Astrofotografie für Einsteiger: Digital-Kamera Sony NEX-5R – Einstellungen

Mein Einstieg mit der Sony NEX-5R Kamera

Als ich mich vor zwei Jahren begann für Astrofotografie zu interessieren, habe ich mir die Sony NEX-5R angeschafft. Ausschlaggebend waren für mich damals folgende Eigenschaften der Sony:

  • Smart Remote Control (incl. LiveView und Capture) über WiFi  mit einer App auf dem iPad
  • Fernauslösung  per iPad über WiFi (Smart Remote Control)
  • Wechselbare Objektive um z.B. ältere MF Objektive (via Adapterring)  zu benutzen (mein erstes: Olympus G. Zuiko f=50mm)
  • Live View (u.a. zum Fokussieren auf unendlich, mit Lupen-Funktion)
  • kein Spiegel (Was soll der? Nur für einen Sucher, den ich nicht brauche? LiveView ist doch viel besser.)

Der Nachteil bei der Sony NEX-5R ist, dass ich damit nicht im “Mainstream” der Astrofotografen schwimme, was bedeutet, dass es weniger Zubehör und Angebote, die für Astrofotografie sinnvoll sind gibt.

Die Remote Control Software Sony “PlayMemories mobil” unterstützt nur Belichtungszeiten bis 30sec. Eine Bulb-Einstellung, die an der Kamera selbst im M-Modus möglicht ist, ist bei Sonys Play Memories Mobil auf dem iPad leider nicht möglich.

Der Sensor der Sony NEX-5R

Die NEX-5R hat einen APS-C-Sensor, d.h. 23,50 x 15,60 mm – das bedeutet einen Crop-Faktor von 1,5

Der Sensor hat 4912 x 3264 Pixel bei einer Pixelgröße von 4,8 µ.

Das Seitenverhältnis des Sensors ist 3:2

Fokussierung mit der Sony NEX-5R

Bei Astro-Aufnahmen macht die automatische Fokussierung der Kamera (“AF”) keinen Sinn.

Die manuelle Fokussierung geht so (hierzu gibt es einen eigenen Blog-Eintrag):

  • MENU -> [Kamera] -> [AF/MF-Auswahl] -> gewünschter Modus   (MF – AF – DMF)

Als Hilfestellung bei der Fokussierung kann man die Funktion Bildschirmlupe (Sucherlupe)  einstellen:

  • MENU -> [Einstellung] -> [MF-Unterstützung] -> Ein

Die Bildschirmlupe wird aktiviert, wenn man auf den Bildschirm tippt, bzw. wenn man den Fokusring eines Sony-Objektivs dreht.

Gitterlinien für genaue Markierung der Bildmitte für z.B. Ajustment bei der Sony NEX-5R

Für ein genaues Alignment der Sony-Kamera können auf dem Live View Display Gitterlinien (aka Crosshairs, Fadenkreuz) angezeigt werden. Das geht so:

  • MENU -> Einstellung -> Gitterlinie -> 4×4 Raster + Diag.

Leider ist die Farbe der Gitterlinien nicht verstellbar; d.h. sie sind immer schwarz, was sie bei Fotos des Sternenhimmels fast unsichtbar macht…

Fernauslöser und Fernbedienung für die Sony NEX 5R  – Remote Control & Live View

Wie die Sony NEX-5R über Fernsteuerung bedient werden kann ist einer einem separaten Blog-Artikel beschrieben.

 

 

 

 

Astronomie: GuideScope50 als Sucher oder zum AutoGuiding

Beschreibung des GuideScope50

Das GuideScope50 ist eigentlich ein Sucherfernrohr mit guter Ausstattung.

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Meine ursprüngliche Idee war, daraus zusammen mit einer VideoCam einen elektronischen Sucher zu bauen. Das war aber nicht zuende gedacht, da das Gesichtsfeld dann viel zu klein werden würde.

Gekauft bei: http://www.teleskop-austria.at/shop/index.php?m=2&kod=Guidescope50&lng=de

Die “gute” Ausstattung des GuideScope50 besteht aus:

  • Objektiv 50mm Durchmesser 180mm Brennweite
  • Halterung mit zwei stabilen Justierringen
  • 1,25 Zoll Okulartubus
  • T2-Anschluss
  • 20mm einstellbarer Okular-Verlängerung
  • Nicht-rotierender Helical Microfokus, Verstellweg 32mm
  • Schiene für Sucherschuh

Ein Okular wird nicht mitgeleifert.

