Astrofotografie: Strichspuraufnahmen – Star Trails

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

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

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: Liste meiner Astro-Software

Gehört zu: Astronomie
Siehe auch: N.I.N.A.

Stand: 2.8.2022

Liste meiner Astro-Software

Als Einsteiger in die Astrofotografie wird mir eine Menge Software zur Unterstützung empfohlen.

Ich beginne mit einer unsortierten Liste, die ich stückweise ausarbeiten will.

Versionsverfolgung

Allerdings will ich zu der häufig benutzten Software eine Versionsverfolgung vornehmen:

Software Aktuelle Version Installierte Version Bemerkung
Stellarium 0.22.2 (2022) 0.22.2 Goto gut mit ASCOM- Montierungen
APT v4.01  (2022) v4.01 (2022) Stellarium als Planetarium, SessionCraft
SharpCap 4.0.9478 Pro (2022) 4.0.9478  Pro Polar Alignment
EQMOD 200w (2021) 200w
ASCOM Plattform 6.6 SP1 (2022) 6.6 SP1
Native Treiber ASI294 MC Pro 3.17 3.17 ???
All Sky Plate Solver 1.4 1.4.5.11 lange keine neue Version
ASTAP Version 2022.06.14 Version 2022.06.14 Platesolving mit N.I.N.A.
N.I.N.A. 10 HF3 (2020)
N.I.N.A. 2.00 (5. June 2022) 2.00 (5. June 2022) Three Point Polar Alignment

Contine reading

Astrofotografie: Einnordnen – Polar Alignment

Gehört zu: Astrofotografie, Montierung einjustieren
Siehe auch: Polar Alignment mit SharpCap Pro, Polar Alignment mit ASIair, Sigma Octantis, Autoguiding, AlignMaster, AstroTortilla, N.I.N.A., Nachführung
Benutzt: WordPress Plugin Latex, Fotos aus Google Drive

Stand: 31.12.2023

Polar Alignment – Aufgabenstellung

Eine parallaktische Montierung muss als erstes “eingenordet” (resp. “eingesüdet”) werden; d.h. die Stundenachse der Montierung muss genau parallel zur Erdachse ausgerichtet werden damit die Nachführung richtig funktioniert. Das ist dann besonders wichtig, wenn man seine Astrofotos länger belichten will (siehe: Langzeitbelichtung).

Wenn man seine Montierung nicht dauerhaft an einem Standort aufgestellt hat, sondern für jede Beobachtung das Aufstellen und die Einnordung erneut vornehmen muss (also mobil statt statonär) , kommt es schon darauf an, wie schnell, bequem und genau man die Einnordung vornehmen kann.

Wenn man das Teleskop immer am gleichen Ort z.B. auf seiner Terrasse (markiert mit Nagellack) aufstellt, ist die Polhöhe automatisch richtig und das Azimut stimmt auch fast – nur kleine Korrekturen am Azimut sind zu erwarten. In dieser Situation ist nicht einmal eine freie Sicht auf den Polarstern erforderlich…

Vorher stelle ich die Stativbeine so ein, dass sich die Auflagefläche des Polblocks schön in der Waagerechten befindet. Dazu hilft eine Wasserwaage, die ich bei abmontiertem Polkopf oben auf die Stativplatte lege. Die Länge der Stativbeine stelle ich dann so fein ein, dass  die Wasserwaage genau horizontal anzeigt. Das Stativ ist dann “im Wasser”, wie manche sagen. Nun wird ein Drehen an der Polhöhenschraube auch wirklich nur die Polhöhe verändern und nicht auch noch das Azimut.

Damit ich bei der späteren genauen Nordausrichtung auch einen guten Spielraum für die Einstellung durch die beiden Azimut-Schrauben habe, löse ich die beiden Azimut-Schrauben maximal und fixiere sie dann ganz leicht symmetrisch in der Mitteposition. Etwas Gleitmittel zwischen Stativ-Oberplatte und Polkopf-Unterseite erleichtert später die feinen Drehungen im Azimut.

Welche Auswirkungen hat eine ungenaue Polausrichtung?

Eine ungenaue Polausrichtung hat negative Auswirkungen auf die Genauigkeit der Nachführung – genauer gesagt auf die Genauigkeit der Nachführung durch die Montierung, also das Tracking.

Je nach dem, welche Art der Nachführung wir benutzen, kann eine Abweichung in der Polausrichtung unterschiedliche Effekte haben:

  • Nachführung nur durch die Montierung (“Tracking”): Deklinations-Drift und Stundenwinkel-Drift
  • Nachführung auf Fixstern(e): (z.B. Autoguiding): Bildfeldrotation

Formel für die Deklinationsdrift

Wir nehmen mal eine Abweichung der Stundenachse vom Pol von \(\Delta\phi\) [in Bogensekunden] an, wobei wir und die Kippung der Stundenachse genau nach Süden vorstellen; d.h. wir nehmen eine Azimut-Abweichung von Null an.

Abbildung 1: Deklinationsdrift wegen Abweichung in Polhöhe nach oben (Github: PolarAlignment-01.svg)

Ein fiktiver Fixstern genau auf dem Himmelsäqutor würde sich pro Zeitsekunde um 15 Bogensekunden auf dem Himmelsäquator weiter bewegen.

