Astrofotografie: WebCam und VideoCam

Ich habe ja kein Teleskop sondern nur eine Digitalkamera (“wide field imaging”), suche aber nach einer praktischen  Lösung zum Positionieren der Digitalkamera auf die Aufnahmeobjekte. Leuchtpunksucher etc. waren ganz nett, aber was mir durch den Kopf geht, ist ein “Electronic Finder“. Der leichtempfindlich genug ist, ein Gesichtsfeld von ca. 20 Grad hat und dessen Bild man locker und bequem auf dem Laptop-Display anschauen kann.

Näher angeschaut habe ich mir verschiedene Kameramodelle:

CMOS vs. CCD

Früher sagte man, CMOS ist schlecht, immer CCD nehmen.

Heute ist CMOS die Technologie der Wahl, weil sie weniger Strom verbraucht und billiger ist. CCD-Chips werden fast gar nicht mehr hergestellt

Pixelgröße / Chipgröße

Die Pixelgröße sollte schön klein sein. Die QHY5-II  (ohne das “L”) hat 5,2 µ, die QHY5L-II (mit dem “L”) hat 3,75 µ.

Die Chipgröße wir in der Diagonale gemessen.

  • 1/3″ ist für moderne erschwingliche Kameras das Typische
  • 1/4″ hatte man früher

Zur Chipgröße muss das Objektiv passen. Aus Chipgröße und Brennweite ergibt sich das Gesichtsfeld (FOV).

Farbe oder schwarz/weiss?

Monochromatische (schwarz/weiss) WebCams sollen empfindlicher sein…

Teleskopseitiger Anschluss

Da sind heute ganz beliebt, die Kameras, die vorne (sog. Nosepiece) in eine 1,25″ Okularhülse hineinpassen.

Objektivfassung  / Lens Thred

Viel Kameras werden ohne Objektiv (engl. lens) geliefert.
Wenn ein Objektiv mit geliefert wird, sollte es ‘rausschraubbar (removable lens) sein.

Wenn man sich extra Objektive mit verschiedenen Brennweiten für verschiedene Zwecke kaufen will, muss man eine passendes Objektivgewinde haben:

  • M12 * 0.5   – S-Mount
  • CS-Mount    “native CS Mount”
  • C-Mount
  • Infrarot

Stromversorgung

Ich präferiere die Stromversorgung der Kamera über den USB-Anschluss.

Es gibt aber auch noch Kameras mit einer separaten Stromversorgung, meistens 12V

Anschluss an den Computer bzw. ein Display

Ich präferriere eine USB-Anschluss an ein Notebook (Laptop) wo man Treiber für die Kamera benötigt und eine Software mit der man das Live-Bild sehen kann, sowie einige Einstellungen an der Kamera vornnemen kann (Belichtung, Kontrast, Gain, Stacking,….)

Besonders wichtig ist die Treiber-Frage. Man benötigt offizielle Treiber für die Betriebsystemversion, die man im Moment verwendet und eine sichere Zukunft. Für mich heist das, es muss Treiber für Windows 10 64-Bit geben.

Auto Guiding

Wenn die Kamera einen  Autoguiding-Anschluss hat, kann sie darüber Impulse an eine Montierung zum Guiding schicken. Der Standardanschluss für Autoguiding an der Kamera und an der Montierung heisst “ST-4”.

Anschluss an Teleskop / Montierung / Fotostativ

Die meisten Kameras haben irdengwo unten ein 1/4-Zoll-Fotogewinde sodass man sie da direkt an einen Foto-Kugelkopf schrauben kann bzw an eine Schnellwechselplatte.

Infrarot / IR

xxx

Links

http://www.modernastronomy.com

http://lightwatching.de/astrofotografie-mit-der-dslr-teil-2-richtig-stacken/

Astrofotografie: Altair GPCAM AR0130 General Purpose Astronomy Camera CMOS

Eine neuere Video-Kamera, die auch für Astrofotografie empfohlen wird, ist die Altair GPCAM AR0130C (Farbe) bzw. Altair GPCAM MT9M034M  (schwarz/weiss).

http://www.teleskop-express.de/shop/product_info.php/language/en/info/p8190_Altair-GPCAM-AR0130C—General-Purpose-Astronomy-Colour-Camera–1-2-MP-CMOS.html

http://www.teleskop-express.de/shop/product_info.php/language/en/info/p8189_Altair-GPCAM-MT9M034M—General-Purpose-Astronomy-Mono-Camera–1-2-MP-CMOS.html

Altair GPCAM – Technische Daten

  • Sensor Size: 1/3″ diagonal (4.8 mm x 3.6 mm) – 1280 x 960 pixels
  • Aptina AR0130C HD CMOS sensor with 3.75 micron pixels, high sensitivity and fast frame rate,
  • Exposure times: 0.4 ms (0.0004 secs) / 800 secs   —  long time exposure capability
  • 1.25″ connection mit Filtergewinde an den CS-Ringen
  • Lens thread: C-Mount/CS-Mount   – abschraubbar
  • Power supply via USB
  • USB2.0 für Bildfunktionen (z.B. still & video capture) s.u.
  • ST4 port für Autoguiding (z.B. PHD s.u.)
  • 150° Meteor lens (objective) included for videos or rich-field exposures
  • UV/IR blocking filter included (Zwei CS-Ringe, einer mit UV-Filter, ein weiterer mit IR-Filter)
  • Drivers: Win XP/ Vista/ Win 7/ 8/ 10 (32 & 64 bit)  can easily be downloaded from the site of the manufacturer.
  • Capture Software: AltairCapture,  PHD2, SharpCap 2.6+   — ASCOM

