Satellitenbahnen [High Quality] [link in comments]

Bei Langzeitbelichtungen in und um Ballungsgebieten mit Lichtverschmutzung bekommst du ein ausgebranntes Bild, wenn du zu lange blichtest. Außerdem würden ab 30s Belichtungszeit die Sterne, durch die Erdrotation, anfangen Linien zu bilden. Das nennt man sogenannte Startrails. Durch die unterbrochene Belichtungszeit hast du dann entsprechend gestückelte Linien bei den Satellitenbahnen.

Captured 120 exposures of 15 seconds over the course of an hour shooting in remote north Michigan. There was a 10s gap between each exposure which is why the satellite trails appear as broken lines. There are also a few planes in the mix and one meteor, but most of the lines are satellites. Shot with a Sony A7iii and Sony 16-35mm lens. Processed in Astro Pixel Processor, using the max integration function.

Das Bild dürfte aus mehreren Einzelbelichtungen zusammengesetzt sein. Eine durchgehende Linie ist eine Belichtung, die Unterbrechung dazwischen kommt durch die Zeit zustande, die die Kamera brauchtum wieder bereit für die nächste Belichtung zu sein.

Warum man das so macht hat je nach Kamera verschiedene Gründe:
- Ich hatte vor ~20 Jahren mal eine Kamera, die konnte nur 30sec am Stück belichten, hat dann aber auch 30sec gebraucht um wieder startklar zu werden. Sah mega kacke aus, weil alle Satelliten gestrichelte Linien waren. Ich bin mir recht sicher dass die Kamera in der Zeit nochmal mit geschlossenen Shutter belichtet hat, weil gerade bei langen Belichtungen und günstigen Sensoren jeder Pixel einen anderen Schwarzwert hat und die Kamera das Schwarzbild dann von der Aufnahme abzieht, um überhaupt etwas anderes als Rauschen zu sehen. Bei dieser Kamera war damals die Lücke genauso lang wie der Strich, aber als Kemrahersteller kann man da auch etwas tricksen und das Schwarzbild kürzer belichten und hochrechnen.
- Das Problem der "Full Well Capacity". Long story short: Es begrenzt praktisch die längste sinnvolle Belichtungszeit, bevor du den Sensor auslesen, löschen und eine neue Aufnahme beginnen musst. Hintergrund: Ein Digitalsensor funktioniert so, dass er in jedem Pixel das Licht in elektrische Ladung umwandelt, diese Ladung über die Belichtungszeit ansammelt und am Ende ausliest. Aber: Temperatur wird über die gesamte Zeit auch in elektrische Ladungen umgewandelt und sorgt zum einen für Rauschen, zum anderen machet es aber auch jeden Pixel "heller". Solange du keinen tiefgekühlten Sensor hast, kommt da bei langen Belichtungen so einiges zusammen. Um also noch etwas von deinem Bild zu sehen, musst du schon dafür sorgen, dass genug Licht auf deinem Sensor ankommt, damit mehr Ladungen durch Licht als durch Temperatur erzeugt werden. Aber, wenn du jetzt fleißig Ladungen ansammelst, dann ist der Pixel irgendwann voll mit Ladung und kann keine weitere mehr aufnehmen ("full well"). Dann musst du einmal den Shutter schließen, Sensor auslesen, die Ladungen löschen und neu anfangen, Je nach Kameramodell dauert das etwas. Und weniger Licht reinlassen (kleinere Blende oder ND-Filter) ist oft keine Option, weil du dann hauptsächlich nurnoch dein Temperaturrauschen fotografierst, bis dir alleine die temperaturbedingten Ladungen die Pixel voll machen und für dein Bild nichts mehr übrig bleibt.

Tiefgekühlt hast du deutlich weniger Ladungen durch Temperatur, kannst das einfallende Licht etwas dunkler machen und dann viel länger am Stück belichten, bis die "full well capacity" erreicht ist. Aber hab mal ne Kamera mit tiefgekühlten Sensor. Gibts, kostet aber abartig viel Kohle. Alternative ist noch: Einen viel größeren Sensor nehmen. Die haben physikalisch bedingt eine höhere full well capacity. Aber auch die sind sackteuer.

Random Zusatzinfo zu dem Tiefkühlpunkt: Es gibt Leute, die kaufen sich eine normale Spiegelreflexkamera, bauen den Sensor an Verlängerungskabel und bauen unter den Sensor ne Peltier- oder sogar Kryokühlung. Auf dem Sensor ist neben den eigentlichen Pixeln aber noch etwas mehr Elektronik: Z.B. die Ausleseelektronik und Pixeladressierung, manchmal diverse Stromversorgungen. Weils bei normalen Temperaturen unnötig ist, diese Zusatzelektronik während der Belichtung auszuschalten, machen das diese Kameras nicht. Tiefgekühlt macht das dann aber doch einen Unterschied und du kannst sehen, an welcher Ecke die Elektronik sitzt, die dann doch noch etwas an Wärme produziert. Das Bild scheint in der Ecke, in der der Sensor etwas wärmer ist, einen leichten Grauschleier zu haben. Super lästig. Kann man in der Nachbearbeitung versuchen rauszurechnen, macht das Bild dort aber etwas verrauschter.

Und wenn das alles zu viel Aufwand ist: Dann belichte einfach mehrfach, rechne die Bilder hinterher in Software zusammen und lebe mit den kleinen Unterbrechungen. ;-)