\( \Large\frac{360 \cdot 60 \cdot 60^{\prime\prime}}{24 \cdot 60 \cdot 60s} \normalsize= 15^{\prime\prime}/s\\\)

Die Montierung bewegt das Teleskop (idealerweise) mit genau der gleich Geschwindigkeit, also 15″ pro Sekunde auf einem um den kleinen Winkel  \(\Delta\phi\) gegen den Himmelsäquator geneigten Tracking-Großkreis. Dieser Tracking-Großkreis schneidet den Himmelsäquator im Osten (absteigend) und im Westen (aufsteigend).

Nun annehmen wir an, dass der Fixstern zur Zeit Null sich genau auf dem Schnittpunkt dieser beiden Großkreise im Westen befindet, dann wird er eine Sekunde später ein kleines Stück von dem Tracking-Großkreis nach unten abgewandert sein. Dieses kleine Bogenstück ist offenbar:

\( 15″ \sin{\Delta\phi} \)  [in Bogensekunden]

Das ist also das Driftstück in einer Sekunde. Ersetzen wir den Sinus noch durch den Winkel im Bogenmaß erhalten wir die Mean Declination Driftrate als:

\( MDR = 15 \cdot \Delta\phi [Radians]   \)   [in Bogensekunden pro Sekunde]

Das Bogenmass (Radians) umgerechnet in Bogensekunden ergibt:

\( MDR =  15\cdot\Large\frac{ 2 \pi}{360 \cdot 60 \cdot 60} \normalsize\cdot \Delta\phi [^{\prime\prime}]\)   [in Bogensekunden pro Sekunde]

\( MDR = \Large \frac{2 \pi}{ 24 \cdot 60 \cdot 60} \normalsize\cdot \Delta\phi [^{\prime\prime}]\)   [in Bogensekunden pro Sekunde]

Die Drift können wir uns per Minute besser vorstellen (z.B. für die Belichtungszeit). Damit hätten wir:

\( MDR = \Large \frac{2 \pi}{ 24 \cdot 60 } \normalsize\cdot \Delta\phi [^{\prime\prime}]\)   [in Bogensekunden pro Minute]

\( MDR = 0,004363 \cdot \Delta\phi [^{\prime\prime}]\)   [in Bogensekunden pro Minute]

Den Polhöhenfehler Δφ messen wir (z.B. mit N.I.N.A.) gerne in Bogenminuten. Damit hätten wir:

\( MDR = 0,26178 \cdot \Delta\phi [^{\prime}]\)   [in Bogensekunden pro Minute]

Beispiele für die Deklinationsdrift

Bei  Δφ = 1′  ergibt sich z.B. MDR  = 0,262″/min

Die maximale Driftrate (also bei Deklination = 0 und einem Stundenwinkel von 90° oder 270°) ist also je nach Alignment Error:

Tabelle 1: Maximale Driftrate

Alignment Error [‘] Driftrate [“/min]
1 0,262
2 0,524
3 0,785
4 1,047
5 1,309
6 1,571
7 1,833
8 2,094
9 2,356
10 2,618
30 7,853

Links

Um die gesammte Driftrate zu ermitteln, benötigt man noch die Drift im Stundenwinkel.

Dazu gibt Frank Barrett in http://celestialwonders.com/articles/polaralignment/schöne Zeichnungen und die Formeln zur Berechnung.

Der canburytech Formalismus von Edward Simonson berechnet die MDR = Maximale Driftrate in Deklination pro Sekunde (Maximum Declination Drift Rate per second) genau so und berücksichtigt zusätzlich noch die Refraktion.

Die Formeln findet man bei:

Messen der Auswirkungen einer ungenauen Polausrichtung

Wenn ich, wie auch immer, eine Polausrichtung vorgenommen habe, kann ich ganz einfach überprüfen, wie gut meine Nachführung damit funktioniert: Ich starte die kostenlose Software PHD2 Guiding und benutze dort den “Guiding Assistant”….

Abbildung 2: PHD2 Guiding Nachführassistent (Google Drive: PHD2_GuidingAssistant-01.jpg)

Der Guiding Assistant schaltet das Guiding durch PHD2 ab und verfolgt einfach, was die Nachführung der Montierung (das sog. Tracking) eigentlich macht.

Bevor ich den Guiding Assistant starte, habe ich eine gute Polausrichtung gemacht und per Goto (grob ohne Alignment) ungefähr auf Apheratz (alpha And) positioniert. Dort habe ich PHD2 Guiding gestartet mit Star Selection und Calibration. Danach lasse ich den Guiding Assistant laufen.

Im obigen Beispiel zeigt die rote Kurve, die Abweichung des Trackings in Deklination an. Da haben wir also einen leichten gleichmäßigen Abwärtstrend. Dieser Deklinations-Drift beträgt etwa 0,6 Bogensekunden pro Minute. Das kommt wohl durch einen kleinen Fehler in der Polausrichtung.

Die blaue Kurve zeigt die Abweichungen des Trackings im Stundenwinkel an, wo wir also die Auswirkungen des periodischen Scheckenfehlers vermuten könnten. Aber in unserem obigen Beispiel sieht diese blaue Kurve ja ziehmlich schrecklich aus – die Ursachen wären zu ermitteln und. ggf. zu beseitigen. Möglicherweise kann ein Umbau meiner Montierung HEQ5 Pro auf den vielgelobten Riemenantrieb (Rowan Belt Modification) helfen…

Die Auswirkungen der ungenauen Polausrichtung, also Tracking-Abweichungen in Deklination und im Stundenwinkel, können wir “brutal” eliminieren, in dem wir das Autoguiding durch PHD2 wieder anschalten…

Polar Alignment – Welche Genauigkeit ist erforderlich?