altair-gpcam-1000

Objektive für die GPCAM  – Gewinde: C-Mount / CS-Mount

Mitgeliefert wird eine “Meteor lens”: You can use the 150 degree FOV F1.6 Meteor lens for wide angle imaging of the sky to capture meteorites and aurora displays – or just create a video of the night sky as the earth rotates. You can even make timelapse daytime videos to capture cloud formations or capture any activity with standard high speed video mode. This little lens is sharp too, and perfectly capable of macro photography and video. Your imagination is the limit!

This is a CS lens f=2.1mm    f/1.6   FOV 150 degrees

Als Electronic Finder habe ich dazu gekauft:   CS Lens, IR Day/Night Lens,  f=12mm, Fixed Iris f/1.2,  FoV  17 x 23 Grad
https://www.amazon.co.uk/dp/B00M40GZS0/ref=pe_385721_127326601_TE_item

 

CCTV-Lens-12mm

Was ist ein “C-Mount”?

Separater Artikel zu Gewinde (Threads)

Vorteile im Vergleich zur ToUCam Pro II

  • Sensorgröße 1/3″ statt 1/4″
  • Objektivgewinde  C-Mount (bzw. CS-Mount)  statt dem kleinen M12 * 0.5 bei der ToUCam (Für CS-Mount gibt es viele Objektive, eins ist sogar mitgeliefert)
  • Einsteckbar in 1,25″ Okularstutzen beim Teleskop 1,25″   (bereit zum Autoguiding)
  • Autoguider Port ST-4

Zum Vergleich:  ToUCam Pro II

Software zur Kamerasteuerung der Altair GP-CAM – Remote Control & Live Preview

Meine Viedeo-Kamera Altair GP-CAMMT9M033M mit dem 12mm-Objektiv möchte ich genauso, also remote vom Windows-PC aus, einstellen und das Live Preview betrachten, um es als “elektronischen Sucher” zu verwenden (später soll vielleich noch AutoGuiding hinzukommen).

Als Windows-Software mit guten LiveView/Preview-Möglichkeiten habe ich ausprobiert:

Fire Capture 2.5.07 BETA friert nach kurzer Zeit ein und ist tot  –> Mist

Sequence Generator Pro war so kompliziert, dass ich es nicht verstanden habe   –> Mist

SharpCap und AltairCapture funktionieren bestens.

Aufnehmen und Preview mit der GP-CAM

Die Video-Kamera wird per USB-Kabel mit dem Notebook verbunden. (Zum Testen braucht die Video-Kamera auch noch ein Objektiv. Bei der GP-CAM wurde eins mitgeliefert.)

Nun brauche ich eine Software, die mir das Bild der Kamera auf dem Notebook-Bildschirm anzeigt (“Preview”), Einstellungen ermöglicht (Belichtung, Gain, Fokus….) und schließlich eine Aufnahme (“Capture”) macht.

Zum Testen der Kamera kann man erst einmal eine ganz einfache Software nehmen, wie z.B. MyCam von www.e2esoft.ch. Diese Software benutzt die Windows-Treiber der Videokamera(s) und kann ggf. auch umschalten zwischen der im Notebook eingebauten Kamera und der per USB-Kabel eingestöpselten GP-CAM.

Für die “echte” Astrofotografie reicht so eine einfache Software wie z.B. MyCam nicht. Die Spezialisten setzen etwa folgende Software ein:

  • SharpCap 2.8    (supported by Altair)
  • FireCapture
  • Altair Capture   (mitgeliefert bei der GP-CAM)
  • …..

Solche Software verwendet zur Anbindung der Video-Kamera nicht die Windows-Treiber, sondern einheitliche sog. ASCOM-Treiber.

Die ursprünglische Zielsetzung ist, die GP-CAM als “elektronischen Sucher” einzusetzen. Dazu verwende ich ein 12mm Objektiv und die Preview-Funktion auf dem Notebook.
Wenn die Sucher-Funktion später einmal durch GoTo-Steuerung und LiveView an der Sony-Kamera erfolgt, kann ich mit der GP-CAM mal AutoGuiding probieren.

Aufnehmen einzelner Bilder – Capture – Still Images

Nachts wird es erst sehr spät dunkel und häufig sind auch Wolken da.

Am Tage scheint zeitweise die Sonne auf meine Terrasse.

Probeaufnahmen von der Sonne

(Später habe ich noch einen generellen Artikel zur Sonnenbeobachtung geschrieben.)

Die mache ich mit dem GuideScope50  (f=180mm), wo ich einen selbstgebastelten Sonnenfilter aufsetze.

  • Von meiner Video-Kamera GP-CAM schraube ich das Objektiv ab (war 12mm für Sucherfunktion).
  • Dann schraube ich als erstes eine CS-Ring (mit Filter) drauf – sonst passt die 1,25 Zoll Verlängerungshülse nicht.
  • Dann kommt die Verlängerungshülse dran.
  • Nun kann ich das Ganze in den Okularauszug des GuideScope50 stecken.