Meine Verwendung für das GuideScope50

Da das GuideScope50 einen 1,25″ Okulartubus hat, kann ich meine VideoCam GP-CAM einsetzen und habe eine Brennweite von 180mm. Als elektronischer Sucher ist das nicht sinnvoll, denn das Gesichtsfeld beträgt nur 1,5° x 1,2°.
Damit könnte ich ohne Nachführung Mond und Sonne fotografieren.

Da das GuideScope50 auch ein T2-Gewinde hat, kann ich es mit meinem T2-NEX-Adapter auch wunderschön mit meiner DSLR Sony NEX 5R für fokale Astrofotos verwenden. Das Gesichtsfeld wäre dann 7,5° x 5,0°.

Mein mittelfristiges Ziel ist es ja, Astrofotografie mit meiner DSLR (Canon EOS 600D bzw.  Sony NEX 5R) zu betreiben (z.B. mit dem 135mm Foto-Objektiv oder an einem kleinen Refraktor). Dafür brauche ich eine Montierung mit einer guten Nachführung und letztlich auch AutoGuiding um auf schön lange Belichtungszeiten zu kommen.

Dafür ist meine Ausrüstung jetzt ausgelegt; d.h. das GuideScope50 mit GP-CAM zum AutoGuiding meiner Montierug Skywatcher HEQ5 Pro bzw.  iOptron SmartEQ Pro.

 

 

 

 

Astrofotografie: Computersteuerung für die iOptron SmartEQ Pro Goto-Montierung

Montierung mit Goto-Funktion

Ich habe mir als Montierung ja die iOptron SmartEQ Plus angeschafft auch um so etwas neumodisches wie “Goto” auszuprobieren. Wenn das “Goto” gut funktioniert, braucht mein keinen Sucher mehr…

Das motorisierte Aunsteuern von Himmelsobjekten kann auf zwei Wegen erfolgen:

  • Über die Handbox Go2Nova 8408    (Dies ist die Standardfunktion und wird im der allgemeinen Dokumentation beschrieben)
  • Über einen Windows-Computer  (Dafür braucht es einige extra Überlegungen, die hier aufgeführt sind)

GoTo-Funktion über Notebook:  Kabel

Damit ich die Teleskop-Monitierung (iOptron SmartEQ Pro) vom Windows-PC (Notebook) aus steuern kann (z.B. über StellariumScope), muss der Windows-PC mit einem seriellen Kabel mit der Handbox verbunden werden. Dazu benötige ich ein Kabel mit RJ9-Stecker (der wird in die Handbox gesteckt) und einer D-Sub 9-Buchse “DB9”  (die wird an die seriellen Anschluss aum PC gesteckt).

Das entsprechende Kabel von iOptron heisst:  Product Code: 8412    http://www.ioptron.com/product-p/8412.htm

Es gibt so ein Kabel auch von Celestron; das funktioniert aber nicht mit der SmartEQ, weil es anders beschaltet ist (Bastler könnten das vielleicht richten…)

Nun kann ich die Go2Nova 8408 Handbox der Montierung mit einem seriellen Kabel (RJ9-Stecker des Kabels an die Handbox) mit dem PC verbinden (DB9-Buchse des Kabels an den PC)
Aber mein Notebook hat keine serielle Schnittstelle.
Also brauche ich noch einen Konverter DB9-seriell auf USB.; z.B. bei Teleskop-Express.
Der Chipsatz des Konverters ist PL2303TA und einen Treiber für Windows 10 brauchen wir auch dafür.

GoTo-Funktion über Notebook:  Software

Nun brauchen wr nur noch eine gute Planetariums-Software für das Windows 10 Notebook, das die Montierung über die serielle Schnittstelle steuern kann. Da gibt es einiges:

  • Cartes du Ciel (CdC)
  • Hallo Northern Sky (HNSKY)
  • Starry Night
  • StarCalc
  • Stellarium mit StellariumScope

Da ich mich mit Stellarium schon ganz gut auskenne, versuche ich es zuerst damit.