Je nachdem, was man eigentlich mit Montierung und Teleskop machen will, ist die erforderliche Genauigkeit beim Polar Alignment ganz unterschiedlich.

Für das “Imaging”, also die Astrofotografie, möchte man ja vermeiden, das die Sterne zu Strichen werden. Da kommte es also auf das Auflösungsvermögen des Teleskops, die Brennweite und die Pixelgröße der Kamera an. Zusätzlich wäre auch noch die Luftunruhe (“Seeing”) zu bedenken. Als Daumenregel sollte die Belichtungszeit einen Drift von maximal ca. 1″ ergeben.

Auf der nördlichen Hemisphäre benutzt man ja gerne den Polarstern (Alpha UMi), um auf den Himmelpol auszurichten. Der Polarstern steht heute (2019) ca. 39 Bogenminuten vom Himmelspol entfernt. Durch die Präzesssion der Erdachse läuft der Himmelspol in 25800 Jahren in einem Radius von 23 Grad um den Pol der Ekliptik. Diese Bewegung macht also 20 Bogensekunden pro Jahr aus.

Bezüglich der erforderlichen Genauigkeit der Polausrichtung kann man unterscheiden:

  • Visuelle Beobachtungen: da mögen 30 Bogenminuten reichen
  • Unguided Imaging: da muss die Genauigkeit sehr hoch sein (z.B. 4 Bogenminuten, wenn man 2 Minuten belichten will und die Drift max. 2 Bogensekunden sein darf)
  • Guided Imaging: da kann die Genauigkeit kleiner sein (weil das Autoguiding fast alle Fehler kompensiert, aber: Bildfeldrotation)

Tabelle 2: Erforderliche Genauigkeit

Montierung Nachführung Folge Beobachtung Genauigkeit
Äquatorial R.A. Tracking Dec. Shift Visuell 30′
Äquatorial R.A. Tracking Dec. Shift Imaging 4′
Äquatorial Guiding Field Rotation Imaging kleinere Genauigkeit

Quelle 1: https://stargazerslounge.com/topic/217079-how-accurate-do-you-polar-align/

When guiding, as Mark says, in some areas of the sky (close to polaris), I find that polar alignment is much less critical. There is an equation which might be interesting for you. It indicates the accuracy required, depending on where you are looking in the sky:

E = (45000 x S x cosD) / (T x F x A)

\(  \Large E = \frac{45000 \cdot D \cdot \cos{(D)}}{T \cdot F \cdot A}  \)

Where :

  • E is the maximum allowable polar misalignment in arcseconds
  • S is the worst case length of star trails (in microns)
  • D is the declination of the target in degrees
  • T is the exposure time in minutes
  • F is the focal length in mm
  • A is the angle between the guide star and the target in degrees

Quelle 2:  Frank Barret

…the equation comes from a paper by Frank Barret: http://celestialwonders.com/articles/polaralignment/PolarAlignmentAccuracy.pdf.

Methoden zur Polausrichtung

Generell setzten wir hier eine parallaktische Montierung voraus.

In jedem Falle ist es hilfreich, zunächt die Monierung gut in die Waagerechte zu bringen (s.o.).
Je nach der erforderlichen Genauigkeit, kann man verschiedene Methoden zur Polausrichtung (Einnorden/Einsüden) einsetzen; wobei unterschiedliche Voraussetzungen gegeben sein müssen und unterschiedliche Hilfsmittel eingesetzt werden.

  • Grobe Ausrichtung mit Kompass und geografischer Breite
  • Ausrichtung nach den Himmelspolen (z.B. mit einem Polfernrohr)
  • Ausrichtung mit “Star Offset” (z.B. Three Point Polar Alignment mit N.I.N.A.)
  • Scheinern

Methode “Geografisch”

Die Polhöhe meiner parallaktischen Motierung muss auf die geografische Breite des Beobachtungsortes eingestellt werden. Wenn die Montierung dafür keine guten Skalen hat, ist z.B. ein elektronischer Neigungsmesser hilfreich.

Für die genaue Ausrichtung nach Norden (bzw. Süden) kann man einen Kompass benutzen.

Diese “geografische” Methode kann man schon am Tage verwenden und benötigt keine besonderen Hilfsmittel evtl. einen Neigungsmesser und einen Kompass z.B. ein SmartPhone. Dieser Methode ist im Allgemeinen relativ ungenau.

Methode “Himmelspol”

Wenn die Polausrichtung genauer werden soll, verwendet man meist die Methode, den Himmelspol genau zu identifizieren und die Stundenachse der Montierung darauf auszurichten. Dazu ermittelt man die genaue Position des Himmelspols aus bekannten Sternen in der Umgebung des Himmelspols. Dazu muss die Sicht auf den Himmelspol frei sein und die Position der benutzen Sterne relativ zum (unsichtbaren) Himmelpol irgendwie ermittelt werden.

  • Polfernrohr mit Smartphone-App (z.B. PolarFinder) zur Ermittlung der Position
  • Polfernrohr mit Kochab-Methode (Hartwig Lüthen) zu Ermittlung der Position
  • QHY PoleMaster mit Drehen der Stundenachse und Mustererkennung zur Ermittlung der Posotion
  • SharpCap Pro mit Platesolving zur Ermittlung der Position

Diese Methoden sind für parallaktische Montierungen ohne Goto-Funktion anwendbar: entweder mit Polfernrohr oder mit zusätzlicher Astro-Kamera (QHY Polemaster, SharpCap Pro). Freie Sicht auf den Himmelspol ist erforderlich. Die Genauigkeit der Polausrichtung kann gute Werte erreichen.

