Polarlichter 2013 in Muonio
Enleitung
Zum achten Mal bereisten wir dieses Jahr den Norden Finnlands im Winter. Oberhalb des Polarkreises ist die Wahrscheinlichkeit Polarlicht zu sehen sehr hoch und wir hatten dieses Jahr auch sehr viel Glück und konnten die wunderschönen Himmelserscheinungen mehrmals beobachten und natürlich auch fotografieren. Seit meinem letzten Bericht über die Polarlichtfotografie sind inzwischen 5 Jahre vergangen; Zeit für ein kleines update.
Vorhersage
Heute kann man relativ einfach die Aktivitäten im Erdmagnetfeld über z.B. ein App abfragen. Ich nutze dazu das App Solar Monitor.
1) Übersichtsbildschirm mit dem momentanen Kp Index und den Aktivitätsanzeigen für Solar X-Ray Flux und Geomagnetisches Feld,
2) Simulation des nördlichen Polarlichtovals mithilfe dessen man die Ausdehnung des Ovals abschätzen kann
3) Vorhersage des geomagnetischen Feldes für die nächsten drei Tage
4) Kp Index Aufzeichnung mit 3Stunden Mittelwerten
Der Solar Monitor liefert umfassende Daten rund um den Sonnenwind, angefangen von Daten der Sonde SoHo bishin zu Messungen des Erdmagnetfledes. Am einfachsten schaut man sich den Kp Index von Zeit zu Zeit an (auf dem ersten Bildschirm wird der momentane Kp Idex angezeigt). Dieser Index verrät einem, wie gross die ‚Aktivität’ im Erdmagnetfeld ist und wie hoch die Chancen sind, Polarlichter zu erspähen. Allerdings ist der minimale Wert zur Sichtung der Aurora Abhängig vom Abstand zum Magnetischen Pol. Nördlich des Polarkreises in Nordeuropa reicht schon ein Kp Index von 1-2, in Mitteleuropa ist es edeutend mehr. Erst kürzlich (17.3.13) wurde ein Kp Index von 6 erreicht; bei solch hohen Werten kann man auch Polarlichter in Südschweden oder beobachten.
Das untenstehende Bild entstand während eines Kp Indexes von 6 ca. 150km nördlich von Malmö. Während man im Norden viel öfter grünliche Lichter sieht, sind es weiter südlich eher rote Lichter; beim untenstehenden Bild ist der gesamte Himmel rötlich eingefärbt, sogar die im Schatten liegenden Schneeflächen werden rot beleuchtet; der Mond erhellt die Szene von links. Am Horizont sind auch grünliche Lichter zu sehen; diese befinden sich ganz offensichtlich in tieferen Lagen. Da sich die Polarlichtfarben mit dem Mondschein mischen entstehen in den oberen Bildbereichen auch violette Farben.
Die untenstehende Karte gibt einen Eindruck, welcher kp Index für welche geografischen Breiten in Europa nötig ist, um Polarlichter zu sehen. Dazu kommt noch der Effekt, dass sich Polarlichter in Höhen um 200km befinden und daher auch 4-5Grad südlicher gesehen werden können (wenn man einen freien Horizont Richtung Norden hat). Auf dem Polarkreis ist also der Kp Index nicht unbedingt ein Zeichen dafür ob man Polarlichter sieht, sondern wie stark diese sein werden.
Der Kp Index wird allerdings von Solar Monitor als 3 Stunden Mittelwert angezeigt (auf dem ersten Bildschirm wird auch der Momentanwert angezeigt); man sollte diese Werte also eher als Trend deuten; so in etwa wie man einer Wettervorhersage deutet. Solar Monitor kann ebenfalls eine Vorhersage für das Erdmagnetfeld machen, allerdings sind diese Angaben mit noch mehr Vorsicht zu geniessen. Wir konnten schon bei der Vorhersage ‚quiet to unsettled’ wunderschöne Auroras sehen. Das sicherste ist also nach wie vor den Himmel selbst zu beobachten.