Positionieren auf die Sonne geht per Schattenmethode mit den Pfeiltasten der Handbox (SmartEQ Pro).

Den richtigen Fokus finde wie folgt:

  • Die GP-CAM mit CS-Ring und Verlängerungshülse genau an der Grenze blau/schwarz im Okularauszug des GuideScop50 festklemmen
  • Am GuideScope50 das Verlängerungsstück auf 10mm
  • Am Guidescope50 den Fokusring auf 3,57 – dann ist das Sonnenbild auf SharpCap einigermassen scharf….

Nachführung – Autoguiding

Die Kamera verfügt über einen ST-4 Anschluß womit ein sog. Autoguiding möglich ist. Dazu verbinde ich per ST4-Kabel die Kamera mit meiner Montierung (Sykwatcher HEQ5 Pro, iOptron SmartEQ Pro) verbinden kann. Die Kamera ist weiter, wie normal, per USB mit meinem Notebook-Computer verbunden. Für das Autoguiding benötigt man dann nach eine geeignete Software auf dem Notebook. PHD2 Guiding ist eine sehr beliebte Software für das Autoguiding.

Astrofotografie mit der Philips ToUCam Pro II als elektronischem Sucher

Meine Idee: Elektronischer Sucher

Mein astronomisches Hauptgerät ist die Sony NEX-5R Digtalkamera mit diversen schönen alten MF-Objektiven.
Mit der Digitalkamera ist es aber oft sehr beschwerlich, das gewünsche Beobachtungsobjekt am Himmel einzustellen.

Die Idee ist es, dieses Problem mit einem “Elektronischen Sucher” zu lösen. Das wäre eine WebCam, die ich parallel zu meiner Digitalkamera montiere und dann ganz bequem am Notebook-Bildschirm den Bildausschnitt betrachte. Dafür benötige ich für die WebCam ein Objektiv mit längerer Brennweite, sodass das Gesichtsfeld so ca. 10-15 Grad ist. Ausserdem muss die WebCam eine Lichtempfindlichkeit haben, die Sterne der Größenklasse 5 mag (mindestens) auf dem Notebook zeigt.

Das möchte ich mal für wenig Geld ausprobieren und als  günstige WebCam versuche ich es mit einer Philips ToUCam Pro II.

The ToUCam is mentioned in a lot of astronomical web pages as a highly good solution for astronomical applications. The official name of the ToUCam is/was: Philips PCVC840K.
Wird seit 2007 nicht mehr hergestellt.

Nachfolgemodell: SPC 900 NC  – wird ebenfalls nicht mehr hergestellt, aber die Treiber sollen auch für die ToUCam passen.

Datasheet / Technische Daten

Farbe

Max. Auflösung: Video: VGA (640×480);

Standbild: 1.2 Megapixel (1280×960)

Max. Einzelbildrate pro Sekunde: 60 f/s

Computeranschluss: USB, Plug & Play

Kameraobjektiv abschraubbar    wahrscheinlich M12 x 0.5 Gewinde

Integriertes Mikrofon

Technische Daten:

Öffnung/Brennweite:     2,31/6 mm (f/2,6)
CCD-Chip:               Sony ICX098BQ
Auflösung:              0,33 Megapixel
Chipdiagonale:          4,5 mm (¼")
Chipbreite              4,60 mm
Chiphöhe:               3,97 mm
Pixelabstand:           5,6 μm
Eff. Pixelzahl:         659 × 494
Ges. Pixelzahl:         692 × 504
Auflösung:              640 × 480
Empfindlichkeit:        < 1 Lux

Belichtungszeit:  max. 1/25 sec

Links: http://astrofotografie.hohmann-edv.de/aufnahmetechniken/toucam.php

Objektivgewinde der ToUCam Pro II:  M12 * 0.5  / S-Mount (CCTV lens)

Es scheint, die ToUCam Pro II hat ein M12 x 0.5 Gewinde am abschraubbaren Objektiv.

The 12M X 0.5 thread is the standard for micro-video lenses (see Edmund’s Optics Catalog), and is used on the 3Com Home Connect (or Vista Imaging) PC Web Cam.

The S-mount is a standard lens mount used in various surveillance CCTV cameras and webcams. It uses a male metric M12 thread with 0.5 mm pitch on the lens and a corresponding female thread on the lens mount; thus an S-mount lens is sometimes called an “M12 lens”. Because the lens mounts are usually attached directly to the PCB of the sensor, the standard is often called “board lens”. The supported sensor formats range from the smallest 1/6-inch type to the largest 1/3-inch having an 11mm diagonal sensor. The lens mount is usually made of plastic and the lenses lack an iris control. S-mount lenses do not have a flange and therefore there is no fixed lens to sensor distance and they must be adjusted to focus.[1]  (Source: Wikipedia)

Objektive für eine WebCam

Google-Suche nach “TV Lens”, “CCTV Lens”, “Box Camara”

Alternativen

Altair GPCAM AR0130C – General Purpose Astronomy Colour Camera, 1.2 MP CMOS

http://www.teleskop-express.de/shop/product_info.php/language/en/info/p8190_Altair-GPCAM-AR0130C—General-Purpose-Astronomy-Colour-Camera–1-2-MP-CMOS.html

Treiber für die ToUCam Pro  II

Schritt 1: Treiber der SPC900NC besorgen

Für die ToUCam Pro II gibt es vom Hersteller Philips für Windows Vista, Windows 7, Windows 10 keine Treiber mehr.

