Astrofotografie

Astrofotografie: Strichspuraufnahmen – Star Trails

dkracht

Gehört zu: Astrofotos
Gehört zu: Welche Objekte?, Namibia

Benutzt: Fotos von Google Drive

Strichspuraufnahmen um den Himmelspol

Wenn man ein Astrofoto ohne Nachführung macht, werden die Sterne schnell zu Strichen, was man meistens nicht will.

Ein schönes “Pretty Picture” kann man aber so von den sich kreisförmig bewegenden Sternen rund um den Himmelspol machen. Solche Stern-Strichspuren nennt man auch “Star Trails“.

  • Man muss die Kamera auf ein Stativ schrauben und auf den Himmelspol richten
  • Das Gesichtsfeld  sollte soetwas wie “Weitwinkel” sein (z.B. 52° x 36°)
  • Die Belichtungszeit für eine einzelne Aufnahme sollte maximal (z.B. 30 sec)  sein (entsprechend das ISO ausprobieren)
  • Man braucht dann relativ viele Aufnahmen, die man über eine Serienbildfunktion der Kamera oder über ein “Intervallometer” bekommt. Es sollte eine Gesamtzeit von mindestens 2 Stunden erreicht werden…
  • Wenn man die Aufnahmen im Kasten hat, muß man sie noch mit einer geeigneten Software zu einem schönen Gesamtbild zusammenfügen. Ich nehme da “StarStaX“.

02.06.2018  Strichspuraufnahme vom Himmelssüdpol in Kiripotib, Namibia

Mit meiner DSLR Canon EOS 600D mit dem Zenitar 16mm Objektiv – 240 x 30 Sekunden, ISO 200, f/4

Abbildung 1: Strichspuraufnahme Himmelssüdpol (Google Drive: DK_20180604_0224-0463_ISO200_30s__27C_StarStaX_lücken_füllen_beschriftet.jpg)


Southern Star Trails, 4.6.2018 Kiripotib, 240×30 sec, ISO 200, f=16mm

04.06.2015  Zweiter Versuch einer Strichspuraufnahme im Norden

Mit der Sony NEX-5R und meinem Objektiv Vivitar f=24mm habe ich 90 Einzelbilder mit je 30 sec Belichtungszeit bei ISO 200 und f/4 gemacht.
Diese 90 Fotos habe ich mit der Software StarStaX zu dieser Gesamtaufnahme (Maximum-Funktion) zusammengesetzt.

Abbildung 2: Strichspuraufnahme Himmelsnordpol (Google Drive: DK_20150604_05307-05396_StarStaX_gap_filling_beschriftet.jpg)


Northern Startrails: Hamburg

28.05.2015  Erster Versuch einer Strichspuraufnahme im Norden

Mit der Sony NEX-5R und einem Objektiv Vivitar f=24mm habe ich 56 Einzelbilder mit 30 sec Belichtungszeit bei ISO 400 und f/4 gemacht. Diese 56 Fotos habe ich mit der Software StarStaX zu dieser Gesamtaufnahme (Maximum-Funktion) zusammengesetzt.
Hier sieht man Unterbrechungen der Sternspuren (star trails), die auf Wolken und Lücken bei meinen Aufnahmen wegen Problemen mit meinem Equipment…

Abbildung 3: Strichspuraufnahme Himmelsnordpol (Google Drive: StarStaX_DK_20150528_05229-05287_gap_filling.jpg)


Northern Stratrails: First try

Astrofotografie Software: SharpCap

dkracht

Gehört zu: Astrofotografie Software, Plate Solving
Siehe auch: Polar Alignment mit SharpCap Pro, Geräteliste, Belichtungszeiten, FITS Header, Fokussieren
Benutzt: Fotos aus Google Drive

Version: 29.09.2023

Was ist SharpCap?

Diese Software für die Astrofotografie kann unterschiedliche Kameratypen unterstützen: DSLR, Astro-Kameras etc.
Der Entwickler von SharpCap ist Dr. Robin Glover.

Die primäre Funktion von SharpCap ist sicherlich das Fotografieren von astronomischen Objekten. Ausserdem ist eine gute Life-View-Funktion vorhanden, die ich gerne zum Fokussieren verwende. SharpCap hat sich aber stets weiter entwickelt und unterstützt nun (im Jahre 2020) die Astrofotografie in großem Umfang:

Versionen von SharpCap

Ab der Version 2.9 wird Polar Alignment unterstützt.

Ab der Version 3.2 wird als Kamera “Folder Watch” unterstützt.

Ab der Version 4.0 (14.06.2021) gibt es eine “Sequencer” Funktion

Version 4.0.9478 (28.11.2022)

Version 4.0.9571.0 (27.09.2013)

Die Pro-Version kostet Euro 12,– pro Jahr

Um das kostenlose SharpCap  auf SharpCap Pro “aufzurüsten” muss man einen Lizenzschlüssel, den man nach der Bezahlung per E-Mail bekommt in SharpCap unter “Help -> SharpCap Pro License” eingeben. Zur Kontrolle, ob ein SharCap tatsächlich ein “Pro” ist, kann man sich den installierten Pro-Lizenzschlüssel wieder unter “Help -> SharpCap pro License” anzeigen lassen oder man sieht es auf im Titelbalken von SharpCap, wo dann “SharpCap Pro” angezeigt wird.

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 in Echtzeit (“Life View”) – z.B. zum Fokussieren
  • 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:

  • Canon EOS Utility
  • Backyard EOS
  • ASICAP
  • 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.
  • Die ASIAIR macht alles “fast” von alleine

Installation auf meinen Windows-Computern

  • Definitive Software Library ID: SharpCap
  • Name: SharpCap
  • Version: 4.0   (Nov. 2021)
  • Hersteller/Bezugsquelle:  http://www.sharpcap.co.uk/sharpcap/downloads
  • Funktion: Astronomie
  • Betriebssystem: Windows, Linux, Android,…
  • Installations-Ordner:
  • Daten-Ordner: …
  • Lizenz: kostenlos, SharpCap Pro kostet
  • Benötigt: das Microsoft .NET Framework

Einstellungen von SharpCap (Settings)

  • Sprache: englisch: Menüleiste -> File -> Sharpcap Settings -> General -> Display -> Always show…
  • Version Pro: Menüleiste -> Help -> SharpCap Pro (dort den per E-Mail mitgeteilten Schlüssel eintragen)
  • Ordner für aufgenommene Bilder: Menüleiste -> File -> SharpCap Settings -> Filenames -> Folders
  • Einstellungen für Platesolving s.u.

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
  • DSLR Canon EOS 600D ???
  • Folder Watch (seit SharpCap Pro 3.2)

Besondere Funktionen von SharpCap

  • Polar Alignment
  • Plate Solving
  • Sensor Analysis & Smart Histogram
  • Life Stacking
  • Sequencing
  • …

Image Acquisition with SharpCap

  • Verbindung zur USB-Kamera herstellen: Connect
  • Belichtungszeit einstellen
  • Fokussierung: Drehen am Kamera-Objektiv bzw. OAZ. 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 Field of View (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 (Google Drive: 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 (Google Drive: SharpCap_Platesolving_02.jpg)


SharpCap Settings Hardware 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 (Google Drive: 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:

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  (Google Drive: 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…

 

Astrofotografie: DSLR-Objektive – Foto-Objektive

dkracht

Gehört zu: Astrofotografie
Siehe auch: Liste meiner Geräte, Astro-Fotos 2021, Astro-Fotos 2022, Astro-Fotos 2023
Benutzt: Fotos von Google Archiv

Stand: 02.04.2023

DSLR-Objektive / Foto-Objektive

Update 2024: Foto-Objektive kann ich auch auf meine Astrokamera ASI294MC Pro schrauben.