Wetter
Das Wetter ist eigentlich der grösste Unsicherheitsfaktor. Sind an gewissen Orten Lapplands an über 300 Nächten pro Jahr theoretisch Polarlichter sichtbar, so spielt das Wetter leider viel zu oft nicht mit. Viel wichtiger als ein hoher Kp Index ist also Sternenhimmel. Und das Wetter kann im hohen Norden sehr schnell ändern. Wir hatten mindestens zwei Mal innerhalb von zwei Wochen Schneefall beim Eindämmern um dann ca. 1 Stunde später den klarsten Sternenhimmel vorzufinden. Dieses Jahr war das Wetter insgesamt sehr gut und wir hatten sehr viele klare Nächte: Während all dieser Nächte beobachteten wir Polarlichter; natürlich in sehr unterschiedlicher Stärke.
Die Wettervorhersage ist mit noch mehr Vorsicht zu geniessen als die Kp Index Vorhersage. Ich verwende ebenfalls ein App für die Vorhersage, allerdings waren die Vorhersagen für Lappland sich öfter als 50% daneben; im Urlaub ist das ja eigentlich auch egal; man reagiert einfach auf das Wetter und hält die Kamera bereit. Ich bin immer sehr darauf bedacht genügen leere Speicherkarten und geladenen Batterien zur Verfügung zu haben, damit man sofort bereit ist.
Sichtbarkeit
Was kann man dazu beitragen, um die Chancen einer erfolgreichen Bobachtung zu vergrössern? Man suche sich einen möglichst dunklen Ort mit wenig Fremdlicht. Erstens kann man die Lichter durch die besserer Dunkeladaption schon viel früher finden und zweitens ist die Beobachtung ohne ein Fremdlicht viel eindrücklicher. Drittens muss man sich beim fotografieren nicht mit den lästigen Störquellen herumschlagen. Man sollte also schon darauf achten, dass die Unterkunft an einem Ort liegt, der möglichst wenig Fremdlicht bietet. Das ist nicht so ganz einfach zu finden und auch im Zeitalter von Google Earth sind einem hier gewisse Grenzen gesetzt. Aber schon der Abstand zur nächsten Ortschaft und Strasse lässt einen doch auf gewisse Lichtverschmutzung schliessen und die genauen Details erfährt man dann vom Vermieter des Häuschens. Ein Hotel eignet sich meine Erachtens weniger, da man ja nicht immer alle Hotelgäste davon überzeugen möchte die Lichter zu löschen wenn Polarlichter im Anmarsch sind. Wir hatten dieses Jahr ausserordentliches Glück: Unsere Hütte war weit entfernt von einer Ortschaft (ca. 10km) und eine Strassenlampe war weit und breit nicht zu sehen. Einzig ein etwa 15km entferntes Skigebiet erhellte etwas den Himmel.
Mit der Zeit wird man auch lernen schon schwache Lichter zu erkennen: Ist das nun Dunst was ich gerade sehe oder Polarlichter. Da das Auge bei niedriger Lichtdichte nur schwarzweiss sieht ist die Unterscheidung nicht trivial. Doch wenn sich die Wolke dann auf einmal innerhalb von Sekunden verzogen hat ist der Fall klar und eine Aufnahme mit der Kamera lässt dann auch die letzten Zweifel schwinden. Auch schwache Polarlichter lassen sich übrigens wunderschön fotografieren; man braucht nur etwas Geduld und vor allem lange Belichtungszeiten.
Man sollte ausserdem eine freie Sicht auf den Nordhorizont haben. Mitten im Wald ist die Sicht stark eingeschränkt. Doch zum Glück gibt es in Lappland jede Menge Seen die im Winter begehbar sind und sich somit ideal zur Polarlichtbeobachtung eignen. Man sollte aber vorher prüfen, ob der See auch gut zugänglich ist, zum Beispiel über eine Loipe oder eine Spur eines Motorschlittens; ansonsten helfen nur Schneeschuhe, damit man im Schnee nicht zu tief einsinkt.
Fotografie
Objektive
Um es Vorweg zu nehmen: Nicht alle Erscheinungen lassen sich einigermassen realistisch abbilden. Wir sahen dieses Jahr zum Beispiel mehrmals ein Pulsen schwacher Polarlichter. Dabei entstehen einzelnen Vorhänge innerhalb eines relativ kleinen Himmelabschnitts von einigen Grad für ca. eine Sekunde um dann sofort wieder zu verschwinden. Dabei erscheinen zum Teil mehrere solche Lichtpunkte gleichzeitig und an verschiedenen Stellen, so dass sich ein ganzes Konzert bildet. Dabei kann man nur Staunen und zuschauen. Bei helleren Vorhängen ist die Bewegung teilweise so schnell, dass man die einzelnen Formen nur verwaschen auf dem Foto festhalten kann. Dabei nimmt die Intensität zum Teil so schnell zu, dass man nicht darauf reagieren kann; weil zum Beispiel der Apparat gerade eine 15 Sekunden Belichtung durchführt. Bis das Gerät wieder bereit ist, ist unter Umständen schon alles vorbei. Macht nichts: man will ja auch beobachten.