Auf der Website http://lab.frumania.com/2010/12/philips-toucam-windows-7-64bit/  wird empfohlen, einfach die Treiber für die SPC900NC zu nehmen.

Zitat Anfang

Wie dem auch sei, letztendlich bin ich doch fündig geworden. Der Trick ist hierbei einen Treiber eines anderen Webcam Typs zu nutzen. In unserem Fall für die 64 bit Variante der Treiber der Philips SPC900NC.

Treiber Win 7 – 64bit: http://download.p4c.philips.com/files/s/spc900nc_00/spc900nc_00_dw7_eng.exe

Der Vollständigkeit halber hier noch der Treiber für Win Vista/Win 7 32 bit:

Treiber Win 7 – 32 bit: http://fichiers.touslesdrivers.com/philips/Philips_ToUcam_Vista.zip

Installation erfolgt über den Geräte Manager. Das unbekannte Gerät auswählen und über Rechtklick->“Treibersoftware aktualisieren“ den Treiber aus dem zuvor heruntergeladenen und entpacken Archiv auswählen. Danach kann die Webcam wie gewohnt beispielsweise in Skype genutzt werden.

Quellen: Link1 Link2

Zitat Ende

Leider konnte ich diese SP900NC-Treiber nicht erfolgreich für die ToUCam installieren, es blieb um Gerätemanager immer ein “Unbekanntes Gerät”.

Ein weiter Link für Vista 32Bit Treiber:  http://www.touslesdrivers.com/index.php?v_code=16195&v_page=23

Schritt 2: Leichte Modifikation der Treiberdateien

Auf der Cloudy Nights bei  habe ich dann den “Trick” gefunden, der mir weiter geholfen hat: http://www.cloudynights.com/topic/275496-getting-a-toucam-pro-840k-to-work-with-windows-7/

Zitat Anfang

Michael Rapp Posted 13 June 2010 – 10:44 AM

I am slowly getting back into imaging after a three year absence and I was testing out my equipment last night. I was especially dismayed to find that my ToUCam Pro (840K model) was not supported by Philips for Windows 7.
There are no drivers for it. :( My camera is in great condition and I think its still a viable planetary camera, so I was not looking forward to having to go buy a new webcam. After some sleuthing on the internet, I found a workaround! I can’t take credit for this as I found it on another forum.
Here is my version of the steps (do this with your camera plugged in and unrecognized):
1) Download and install the Windows 7 Driver (not the software, the driver) for the one of the SPC900 models of webcam from Philips.
2) After rebooting, run Notepad as administrator. If you are running the 32 bit version of Windows 7, navigate to c:\Program Files\Philips\Philips\SPC900NC PC Camera. (If on 64-bit Windows, go to Program Files (x86).)
3) Open Camvid40.inf and edit the following lines. Turn off word wrap and turn on the Status Bar (View menu) to see the line numbers. Or count if you feel like it. ;) Edit line 66 to look like this: %USBVid.DeviceDesc%=USBVidx86,USB\VID_0471&PID_0311&MI_00 Edit line 69 to look like this: %USBVid.DeviceDesc%=USBVidXp64,USB\VID_0471&PID_0311&MI_00 Edit line 72 to look like this: %USBVid.DeviceDesc%=USBVidVista64,USB\VID_0471&PID _0311&MI_00 You’ll notice you seem to be changing the PID attriubute. Perhaps it stands for ProductID?
4) Save the file and then open SPC900.txt from the same directory. Edit line 2 to look like this: USB\VID_0471&PID_0311&MI_00
5) Save the file and close notepad.
6) Go to Device Manager (right click on Computer, choose Properties, then select Device Manager on the resulting screen.)
7) Under Other Devices, you’ll see an Unknown Device. This is your currently unrecognized webcam. Right click on the unknown device and select Update Driver Software. Select Browse my Computer and go to C:\Program Files\Philips\Philips SPC900NC PC Camera (again, if you’re on Windows 7 64-bit, you want to go into the Program Files (x86) directory.) Make sure Include Subfolders is checked and click next.
8) In a few moments you should have a nice recognized webcam. It will recognize the 840K as the SPC 900, but it should work just find in your capture software.
9) Enjoy and do something else with the time you would have spent reformatting with Windows XP or messing with a virtual XP machine.

Zitat Ende

Erfahrung: ToUCam Treiber funktionieren für Windows 7

Mit den oben zitierten zwei Schritten, ist es mir tatsächlich gelungen die ToUCam Pro II unter Windows 7 32 Bit und auch unter Windows 7 64 Bit zum Laufen zu bekommen.
Kontrolliert habe ich das im Gerätemanager….

Gerätemanager Windows 7

Gerätemanager Windows 7

Die Funktionsfähigkeit der ToUCam selbst zeigt die kleine WebCam-Software “MyCam” mit der ich das Live-Bild auf dem Notebook betrachten kann (Hersteller:   http://e2esoft.cn/mycam/  ).

ToUCam-MyCam-Test

Problem mit Windows 10

Unter Windows 10 prüft der Gerätemannager bei der Treiberinstallation  anscheinend auf “unerlaubte Änderungen”  gegen einen Hashcode und die Installation funzt leider nicht.