Auf jeden Fall wollen wir zuerst den ASCOM-Treiber für unsere iOptron SmartEQ pro Montierung herunterladen und installieren.

GoTo-Funktion über Notebook mit Stellarium

Stellarium verfügt seit Version 0.10.3  über eine “Erweiterung” (Plugin) namens “Teleskopsteuerung”. Diese habe ich aktiviert; d.h. Häckchen bei “beim Starten laden”.
Dies ist im Stellarium Wiki beschrieben: http://www.stellarium.org/wiki/index.php/Telescope_Control

StellariumScope erweitert die Möglichkeiten der Stellarium-Teleskopsteuerung indem ASCOM-Treber eingesetzt werden; d.h. jede (im Prinzip) Montierung, für die wir einen ASCOM-Treiber installiert haben, kann über StellariumScope angesprochen werden.

StellariumScope wurde ursprünglich für Teleskope mit EQMOD-Steuerung entwickelt, es sollen aber (fast) alle ASCOM-Teleskopsteuerungen unterstützt werden. EQMOD ist eine Windows-Software, die die Handbox per Software auf dem PC abbildet und wurde für Montierungen mit Schrittmotoren entwickelt. Montierungen mit Servomotoren werden leider nicht unterstützt.

Links zu StellariumScope:

Nach der Installation von StellariumScope hat man ein neues Programm namens “StellariumScope”. Dieses ruft man auf und konfiguriert z.B. den Stellarium-Aufruf, Setzt den ASCOM-Teleskop-Driver und connected das Teleskop. Wenn man dann auf “Start Stellarium” klickt, kann’s losgehen…

 

 

Astrofotografie mit einem “elektronischen Sucher” per Goto

Meine Situation mit der Astrofotografie

Eines meiner Hauptprobleme bei der Astrofotografie ist die Ausrichtung meiner Digitalkamera auf das gewünsche Objekt am Sternenhimmel.

Ich habe es mit einem “elektronischen Sucher” probiert. Ich hatte da eine GPCAM mit einer einem 12mm-Objektiv (Gesichtsfeld horizontal 23 Grad) ausprobiert. Auch damit hatte ich trotzdem zwei Probleme:

  1. Die manuelle Feinausrichtung der Kamera auf einem Stativ mit Kugelgelenk auf ein Himmelsobjekt ist sehr mühsam. Besser wären Servomotoren, die per Tastendruck meine Kamera mit “etwas Deklination” bzw. “etwas Rektaszension” hin und her bewegen würden…
  2. Auch in einem großen elektronischen Sucher (s.o. 23 Grad Gesichtsfeld) habe ich persönlich große Mühe (bei Lichtbedingungen in der Großstadt) ein Sternenfeld zu erkennen (z.B. ist das was ich sehe tatsächlich die Corona Borealis?)

Die Lösung für diese meine persönlichen Probleme könnte eine kleine motorisch betriebene Montierung sein, die per GoTo auf von mir vorgeplante Objekte positioniert…

Meine Lösung: Goto-Funktion zum bewegen eines elektronischen Suchers

Als Sucher möchte ich die Goto-Funktion meiner computergesteuerten Montierung  iOptron SmartEQ Pro nutzen.

Mein Aufbau: Doppel-Vixenschiene auf der iOptron SmartEQ Pro

Als OTA (Optical Tube Assembly) kommt bei meinem bescheidenen Setup kein “richtiges Fernrohr” zum Einsatz, sondern nur meine Digitalkamera Sony NEX-5R, die auf einer Vixen-Schiene sitzt. Die spezielle Vixen-Schiene verfügt über zwei Löcher für 1/4-Zoll Fotoschrauben (bzw. Schnellwechselplatten) sowie eine Sucherschuh (z.B. für mein GuideScope50).

Da ich wahlweise mit der Sony NEX-5R oder der Altair GPCAM arbeiten will, sind beide parallel auf der Vixenschiene montiert. Beide Kameras müssen optisch parallel ausgerichtet werden, da sie ja auf ein und derselben Goto-Montierung sitzen. Also muss eine Kamera beweglich/richtungsjustierbar sein (hier die Sony NEX-R5 auf Kugelkopf).

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Vorbereitende Schritte

Polar Alignment

Als erstes muss die Monitierung eingenordet werden. Das habe ich in diesem Artikel separat beschrieben.