Methode “Star Offset”

Aus den Abweichungen einer Sternposition durch ungenaue Polausrichtung (genannt Star Offset) kann man die erforderlichen Korrekturen in Azimut und Höhe der Stundenachse ausrechnen und so zu einer Einnordung ohne Sicht auf den Himmelspol kommen.

Dies wird Software-mäßig unterstützt beispielsweise durch:

Diese Methode benutzt zwei Sterne, deren äquatorialen Koordinaten bekannt sind (bzw. durch Platesolving ermittelt werden). Die Differenzen in Rektaszension und Deklination sind damit gegeben. Die Montierung kann mit diesem Wissen von Sternposition 1 zu Sternposition 2 schwenken (per Goto). Ein Goto-Alignment ist dazu nicht erforderlich, da die Differenzen benutzt werden. Ein Positionsfehler bei Sternposition 2 (“Star Offset” genannt) ist damit allein auf eine ungenaue Polausrichtung zurückzuführen. Der Fehler in der Polausrichtung lässt sich durch Umrechnung vom äquatorialen Koordinatensystem ins azimutale Koordinatensystem leicht berechnen.

Die erforderliche Korrektur durch manuelles Drehen an den Polhöhenschrauben und den Azimutschrauben soll das “Star Offset” (s.o.) auf Null bringen. Ggf. sind diese manuellen Korrekturen widerholt durchzuführen.

Link: https://www.semanticscholar.org/paper/Star-Offset-Positioning-for-Polar-Axis-Alignment-Barrett/0451b854e6a1ac924cd8176ccd7545553e652f59

Diese Methode ist für parallaktische Montierungen mit Goto-Funktion anwendbar. Man benötigt keine zusätzliche Kamera und auch keine freie Sicht auf den Himmelpol. Die Genauigkeit ist hervorragend. Software-Unterstüzung dieser Methode setzt typischerweise ASCOM zur Teleskop-Steuerung (Goto) voraus.

https://www.semanticscholar.org/paper/Star-Offset-Positioning-for-Polar-Axis-Alignment-Barrett/0451b854e6a1ac924cd8176ccd7545553e652f59

Methode “Scheinern”

Die klassische (=alte) Methode – zeitaufwendig aber sehr genau…

Man benötigt zwar keine freie Sicht auf den Himmelspol, aber freie Sicht auf den Himmelsäquator im Süden und im Westen oder Osten.

Polar Alignment – Welche Geräte setzen wir zum Polar Alignment ein?

Angenommen, wir haben eine parallaktische Montierung, die wir Einnorden wollen, so können wir unterschiedliche Hilfsmittel für das Einnorden einsetzen:

Fernrohr  (Optik) und Kamera/Okular

  • Das zu unserer Montierung gehörige Polfernrohr
  • Spezielle kleine Kamera (z.B. QHY PoleMaster)  & Spezielle Windows-Software & Windows-Computer
  • Guiding Scope & Spezielle Windows-Software (z.B. SharpCap)  & Windows-Computer
  • Das “normale” Teleskop mit der “normalen” Kamera
  • ASIair Computer

Software

  • Spezielle Windows-Software nur für diesen Zweck z.B. QHY PoleMaster-Software,
  • Windows-Software, die wir sowieso schon haben z.B. SharpCap-Software, N.I.N.A.-Software
  • PemPRO

Computer

  • ohne zusätzlichen Computer
  • mit Windows-Computer
  • mit propietären Computer (Rasbery?) z.B. ASIAir
  • mit Android-Tablet
  • mit iPad

Tabelle 3: Methoden zum Polar Alignment

Lösung zum Polar Alignment Optik Bildgebung Montage Software / Methode Computer ca. Preis Einsetzbar auf Montierungen
Polsucher Polsucher Polsucher keine kostenlose App (Android,…)

oder “Kochab-Methode”

Vorhandenes Smartphone keiner Optron SmartEQ Pro

HEQ5 Pro

Star Adventurer Mini

QHY PoleMaster Extra Objektiv Extra Kamera Montagefuß für die jeweilige Monierung Spezial-Software Windows-Computer 400,– iOptron SmartEQ Pro

HEQ5 Pro

Star Adventurer Mini

SharpCap Vorhandenes Guiding Scope Vorhandene Guiding-Kamera Sucherfuß für die Star Adventurer Mini SharpCap Pro Windows-Computer 40,– HEQ5 Pro

Star Adventurer Mini

N.I.N.A. Vorhandenes Teleskop Vorhandene Astro-Kamera ohne N.I.N.A. mit Plugin Windows-Computer 0,– HEQ5 Pro,

Skywatcher AZ GTi

ASIair Vorhandenes Guiding Scope Extra ASI-Kamera keine Spezial-Software Spezieller ASIair-Computer 400,–

Meinen QHY PoleMaster habe ich im Januar 2020 gebraucht verkauft. Ich benutze jetzt SharpCap Pro mit meinem vorhandenen GuidingScope. Nach meinem letzten Besuch in Namibia benutze ich N.I.N.A. für das Polar Alignment.

Polar Alignment – Lösungsmöglichkeiten

Für das Einnorden (Einsüden) gibt es verschiedene Methoden. Dazu gehören:

Polar Alignment mit N.I.N.A. auf einem Windows-Computer

Für die Astrofotografie bin ich sowieso von APT auf N.I.N.A. gewechselt. Das ist komplett kostenlos und seit Version 2.00 gibt es das geniale Plugin “Three Point Polar Alignment”.