Es gibt aber zwei Faktoren, die eine erfolgreiche Fotografie ganz wesentlich beeinflussen. Ich gehe davon aus, dass man eine DSLR mit gutem Sensor, ein stabiles Stativ evtl. mit Schneeschuhen und evtl. einen elektronischen Fernauslöser verwendet. Die zwei Faktoren beziehen sich auf das Objektiv: Es sollte einen möglichst weiten Winkel abdecken und gleichzeitig eine hohe Lichtstärke aufweisen. Ich verwende am liebsten ein Fish-Eye Objektiv an einer Vollformat Kamera. Dieses Jahr hatte ich parallel eine Kamera mit Vollformat Sensor (Canon 5D2) und eine Kamera mit APSC Sensor (Canon 20Da) im Einsatz, wobei ich die letztere vor allem für Zeitraffer Aufnahmen verwendete; dazu später mehr. Auf jeden Fall ist mir dieses Jahr so wirklich aufgefallen, wie stark der kleinere Sensor das Sichtfeld einschränkt. Auch beim Einsatz des Fish Eye Objektivs an einer APS-C Kamera ist der Winkel oft zu klein. Man kann übrigens heute sehr einfach den Fish Eye Charakter mit einfachen Mitteln im Computer herausrechnen, z.B. durch Aktivierung des entsprechenden Profils in Lightroom. Neben dem 15mm 2.8 Fish Eye hatt ich auch noch ein 17-40mm f4 Zoom dabei; allerdings ist hier auch schon beim Vollformatsensor das Gesichtsfeld ein wenig eingeschränkt und Blende 4 ist auch nicht gerade Lichtstark. Ich kann daher nur ein Fish Eye oder ein 14mm Objektiv mit hoher Lichtstärke empfehlen.
Scharfstellen
Ich wurde schon oft angefragt, wie ich die Objektive für die Polarlichtfotografie fokussiere. Bisher war das nie wirklich ein Problem, da ich in der nähe immer eine Lichtquelle hatte, auf die ich scharf zu stellen konnte. Nun war die Lage aber eine ganz einfache und so musste ich daran denken das Objektiv entweder schon vorher zu fokussieren oder das Licht in der Hütte anzulassen, mich ca. 10-20m davon zu entfernen und dann scharf zu stellen. Ich verwende dabei den Auto Fokus der Kamera; nach dem scharfstellen deaktiviere ich den AF und verändere den Fokus nicht mehr.
Noch einfacher geht es mit Live View auf einen hellen Stern. Allerdings ist das gerade beim 17-40mm Zoom nicht so genau. Beim Fish Eye Objektiv ist es am einfachsten: Das Objektiv hat einen unendlich Anschlag der sehr genau ist.
Belichtungszeiten
Das ist natürlich von drei Faktoren abhängig: Der Blende, der Empfindlichkeit (ISO Zahl) und der Leuchtkraft der Polarlichter. Bei schwachen Lichtern belichte ich bei ISO 3200 und Blende 2.8 30 Sekunden; bei hellen Lichtern bei ISO800 und Blende 2.8 nur 5 Sekunden oder kürzer. Wenn ihnen jemand erzählt er habe nur eine Sekunde belichtet sagt das also nicht viel aus: bei welcher Blende und welcher Empfindlichkeit sollte die Frage dann lauten. Ich belichte die Lichter so, dass sie im Histogramm in etwa in die Mitte fallen.
Mond
Viele Fotografen meiden Mondlicht, wenn sie Polarlichter aufnehmen wollen. Der Himmel ist bei Neumond besonders dunkel und der Kontrast zu den Lichtern optimal. Je heller der Mond wird, desto mehr leidet der Kontrast und schwache Lichter kann man dann nur noch schlecht sehen. Ich empfinde aber die Mondbeleuchtung als sehr wichtiges Element um die Lanschaft mit in das Bild einzubringen. Möchte man nur Bilder von der Aurora ohne die Landschaft erstellen, ist das Mondlicht sicherlich störend. Bezieht man aber die Landschaft mit ein, so ist der Mond eine willkommene Beleuchtungsquelle. Ich versuche daher immer den Urlaub so zu planen, dass er auf einen Vollmond trifft. Wir hatten dieses Mal Vollmond zu Beginn unserers Besuches. Nach Vollmond geht der Mond dann immer ca. 2 Stunden später auf und man hat sehr schnell die erste Hälfte des Abends Mondfrei und danach eine Mondbeleuchtung, also beide Szenarien.