Goto Alignment

Damit die Goto-Funktion gut funktioniert, muss ein gutes “Star Alignment” durchgeführt werden.

One Star Align

Die SmartEQ Pro muss in der Zero Position stehen.

Auf der Handbox eingeben: Menu -> Align -> One Star Align

Auf dem Display erscheint eine Liste von hellen Sternen, die von der Computersteuerung so berechnet wurden,, dass sie im Moment über dem Horizont sein sollten – ca. 20 Grad oder höher).
Beispielsweise erschien am 21.7.2016 um 22 Uhr folgende Liste von Sternen für Alignment:

  • Alderamin 014 – Alpha Cep – östlich vom Meridian
  • Alfirk 015 – Beta Cep – östlich vom Meridian
  • Alioth (Aliath) – Epsilon UMa – westlich vom Meridian
  • Alkaid  – Eta UMa   – westlich vom Meridian
  • Alphecca   – Alpha Crb  – nicht sichtbar (WSW hinter dem Haus)
  • Altair  – Alpha Aql  – östlich vom Meridian – nicht sichbar (hinter dem Dachfirst)
  • Arcturus   – Alpha Boo  – nicht sichtbar (WSW hinter dem Haus)
  • Caph (Chep) 065  – Beta Cas – östlich vom Meridian
  • Deneb 074 – Alpha Cyg – östlich vom Meridian
  • Denebola  – Beta Leo – nicht sichtbar
  • Dubhe – Alfa UMa  – westlich vom Meridian
  • Eltamin (Etamin)  – Gamma Dra – nahe Zenit
  • Izar    – Epsilon Boo  – westlich vom Meridian – nicht sichtbar (hinter dem Haus)
  • Kochab (102) – Beta UMi  – westlich vom Meridian
  • Merak  –  Beta UMa – westlich vom Meridian – nicht sichtbar (hinter dem Haus)
  • Mizar  – Zeta UMa – westlich vom Meridian – nicht sichtbar (hinter dem Haus)
  • Phecda  – Gamma UMa – westlich vom Meridian – nicht sichtbar (hinter dem Haus)
  • Rasalhague  – Alpha Oph  – östlich vom Meridian – nicht sichtbar (hinter dem Dach)
  • Rukbar (Ruchbah) 152 – Delta Cas – (zweiter Stern in “Schreibrichtung”)
  • Sadr  – Gamma Cyg  – östlich vom Meridian
  • Schedar (Schedir) 162 – Alpha Cas – östlich vom Meridian
  • Scheat 161 – Beta Peg – östlich vom Meridian
  • Vega  – Alpha Lyr – östlich vom Meridian – nicht sichtbar (hinter dem Haus)

Wir blättern durch diese Liste mit den Pfeiltasten UP & DOWN und wählen schließlich mit ENTER einen Stern aus.

Die Servomotoren rattern los und schwenken auf  die von der SmartEQ berechnete Position des ausgewählten Sterns.

Der Stern wird nun nicht mittig im Gesichtesfeld stehen, sondern ein wenig woanders. Wir müssen nun den Stern mit den Pfeiltasten genau in die Mitte des Gesichtsfelds stellen und der Computersteuerung durch die ENTER-Taste sagen, wenn wir das geschafft habe.

Problem #1: Man muss die Sterne, auf die positionioert werden soll vom Namen und ihrer Stellung am Himmel gut kennen.

Problem #2: Man muss den richtigen Stern in die Mitte des Gesichtsfelds stellen; d.h. den den man namentlich aus der Liste der Computersteueung ausgesucht hat und nicht einen anderen, der irgendwie in der nähe steht.

Problem #3: Man mus den (richtigen) Stern so genau wie möglich in die Mitte des Gesichtsfelds stellen. Das ist z-B- bei einem Kamera Live View nicht so ganz einfach.

Multi Star Align

Die SmartEQ Pro muss in der Zero Position stehen.

Auf der Handbox eingeben: Menu -> Align -> Multi-Star Align

YYYYYYYYYYYYYY   ZZZZZZZZZZZ

Ausrichten der Kamera auf Objekte am Nachthimmel

Das Anfahren von Beobachtungsobjekten erfolgt mit Hilfe der Servomotoren an den beiden Achsen der Montierung. Diese Servomotoren werden über die Go2Nova Handbox gesteuert – entweder “manuell” durch drücken der vier Pleiltasten auf der Handbox oder per GoTo-Funktion der Go2Nova Handbox.