Einzelheiten hierzu habe ich in diesem separaten Artikel beschrieben.

Polar Alignment mit SharpCap Pro auf einem Windows-Computer

Die Software SharpCap Pro, die gerne zum Fotografieren mit Astro-Kameras verwendet wird, hat seit 2019 (kostenpflichtige Pro-Version 3.1) auch eine Funktion “Polar Alignment” die das vorhandene Guiding-Fernrohr verwendet und damit Platesolving macht. Ich habe mir mal die kostenpflichtige Version “Pro” geleistet, um diese neue Funktion auszuprobieren.

Einzelheiten hierzu habe ich in diesem separaten Artikel beschrieben.

Polar Alignment mit dem QHY PoleMaster auf einem Windows-Computer

Der QHY PoleMaster ist 2016 neu auf den Markt gekommen und ermöglicht sehr einfaches und sehr schnelles Einnorden, kostet allerdings so um die 325,– Euro.
QHY Polemaster besteht aus Hardware (eine kleine Mono-Kamera mit Objektiv) und spezieller Software für den Windows-Computer zum leichten Einnorden.

Zum QHY PoleMaster habe ich einen eigenen Artikel geschrieben.

Polar Alignment mit der Software “AlignMaster” auf einem Windows-Computer

Zur Software “AlignMaster” habe ich einen eigenen Artikel geschrieben.

AlignMaster ist eine Windows-Software, die mit Hilfe eines 2-Star-Alignments die Polauswichtung für ASCOM-Menuteirungen und LX200-kompatible erleichtet.

Polar Alignment mit DLSR Logger

Mit der Software DLSR Logger kann ohne freie Sicht auf den Himmelspol (Polaris) einfach anhand von mehreren Fotos auf eine sichtbare Himmelsgegend ein Polar Alignment vornehmen.

Ich habe dazu einen eigenen Artikel geschrieben.

Polar Alignment mit dem Polfernrohr auf iOptron SmartEQ Pro

Das ist im Handbuch der iOptron SmartEQ Pro beschrieben.

Polar Alignment mit dem Polfernrohr auf iOptron SkyTracker

Das ist im Handbuch des iOptron SkyTracker beschrieben.

Polar Alignment mit der Handbox der SmartEQ Pro

Die Handbox der SmartEQ Pro bietet eine Methode zur Einnordung, die ohne Sicht auf den Polarstern funktioniert (ähnlich der Software AlignMaster).

Mit der Handbox-Funktion “Polar Align” kann man ein Alignment machen, auch wenn der Polarstern nicht zu sehen ist…..

Polar Alignment mit “Scheinern” engl. “Drift Align”

Eine von Julius Scheiner beschriebene Methode, die in der Praxis ziemlich zeitintensiv ist.

Es gibt zahlreiche Software, die auf Basis der Scheiner-Formeln das Alignment schneller ermöglicht….

Z.B. EQalign:  http://eqalign.net/e_eqalign.html

 

Astrofotografie: Uranus

Gehört zu: Das Sonnensystem
Benutzt: Fotos aus Google Drive

Stand: 15.11.2019

Mein Wunsch: Der Uranus

Als Amateurastronom ohne Teleskop möchte ich auch einmal den Planeten Uranus fotografisch nachweisen.

Ein erstes Foto vom Uranus

Am 11.10.2015 um 20:21 UT konnte ich den Uranus in Handeloh ablichten. Kamera Sony NEX-5R mit Olympus G.ZUIKO f=50mm bei ISO 1600 und 30 sec Belichtungszeit (Nachführung: Skytracker ???, Blende ???) –

Ein Hubschrauber sauste durch das Bild.

Abbildung 1: Foto von Uranus mit Hubschrauber (Google Drive:  DK_20151011_Uranus_beschriftet.jpg)


Foto Uranus mit Hubschrauber 2015

Die Koordinaten des Bildmittelpunkts sind: 00h 51m 32s, +03° 45′ 27″ (J2000)
Der Uranus steht bei: 01h 08m 38s, +06° 34′ 17″ (J2000)
Kamerawinkel 160°

Ich müsste dann ein zweites Bild mit dem gleichen Bildausschnitt machen…

Ein zweites Foto vom Uranus

Im Dezember 2016 konnte ich mit dem Remote-Teleskop T13 (Takahashi Sky90, 90/417mm, FoV 97′ x 73′) in Siding Spring den Uranus drei Mal (20.12.2016 22:00, 21.12.2016 21:30, 22.12.2016 21:37) ablichten:

Abbildung 2: Foto von Uranus mit dem Remote-Teleskop T13 in Siding Spring (Google Drive: T13-dkracht-Uranus-20161220-20161222.jpg)


Uranus von Siding Spring, NSW

Links zum Uranus

Wiener Arbeitsgemeinschaft für Astronomie: http://www.waa.at/apo/uranus-neptun/main.html

Sichtbarkeit des Uranus

http://www.calsky.com  Planeten -> Uranus -> Sichbarkeitsgraph

Sichtbarkeitsdiagramm des Uranus  ausgeschnitten aus (Copyright): http://www.waa.at/apo/uranus-neptun/main.html

Abbildung 3: Sichtbarkeitsdiagramm des Uranus – Copyright WAA (Google Drive: Uranus2010-2018.jpg)


Uranus Sichtbarkeit 2010-2018 (Copyright WAA)

Astrofotografie: Sternhaufen

Gehört zu: Welche Objekte
Siehe auch: Galaxien, Nebel, Kugelsternhaufen
Benutzt: Fotos aus Google Drive

Stand: 17.07.2024

Warum Sternhaufen?