Statt eines veritablen Teleskops kann der Astronom auch mit klassischen Foto-Objektiven arbeiten. Die Frage ist dann, welchen mechanischen Anschluss das Objektiv an seiner Hinterseite zum Anschluss an den Kamera-Body hat. Kamera-Bodies von Sony haben meist den Sony E-Mount, Kamera-Bodies von Canon meist das EF-Bajonett.

Für meine Digitalkamera Sony NEX-5R  habe ich verschiedene gebrauchte Objektive mit Festbrennweiten angeschafft. Mit geeigneten Adaptern kann ich diese mit der Sony NEX-5R mit dem E-Mount Bajonett verwenden.

Seit Juli 2017 bin ich auf eine Canon EOS 600D umgestiegen. Mit Adaptern für M42-EOS und OM-EOS kann ich die meisten Objektive weiter verwenden.

Da ich nun auch eine Astro-Kamera ZWO ASI294MC Pro habe möchte ich diese vorhandenen Foto-Objektive möglichst auch damit einsetzen, denn da habe ich eine geregelte Kühlung. Auch hier brauche ich Adapter für den Anschluss an das Gewinde der Kamera ASI294MC Pro (M42*0,75 Innengewinde). Zusätzlich erhebt sich die Frage, wie kann ich ohne den richtigen Kamera-Body die Blende (und Anderes) einstellen? Hat das Objektiv einen manuellen Blendenring?

  • Olympus G.ZUIKO AUTO-S  f=50mm, 1:1,4  (OM-Anschluss) leichtes Tele z.B. für die Große Magellansche Wolke
  • Vivitar AUTO WIDE-ANGLE f=24mm, 1:2 (FD-Anschluss) Weitwinkel, z.B. für Polarlichter, die Milchstraße etc.
  • MC Zenitar-M f=16mm, 1:2,8 (M42-Anschluss) Überweitwinkel “FISH-EYE” z.B. für die Perseiden
  • Asahi Optics Takumar f=135mm, 1:3,5   (M42-Anschluss) Geschenk von Melanie – längere Brennweit ist super…. z.B. für die SMC
  • LidlScope 70/700 “SkyLux”  (T2-Anschluss) z.B. für Sonnenbeobachtung –> verkauft
  • Russentonne Rubinar f=500, 1:5.6   —> schlechte Qualität –> verkauft
  • und seit dem 1.11.2016 auch noch eine Variante der  sog. “Wundertüte” Beroflex, aber mit f=300mm und f/4,0
  • und später auch eine Carl Zeiss Jena Sonnar mit f=300mm, f/4.0 (M42-Anschluss)
  • und für meine Vorbereitungen auf Namibia 2022 auch noch das Canon 50mm f/1,8 II (Canon-Bajonett)

Da der FD-Anschluss beim Vivitar f=24mm nicht gut für die Canon EOS 600D adaptiert werden kann, habe ich ein neues Objektiv dafür gekauft:

  • Sigma EX f=24mm 1.8 DG Macro (EOS-EF-Anschluss, manueller oder automatische Fokus (AF/MF), kein Blendenring)

Bei meinem Besuch auf Kiripotib (Namibia) im Juni 2018 habe ich von einem Kollegen ein Objektiv

  • Tamron SP 85 Di VC USD  (f=85 mm, SP = Super Performance, VC = Vibration Compensation)

ausprobieren können. Das hat durch seine Abbildungsqualtität überzeugt. Es war viel besser als meine “alten” analogen Objektive…

Meine Olympus G.ZUIKO f=50mm mit f/1.4 und FoV 26° x 18°  (auf iOptron SkyTracker)

Mein Olympus G.ZUIKO f=50mm hat vorne am Objektiv ein M49-Filtergewinde. Mit einem Step-Down-Ring M49 -> M48 kann ich damit 2-Zoll-Filter vor die Linse schrauben.

Hinten hat das Objektiv einen OM-Anschluss. Mit einem entsprechenden Adapter kann ich dieses Objektiv auf Sony bzw. Canon benutzen.

Fokus und Blende kann ich manuell einstellen.

Abbildung 1: Foto-Objektiv Olympus G.Zuiko f=50mm (Google Drive: Objektiv_Olympus_50mm.jpg)


Fotoobjektiv Olympus 50mm auf iOptron Sky Tracker

Mein Weitwinkel: Vivitar f=24mm mit f/2.0 und FoV 52° x 36°

Hinten hat das Objektiv einen FD-Anschluss. Mit einem entsprechenden Adapter (Kiwi LMA-FD_EM) kann ich dieses Objektiv auf meiner Sony NEX aber nicht mit Canon EOS benutzen.

Fokus und Blende kann ich manuell einstellen.

Abbildung 2: Foto-Objektiv Vivitar f=24mm (Google Drive: Objektiv_Vivitar_24mm.jpg)


Objektiv Vivitar 24mm

 Mein “FishEye”: Zenitar f=16mm mit f/2.8 und FoV 73° x 52°

Hinten hat das Objektiv einen M42-Schraubanschluss. Mit einem entsprechenden Adaptern (XYZ) kann ich dieses Objektiv auf meiner Sony NEX, auf meiner Canon EOS und auf der ASI294MC Pro benutzen.

Fokus und Blende kann ich manuell einstellen.

Abbildung 3: Foto-Objektiv Zenitar f=16mm (Google Drive: Objektiv_Zenitar_16mm.jpg)


Objektiv Zenitar 16mm

Mein Tele: Takumar f=135mm mit f/3.5 und FoV 9,9° x 6,6°

Das Takumar hat kameraseitig ein M42-Gewinde. Vorne hat das Objektiv ein M49-Filtergewinde. Mit einem Step-Down-Ring M49 -> M48 kann ich damit 2-Zoll-Filter vor die Linse schrauben.

Das kameraseitige M42-Gewinde hat noch einen Stift, den man herunterdrücken muss, wenn man die Blende manuell einstellen will – sonst hat man immer Offenblende. Die meisten M42-Adapter bedienen diesen Stift nicht, sodass die Blendeneinstellung nicht funktioniert. Ich habe einen Adapter bei Foto Huppert gefunden, der den Stift richtig herunter drückt:

Quenox Adapter für M42-Objektiv an Canon EOS Kamera

So ein einfacher Adapter M42-EOS sieht so aus:

Abbildung 4: Adapter M42-EOS (Google Drive: 20190720_M42-EOS-1.jpg)


Adapter M42-Canon EOS

Foto Huppert hat mir leider statt des Quenox den einfachen Adapter geliefert. Mal sehen, was die Reklamation ergibt.

Das Takumar ist mir im Dunklen mal heruntergefallen und war verklemmt. Deshalb habe ich mir noch ein gebrauchtes 135mm Objektiv von Olympus gekauft.

Abbildung 5: Foto-Objektiv Takumar f=135mm mit M42-Sony-Adapter (Google Drive: Objektiv_Takumar_135mm.jpg)


Objektiv Takumar 135mm

Mein Olympus OM E.ZUIKO f=135mm mit f/3,5 und FoV 9,9° x 6,6°

Mit dem kurzen Adapter OM-EOS passt das Olympus 135mm auch auf meine Canon EOS 600D

Abbildung 6: Foto-Objektiv Olympus E.Zuiko f=135mm mit OM-EOS-Adapter (Google Drive: DK_Objektiv_Olympus_135mm.jpg)


Objektiv Olympus 135mm

Meine Beroflex f=300mm mit f/4.0 und FoV 4,5° x 3,0°

Mit dem kurzen Adapter XYZ passt das Beroflex auf meine Canon EOS 600D.

Abbildung 7: Foto-Objektiv Beroflex f=300mm (Google Drive: Objektiv_Beroflex_300mm.jpg)


Objektiv Beroflex 300mm

Mein Carl Zeiss Jena DDR Sonnar f=300mm mit f/4.0 und FoV 4,5° x 3,0°

Mit dem kurzen Adapter M42-EOS passt das Sonnar auf meine Canon EOS 600D.

