Gehört zu: Astrofotografie Software, Plate Solving
Siehe auch: Polar Alignment mit SharpCap Pro, Geräteliste, Belichtungszeiten
Benutzt: Fotos von Flickr
Contents
- 1 Was ist SharpCap?
- 2 Astrofotografie mit SharpCap
- 3 Download und Installation von SharpCap
- 4 Benutzung von SharpCap
Was ist SharpCap?
Software für die Astrofotografie kann unterschiedliche Kameratypen unterstützen: DSLR, Astro-Kamera etc.
Der Entwickler von SharpCap ist Dr. Robin Glover.
Die primäre Funktion von SharpCap ist sicherlich das Fotografieren von astronomischen Objekten. SharpCap hat sich aber stets weiter entwickelt und unterstützt nun (im Jahre 2020) die Astrofotografie in großem Umfang:
- Teleskopsteuerung
- Fokussierung – Bahtinov, FWHM,…
- Plate Solving
- Polar Alignment – Einnorden / Einsüden
- Live Stacking
- Steuerung der aktiven Kühlung
- Diverses (Live View, Fadenkreuz,…)
- …
Astrofotografie mit SharpCap
Um Astrofotografie mit meinen Astro-Kameras ZWO ASI294MC Pro und Altair GPCAM zu betreiben, benötige ich eine Software auf meinem Windows-Computer, die mit der Kamera alle Funktionen (s.u.) durchführen kann.
- Betrachtung des Bildes (“Life View”)
- Einstellen von Belichtungszeit, Gain/ISO etc.
- Aufnehmen von Einzelfotos (“image acquisition”, “capture”, “still images”)
- Aufnehmen von Videos
- Programmieren von Foto-Serien (“sequencing”)
- …
Zur Astrofotografie gibt es verschiedene Windows-Software:
- Altair Capture – mitgeliefert vom Hersteller meiner Kamera Altair GP-CAM.
- SharpCap – allgemein bekannte Software, die auch vom Hersteller für meine Altair GPCAM empfohlen wird
- FireCapture – unterstützt ab der Version 2.5 auch meine Altair GPCAM
- APT Astronomy Photography Tool – das wird von einer großen Community benutzt
- Sequence Generator Pro (“SGP”)
- N.I.N.A. ist neu in 2019 dazugekommen…
Download und Installation von SharpCap
SharpCap ist eine kostenlose Software und kann bezogen werden von: http://www.sharpcap.co.uk/sharpcap/downloads
SharpCap benötigt das Microsoft .NET Framework. Falls das noch nicht auf dem Windows-Computer vorhanden ist, muss man es vorher installieren.
Ab der Version 2.9 wird Polar Alignment unterstützt.
Ab der Version 3.2 wird als Kamera “Folder Watch” unterstützt.
Die Pro-Version kostet Euro 12,– pro Jahr
Benutzung von SharpCap
Welche Kameras werden von SharpCap unterstützt?
- Meine Altair GPCAM z.B. am GuideScope50 (f=180 mm, FoV 1,54° x 1,16° )
- QHY PoleMaster (Mit dem propritären Treiber von QHY) (f=25mm, FoV 11,0° x 8,3°)
- Meine ASI294MC Pro
- Microsoft LiveCam HD 6000
- Folder Watch (seit SharpCap Pro 3.2)
Besondere Funktionen von SharpCap
- Polar Alignment
- Plate Solving
- Sensor Analysis & Smart Histogram
- Life Stacking
- …
Image Acquisition with SharpCap
- Verbindung zur USB-Kamera herstellen: Connect
- Belichtungszeit einstellen
- Fokussierung: Drehen an der Kamera, Güte der Fokussierung per Software messen (Bahtinov)
- Probeaufnahme
- Einzelbilder: Format .fits oder .jpeg
- Einzelbilder: Zusammensetzung der Dateinamen
- Video-Aufnahmen
- Live Stacking
Plate Solving mit SharpCap
Wie genau PlateSolving bei SharpCap funktioniert ist auf der WebSite https://www.sharpcap.co.uk/sharpcap/features/plate-solving vom Hersteller beschrieben.