ToUCAM-Treiber-Windows10

Da müsste man mal weiter forschen nach dem  “Hashwert in der Katalogdatei”…..

Astronomische Software für die WebCam

Die oben erwähnte Software “MyPic” ist für die allerersten Tests gut, aber wenn es in die astronomische Anwendung geht, benötigt man etwas mehr.

Ich habe als ersten astronomischen Versuch die Software “SharpCap” genommen: http://www.sharpcap.co.uk/sharpcap/downloads

Aber mit dem Standard-Objektiv der ToUCam ist da nicht zu machen, da braucht es längere Brennweiten. Ich habe ein Vario 10-30mm bestellt…

 

 

Astronomie: Computergesteuerte Reisemontierungen mit GoTo und Nachführung per Servomotoren

Computergesteuerte Montierungen

Für meine Astrofotografiererei mit Digitalkamera (sog. “wide-field”) wünsche ich mir eine Montierung mit motorisierter Objekt-Positionierung und guter Nachführung; d.h. eine sog. Goto-Montierung.

Da alles durch Computer gesteuert wird, gibt es solche GoTo-Montierungen sowohl als azimutale Montierung (AZ, Gabel) als auch als parallaktische Montierung (EQ, German). Allerdings wird allen AZ-Montierungen nachgesagt, dass sie sich für Astrofotografie nicht eignen, da sie eine deutliche Bildfeld-Rotation zeigen. Dann wäre vielleicht eine parallaktische wie z.B. die iOptron SmartEQ gut. Nachteil von parallaktischen Montierungen ist, das man sie genau auf den Himmelspol ausrichten muss (s. Einnorden, Alignment).

Anforderungen an eine computergesteuerte Montierung für Astrofotografie

  • Die Montierung soll per Auto gut  transportabel sein (um bessere Beobachtungsorte zu erreichen)
  • Achsen parallaktisch
  • Beleuchtetes Polsucher-Fernfohr
  • Elektrische Motoren in zwei Achsen
  • Elektrische Nachführung
  • Elektrisches Ansteuern der Beobachtungsobjekte sog. GoTo
  • Anschluss von Foto-Kamera bzw. Teleskop per Vixen-Prismenschiene
  • Externe Stromversorgung mit 12 Volt
  • ST4-Anschluss für Auto-Guiding

Kamera-Anschluss per Vixen-Prismenschiene

Man kann eine digitale Kamera (DLSR) ganz alleine auf die Montierung setzen mit dieser Prismenschiene GS-Level, die auf übliche Montierungen (mit Vixen-Klemme) passt. Man hätte dann den Komfort des motorischen Schwenkens per Handbox-Tasten und die elektrische Nachführung.

TS-Service_Prismenschiene

Copyright Teleskop-Service

Welche Montierungen kommen in Frage?

Das ist zur Zeit meine Shortlist:

  • iOptron SkyGuider:  EUR 621,–  Basisplatte 3/8″ für Fotostativ, Nachführung um eine Achse (RA), beleuchteter Polsucher, ST-4 Autoguiding-Anschluss, 3.5 kg Zuladung, Transportkoffer
  • iOptron Cube-A:       EUR 438,–  Inkl. Astro-Stativ, Nachführung AZ und EQ , dual-axis Servo-Motor, Gegengewicht als Zubehör, KEIN Polsucher, KEIN ST-4 (evtl. Adapter als Zubehör), 2.5 kg Zuladung EQ, GPS, GoTo,  Handbox GoToNova 8401 mit USB-Schnittstelle für ASCOM, Vixen-Prismenklemme
  • iOptron SmartEQ Pro 3200:  EUR 692,– Inkl Astro-Stativ, Nachführung EQ, dual-axis Servo-Motor, inkl. Gegengewicht, beleuchteter Polsucher, ST-4 Autoguiding-Anschluss, 5 kg Zuladung,  KEIN GPS, GoTo, Handbox GoToNova 8408 mit serieller Schnittstelle für ASCOM, Vixen-Level Prismenklemme und Basisplatte 3/8″ für Stativ,  Transportkoffer

 

SkyGuider with Camera

skyguider-with-camera

Cube-A

ioptron-cube-a-goto-mount

SmartEQ Pro

3200-2

Der SkyGuider ist….

xyz

Die iOptron Cube-A ist…

eine kleine Reisemontierung mit einer Reihe von schicken Funktionen:

  • GoTo
  • Azimutal und parallaktisch
  • GPS
  • 12 V Stromversorgung
  • 3,2 kg Zuladung
  • USB-Verbindung zum Notebook (ASCOM etc.)
  • Polar Alignment mit Unterstützung der Handbox

http://www.teleskop-express.de/shop/product_info.php/info/p5141_iOptron-Cube-A-GoTo-Moniterung—parallaktischer-und-AZ-Modus.html

TS-Service_iOptron_Cube-A

Copyright Teleskop-Service

Die iOptron SmartEQ Pro ist…

xyz

Astrofotografie: Sucher

Gehört zu: Liste

Für mich ist es immer ein erheblicher Aufwand, meine Kamera auf die Objekte am Himmel, die ich fotografieren will, zu positionieren.