Panoramas
Das Polarlichtoval nimmt einen grossen Teil des Himmels ein. Wenn es direkt über dem Betrachter steht ist es vom Westhorizont über den Zenit bis zum Osthorizont sichtbar. Steht es ein wenig nördlicher wird zwar ein kleinerer Himmelteil beleuchtet, die Ausdehnung sind aber meist immer noch riesig. Auch mit einem Voll Format Fish-Eye Objektiv (also ein Fish Eye welches nicht nur einen Kreis auf dem Sensor Abbildet sondern die ganze Sensorfläche ausnutzt) lassen sich daher nicht immer die ganzen Erscheinungen auf ein Bild bannen. Hier bietet sich die Panoramafotografie an. Man macht mehrere Aufnahmen und rechnet diese dann später im PC zusammen. Das geht auch mit einem Fish-Eye Objektiv sehr gut. Allerdings dürfen sich die Polarlichter während der Aufnehme nur bedingt bewegen, sonst können die Einzelbilder später nicht mehr genau zusammengebaut werden. Gerade bei niedriger Aktivität ist die Bewegung der Lichter sehr gering und es lassen sich sehr schön Panoramas erstellen. Am besten man verwendet auch hier eine Panoramaschiene zum Ausgleich des Parallaxenfehlers.
Zeitraffer Aufnahmen
Leider kann man mit der Fotografie die Bewegung der Lichter nicht festhalten. Aufgrund der tiefen Lichtdichte ist das Filmen auch nur mit hohem Aufwand machbar, aber Zeitraffer Aufnahmen lassen sich sehr leicht erstellen. Man braucht dazu nur seine DSLR mit einem lichtstarken Objektiv und einem Timer Auslöser. Die Belichtungszeit und die Blende werden über den gesamten Zeitraum konstant gehalten, der Weissabgleich wird ebenfalls fixiert (wenn man in RAW aufnimmt kann man diesen später noch nachjustieren). Es empfiehlt sich, die Aufnahmen im RAW Format abzuspeichern, damit man die Bilder später noch bearbeiten kann. Heutzutage lassen sich direkt aus Lightroom heraus mit speziellen Slideshow Vorlagen Zeitraffer Filme exportieren, man kann die Bilder also sehr gut bearbeiten und dann als Film exportieren.
Die Kamera muss also mit einer grossen Speicherkarte ausgestattet werden, damit man mehrere hundert RAW Aufnahmen daraus abspeichern kann. Möchte man z.B. einen Sekunden Zeitraffer mit 30 Bildern pro Sekunde erstellen sind schon 600 Aufnahmen nötig. Bei z.B. 10MBite pro Aufnahme sind das dann schon 6GB. Da man so viele Aufnahmen mit langer Belichtungszeit aufnimmt braucht man auch eine externe Stromversorgung, damit die Kamera nicht während der schönsten Erscheinungen schlapp macht. Die kalten Temperaturen lassen die Effizienz der Batterien sinken, man muss diese also überdimensionieren. Ich verwende dazu einen Blei-Gel Akku. Alternativ könnte man ein Verlängerungskabel verwenden und so bis zur nächsten Steckdose gelangen, aber eine geeignete Steckdose ist doch meist sehr weit weg und man ist bei der Wahl des Aufnahmeortes sehr eingeschränkt.
Wie auch bei der normalen Fotografie empfiehlt es sich die kalte Kamera nach einem längeren Ausseneinsatz in einer Plastiktüte zu verstauen wenn man wieder nach drinnen geht, da sonst sehr viel Kondenswasser auf der Kameraoberfläche gebildet wird. Ich verwende dazu einen Wasserfesten Ortlieb Sack, den man z.B. in einem Outdoor Laden kaufen kann.
Links zum Thema
Polarlichter Fotografieren (Teil 1)
Erfahrungen bei der Polarlichtfotografie 2008 (Teil 2)
Polarlichter: eine kurze Erklärung