Zur Zeit “unterstützt” SharpCap folgende PlateSolving Software:
Mit “unterstützt” ist gemeint, dass einer dieser drei PlateSolver zwingende Voraussetzung für das PlateSolving bei SharpCap ist.
Was wird zum PlateSolving mit SharpCap gebraucht?
Zum PlateSolving benutzt SharpCap immer eine lokale Version von astronomy.net (also AnSvr, sei es über All Sky Plate Solver oder anders), Dort muss dann auch Brennweite etc. eingestellt werden und die Index-Files für das FoV geuntergeladen werden. Sonst kann SharpCap auch nicht PlateSolven.
Einstellungen für Platesolving: mit GuideScope50 und GPCAM
- Brennweite f=180 mm
- Pixel size: 3,75 μ
- Chip Array: 1280 x 960 Pixel
Einstellungen für Platesolving mit QHY Polemaster
- Brennweite f=25 mm
- Pixel size: 3,75 μ
- Chip Array: 1280 x 960
Lustigerweise funktioniert das PlateSolving bei SharpCap nur, wenn auch eine ASCOM-Montierung verbunden ist, denn nach erfolgreichem PlateSolving will SharpCap zwangsweise auch sofort ein SYNC mit der Montierung durchführen und am liebsten noch ein “re-center target”.
Einstellungen in SharpCap für Platesolving:
Abbildung 1: SharpCap-Menüleiste – File – Settings – Plate Solving (Flickr: SharpCap_Platesolving_2019-06-28.jpg)
Einstellungen in SharpCap für Platesolving
PlateSolving funktioniert bei SharpCap ja nur in Verbindung mit einer Montierung / einem Teleskop (siehe oben: After Solving from Telescop Controls…).
Deshalb müssen wir unter dem Reiter “Hardware” immer auch eine Montierung auswählen – wenn wir gerade keine dran haben, also: “EQMOD ASCOM Simulator”.
Abbildung 2: SharpCap-Menüleiste – File – Settings – Hardware – Mounts (Flickr: SharpCap_Platesolving_02.jpg)
SharpCap Settings Hadware Mount ASCOM
Starten von PlateSolving in SharpCap
In SharpCap gibt es zwei Möglichkeiten, PlateSolving zu starten:
- Über die Menü-Leiste am oberen Fensterrand
- Über das Panel “Scope Controls” in der rechten Spalte
Im Panel “Scope Controls” befindet sich rechts von der Deklinationsangabe eine Schaltfläche “Plate Solve and Sync” (Symbol: Zielscheibe mit dickem Mittelkreis).
Voraussetzung, damit das rechte Panel (das “Camera Control Panel) überhaupt aktiv ist, ist eine Verbindung zu einer Camera (Menü -> Cameras ->…).
Abbildung 3: SharpCap-Menüleiste – Camera Control Panel – Scope Controls (Flickr: SharpCap_PlateSolving_03.jpg)
SharpCap Scope Controls
Polar Alignment with SharpCap
Polar Alignment is a new feature in SharpCap 2.9. The idea was inspired by the PhotoPolarAlign application created by Themos Tsikas. Themos has been kind enough to help with testing and suggestions during the development of the polar alignment feature in SharpCap.
Link: http://www.sharpcap.co.uk/sharpcap/polar-alignment
Polar Alignment mit SharpCap konnte ich im Dezember 2019 selbst ausprobieren und habe Einzelheiten dazu als separaten Beitrag gepostet.
Sensor Analysis & Smart Histogram
Link: https://www.youtube.com/watch?v=AidhxeAJJ3s
SharpCap kann dabei helfen, die besten Einstellungen (Belichtungszeit, Gain,…) für Einzelaufnahmen (Subexposures) zu ermitteln.
Diese Funktion heist “Smart Histogram“.
“Smart Histogram” kann nur benutzt werden, wenn vorher mit SharpCap eine sog. “Sensor Analysis” durgeführt wurde.
