalb entscheidet der Bildausschnitt über das Foto, lange bevor irgendeine Einstellung eine Rolle spielt. Nach Norden bekommen Sie konzentrische Kreise. Nach Osten oder Westen gehen die Sterne auf und unter, entlang fast gerader Diagonalen, die auf der einen Seite ins Bild laufen und auf der anderen wieder hinaus. Nach Süden öffnen sich breite, parallele Bögen, nach oben gewölbt.

Der Mittelpunkt dieser Kreise liegt in der Nähe des Polarsterns, ohne mit ihm zusammenzufallen. Laut Sky & Telescope steht der Stern heute rund vierzig Bogenminuten vom Himmelspol entfernt, knapp zwei Drittel Grad, und die Präzession der Erdachse verkleinert diesen Abstand noch bis zum März 2100, wenn er siebenundzwanzig Bogenminuten erreicht. Danach entfernt er sich wieder, in aller Ruhe. Praktisch heißt das: Auch Polaris zieht seine eigene Spur, ein Kreis von einem Grad und einem Drittel Durchmesser, fast drei Monddurchmesser, in der Hundert-Prozent-Ansicht sofort zu erkennen.

Das Maximum statt des Mittelwerts

An dieser Stelle trennt sich das Verfahren von dem, was die App an allen anderen Abenden tut. Beim Live-Stacking werden die Bilder an den Sternen ausgerichtet und anschließend gemittelt, und die Mittelung erledigt die eigentliche Arbeit: Rauschen wechselt zufällig von Bild zu Bild und hebt sich auf, das Signal sitzt jedes Mal an derselben Stelle und bleibt übrig. Für Strichspuren wirft man die Hälfte dieses Ablaufs weg. Keine Ausrichtung, denn die Bewegung der Sterne ist genau das Motiv. Auch keine Mittelung, weil zweihundert gemittelte Positionen einen extrem schwachen Nebel ergeben, wo eine Spur stehen sollte.

Die richtige Rechenoperation ist das Maximum, Pixel für Pixel: Über alle Bilder hinweg bleibt der hellste Wert stehen. In der Software heißt dieser Verrechnungsmodus „Aufhellen“, es ist derselbe, den Sie in einer Photoshop-Ebene oder in StarStaX finden. Ein Stern, der im ersten Bild einen Pixel belegt und im zweihundertsten einen anderen, fünfzehn Grad weiter, füllt am Ende alle zweihundert, der Reihe nach. Die Spur ist eine Kette aufeinanderfolgender Positionen, von der Software zusammengenäht.

Das Maximum hat allerdings einen Fehler, der den der Mittelung spiegelt, und man kennt ihn besser, bevor man dreihundert Dateien aufeinanderlegt. Weil immer der höchste Wert gewinnt, bekommt jeder Pixel Himmelshintergrund am Ende die Rauschspitze der gesamten Serie ab: Je mehr Bilder Sie hinzufügen, desto heller und körniger wird der Hintergrund, während beim normalen Stacking das Gegenteil passiert wäre. Hotpixel machen die Sache noch schlimmer, weil sie immer an derselben Stelle sitzen und immer hell sind: Sie überleben jede Verrechnung, und im fertigen Bild steht ein Himmel voller fester Sternchen, die es nicht gibt. Ein Satz Darks, am Ende der Sitzung mit abgedeckter Optik aufgenommen und vor dem Verrechnen abgezogen, räumt sie in einem einzigen Durchgang weg.

Die Lücke zwischen zwei Aufnahmen

Wer Strichspuren mit einer Spiegelreflex macht, kämpft gegen gestrichelte Linien. Zwischen dem Ende einer Belichtung und dem Beginn der nächsten schreibt die Kamera die Datei, und in dieser Sekunde oder zwei läuft der Himmel weiter: In der Spur bleibt ein Loch, aus der Kette wird eine Perforierung. Es gibt Verrechnungsmodi, die einzig dafür erfunden wurden, diese Löcher zu füllen.