Auch beim 1-2-3-Star-Alignment muss ich ja genau auf einen Stern positionieren; wenn der Stern nicht im Gesichtsfeld erscheint, beginnt die Sucherei – per Sucher…

Konventionelle Sucher

Neben meinen Versuchen mit einem “elektronischen Sucher” habe ich im Sept. 2017 einen ganz konventionelle Sucher angeschafft, weil mein Leuchtpunktsucher wegen zu großer Helligkeit und Blendung unbrauchbar war.

Der kleine 6×30 Sucher

https://www.teleskop-express.de/shop/product_info.php/info/p294_TS-Optics-6×30-Sucher-mit-Halter—schwarz–geradsichtig.html

  • Gesichtsfeld: 7,5° am Himmel
  • Vergrößerung: 6 fach
  • Öffnung: 30 mm
  • Fadenkreuz

Mein Foto davon:

DK_20180504_2509

Prismenschiene PLAT-1

Bei http://www.teleskop-austria.at habe ich etwas gefunden, was mir helfen könnte:

PLAT-1-4

Das geniale ist dabei die Prismenschiene, die links im Bild eine 1/4″ Schraube für meine Kamera hat und rechts im Bild einen Sucherschuh.

PLAT-1-1

Der Sucher kann dann beliebig komfortabel sein z.B. nur zur visuellen Durchsicht oder mit Video-Kamera oder Auto Guider oder sonstwas Schönes.

Die Prismenschiene (“Vixen Level”) muss dan “nur noch” auf eine schöne kleine motorisierte Reisemontierung…..

 

 

Astronomie: Einnorden und Nachführen mit dem iOptron SkyTracker – Polar Alignment

Mein iOptron SkyTracker

Ich habe mir 2012 eine iOptron SkyTracker  angeschafft, um eine mobile Nachführungsmöglichkeit für meine Astro-Aufnahmen mit dem Fotoapparat (Sony NEX-5R) zu haben.

SkyTracker

Copyright iOptron: SkyTracker

Aufstellung – Stativ

Die SkyTracker soll auf ein stabiles Fotostativ (Dreibein, Tripod) montiert werden.

Man sagt, dass der Stativkopf exakt waagerecht ausgerichtet sein soll. Dass kann ich mit einer kleinen Wasserwaage / Libelle prüfen und ggf. die Stativbeine leicht ‘rauf bzw. ‘runter schieben.

Dann kann die SkyTracker auf den Stativkopf gesetzt werden und bereits am Tage eine grobe Ausrichtung nach Norden und auf die Polhöhe (geografische Breite) vorgenommen werden.

Stromversorgung

Den elektrischen Strom bekommt die SkyTracker entweder über einzusetzende 4 kleinen Akkus (was recht wackelig ist) oder extern über einen 12V-Stecker zu einem Netzgerät Auto-Zigarettenanzünder, Powertank oder dergleichen.

Grundvoraussetzung: Einnorden – Polar Alignment

Grundvoraussetzung für eine genaue Nachführung mit dem SkyTracker ist die genaue Einnordung. Der SkyTracker hat ein beleuchtetes Polsucher-Fernrohr, was auf der Nordhalbkugel eine wirklich gutes “Polar Alignment” ermöglicht.

Der Polarstern (Alpha UMi, 1.97 mag) kann sehr leicht im Polsucher gefunden werden.

Zur Feineinstellung setzte ich dann den Polarstern (Polaris) auf den inneren Teilkreis im beleuchteten Polsucher und zwar genau in Richtung Kochab (Beta UMi, 2.1 mag).

PolarScope

Copyright iOptron – Polar Scope

Damit ist eine sehr präzise parallaktische Ausrichtung der SkyTracker erreicht (dann den SkyTracker festschrauben und nicht mehr anstossen).

Dies nennt man auch die “Kochab-Methode” (die ich so von AstroHardy gelernt habe).

Die Prozedur dauert zwar nicht sehr lange, trotzdem muss man sich den Kopf ganz schön verrenken, wenn man das nicht klug plant. Ich stelle mir die Höhe des Dreibein-Stativs, auf dem die SkyTracker sitzt, so ein, dass ich im Sitzen auf einen Gartenstuhl bequem und mittig durch das Polsucherfernrohr schauen kann.

Genauigkeit der Nachführung

Bisher hatte ich mit meiner Sony NEX-5R maximal 30 Sekunden belichtet und dabei Objektive von 16mm (Zenitar – z.B. Perseiden), 24mm (Vivitar – z.B. Nordlicht) und 50mm (Olympus – z.B. Magellansche Wolke) benutzt. Da war die Nachführgenauigkeit der SkyTracker überhaupt kein Problem.

Aber die Anforderungen an die Genauigkeit sind bei mir durch zwei Entwicklungen gestiegen:

  1. Ich habe ein Objektiv mit wesentlich längerer Brennweite bekommen: Takumar 135mm f/3.5
  2. Ich habe herausgefunden, wie dich länger als 30sec belichten kann. 30sec maximal macht die Sony per Programm mit Smart Remote, Bulb geht dann mit einem Infrarot-Fernauslöser

SkyTracker mit 135mm Objektiv

Probefotos mit dem 135mm Objektiv bei 120sec Belichtung: Das Gesichtsfeld des 135mm-Objektivs mit dem APS-C-Sensor ist ca. 9,9 Grad mal 6,6 Grad.
Die Kamera ist ungefähr horizontal ausgerichtet und zeigt auf den auf der Deichsel stehenden Großen Wagen. Der helle Stern ist Alioth (Epsilon UMa, 1.76 mag).