Als Astro-Anfänger im lichtverschmutzen Eimsbüttel möchte ich mit meiner Ausrüstung Astrofotos von Objekten machen, die trotzdem Eindruck schinden (zumindest bei mir selbst). Als ich mich fragte, welche Objekte ich aus der lichtverschmutzten Großstadt Hamburg heraus mit meinen bescheidenen Mitteln fotografieren könnte, blieb eines als gut möglich übrig: Sterne  (also keine Nebel, keine Galaxien).

Als für mich lohnenswerte Beobachtungsobjekte kommen also schöne Sternhaufen und Doppelsterne infrage. Sternhaufen kann ich mit der Digitalkamera (kürzere Brennweiten) gut fotografieren; Doppelsterne werden meist erst im Teleskop mit längerer Brennweite gut getrennt.

Einige “Experten” empfahlen auch den Einsatz von Filtern gegen die Lichtverschmutzung, was sich bisher als kaum erfolgreich herausstellte.

Liste von für meine Ausrüstung interessanten Offenen Sternhaufen

Meine Kriterien: Größer als 10′ und heller als 8,0 mag

Lfd.Nr. Kurzbezeichnung Ausdehnung Helligkeit Sternbild Erläuterungen Sichtbarkeit auf meiner Terrasse
 M39  32′  4,6 mag  Cyg  Aug.
 NGC 457  20′   6,4 mag  Cassiopea  ET- oder Eulen-    Haufen  Aug.-März
 NGC 7789  16′  6,7 mag  Cassiopea  Herschels Spiralhaufen  Aug.-Jan.
 NGC 663  15′  7,1 mag  Cassiopea  Aug.-Feb.
 NGC869 & NGC884  30′ / 30′  5,3 / 6,1 mag  Perseus  Chi und h im Perseus, auch Caldwell 14  Aug.-Feb.
 M34  35′  5,5 mag  Perseus   unscheinbar  Sep.-Nov.
 NGC 1502  20′  6,9 mag Camelopadalis  Kemble’s Cascade läuft durch NGC1502  Sep.-Mai
 Mel 20  180′  1,2 mag  Perseus Alpha Persei und Umgebung  Sep.-Nov.
 M45  110′  1,6 mag  Taurus  Plejaden, Siebengestirn, Six Sisters  Okt.-Nov.
C 41 330′ 0,5 mag  Taurus  Hyaden – Sternbild Stier  Okt.
 M35  28′  5,3 mag  Gemini  großer, heller, weit versprengter Haufen Lassell’s Delight
Herrlicher offener Sternhaufen bei Eta Geminorum
 Nov.
 M36  12′  6,0 mag Auriga  Nov-Apr
 M37  24′  5,6 mag Auriga  Hellster Haufen im Auriga  Nov.-Dez.
 M38  21′  7,4 mag Auriga  Nov-Apr
 NGC 2244  24′  4,8 mag  Mon  Offener Sternhaufen im Rosetten-Nebel  Ende Nov. (knapp)
 NGC 2264  10′ x 7′  3,9 mag  Mon  Der Weihnachtsbaum-Sternhaufen  Ende Nov. (knapp)
 M44  95′  3,1 mag  Cancer  Praesepe, Krippe, Bienenstock – zweithellster offener Sternhaufen  Dez.-Jan.
 M67  30′  6,9 mag  Cancer  Ende Jan. – Anfang Feb.
 Coma Berenice  Com  ist ein komplettes Sternbild  Feb.-März
 Mel 111  270′  1,8 mag  Com  Coma Berenices  Feb.-März
 NGC 1528  18′  6,4 mag  Perseus m&m Doppelhaufen  Feb.-März
 M6  33′  4,2 mag Skorpion   Dekl=-32° Schmetterlingshaufen nie
 M7  80′  3,3 mag  Skorpion   Dekl=-34°, der dritthellste Fleck der ganzen Milchstraße nie
 M11  14′  5,8 mag  Scutum   Dekl=-6°, Wildentenhaufen nie
 M18  10′  7,1 mag  Sgr  Dekl.=-17° nie
 M23  27′  5,5 mag  Sgr  Dekl.=-19° nie
 M25  32′  4,6 mag  Sgr  Dekl.=-19° nie
 M41  38′  4,5 mag  CMa  Unterhalb von Sirius
Dekl.=-21°
nie
 M46  27′  6,1 mag  Pup  Dekl=-15°  nie
 M47  30′  4,4 mag  Pup  Dekl.=-14°  nie
 M48  54′  5,8 mag  Hydra  Dekl.=-6°  nie
 M50  16′  5,9 mag  Mon  Dekl.=-8°  nie
 NGC 2232  45′  4,2 mag  Mon  Dekl.=-5°  nie
 IC 4756  40′  4,6 mag  Serpens  Graff’s Cluster
Dekl.=5°
 nie

Kugelsternhaufen

Dazu habe ich einen separaten Blog-Artikel geschrieben.

Meine Fotos von Offenen Sternhaufen

26.9.2015 Die Plejaden M45

Ich hatte gerade ein schönes altes Objektiv Takumar 1:3,5/135 mit M42-Gewinde bekommen. Das musste ich sofort mit meiner Kamera Sony NEX-5R ausprobieren.