Am Handy löst sich das Problem von selbst, und zwei Multiplikationen zeigen warum. Der Himmel zieht mit gut fünfzehn Bogensekunden pro Sekunde vorbei, ein Pixel des Weitwinkels deckt etwa siebzig davon ab: die Rechnung steht hier. Ein Intervall von zwei Sekunden verschiebt den Stern um dreißig Bogensekunden, weniger als einen halben Pixel. Das Loch existiert, es lässt sich ausrechnen, und Sie werden es nie sehen. Sichtbar wird es erst ab etwa fünf Sekunden Pause, und dann liegt das Problem bei der App statt beim Verrechnen.

Was einzustellen ist, und wie lange

Halten Sie den ISO-Wert so niedrig, wie es geht, solange die Sterne noch aufgezeichnet werden. Für alle, die von Deep-Sky-Aufnahmen kommen, klingt das falsch, dort wird schließlich alles hochgezogen, um schwaches Signal herauszuholen. Hier dreht sich die Logik um: Die Sterne der Strichspuren sind per Definition hell, während Sie das Rauschen gleich mit einem Maximum-Operator vervielfachen. Die Einzelbelichtung dauert so lange, wie der Himmel es zulässt, ohne den Hintergrund auszufressen, fünfzehn bis zwanzig Sekunden an einem dunklen Standort, unter Straßenlaternen auch nur fünf. Intervall so kurz, wie die App es hergibt. RAW, immer.

Die Gesamtdauer entscheidet, ob Sie ein Foto haben oder einen Test. Unter einer halben Stunde bleiben die Spuren schüchterne Striche. Eine Stunde ist das Minimum für ein Bild, das allein trägt, und zwei Stunden rund um Polaris schließen die Bögen so weit, dass sie als Kreise gelesen werden. Das sind auch zwei Stunden Dauerbetrieb: Powerbank einpacken, freien Speicher noch zu Hause prüfen, Flugmodus einschalten, denn eine Benachrichtigung mitten in der Serie kostet vier Bilder.

Fokus und Weißabgleich gehören von Hand festgesetzt, und daran scheitern die meisten Nächte. Greift die Automatik bei Bild einhundertzwanzig ein, springt die Himmelsfarbe, und das Aufhellen mittelt nichts weg: Dieser Sprung landet unverändert im Endbild, als scharf abgesetztes Band.

Bleibt ein Vorteil der Serie, den keine Einzelbelichtung je haben wird. Ein Flugzeug quert das Feld und ruiniert eines von dreihundert Bildern, und dieses eine Bild löschen Sie vor dem Verrechnen aus dem Ordner: Die Spur verliert zwanzig Sekunden von einer Stunde, und niemand wird es je bemerken. Bei der Einzelbelichtung nimmt dasselbe Flugzeug die ganze Nacht mit. Dasselbe gilt für eine Starlink-Kette, für die Stirnlampe dessen, der spät auf den Parkplatz fährt, für die Wolke, die vorbeizieht.

Der Vordergrund ist die halbe Arbeit

Ein Himmel voller konzentrischer Kreise bleibt für sich genommen angewandte Geometrie. Lesbar wird ein Strichspurfoto durch das Unbewegte davor: ein einzelner Baum, ein Kirchturm, die Linie eines Grats, die Silhouette einer Ruine. Es braucht etwas, das Stillstand behauptet, damit der rotierende Himmel endlich etwas hat, wogegen er rotieren kann.

Und hier wechselt der Mond den Beruf. Für die Milchstraße ist er ein Urteil. Für Strichspuren wird er zum Verbündeten, weil er den Vordergrund in ein kaltes, gleichmäßiges Licht taucht, das keine Taschenlampe nachahmen kann, und dafür nur die schwächsten Sterne schluckt, die ohnehin keine Spur hinterlassen hätten. Auch ein Vorstadthimmel hält stand: Strichspuren bestehen aus hellen Sternen und überstehen einen Hintergrund, der jeden Nebel erledigen würde. Es ist eine der wenigen Touren, bei denen Wetter und Mondkalender Sie fast immer losfahren lassen.

Alle anderen Himmelsfotos zeigen etwas sehr Weites und Unbewegtes. Dieses zeigt etwas Nahes, das sich bewegt, nämlich den Boden unter dem Stativ.