Abbildung 8: Foto-Objektiv Zeiss Jena Sonnar f=135mm (Google Drive: Objektiv_ZeissJena_Sonnar_300mm.jpg)


Objektiv Zeiss Jena Sonnar 300mm

Mein Sigma EX 24mm 1.8 DG Macro mit FoV 52,2° x 36,0°

Dies ist ein neu gekauftes Fotoobjektiv mit Festbrennweite (f=24mm) und Canon-Bajonet-Anschluss.
Den Fokus kann ich gut manuell verstellen und auch mit dem elektronischen Adapter von AstroMechanics.

Als Gegenlichtblende passt das Modell LH825-03.

Abbildung 9: Foto-Objektiv Sigma EX f=24mm (Google Drive: Objektiv_Sigma_24mm.jpg)


Objektiv Sigma 24mm

Mein Canon 50mm f/1,8 II und FoV 21,9° x 14,8°

Das “Phantastic Plastic” habe ich für meine geplanten Astro-Fotos in Namibia 2022 zugelegt.

Es hat sehr gute Kritiken und hat ein Canon-Bajonett womit es für den Einsatz mit dem Astromechanics-Adapter und der ASI294MC Pro bestens geeignet ist.

Am 6.5.2022 bei ebay-Kleinanzeigen für 92,27€ erstanden.

Abbildung 10: Canon 50mm f/1.8 mit Astromechanics-Adapter auf ASI294MC Pro (Google Drive: 20230402_105507.jpg)


Objektiv Cannon 50mm

Astrofotografie: Die Grosse Magellansche Wolke – GMW – LMC

dkracht

Gehört zu: Beobachtungsobjekte
Siehe auch:  Galaxien, Namibia, Kagga Kamma
Benutzt: Fotos aus Google Archiv

Stand: 17.01.2021

Eine Reise in den Süden…

Anlässlich meiner touristischen Reisen nach Südafrika, wollte ich ein paar Besonderheiten des südlichen Sternhimmels fotografisch festhalten.

Fotos von der Großen Magellanschen Wolke

Am 12.6.2018 auf Kiripotib in Namibia

Da ich nun regelmäßig in Namibia bin, war auch dieses Paradeobjekt des südlichen Sternhimmels auf meiner Liste.

Abbildung 1: Die Grosse Magellansche Wolke (Google Drive: 20180612_LMC-RGB-session_1-lpc-cbg-St.jpg)


LMC Large Magellanic Cloud, Kiripotib

Am 8.2.2016 in Kagga Kamma, Südafrika

Am 8.2.2016 habe ich auf unserer touristischen Südafrikareise von Kagga Kamma aus bei Neumond einige Aufnahmen machen können.

Ausser der LMC habe ich von Kagga Kamma aus auch die Milchstraße fotografiert.

Standort Kagga Kamma: http://www.google.de/maps?q=-32.745637,19.561748

Kamera: Sony NEX-5R mit Objektiv Olympus G.ZUIKO f=50mm auf Fotostativ mit dem NanoTracker als Nachführung.
Stack aus 10 Aufnahmen a 30 sec bei ISO 800

Abbildung 2: Die Grosse Magellansche Wolke in Kagga Kamma (Google Drive: LMC_20160208_0243-0252_LMC_Streched.jpg)


LMC Large Magellanic Cloud 2016 in Kagga Kamma

Am 1.3.2014 in Trafalgar, Südafrika

Am 1.3.2014 habe ich meine erste Aufnameserie von Trafalgar, Kwa-Zulu-Natal,  aus gemacht:
Kamera: Sony NEX-5R, Olympus f=50mm, f/2,8, ISO 400, 7×30 sec

Standort Trafalgar: http://www.google.de/maps?q=-30.960956, 30.295530

Abbildung 3: Die Grosse Magellansche Wolke in Trafalgar (Google Drive: DK_20140301_lmc2_3_beschriftet.jpg)


LMC Large Magellanic Cloud from Trafalgar, South Africa

Das Foto aus Trafalgar

  • Zeigt die Große Magellansche Wolke (Bildfeld:17 x 26 Grad, Südpol in Richtung 8 Uhr)
  • Ist eine Addition von 7 Aufnahmen je 30 sec bei ISO 400 und Blende 2,8.
  • Aufgenommen am 1.3.2014  von der Terrasse der “Days at Sea” Lodge in Trafalgar, Südafrika.
  • Kamera: Sony NEX-5R mit Olympus Zuiko f=50mm
  • Nachführung: Nano Tracker   (bei 30 sec sind die Sterne sonst kleine Striche)

 Was ist die Große Magellansche Wolke?

Die Magellanschen Wolken sind zwei irreguläre Zwerggalaxienin nächster Nachbarschaft zur Milchstraße. Die Große Magellansche Wolke (GMW) in rund 163.000 Lichtjahren Entfernung enthält ungefähr 15 Milliarden Sterne, die Kleine Magellansche Wolke (KMW) in rund 209.000 Lichtjahren Entfernung 5 Milliarden Sterne.

Unsere Heimatgalaxie, die Milchstraße, ist eine große Spiral-Galaxie mit einem Durchmesser von ca. 100.000 Lichtjahren und 100 bis 200 Milliarden Sternen.

Die GMW ist relativ hell (0.9 mag) und kann sehr gut mit dem bloßen Auge beobachtet werden (KMW 2.7 mag, Andromedanebel 3.5 mag).

Für einen irdischen Beobachter erstreckt sich die GMW über eine Durchmesser von etwa 6º ; das ist 12 mal der Durchmesser des Vollmonds.

Den Bewohnern der Südhalbkugel waren die beiden Magellanschen Wolken wohl schon seit prähistorischer Zeit durch Beobachtungen mit dem bloßen Auge bekannt, erstmalige schriftliche Erwähnung fanden sie jedoch durch den persischen Astronomen Al Sufi in seinem Buch der Fixsterne im Jahr 964. Der erste Europäer, der die beiden Wolken beschrieb, war Ferdinand Magellan bei seiner Weltumsegelung 1519. Im Fernrohr zeigt sich ihr Charakter als Galaxie, die aus Sernen, Nebeln, Sternhaufen und anderen Objekten zusammengesetzt ist.

Neben den Magellanschen Wolken sind die Canis-Major-Zwerggalaxie (25.000 Lichtjahre entfernt) und Sagitarirus-Zwerggalaxie (70.000 Lichtjahre entfernt) die nächsten Nachbarn der Michstraße. Diese gehören mit insgesamt ca. 27 kleineren Galaxien zur sog. Milchstraßen-Untergruppe der Lokalen Gruppe.
Der etwas entferntere Andromedanebel (2.5 Mio Lichtjahre entfernt) gehört zusammen mit unserer Milchstraße zu den größten Galaxien der Lokalen Gruppe.

Quelle: Wikipedia

Lage der Magellanschen Wolken relativ zur Milchstraße

Abbildung 4: Lage der Magellanschen Wolken (Google Drive: LageDerMagellanschenWolken.jpg)


Lage der Magellanschen Wolken (Wikipedia)

Abkürzungserklärungen:

• GMW –  Große Magellansche Wolke
• KMW –  Kleine Magellansche Wolke
• GSP –  Galaktischer Südpol
• MSI –  Erste Wasserstoffverdichtung im Magellanschen Strom
• 3 –  30 Doradus
• W –  Flügel (Wing) der KMW

Der grüne Pfeil deutet die Umlaufrichtung der Magellanschen Wolken um das Milchstraßenzentrum an.