Ausserdem besteht die Möglichkeit die Steuerung der Motoren mittels ASCOM-Treibern von einem Windows-Computer vorzunehmen….

Voraussetzung ist immer das zuvor erfolgte sorgfältige Polar-Alignment und Goto-Alignment.

Sichtkontrolle mit Live-View

Um die Ausrichtug der Kamera auf das gewünschte Beobachtungsobjekt zu kontrollieren, verfolge ich im Live-View das Bild der Kamera, in das ein Fadenkreuz eingeblendet ist. Die Einzelheiten dazu sind unterschiedlich, je nach dem, welche Kamera verwendet wird.

Live-View mit der Altair GPCAM

Um hier überhaupt ein Bild zu bekommen, verbinde ich die Altair GPCAM per USB-Kabel mit meinem Windows-Notebook. Auf dem Windows-Notebook starte ich dann ein “Capture”-Programm wie z.B. SharpCap oder das mit der Kamera mitgelieferte “Altair Capture“. Seit Neuestem unterstützt sogar “FireCapture 2.5” meine USB-Kamera Alair GPCAM.

Live-View mit der Sony NEX-5R

Die Digitalkamera Sony NEX-5R benötigt im Prinzip keinen Windows-Computer, denn sie hat alles Erforderliche “an Bord”: Ein verstellbares Display für Live View und einen Bildspeicher per SD-Karte. Allerdings hat eine Live-View-Verbindung zu einem größeren Bild auf einem Computer viele Vorteile. Um so eine Verbindung herzustellen wird bei der Sony NEX-5R immer das WLAN benutzt. Ich kann die Kamera per WLAN-Verbindung mit meinem iPad oder auch mit meinem Windows-Notebook verbinden.

  • Für die Verbindung mit dem iPad benötigt man die Sony-App “Play Memories Mobile“….
  • Die Verbindung mit dem Windows-Notebook könnte mit der Windows-Software “qDlsrDashboard” hergestellt werden….

Manuelles Anfahren von Objekten (Ohne GoTo)

Nach dem ein Alignment durchgeführt wurde kann ich manuell die gewünschen Himmelsobjekte anfahren, durch drücken der Pfeiltasten auf dem Go2Nova Hand-Controller.

Computergesteuertes Anfahren von Objekten  (GoTo)

Die SmartEQ Pro verfügt über noch mehr Komfort: eine GoTo-Funktion positioniert das “Fernrohr” (OTA) computergesteuert auf ein angegebenes Zielobjekt.

Als Zielobjekte kommen laut Menü der Handbox in Frage:

  • Solar System
  • Named Stars
  • Deep Sky Objects
  • User Objects

Zum Testen der GoTo-Funktion habe ich folgende User Objekte eingegeben, die leicht von meinem Terrassenstandort zu finden sein sollten:

Nr. Name Sternbild Helligkeit SAO R.A. Deklination
1 Alphekka alp CrB 2,2 83893 15h 35m 26° 40′
2 zet Her 2,8 65485 16h 42m 31° 35′
3 Alkaid eta Uma 1,8 44752 13h 48m 49° 48′

 

Meine Test-Sequenz #1:  Polaris & Zero Position

Montierung einnorden mit Hilfe des Polfernrohrs

Strom aus, Montierung in “Zero Position” bringen, Strom an

Kamera an Notebook anschließen, Bild mit SharpCap einstellen (Belichtung, Fokus)

Kamera:   f=12mm, Gesichtsfeld horizontal 23 Grad    (oder GuideScope50,  FoV 1.5° x 1.1°, 4.2 arcsec/pixel)

Wie gut steht jetzt Polaris in der Bildmitte?

Ggf. Zero Position korrigieren.

Meine Test-Sequenz #2: Go To User Object

Handbox: Select and Slew

Go To User Object No. 1   (Alpha Corona Borealis)

Software: SharpCap  Belichtungszeit und Gain einstellen

Wie gut steht jetzt das User-Object in der Bildmitte?

Ggf. Feinkorrektur der Montierung:

  • Handbox: Menue -> Sync to Target
  • Follow on-screen instructions and center object
  • Press ENTER