Abbildung 1: Die Plejaden (Google Drive: DK_20150926_Plejaden2_beschriftet.jpg)


Foto: Plejaden (M45)

Astrofotografie: Beobachtung des Planeten Venus

Gehört zu: Das Sonnensystem
Siehe auch: LaTeX mit WordPress
Benutzt:  Fotos von Google Drive

Stand: 15.09.2021

Beobachtung des Planeten Venus

Was bestimmt die Sichtbarkeit der Venus?

Venus ist ein innerer Planet, wie der Merkur; d.h. sie ist von der Erde gesehen immer “irgendwie” in Sonnennähe – jedenfalls kommt sie nie in Opposition. Die scheinbare Winkelentfernung von der Sonne nennt man die Elongation. Die maximale Elongation beträgt bei der Venus 47 Grad (Merkur 28 Grad).

Damit ist die Venus häufig ganz problemlos zu beobachten: als hell glänzender Abendstern bzw. Morgenstern.

Die siderische Umlaufzeit der Venus um die Sonne (siehe: Sonnensystem) beträgt 224,7 Tage. Als “siderisch” bezeichnet man die Umlaufzeit gemessen relativ zu den Sternen im weitentfernten Hintergrund. Wenn man unseren eigenen Standort, die Erde, als Bezugspunkt nimmt, spricht man von der “synodischen” Umlaufzeit. Das wäre beispielsweise die Zeitspanne von einer unteren Konjunktion der Venus zur nächsten. Diese synodische Umlaufzeit beträgt bei der Venus 583,93 Tage. Das kann man leicht über diese Formel berechnen:

\( \Large T_{syn} = \frac{T_{sid} \cdot 365,25}{365,25 – T_{sid}}  \)

Die alten Mayas hatten bereits Venus-Tafeln, die diese Periode von 584 Tagen benutzten.

Meine Fotos von der Venus

Fotos eines einzelnen Sterns sind meist nicht wirklich eindrucksvoll. Eine besondere Sternen-Konstellation, zusätzliche Horizontobjekte bzw. Landschaft oder gar Zeitreihen könne so ein Foto eindrucksvoller machen.

Venus mit Merkur am 17.3.2018 in Handeloh

Von der Sternwarte in Handeloh wollte ich mal den seltenen Merkur ablichten. da hat sich doch die Venus mit in die Fotos hineingemogelt.

Dies ist ein Komposit (Software StarStaX) aus 10 Einzelaufnahmen, die ich am frühen Abendstunden des 17.3.2018 in Handeloh machen konnte. Es zeigt die untergehenden Planeten Merkur (oben, dunkler) und Venus (unten, heller).

Abbildung 1: Venus und Merkur am Abendhimmel in Handeloh (Google Drive: DK_20180317_01967-01977_StarStaX_beschriftet.jpg)


Venus und Merkur in Handeloh im Untergang

Venus am 16.2.2014 in Südafrika

Anlässlich unserer Tour in Südafrika wollten wir am 16.2.2014 ganz früh eine Ballonfahrt in Pilanesberg machen. Der Startplatz lag am Lake Mankwe von wo aus ich um 03:17 UT einen schönen Schnappschuss von unserem Morgenstern machen konnte.

Standort Lake Mankwe:

Schnappschuss mit Sony NEX-5R Zoom-Objektiv f=18 mm, ISO 3200, f/3.5, Belichtungszeiten 1/8 sec

Abbildung 2: Venus in Südafrika (Google Drive: DK_20140216_Venus_00467.jpg)


Venus als Morgenstern über Lake Mankwe, South Africa

Venus am 25.3.2012 in Hamburg

Am 25.3.2012 Abends um 19:13 UT habe ich einen schnellen Schnappschuss von Mond, Jupiter (links neben dem Mond) und Venus (oben im Bild) gemacht.

Schnappschuss mit Panasonic Lumix DMC-FZ28 Zoom-Objektiv f=11,9mm, ISO 100, f/3.4, Belichtungszeiten 15 sec

Abbildung 3: Venus, Jupiter und Mond von Hamburg-Eimsbüttel (Google Drive: DK_201203256_Venus_Mond.jpg)


Venus und Jupiter beim Mond in Eimsbüttel

Links zum Thema Venus

http://www.waa.at/hotspots/planeten/venus-201703-201712-mo/index.html

http://news.astronomie.info/sky201610/planeten.html

http://www.CalSky.com > Planeten > Venus > Sichtbarkeitsgraphen

Venussichtbarkeit im Jahre 2017

Im Jahre 2017 gibt es eine gute Abendsichtbarkeit von ca. 1.1.2017 bis 1.3.2017

Größte östliche Elongation am 12.1.2017, größter Glanz am 17.2.2017 mit -4,9 mag. (Am 3.6.2017 ist dann die größte westliche Elongation, also Morgensichtbarkeit.)

Bild entnommen aus (Copyright): http://www.waa.at/hotspots/planeten/venus-201703-201712-mo/index.html

Abbildung 4: Abendsichtbarkeit der Venus in 2017 (Copyright WAA) (Google Drive: Venus-ab-201609-201703.jpg)


Venus Sichtbarkeit 2016 (Copyright WAA)

Am 1.2.2017 erreicht die Venus bei Ende der bürgerlichen Dämmerung eine Höhe von ca. 30 Grad.