Quelle: Wikipedia

Astrofotografie: Welche Filter helfen wann?

dkracht

Gehört zu: Astrofotografie
Siehe auch: Digitalkamera, Lichtverschmutzung, Beobachtungsobjekte, Meine Geräte  , DLSR-Objektive, Astro Pixel Processor, AZ-GTi
Benutzt: Fotos von Google Drive,  Grafik von Github

Stand: 19.10.2022  (Filterschublade, Breitband- vs. Schmalband-Filter)

Filter für bessere Astrofotos bei Lichtverschmutzung

Als fotografierender Amateurastronom möchte ich bessere Astrofotos von meinem heimischen Beobachtungsort unter städtischer Lichtverschmutzung machen, um aus meiner Ausrüstung das Maximum heraus zu holen bei größtmöglicher Bequemlichkeit.

Bei dieser Zielvorstellung  kommen schnell viele liebe Experten, die einem diverse Filter empfehlen.

Ich interessiere mich zur Zeit ausschließlich für astronomische Filter zur Fotografie (nicht für visuelle Beobachtungen).

Zur Fotografie will ich meine Digitalkamera Canon EOS 600D einsetzen – also One Shot Colour = OSC (bzw. auch meine neue ZWO ASI294MC Pro).

Hersteller von astronomischen Filtern

Es gibt viele Firmen, die Filter für die Astrofotografie anbieten:

  • Astronomik (astro-shop, Gerd Neumann)  z.B. CLS Filter
  • Astrodon
  • Baader
  • Hutech z.B. IDAS LPS-V4 – Light Pollution Suppression Filter
  • Omegon z.B. Light Pollution Filter (Nebula or Galaxy)  Improved 95%T NPB DGM Skyglow 48mm 2″.
  • Castell
  • Televue
  • Teleskop Service
  • Lumicon
  • Skywatcher z.B. Light Pollution
  • u.v.a.m.

Generell: Was können Filter bringen?

  • Filter filtern das Licht, was wir vom Himmel bekommen; also kommt durch den Filter WENIGER Licht als ohne.
  • Wir müssen also mit Filter (immer) länger belichten als ohne  (es sei denn das Beobachtungsobjekt strahlt ausschließlich im Durchlassbereich des Filters)
  • Filter machen kein Objekt heller, im Gegenteil: alle Objekte werden dunkler.
  • Günstigensfalls kann ein Fiiter den Kontrast bestimmter Objekttypen verstärken (sog. “Nebelfilter” z.B. für Emmissionsnebel).
  • Möglicherweise kann ein Filter Störlicht unterdrücken. In der Stadt ist das Störlicht leider aus vielen unterschiedlichen Bestandteilen zusammengesetzt. Davon können in der Regel nur einige wenige herausgefiltert werden (z.B. Natriumdampflampen).

Luminanzfilter

Wenn man mit einer monochromen (schwarz-weiss) Kamera fotografiert (was die Super-Spezis sehr empfehlen), braucht man ja Filter für Rot, Grün und Blau (Genannt: RGB). Soweit klaro. Dann kommen aber noch sog. “Luminanzfilter” dazu – was soll das denn?

So ein Luminazfilter lässt alle Farben durch, aber nicht UV und nicht IR; d.h. Fotos mit dem Luminanzfilter bingen dem RGB-Fotografen zusäzliches Signal evtl. sinnvoll für feinere Details (Schärfe, Kontrast und Rauscharmut werden auch genannt). Wenn man dann die monochromen Aufnahmen zu einem Farbbild zusammensetzt, spricht man von einem L-RGB-Bild.

Wenn man nun aber eine Farbkamera verwendet (wie z.B. meine ZWO ASI294MC Pro), braucht man dann eigentlich auch noch so einen Luminanzfilter?
Die ASI294MC Pro hat nur ein AR-Schutzglas, aber keinen eingebauten IR-Cut-Filter. Ich brauche also einen zusätzlichen IR-Cut-Filter. Da gibt es viele Angebote:

Zum bequemen Wechseln von Filtern wäre eine Filterschublade und dazu passende Filterhalter praktisch.
Beispielsweise diese hier: https://www.teleskop-express.de/shop/product_info.php/info/p11885_ZWO-Filterschublade-fuer–2–Filter—M48-und-T2-Anschluss—Laenge-21-mm.html
Wie immer, muss man auch hier auf die optische Länge achten, um den Backfokus hinzubekommen. Beim Preis sollte man die Filterhalter nicht vergessen.

Bei Teleskop-Service gekauft:

  • Artikel: ZWO-FD-M42
  • Anschluss Teleskopseite: M48x0,75 Innengewinde (kann auf T2 reduziert werden)
  • Anschluss Kameraseite: T2 Außengewinde (kann auf M48 erweitert werden)

So kann ich meinen Tri-Narrowband-Filter ganz einfach einsetzen z.B. zum Fotografieren von Banard’s Loop.

Meine astronomischen Filter

Am 08.06.2019 habe ich einen 2 Zoll Filter Omega Optical NBP DGM Skyglow gekauft  (s.u.)  (NBP=Narrowbandpass für Nebel aus dem lichtverschmutzten Hamburg)

Am 22.12.2018 habe ich einen 2 Zoll Graufilter ND 0,9 bei Teleskop Serrvice gekauft. Zweck: Mondbeobachtung mit dem Großen Hein (53 cm Dobson) in Handeloh.

Am 02.12.2016 habe ich mir einen Filter “HOYA 77mm Enhancing (Intensifier)” zugelegt, weil der auf dem NPT in Bremervörde als kostengünstiger “Trick” empfohlen wurde…

Am 28.09.2016 habe ich einen Skywatcher Stadtlicht (Light Pollution) Filter 2 Zoll besorgt, um mal damit etwas herumzuprobieren…

Samir Kharusi: Lichtverschmutzung und Filter

Sehr bekannt ist die Web-Seite von Samir Kharusi:   http://www.samirkharusi.net/filters.html

Samir erläutert, wie man die Lichtverschmutzung ganz einfach mit einer DSLR messen kann und empfiehlt im Anschluss verschiedene Filter in Abhängigkeit von der Wert der Lichtverschmutzung.

Tabelle 1: Lichtverschmutzung und Filter

VLmag SQM Filter
> 5,5 > 20,0 nur UV/IR Blocker
4,5 – 5,5 18,6 – 20,0 IDAS LPS-P2
4,0 – 4,5 18,0 – 18,6 IDAS LPS V3 & UV/IR Blocker
3,5 – 4,0 17,5 – 18,0 Astronomik UHC & UV/IR Blocker
< 3,5 < 17,5 Narrowband

Breitbandfilter und Schmalbandfilter

Es gibt Breitbandfilter, die große Wellenlängenbereiche durchlassen und andere Wellenlängenbereiche absorbieren bzw. stark dämpfen. Andererseits gibt es Schmalbandfilter, die eng begrenzte Bänder bestimmter Spektrallinien durchlassen und alles andere absorbieren.

Generell zu beachten ist, dass sich bei der Benutzung von Filtern die Belichtungszeiten verlängern, und zwar bei Breitbandfiltern moderat (etwa 2x) aber bei Schmalbandfilter erheblich (z.B. 8-10x)

Abbildung 1: Breitband- und Schmalband-Filter (GitHub: ColoursForAstronomy.svg)

Schmalband-Filter

Breitbandfilter

Im Grundsatz werden Breitbandfilter eingesetzt, um Lichtverschmutzung (z.B. in städtischen Lagen) zu mindern. Sie sollen das “Störlicht” mindern, aber sonst das Licht aller astronomischen Objekte (Sterne, Galaxien, Sternhaufen, Emissionsnebel, Refletionsnebel) durchlassen. Solche Breitbandfilter werden auch “Stadtlichtfilter” oder “Light Pollution Supression (LPS)” oder “Clear Sky Filter / City Light Supression (CLS)” genannt.

Bei so einem Breitbandfilter muss man also wissen, welche wenigen Wellenlängen das “Störlicht” hat. Bei Natriumdampflampen funktioniert das, bei LED-Beleuchtung funktioniert das nicht wirklich.