Ohne Nachführung bekomme ich also Sternspuren als richtige Striche. Die Qualität der Nachführung ist bei dieser Deklination (56 Grad) ausreichend.

Probeaufnahme 135mm

Mit Nachführung: 135mm, 120 sec

 

Probeaufnahme 135mm ohne Nachführung

Ohne Nachführung: 135mm, 120 sec

SkyTracker mit 500mm Russentonne

Auf meinem SkyTracker kann ich auch eine Russentonne plus Kamera montieren. Ich will mal testen, wie gut die Nachführung dann ist, soll heissen, wie lange kann ich belichten, wenn alles gut ausgerichtet ist?

Foto 3: Alpha und Rho Geminorum: Belichtungszeit 68 sec, ISO 100.
Nachführung ist wohl OK. Fokussierung ist schlecht.

Probeaufnahme Russentonne

Alpha und Rho Geminorum: Belichtung 68 sec, ISO 100

Foto 4: Belichtungszeit: 126 sec, ISO 100. Nachführung scheint OK zu sein.

Probeaufnahme Russentonne

Castor: 126 sec, ISO 100

Astrofotografie und Fitswork

Warum Fitswork?

Gehört zu: Liste meiner Software zur Astrofotografie

Fitswork ist ein kostenloses Programm, was sich bei Amateurastronomen großer Beliebtheit bei der Astrofotografie erfreut.

Als Eingabe werden 8-Bit-Formate (JPG, BMP, PNG) unterstützt sowie auch FITS- und TIFF-Formate mit 16 oder 32 Bit Farbtiefe.
Auch Kamera-RAW-Bilder können direkt in Fitswork eingelesen werden (dazu benötigt man eine spezielle DLL s.u.).

Ich kann also mit Fitswork sehr gut Summenbilder, die mit DeepSkyStacker (DSS) erstellt wurden (“gestackt” wurden), weiterbearbeiten; d.h. Fitswork-Input: autosave.fit von DSS, Fitswork-Output: Save as TIF 16 Bit.

Ich arbeite mit der Version 4.47.
Leider wird Fitswork nicht mehr weiterentwickelt, lediglich die DLL zum Einlesen von RAW-Bildern wird ab und zu verbessert (dcrawfw1477.zip).

Bezugsquelle: https://www.fitswork.de/software/

Aktuelle Version: 4.47 (Okt. 2018)

Weiterführende Links

Hohmann EDV:  http://astrofotografie.hohmann-edv.de/fitswork/arbeitsfenster.psfmodus.php

Fitswork Anleitung: https://www.fitswork.de/anleitung/speziell.php

Einzelbilder “Stacken”

Man kann mit Fitswork auch Bilder “stacken”, was man aber normalerweise mit DeepSkyStacker oder mit Theli macht.

Bildbearbeitung

Nach dem Stacken mit DeepSkyStacker (DSS) kann man das Ergebnis des DSS sehr schön mit Fitswork weiter bearbeiten.

Z.B.

  • Rand beschneiden
  • Stretchen
  • Vignettierung entfernen
  • Farbkorrektur
  • PSF Messungen
  • PSF Anwendungen (Filter etc.)
  • Farbtrennung RGB
  • Speichern als 16 Bit oder 32 Bit

Rand beschneiden mit Fitswork

Als erstes sollte man den Bildrand beschneiden, da meistens vom Stacken kleine Verschiebungen da sein können.

Wenn ich Einzelbilder mit DeepSkyStacker summiere, hat das Summenbild “autosave.fit” oft einen kleinen schwarzen Rand. So ein ganz schwarzer Rand macht sich auch im Histogramm bemerkbar durch ein kleines Gebirge ganz links im Histogramm, wo noch gar keine Bild-Pixel liegen.

fitswork_histogramm-03

Einen solchen Rand schneiden wir als allererstes ab: Mit der Maus das Nutz-Bild markieren und dann auf das Icon “Schere” klicken. Im Histogramm ist nun das kleine Gebirge der dunkelen Rand-Pixel verschwunden.

fitswork_histogramm-04

Stretchen mit Fitswork

Welche Objekte sollte man “Stretchen”?

  • Deep Sky Objekte (Galaxien, Planetarische Nebel,…)
  • Aurora Borealis (Polarlicht, Nordlicht) ?
  • Milchstraße ?
  • Sternfelder ?

Allerdings muss man beim Fitswork-Histogramm aufpassen. Fitswork schlägt beim Öffnen eines Bilden (und des Histogramms) bereits Reglerpositionen für links (Schwarzpunkt) und rechts (Weißpunkt) “automatisch” vor. Wenn man die Histogramm-Bearbeitung (Stretchen) erst später in einem anderen Programm machen will, darf man die von Fitswork “vorgeschlagenen” Werte nicht übernehmen; d.h. nicht in das Histogramm klicken und dort nicht “Übertragen” wählen. Evtl sicherheitshalber den rechten Regler weiter nach rechtsschieben….

Vignettierung entfernen mit Fitswork

Was sich in Fitswork elegant und einfach machen lässt ist z.B.