Astrofotografie: Merkur

Gehört zu: Das Sonnensystem
Siehe auch: Venus
Benutzt: Fotos aus Google Drive

Stand: 04.02.2021

Was bestimmt die Sichtbarkeit des Merkur?

Ich hatte in meinem bisherigen Leben noch nie den Planeten Merkur gesehen.

Da ging es mir wohl wie Kopernikus, der der Legende nach eben dies auf seinem Sterbebett beklagt haben soll.

Nun ist der Merkur ein innerer Planet, wie die Venus; d.h. er ist von der Erde gesehen immer “irgendwie” in Sonnennähe – jedenfalls kommt er nie in Opposition. Die scheinbare Winkelentfernung von der Sonne nennt man die Elongation. Die maximale Elongation beträgt beim Merkur 28 Grad und bei der Venus 47 Grad.

Damit ist die Venus häufig ganz problemlos zu beobachten (als hell glänzender Abendstern bzw. Morgenstern), beim Merkur aber ist eine Beobachtung sehr schwierig.

Um den Merkur gut beobachten zu können, sollten wir die Steilheit der Ekliptik in Bezug auf den Horizont berücksichtigen (analog der Sichtbarkeit des Zodiakallichts). Andere Einflussfaktoren für die Sichtbarkeit sind die Exzentrizität und die Neigung der Merkurbahn…

Für unsere Breiten gilt: Steile Ekliptik am Abend im Frühling – Steile Ekliptik am Morgen im Herbst.

Meine Beobachtungen des Merkur

Fotos eines einzelnen Sterns sind meist nicht wirklich eindrucksvoll. Eine besondere Sternen-Konstellation, zusätzliche Horizontobjekte bzw. Landschaft oder gar Zeitreihen könne so ein Foto eindrucksvoller machen.

Merkur am 8.6.2013

Am 8.6.2013 habe ich meinen ersten Versuch gemacht, den Merkur zu fotografieren, wobei die Panasonic Lumix DMC-FZ28 zum Einsatz kam. Das Ergebnis war unbefriedigend. Die meisten Fotos waren extrem überbelichtet, weil ich manuelle Einstellungen vorgenommen hatte. In der Dämmerung sollte man sich besser auf die Belichtungsautomatik verlassen.

Merkur am 2.2.2014

Am 2.2.2014 konnte ich abends den Merkur vom Niendorfer Gehege aus  erneut fotografieren.

Standort Niendorfer Gehege:

Ende der bürgerlichen Dämmerung 16:41 UT

Max-Bild mit StarStaX aus 7 Aufnahmen von 16:50 bis 16:59 UT mit Sony-NEX-5R Kit-Objektiv f=50mm, ISO 200, f/5.6, Belichtungszeiten 0,5 bis 1,0 sec (Höhe 8° – 7°)

Abbildung 1: Merkur abends im Niedorfer Gehege (Google Drive: DK_20140202_Merkur_0151-0157_4.jpg)


Merkur am Abend im Niedorfer Gehege

Merkur am 15. Mai 2014

Auch am 15.5.2014 konnte ich abends den Merkur beim Untergang fotografieren.

Merkur-Transit am 9. Mai 2016

Am 9.5.2016 hatten wir einen schönen Merkur-Transit vor der Sonnenscheibe. Dies Ereignis konne ich gut visuell zusammen mit Oliver vom UKE aus beobachten…

Ich selber konnte zwar sehr schön das dunkle Scheibchen des Merkurs auf der hellen Sonnenscheibe beobachten, aber leider habe ich damals keine eigenen Fotos davon gemacht.

Merkur am 17. März 2018 in Handeloh

Dies ist ein Komposit aus 10 Einzelaufnahmen, die ich am frühen Abendstunden des 17.3.2018 in Handeloh machen konnte. Es zeigt die untergehenden Planeten Merkur (oben, dunkler) und Venus (unten, heller).

Abbildung 2: Merkur und Venus in Handeloh (Google Drive: DK_20180317_01967-01977_StarStaX_beschriftet.jpg)


Merkur und Venus in Handeloh

 

Merkur-Transit am 11. November 2019

Ich hatte mich mit einer Barlowlinse ausgerüstet, um das Ereignis zu fotografieren. Leider hat das Wetter nicht mitgespielt.

Der Durchmesser des Merkurscheibchens wird knapp 10 Bogensekunden betragen, 12,5 Pixel auf dem Sensor meiner Kamera ASI294MC Pro ausmachen würde.

Links zum Thema Merkur

http://www.waa.at/hotspots/planeten/merkur/merkur2017.html

http://www.CalSky.com > Planeten > Merkur > Sichtbarkeitsgraphen

Merkursichtbarkeit im Jahre 2017

Im Jahre 2017 gibt es nur eine gute Abendsichtbarkeit. Das ist ca. vom 20.3. bis 4.4.2017

Die beste Morgensichtbarkeit bei uns in 2017 ist ca. vom 9.9. bis 24.9.2017

Bild entnommen aus (Copyright WAA): http://www.waa.at/hotspots/planeten/merkur/merkur2017.html

Abbildung 3: Merkur Sichbarkeit 2017 – Copyright WAA  (Google Drive: merkur-abend-20170314-20170413.jpg)


Merkur beim Ende der bürgerlichen Dämmerung. Die maximale Höhe des Merkur ist dann 11 bis 12 Grad.

Merkur beim Ende der bürgerlichen Dämmerung. Die maximale Höhe des Merkur ist dann 11 bis 12 Grad.

Astrofotografie: Die Grosse Magellansche Wolke – GMW – LMC

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