Schmalbandfilter “Narrow Band”

Schmalbandfilter haben die umgekehrte Logik; sie lassen nur das Licht bestimmter Objekttypen durch. Alles andere wird unterdrückt. Damit  erreicht man eine Kontrastverstärkung .  Das funktioniert bei Beobachtungsobjekten, die vorrangig in bestimmten Spektrallinien leuchten (z.B. OIII, H-beta, H-alpha,…) – also beispielsweise bei Emissionsnebeln aber NICHT bei Sternen, Sternhaufen und Galaxien.

Bei so einem Schmalbandfilter muss man also wissen, welche wenigen Wellenlängen die aufs Korn genommenen Beobachtungsobjekte ausstrahlen. Das funktioniert z.B. gut bei Emissionsnebeln.

Eine klassiche Meinung ist, dass man Schmalbandfilter nicht mit Farbkameras (OSC) verwenden soll. Seit der Erfindung der Tri Narrowband Filter (s.u.) ändert sich diese Meinung aber.

Beispiel eines Breitbandfilters

Hier ist die Transmissionskurve meines Light Pollution Supression (LPS) Filters…

xyz

Beispiel eines Schmalbandfilters

Hier ist die Transmissionkurve meines Narrowband-Filters, der H alfa, H beta und O III durchlässt und sonst nichts:

Abbildung 2: Transmissionskurve Omega Skyglow Improved (Google Drive: Filter_Omega_Narrowband-1.jpg)


Omega Narrow Band Filter

Abbildung 3: Spektrum eines Emmissionsnebels (wolfcreek.space m42.chart_.jpg)

m42.chart_.jpg

Credit: Wokfcreek Space

Mögliche Schmalbandfilter für meine DSLR Canon EOS 600D

Die traditionellen Astro-Spezialisten schwören auf monochrome Astro-Kameras, wo dann Filtterräder zum Einsatz kommen. Das ist eine erheblicher technischer und zeitlicher Aufwand. Für Farbkameras (sog. One Shot Colour, wie meine Digitalkamera  DSLR) wollen die Astro-Experten auf keinen Fall Schmalbandfilter einsetzen, wegen der Bayer-Matrix.

Andererseits gibt es in den einschlägigen Astro-Foren und auch bei Youtube neuerdings zunehmend Berichte über erfolgreichen Einsatz von Schmalbandfiltern bei Farbkameras. Zum Fotografieren aus lichtverschmutzten Gegenden “aus dem Backyard” werden neuerdings Multi-Schmalbandfilter empfohlen:

  • OPT TRIAD Filter    Link        USD 775,–
  • OPT TRIAD Ultra Quad-Band Schmalband Filter   Link
  • Omega Optical 95-T-NPB-DGM Skyglow    (NPB = Narrow Pass Band)  Link      USD 150,–
  • STC Astro Duo-Narrow Band  Link      EUR 369,–
  • IDAS Nebula Booster NB1 for OSC Cameras   Link      USD 239,–
  • Baader Moon and Skyglow Neodyn (???????)

Geeignet sind solche Multi-Band-Filter für Emissionsnebel, die ja genau in diesen Bändern leuchten. Da restliche Licht wird abgeblockt. Für Objekte, die ein kontinuierliches Spektrum ahben, wie Sterne und Galaxien eignen sich solche Filter aber nicht.

Youtube Astrobackyard: Using Narrowband Filters with a Color Camera (Results)

Tri-Narrowband: Der Omega Optical NPB DGM Skyglow Filter

Den Text habe ich in einen separaten Post ausgelagert.

Schmalbandfilter – Nebelfilter

  • UHC , UHC-S   (ist das Narrow Band oder nicht ???)
  • OIII
  • H-alfa, H-beta

Breitbandbandfilter – Stadtlicht-Filter – Light Pollution Filter

Breitbandfilter arbeiten genau andersherum: sie filtern Linien aus, wo sie glauben, dass das typische Störlicht liegt und lassen alles andere durch.

Das Störlicht in der Stadt kann sich aus verschiedenen Teilen zusammensetzen. Ein häufiger Bestandteil ist die Straßenbeleuchtung mit Natriumdampf-Lampen. Diese strahlen in einem engen Band bei 589,00 nm und 589,59 nm  (Natrium D-Linie), wie diese Grafik aus der Wikipedia   zeigt:

Abbildung 4: Natrium Dampflampe (Google Drive: Sox.jpg)


Low Pressure Sodium – Natriumdampf-Lampe (Niederdruck)

  • Astronomik CLS
  • Omegon Light Pollution Filter
  • Skywatcher Light Pollution Filter

Graufilter

“Sonnenfilter” – “Mondfilter”

Empfohlene Filter aus der Community

Als Light Pollution Filter wird gerne empfohlen der SkyTech CLS CCD.

Filter für meine Sony-NEX-5R mit Takumar 135mm Objektiv

Die Astro-Experten haben eine Canon-Kamera und können dort sog. Clip-Filter einsetzen. Bei meiner Sony-NEX-5R geht das leider nicht und ich muss den Filter vor das Objektiv schrauben.

Meine Recherche ergab, dass mein Lieblingsobjektiv “Takumar 135mm” vorne ein M49 Innengewinde für Filter hat.

Ich will das verifizieren indem ich einen ganz einfachen Skylight-Filter mit M49*0,75 Aussengewinde bei Ebay gekauft habe: SKYLIGHTFILTER R1.5 Filter SKYLIGHT 49mm M49 (G17 http://www.ebay.de/itm/380333668078

Abbildung 5: Skylight-Filter mit M49-Gewinde (Google Drive: SkylightFilterM49.jpg)


Ebay Classic Camera Shop: Skylight Filter M49*0,75 R 1,5 (G17)

Ergebnis: der Skylightfilter M49*0,75 passt sauber auf meine Objektive Takumar 135mm, Takumar 35mm und Olympus G.ZUIKO 50mm.

Nun will ich aber astronomische Filter mit meine Takumar-Objektiv benutzen. Diese gibt es in den Größen 1,25 Zoll und 2,0 Zoll, denn sie sollen eigentlich in den Okularauszug eines Teleskops geschraubt werden.

Astronomische 2 Zoll Filter haben ein Aussengewinde nach der Norm E48; d.h. 47,8mm Durchmesser mit 0,75 mm Steigung.

Ich brauche also noch einen “Step-down-Ring” 47,8mm innen /49mm aussen z.B. von Amazon https://www.amazon.de/dp/B0013UTYFI/ref=pe_386171_38075861_TE_item

Abbildung 6: Step-Down-Ring M49 -> 48 (Google Drive: Filter_0965.JPG)


Light Pollution Filter – Step Down 49/48

Diesen habe ich für wenig Geld bestellt und werde testen, ob er mit seinem M49 Gewinde tatsächlich auf mein Takumar-Objektiv passt.

Der Step-Down-Ring ist bei mir angekommen und lässt sich tatsächlich bestens vorn auf mein Takumar-Objektiv schrauben. M49 Innengewinde am Objektiv und M49 Aussengewinde am Step-Down-Ring passen bestens.

Nun bestelle ich als Test einen billigen Skywatcher-Light-Pollution Filter und möchte ausprobieren, ob dieser vorne auf den M48 Step-Down-Ring passt. Das was so lapidar “M48” genannt wird muss also genauer ein Aussengewinde nach der Norm E48 sein; d.h. 47,8mm Durchmesser mit 0,75 mm Steigung.

Als ersten preisgünstigen Filter habe ich ins Auge gefasst: Skywatcher Light Pollution Filter für 2 Zoll astronomische Okulare: https://www.amazon.de/Skywatcher-Stadtlicht-Light-Pollution-schwarz/dp/B00AWDAWTY

Der 2-Zoll Skywatcher Light Pollution Filter kann auch nach kurzer Zeit bei mir an und  – oh Wunder – er passt mit seinem E48-Aussengewinde optimal vorne auf den Step-Down-Ring mit dem M48-Innengewinde.