Die Sensor-Analysis kann man am Schreibtisch durchführen und läuft wie folgt ab:
1. “Flat”: Measuring e/ADU
Kamera-Objektiv auf gleichmäßig helles Light Panel positionieren z.B. Tablet-Display aber nicht zu hell (ggf. einen Bereich markieren)
Highest bit depth: e.g. Colour Space RAW16
Dabei “skip binning”
2. “Status Dark”: (der Objektivdeckel muss wie bei den “Darks” aufgesetzt werden)
2.1 Measuring Black Levels
2.2 Measuring Dark read noise
3. “Gain”: Measuring relative gains. (Kamera-Objektiv auf eine nicht zu helle Umgebung positionieren)
Dabei werden Aufnahmen mit bis 500 ansteigendem Gain gemacht; die Belichtungszeit geht dabei suksessive zurück (bei mir bis 0,29 ms). Daher darf das Objekt nicht zu hell sein.
Ergebnisse der Sensor-Analysis
Dies sind die Ergebnisse der Sensor-Analysis meiner ZWO ASI294MC Pro:
Tabelle 1: Ergebnisse der Sensor-Analysis meiner ZWO ASI294MC Pro
| Gain Value | e/ADU | Read Noise (e) | Full Well (e) | Relative Gain | Rel. Gain (db) | Dynamic Range (Stops) |
| 0 | 3,87 | 7,83 | 63410,70 | 1,00 | 0,00 | 12,98 |
| 50 | 2,88 | 9,22 | 47187,65 | 1,34 | 2,57 | 12,32 |
| 59 | 2,59 | 9,03 | 42413,90 | 1,50 | 3,49 | 12,20 |
| 61 | 2,55 | 9,06 | 41822,68 | 1,52 | 3,62 | 12,17 |
| 100 | 1,64 | 8,40 | 26830,66 | 2,36 | 7,47 | 11,64 |
| 119 | 1,33 | 8,20 | 21776,67 | 2,91 | 9,28 | 11,38 |
| 121 | 2,74 | 5,98 | 44930,03 | 1,41 | 2,99 | 12,88 |
| 150 | 1,96 | 5,58 | 32069,81 | 1,98 | 5,92 | 12,49 |
| 200 | 1,12 | 5,19 | 18378,45 | 3,45 | 10,76 | 11,79 |
| 250 | 0,63 | 4,83 | 10392,46 | 6,10 | 15,71 | 11,07 |
| 300 | 0,36 | 4,56 | 5851,92 | 10,84 | 20,70 | 10,33 |
| 350 | 0,20 | 4,43 | 3333,81 | 19,02 | 25,58 | 9,56 |
| 400 | 0,12 | 4,57 | 1924,82 | 32,94 | 30,36 | 8,72 |
| 450 | 0,07 | 4,49 | 1104,75 | 57,40 | 35,18 | 7,94 |
| 500 | 0,04 | 4,75 | 654,08 | 96,95 | 39,73 | 7,11 |
Die erste Spalte “Gain Value” ist die Gain-Zahl, die an der Kamera eingestellt ist. Die anderen Spalten sind Messwerte, die SharpCap ermittelt hat.
An diesen Messwerten sieht man z.B. den sog. Unity Gain bei einem Gain zwischen 200 und 250 – interpoliert also bei einem Gain von 212.
Der Gain ist ist die Signalverstärkung in einer Digitalen Kamera, also aus wieviel hereinkommenden Elektronen wird eine ADU-Einheiten gemacht.
“Unity Gain” ist erreicht, wenn ein Elektron auch genau eine ADU-Einheit erzeugt.
Smart Histogram
Wir öffnen “Menü-Leiste -> Tools -> Histogram”. Beim Histogramm klicken wir links oben auf das Symbol “Gehirn.”
Grundvoraussetzung für diese Funktion ist, eine zuvor durchgeführte “Sensor Analysis”.
Nun sind wir in der Funktion “Smart Histogram”. Das erste, was wir brauchen ist eine Messung der Himmelshelligkeit (in Elektronen pro Pixel pro Sekunde). Dazu richten wir das Teleskop auf eine ganz dunkle Stelle im Himmel und starten die Messung durch Klicken auf die Schaltfläche “Measure“.
Abbildung 4: SharpCap-Menüleiste – Tools – Histogram (Flickr: Sharpcap_Histogramm.jpg)
In diesem “Smart Histogram” können wir den Gain hin und her schieben, um zu sehen, wo man in der “Sky Brightness” landet…