  • Entfernen einer Vignettierung: Bearbeiten -> Ebenen -> Hintergrund ebnen Sterne
  • Bearbeiten > Ebenen > Hintergrund ebenen Nebel
  • Bearbeiten > Ebenen > Zeilen gleichhell

Vorsicht: Bei einem Foto was sowieso “echte” Gradienten enthält (z.B. M31), erzeugt dieses Glätten des Hintergrunds unschöne Artefakte. Also dann nicht anwenden.

Farbkorrektur mit Fitswork

Meine Astrofotos, die ich mit meiner Kamera Sony NEX-5R aufnehme, zeigen häufig in den drei Fraben (Rot, Grün, Blau) unterschiedliche Spitzen im Histogramm. Das kann ich mit Fitswork sehr leicht korrigieren indem ich mit der Maus auf einen neutral grauen Bereich klicke und im sich dann öffnenden Kontextmenü “Umgebung (15×15) als Grauwert” anklicke. Das Ergebnis kann ich im Histogramm kontrollieren (aber nicht nocheinmal übertragen!).

Fitswork Farben im Histogramm: Vorher – Nachher

fitswork_histogramm-01fitswork_histogramm-02

Hintergrund entfernen

Ich hatte bei einer Wide Field Aufnahme im Niendorfer Gehege das Pleblem, dass ich bei horzontnahen Objekten (im Beispiel die Schildwolke) einen starken Helligkeitsverlauf hatte (zum Horizont hin wurde es immer heller). Bei einen solchen starken Gradienten habe ich zu einer “brutalen” Methode gegriffen: Subtrahieren des Hintergrunds.

  • Fotos Stacken
  • Daraus den Hintergrund ableiten: Bearbeiten -> Glätten -> Gauss glätten  Radious=100, Stärke=100%
  • Die beiden Bilder subtrahieren: Bilder kombinieren: Substrahieren (gestacktes Bild minus Hintergrundbild)

Fitswork PSF Messungen

PSF steht für “Point Spread Function” und bedeutet wie ein Lichtpunkt (mal als Original angenommen) auf dem Foto “verwischt” wird (durch Seeing etc.). Das wird so eine Art Gauss’sche Glockenkurve sein. Von dieser “Verwisch-Funktion” interessiert z.B. der sog. FWHM-Wert (Full Width Half Maximum).

Mit Fitswork kann man einerseits solche PSF-Daten ausmessen, andererseits eine PSF-Funktion anwenden in einem Filter.

Zum Ausmessen fährt man mit der Maus über das Bild auf einen Stern und drückt dann die Taste “L” (L = Lock). Damit friert die Anzeige in der rechten Werkzeugleiste ein und man kann die Fitswork “Messwerte” ablesen. Bei jedem Drücken der Taste “L” erscheinen Fitswork-Messwerte, die man auch in einer Tabelle sammeln kann. Dazu setzt man bei Menü -> Einstellungen -> Verschiedenes den zweiten Haken bei “<L> PSF zusätzlich in einem separaten Fenster anzeigen.”

Fitswork_PSF_02

Später kann man durch Drücken der Taste “Esc” diesen Lock-Modus wieder verlassen.

Fitswork_PSF

Man kann so die Position (X und Y in Pixeln), die Halbwertsbreiten (fwhmA und fwhmB), sowie Flux und Mag ablesen, wobei Fitswork diese Werte für die drei Farben Rot, Grün, Blau separat anbietet. Um die Farbe zu wechseln muss man auf den Text “Grün” (s. Bild) klicken.

Erik Wischnewski beschreibt in seinem Buch “Astronomie in Theorie und Praxis”, wie man mit den drei Werten von fwhmB eine Einschätzung des Restfarbfehlers einer Optik vornehmen kann:

Man geht auf einen Stern und notiert die Werte für fwhmB für Rot, Grün und Blau als bRot, bGrün und bBlau und vergleicht diese als bRot/bGrün, bGrün/bGrün und bBlau/bGrün. Damit hat man einen sog. RGB-Chromasietest.

Wenn man eine PSF Verwischungsfunktion ermittelt hat (wie auch immer), kann man diese anwenden bei bestimmten Schärfungsfiltern, im Prinzip zum “Entfalten”

Fitswork PSF Anwendungen (Filter etc.)

xyz

 

Farbtrennung mit Fitswork

Mit Fitswork kann man auch ein Farbfoto (z.B. RGB) aufstplitten in drei schwarz/weiß-Bilder: eins für Rot, eins für Grün eins für Blau….

Das geht so: Menü -> Bearbeiten -> Farb-Bild in 3 s/w Bilder aufteilen.

Man erhält dann drei s/w Bilder:

  • Blau_von_<Dateiname>
  • Gruen_von_<Dateiname>
  • Rot_von_<Dateiname>

die man dann separat bearbeiten könnte.

Zum Schluss könnte man die drei s/w Bilder wieder zu einem Farbbild (RGB) zusammensetzen mit: Menü -> Bilder kombinieren -> 3 s/w Bilder zu RGB Bild…

Speichen mit Fitswork

Wenn man das Bild noch weiterbearbeiten möchte, ist es sinnvoll das Bild in einem 16-Bit-Format zu speichern; z.B. TIFF 16 Bit Ganzzahl mit Komprimierung.