Abbildung 7: Light Pollution Filter M49 auf Takumar 135 mm (Google Drive: Filter_0963.jpg)


Light Pollution Filter M48/M49

Nun können endlich Probefotos geschossen werden – aber der Wettergott meint es zur Zeit nicht so gut mit uns hier in Hamburg.

Update 15. Nov. 2018

Den 2-Zoll Skywatcher “Light Pollution Filter” kann ich auch ganz einfach mit meinem neuen Astro-Equipment (2018) verwenden. Der Filter kann in die 2-Zoll-Verlängerungshülse am Flattener/Redurcer meines Orion ED 80/600 geschraubt werden. Das probiere ich heute abend mal aus….

Update 4. Juli 2019

Nun habe ich mir einen richtig guten Filter gegönnt: Omega Light Pollution Nebula or Galaxy Improved 95%T NPB DGM Skyglow 48mm 2″.

Update Dez. 2021

Ich habe mir nun eine Filterschublade gegönnt.

Astrofotografie mit der Software qDslrDashboard 2016

dkracht

Gehört zu: Astrofotografie

Astrofotografie: Fernbedienung der Kamera vom Windows-Computer

Als Amatuer-Astrofotograf mit beschränkten Mitteln möchte ich Astrofotografien mit meiner Digitalkamera (Sony-NEX-5R , Canon EOS 600Da) per Fernsteuerung über meinen Windows-Computer machen, um Fotos zu erhalten, die das Beobachtungsobjekt mittig im Bild (“Framing”), scharfeinstellt (“Focussing”) und richtig belichtet auf meinem Windows-Computer zeigen.

Das bedeuet im Einzelnen:

  • Das Beobachtungsobjekt muss in die Mitte des Gesichtsfelds eingestellt werden   (-> Goto, -> Alignment, -> Sucher -> Live View)
  • Das Beobachtungsobjekt muss scharf gestellt werden  (-> Fokussierung)
  • Belichtungszeit und ISO-Empfindlichkeit müssen gut eingestellt werden (-> Fernbedienung)
  • Ein Wakeln beim Auslösen soll vermieden werden (-> Fernbedienung)
  • Das fertige Foto muss auf den Windows-Computer transferriert werden

Fernbedienung /Fernauslöser für die Astrofotografie

qDslrDashboard ist eine Software, mit der man Digital-Kameras (Nikon, Canon, Sony) fernsteuern kann.

Eine Besonderheit ist die Unterstützung von Sony, die sonst kaum zu finden ist. Wobei die Sony-Unterstützung ausschließlich über WLAN (WiFi) möglich ist und nicht über USB-Kabel.

qDlsrDashboard gibt es für  iOS, Android und für Windows; d.h. ich kann es auf meinem normalen Notebook laufenlassen, wo ich auch andere Astro-Software drauf habe und auch die Bildqualität schnell und gut prüfen kann.

Angefangen habe ich das Thema Fernbedienung mit der von Sony gelieferten Software “Play Memories Mobile” (App für iPad).

Stromversorgung für das Notebook

Für die mobile Astrofotografie muss ich dann allerdings auch mein Notebook mitnehmen und ggf.  für eine Stromversorgung über längere Zeit sorgen; entweder mit Ersatzakku oder mit entsprechendem Netzteil.

Stichworte: Kfz Notebook Netzteil 19V 3,4 A / Firstcom Universal 12-19 V /  https://www.amazon.de/Firstcom-Universal-Notebook-Netzteil-Fujitsu/dp/B016KN9Q96

Die wichtigsten Astro-Funktionen von qDslrDashboard

  • Verbinden von qDslrDashboard mit der Sony-Kamera über WLAN: Klicken auf “Sony”
  • Einstellen eines Gitternetzes mit Kreuz im Bildmittelpunkt  (z.B. für Alignment)
  • Live View
  • Einstellen ISO, Belichtungszeit, Fokus
  • Einzel-Fotos
  • Foto-Serie
  • Kontrolle der Fotos auf dem Notebook

Mein Kochbuch für qDslrDashboard

  1. Verbindung Kamera-Notebook per WLAN herstellen
    1. Andere evtl. störende WLANs in der Nähe ausschalten
    2. Sony NEX-5R WLAN Access Point anschalten
    3. Auf Windows-Notebook WLAN-Verbindung zu diesem Access Point herstellen (Achtung: “Kein Internet” ist richtig hier)
  2. qDslrDashboard starten
    1. Mit Sony-Kamera verbinden:   Leiste oben -> auf “Sony” drücken
    2. Live View einschalten: Leiste links -> oberstes Symbol “LV”
    3. Belichtungszeit und ISO-Wert ungefähr einstellen (bis ein Bild sichtbar wird)  -> unterer Bildrand links
    4. Grid 2×2 anschalten: Leiste links, 2. Symbol von oben “Einstellungen”; dann in Zeile “Live View Display” auf “Grid 2:2” klicken
    5. Ordner für Speicherung der Fotos (JPG) definieren: Rechte Leiste: Oberes Symbol (3 Schieberegler), Leiste oben: zweites Symbol von rechts (Hammer und Schraubendreher gekreuzt)  “Folder for local images”… d:\var\pictures
  3. Ein Foto mit qDslrDashboard schießen
    1. Linke Leiste, zweites Symbol von oben klicken (abwarten bis Belichtungszeit abgelaufen, erst dann macht es “klick”)
  4. Foto mit der Software “All Sky Plate Solver” analysieren…

Astrofotografie: Bildbearbeitung: Stacking – Calibration

dkracht

Gehört zu: Astrofotografie
Siehe auch: Bildbearbeitung , Belichtungszeit, DSS, Probleme Lösen mit Stacking, Mein Aufnahmeverfahren, Astro Pixel Processor
Benutzt: Fotos aus Google Archiv

Stand: 10.05.2023

Warum Stacking?

Als Einsteiger in die Astrofotografie möchte ich mit einfachem Equipment Astrofotos machen, auf denen auch lichtschwache Objekte zu sehen sind, um eigene “Pretty Pictures” von eindrucksvollen Objekten zu erzielen, die man mit bloßem Auge gar nicht sehen kann.

Anstelle von langen Belichtungszeiten mit dem Problem der Nachführung, macht man in der modernen Astrofotografie einfach mehrere Fotos vom gleichen Objekt mit kürzerer Belichtungszeit und “addiert” diese. Man nennt das “Stacking”. Wobei es bei der Belichtungszeit immer auf die Gesamtzeit (auch Integrationszeit genannt) ankommt. Wenn man z.B. die einzele Aufnahme nur kurz belichtet – sagen wir 30 sec – dann muss man eben 240 solcher Aufnahmen machen, um auf eine Gesamtbelichtungszeit von 2 Stunden zu kommen. Der generelle Tipp ist inder Tat mindestens 2 Stunden zubelichten.

Die Vorteile des Stackings sind:

  • Vermeidung von Nachführungsfehlern (Sterne werden Striche)
  • Unerwünschte Lichtspuren können aussortiert werden (z.B. Flugzeug, Satellit,…)
  • Begrenzung des Effekts der Lichtverschmutzung
  • sonst noch was?  — Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) —

Die beliebteste Software zum Stacken ist der Deep Sky Stacker “DSS” und der Astro Pixel Processor “APP”.

Mehr zu den Problemen, die ich mit Stacking lösen kann, in diesem separaten Blog-Artikel.

Beim Stacking sieht man das Ergebnisbild normalerweise erst am nächsten Tag, weil man ja sorgfältig bearbeiten will.

Die Technik des sog. “Live Stacking” liefert die Stacking-Ergebnisse quasi sofort. Das kann sinnvoll sein, wenn man “Besucher” hat, die schnell etwas sehen wollen…

Z.B. die Software SharpCap beherrscht ein solches Live Stacking.

Links

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

Welche Software kann Stacking?

Umgangssprachlich spricht man gerne vom “Stacking”;  eigentlich meint man drei Schritten: Kalibrieren, Registrieren und schließlich Stacken. Eine Software wie z.B. DSS mach die drei Schritte meist auch in einem Rutsch.

Zum Stacking (in diesem Sinne) kann man verschiedene Software verwenden:

  • Deep Sky Stacker
  • Sequator   (Windows only)
  • Fitswork   (eingestellt – Windows only)
  • PixInsight
  • MaxIm DL
  • Regim (Dank Java auch für Linux)
  • Siril   (Linux, Windows, MacOS)
  • Theli (Linux, Windows per Virtual Box) (Open Source, https://www.astro.uni-bonn.de/theli/ )
  • u.a.

Welche Kalibrierungs-Frames brauche ich?

Das Wichtigste sind die Flat Frames.

Wenn ich eine Kamera mit Amp Glow habe, sind Dark Frames erforderlich.

Welche Aufnahmen (“Frames”) muss ich machen?

Light Frames

So heissen die “normalen” eigentlichen Aufnahmen (Aufnahmeserie) des Beobachtungsobjekts.

Durch Addition (sog. Stacken) dieser Light Frames möchte man das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) verbessern. Es kommt auf die Gesamt-Belichtungszeit an, je länger diese ist, desto geringer wird das Rauschen im Bild. Da das Bildrauschen stochastisch ist, geht es mit der Quadratwurzel aus der Belichtungszeit zurück.

Dark Frames

Unmittelbar nach der eigentlichen Aufnahmeserie soll man mehrere “Darks” machen.
Man schließt das Objektiv per Deckel oder mit einem dicken schwarzen Tuch und macht bei der gleichen Temperatur wie bei den “Lights” und mit den gleichen Einstellungen für Belichtungszeit und ISO eine Reihe von Dunkelbildern. Dadurch werden Hot Pixel und den Dunkelstrom des Sensors bei der Temperatur aufgenommen. Diese werden später von den Nutzbildern (Lights) subtrahiert.

Mit einer DSLR ist es immer ein Problem, die genau richtige Temperetur der Darks hinzubekommen; mit einer geregelt gekühlten Astro-Kamera, wie z.B. meiner ASI294MC Pro ist das aber kein Problem, denn man kann die Temperatur ja einstellen.

So ein Dunkelbild “Dark Frame” enthält ein Signal (den Dunkelstrom) welches seinerseits wiederum verrauscht ist.
Das Dunkel-Signal könnten wir gleich von unseren Light Frames abziehen, das Dunkelrauschen aber nicht.

Das Rauschen in den Dark Frames minimieren wir, indem wir mehrere (viele) einzele Darks aufnehmen und aus diesen dann ein “Master Dark” mitteln. Das Rauschen im Dunkelbild ist stochastisch und geht mit Quadratwurzel aus der Gesamtbelichtungszeit des Master-Darks zurück.

Darkframes – Dunkelbildabzug

Beim Stacken von Astrofotos soll man ja viele Einzelbilder (Subs, Frames,..) machen und die dann per Software übereinander legen “stacken”. Ich habe als Beispiel mit meiner Canon EOS 600D einmal 9 Einzelbilder von M31 gemacht, wobei jedes Einzelbild 300 Sekunden belichtet wurde. Das macht eine Gesamtbelichtungszeit “Integrationszeit” von 45  Minuten. Diese Einzelbilder nennt man im Jargon auch “Lightframes”.

Zusätzlich soll man nun noch sog. “Darkframes” machen. Dabei soll die Objektivkappe geschlossen sein aber die Belichtungszeit und die Sensortemperatur identisch wie bei den Lightframes sein. Darkframes enthalten so nur noch evtl. vorhandene “Hotpixel” und das Dunkelstrom-Signal (mit dem Dunkelstrom-Rauschenund ggf. Ampglow) des Bildsensors bei der betreffenden Temperatur. Wenn man nun viele (z.B. 20) Darkframs macht und die von seiner Software zu einem Master-Dark verarbeiten lässt, so ist das Dunkelstrom-Rauschen im Masterdank quasi verschwunden. Dieses Masterdark subtrahieren wir (oder die Software) von den LIghts. Damit verschwinden die Hotpixel, der Dunkelstrom und ggf. das Ampglow; was in den Lights bleibt ist das Dunkelstrom-Rauschen, was man nicht subtrahieren kann, da es ja stochastisch ist.

Das zusätzliche Anfertigen solcher Darkframes wird gerne unterlassen, weil es ja beträchtliche Zeit kostet, wenn man eigentlich schon “fertig” ist. Ob so ein Dunkelbildabzug eine wirkliche Verbesserung ist, wollte ich mal genau herausfinden mit diesem Experiment:

Abbildung 1 und 2: DSS Dunkelbildabzug (Google Drive: Autosave_lights-only_2.jpg, Autosave_lights-darks_2.jpg)


Calibration: Lights without Darks
Calibration: Lights with Darks

Das Experiment zeigt deutlich zwei Verbesserungen durch Dunkelbildabzug:

  • Die Hotpixel werden eliminiert
  • Das Dunkelstrom-Signal wird eliminiert (abgezogen)
  • Falls der Sensor ein sog. “Ampglow” zeigt, wird auch dieses eliminiert (abgezogen)

Auf dem Bild sehen wir noch gut Sterne bei 16,4 mag (z.B. Stern 3UC265-006326).

Die Bilder wurden am 14.10.2018 in Handeloh gemacht. Das linke Bild heisst: Autosave_lights_only-2.jpg, das rechte Bild heisst: Autosave_lights-darks_2.jpg

Flat Frames

Was ist ein “Flat Frame”?

Ein Flat Frame ist eine kurzbelichtete Aufnahme einer völlig gleichmäßig hellen Fläche.

Wofür benötigt man Flat Frames?

Mit Flat Frames werden Vignettierung und Verunreinigungen bzw. Schatten im Strahlengang korrigiert.

Wie fertigt man ein Flat Frame an?

Flat Frames werden von einer gleichmäßig hellen Fläche gemacht. Das Flat Frame sollte dann gleichmäßig weiß sein. Ggf. vorhandene Sensorflecken und ggf. eine Vignettierung (Randabdunkung) machen sich durch dunklere Stellen im Flat bemerkbar. Dieses eigentliche Flat-Signal ist leider wieder mit einem Rauschen behaftet. Um dieses Flat-Rauschen zu minimieren macht man wiederum viele Flat-Frames, die dann zu einem Master-Flat gemittelt werden.

Die Flats enthalten leider wieder ein Bias/Offset-Signal (s.u.). Also muss man vom Master-Flat wiederum ein Master-Bias abziehen.

Jedes Nutzbild (Light Frame) wird dann durch das so erhaltene Flat dividiert; dabei bleibt das Bild unverändert da wo das Flat wirklich weiß ist (Division durch 1) und wird etwas aufgehellt da wo das Flat nicht ganz weiß ist (z.B. Division durch 0,9).

Die Flat Frames soll man natürlich mit der gleichen Kamera und dem gleichen Objektiv machen, mit denen man vorher die Nutzbilder (Light Frames) gemacht hat. Es sollen ja unverändert Sensor-Verschmutzung bzw. Randverdunkelung aufgenommen werden (also auch gleiche Adapterringe, gleiche Taukappe etc.). Auch soll die Kamera nicht zwischendurch geöffnet werden damit die Schmutzteilchen auf dem Sensor sich nicht verschieben.

Die Belichtungszeit für Flats ist zu niedrig, wenn sich Stuktur auf der eigentlich weißen Fläche zeigt. Die Belichtungszeit für Flats ist zu hoch, wenn die vorhandenen Abdunklungen überstrahlt werden und nicht mehr richtig sichtbar sind.

Wie macht man Flat Frames mit APT?

Bias Frames (auch Offset Frames genannt)

Was ist ein “Bias Frame”?
Ein Bias/Offset ist ein Darkframe mit Belichtungszeit Null, wobei bei vielen Kameras die minimalst mögliche Belichtungszeit verwendet werden muß. Registriert wird dann nur das Bias/Offset-Signal von Chip und Kameraelektronik. Dieses Bias/Offset-Signal ist seinerseits wiederum verrauscht.

Wofür benötigen wir Bias Frames?

Es wird häufig gesagt, mit den Bias Frames würde man das Ausleserauschen abziehen. Das ist aber Unsinn, denn ein Rauschen kann man nicht “abziehen”, weil es stochastisch ist. Das Ausleserauschen bekommt man z.B. dadurch in den Griff, dass man es klein (ein Drittel oder weniger) im Verhältnis zum Hintergrundrauschen hält. D.H. man muss “hintergrundbegrenzt” belichten.

Etwas genauer gesagt, haben wir auch hier ein Bias-Signal und eine Rauschen dieses Bias-Signals. Mit einem solchen “Bias Frame” wird der “Offset” korrigiert.

Wenn wir Darks gemacht haben, ist das Bias-Signal auch schon dort mitenthalten. Wir brauchen also kein extra Bias Frame. Wenn wir keine Darks gemacht haben sollten, müssen wir wohl aber ein separates Bias Frame machen.

Wie fertigt man Bias Frames an?
Sie wählen an Ihrer Kamera die kürzest mögliche Belichtungszeit (ob z.B. 1/4000s oder 1/8000s hängt natürlich von Ihrer Kamera ab) und nehmen eine Reihe Aufnahmen mit verschlossenem Objektiv (wie bei den Darkframes) in der Dunkelheit auf.
Wichtig bei den Bias/Offsetframes ist, dass Sie bei gleicher ISO Einstellung wie die Lightframes aufgenommen werden. Die Aussentemperatur ist dabei nicht wichtig.

Der Rat von Frank zum Thema Stacking:

Wichtig! Das Masterdark wird nicht vom Bias befreit!! Das Bias ist im Dark enthalten und wird durch den Dark-Abzug gleich mit abgezogen.
Das Bias vorher abzuziehen macht nur Sinn wenn man das Dark skalieren will.
Auch musst du nicht noch ein Bias vom Light abziehen, alles viel zu umständlich und unnütz.
Einfach das Dark vom Light abziehen und fertig. Das Bias ist nur fürs Flat wichtig!

So sieht Franks Zusammenfassung aus:

Wie werden die Aufnahmen (Frames) richtig “gestackt”?

Wie das mit der Software Deep Sky Stacker (DSS) geht, beschreibe ich im separaten Artikel über DSS.

 

Astrofotografie für Einsteiger: WebCam / Video-Kamera

dkracht

Gehört zu: Astrofotografie
Siehe auch: Astro-Kameras
Benutzt: Fotos von Google Drive

Stand: 15. Sep 2021

Die klassische WebCam für Astrofotografie

Video-Kameras sind in der Astrofotografie seit langer Zeit gebräuchlich, um z.B. Planeten zu fotografieren bzw. für “Autoguiding“.
Man nennt diese Video-Kameras auch generell “WebCam“, weil sie ihr Bild per USB-Kabel an einen Computer (Notebook) liefern.
Die Stromversorgung erfolgt über das USB-Kabel; zusätzlich ist für ein mögliches Autoguiding ein sog. ST4-Port an der VideoCam.

Die klassische WebCam ist eine Video-Kamera und wird deswegen vorrangig für Planetenfotografie eingesezt (siehe Lucky Imaging).
Für die Fotografie von Deep-Sky-Objekten (DSOs) benutzt man gerne spezielle Astrokameras, die über eine geregelte Kühlung verfügen.
Ein einfacher Einstieg in die Astrofotografie ist mit “normalen” Digitalkameras (DSLR) möglich.

So ganz klassische Kameras für Astrofotografie sind:

  • DMK 31 (CCD-Sensor, Pixelgröße 4,65 µm / 1024*768) von der Firma “The Imaging Source”
  • DMK 41  (CCD-Sensor, Pixelgröße 4,65 µm / 1280*960 )
  • ZWO ASI 120  (CMOS-Sensor Pixelgröße 3,75 µm / 1280*960 )
  • ZWO ASI 174  (CMOS-Sensor Pixelgröße 5,86 µm / 1936*1216 )

Fernrohrseitiger Anschluss meist ein C Mount – mitgeliefert wird ein Adapter C-Mount auf 1,25 Zoll Okularstutzen.

WebCams für Einsteiger in die Astrofotografie

Neuere Video-Kameras sind noch kleiner gebaut (“Salzstreuer”) und können einfach in einen Standard-Okularstutzen von 1,25 Zoll gesteckt werden.

  • AstroLumina  ALccd-QHY 5L-IIc (CMOS-Sensor, Pixelgröße 3,75 µm / 1280*960 )
  • Altair GPCAM (CMOS-Sensor, Pixelgröße 3,75 µm / 1280*960)

Als Einsteiger habe ich mich mal für die Altair GPCAM entschieden, welche einen CMOS-Sensor hat und bei der ein Objektiv (f=2,1mm) gleich mitgeliefert wird.

Beispiel 1: QHY 5L-IIc Kamera

Abbildung 1: ALccd5L-IIc Copyright Teleskop-Service (Google Drive: TS-Service_Webcam.jpg)


TS-Service Webcam ALccd5L-IIc – Copyright Teleskop Service

Beispiel 2: Altair GPCAM MT9M034M

Abbildung 2: Altair GPCAM Copyright Teleskop-Service (Google Drive: altair-gpcam-mt9m034m-explosion.jpg und altair-gpcam-1000.jpg)


Altair GPCAM Explosion
Altair GPCAM

Verwendung meiner WebCam

So eine Video-Kamera kann dann mit jeder Optik verwendet werden, die einen 1,25 Zoll Anschluss hat, beispielsweise

  • Mit eigenem 12mm Objektiv als elektronischer Sucher
  • Russentonne mit Adapter M42 auf 1,25 Zoll   –> verkauft
  • GuideScope 50   –> für AutoGuiding  =  Zukunftsmusik
  • LidlScope 70/700  –> als Spielerei – da liefert die Sony NEX-5R ein schöneres Bild  –> verkauft

Astrofotografie für Einsteiger: Vignettierungen entfernen

dkracht

Gehört zu: Astrofotografie
Siehe auch: Bildbearbeitung

Vignettierung entfernen bei meinen Astrofotos

Wenn ich mit meinem schönen klassischen Festbrennweiten-Objektiv Takumar 135mm und der Sony NEX-5R Astrofotos mache, bekomme ich eine starke Vignettierung. Das ist bei der Astrofotogafie unerwünscht.

Lösungsmöglichkeiten

Zum Entfernen einer Vignettierung kenne ich zwei Möglichkeiten: Methode “Flat-Frame” oder Methode “Fitswork Hintergrund ebenen” .

Die Lösung mit Flat-Frames

Dau erst einmal folgender Link:  https://photographingspace.com/how-to-create-dslr-and-ccd-flat-frames-for-astrophotography/

Die Lösung mit Fitswork

Nachdem ich meine Einzelbilder mit Deep Sky Stacker (DSS) gestackt habe, bearbeite ich sie standardmäßig zunächst mit Fitswork weiter.

In Fitswork mache ich einige Grundkorrekturen wie: Histogramm stretchen, groben Farbstich entfernen. Was dann bleibt ist ein Astrofoto mit mehr oder weniger Vignettierung.

Entfernen einer Vignettierung mit Fitswork

In Fitswork gehe ich auf: Menue -> Bearbeiten -> Ebenen -> Hintergrund ebnen Sterne

Damit ist die Vignettierung (für mein Auge) verschwunden.