ASIAIR

Astronomie: ASIAIR Kalibrieren und Stacken

dkracht

Gehört zu: ASIAIR Plus
Siehe auch: Meine Beobachtungsobjekte, Fokussieren der ASIAIR, Fotografieren mit der ASIAIR
Stand: 13.9.2024

Warnung / Disclaimer

Diesen Blog-Artikel schreibe ich ausschließlich zu meiner persönlichen Dokumentation; quasi als mein elektronisches persönliches Notizbuch.
Wenn Andere es nützlich finden, freue ich mich, übernehme aber kleinerlei Garantie für die Richtigkeit bzw. die Fehlerfreiheit meiner Notizen. Insbesondere weise ich darauf hin, dass jeder, der diese meine Notizen benutzt, das auf eigene Gefahr tut.
Wenn Podukteigenschaften beschrieben werden, sind dies ausschließlich meine persönlichen Erfahrungen als Laie mit dem einen Gerät, welches ich bekommen habe.

Meine Schritte zum Kalibrieren und Stacken mit der ASIAIR Plus

Nachdem wir mit der ASIAIR einen sog. Plan mit einem ein Zielobjekt (Target) und Sequenz-Daten erstellt hatten und dann diesen Plan in einer sternklaren Nacht ausführen (also fotografieren) konnten, haben wir nun die Fotos als sog. “Light Frames” im Speicher der ASIAIR.

Wir können diese Light Frames nun auf der ASIAIR “stacken”, wofür wir aber noch sog. Calibration Frames benötigen:

  • Dark Frames
  • Flat Frames
  • Bias Frames

Erstellen eines Autorun zur Erstellung die Calibration Frames

Die Calibration Frames können wir ebenfalls mit der ASIAIR erstellen. Dafür brauchen wir kein Zielobjekt (Target), also können wir auf dem ASIAIR den Modus “Autorun” verwenden.

Im “Autorun” gibt es nur ein “fiktives” Target (d.h. ohne Goto), welchem wir dann mehrere “Sequences” hinzufügen können in dem wir auf den Kasten mit dem großen Plus-Symbol drücken. Diese Sequences werden auch “Shooting Schedules” genannt.

Abbildung 1: Erstellen Flat Frames (Google Drive: ASIAIR Autorun Flat.jpg)

Daten für Flat-Sequenz eingeben. Klicken auf OK

Abbildung 2: Erstellen Bias Frames (Google Drive: ASIAIR Autorun Bias.jpg)

Daten für Bias-Sequenz eingeben. Klicken auf OK

Abbildung 3: Erstellen Dark Frames (Google Drive: ASIAIR Autorun Dark.jpg)

Daten für Dark-Sequenz eingeben. Klicken auf OK

Abbildung 4: Erstellen Calibration Frames (Google Drive: ASIAIR Autorun Calibration.jpg)

Die Detail-Daten, die ich für die einzelnen Sequences (Flat, Bias, Dark) eingegeben hatten sehen wir, wenn wir eine Sequenz anklicken.
Soweit ist der Autorun ersteinmal auf dem ASIAIR gespeichert aber noch nicht ausgeführt.

Erstellen der Calibration Frames per Autorun

Die so in einem Autorun definierten Sequenzen für die Erstellung der Calibration Frames können wir nun ablaufenlassen indem wir diesen Autorun starten. Aber einzeln Sequenz für Sequenz, da wir das Teleskop jeweils unterschiedlich herrichten müssen.

Abbildung 5: Autorun starten (Google Drive: ASIAIR Autorun Start.jpg)

Diesen Autorun starten nur nachdem wir eine bestimmte einzelne Sequenz (Flat, Bias, Dark) selektiert haben.

Flat Frames

Zum Erstellen der Flat Frames gehe ich nach draußen an mein Teleskop, stelle das Fernrohr nach oben auf den Zenith und lege mein Pegasus Flatmaster oben auf die Öffnung der Taukappe. Das Flatmaster ist per USB angeschaltet und die ASIAIR ermittelt automatisch eine passende Belichtungszeit.

Gain wie bei den Light Frames.

Im Autorun nur die Sequenz “Flat” selektieren. Autorun starten.

Bias Frames

Objektiv komplett abgedunkelt. Belichtungszeit auf Minimum. Gain wie bei den Light Frames.

Im Autorun nur die Sequenz “Bias” selektieren. Autorun starten.

Dark Frames

Objektiv komplett abgedunkelt. Belichtungszeit wie bei den Light Frames. Gain wie bei den Light Frames. Sensor-Temperatur wie bei den Light Frames.

Im Autorun nur die Sequenz “Dark” selektieren. Autorun starten.

Kalibrieren und Stacken der Einzelaufnahmen mit der ASIAIR

Wenn wir unsere Calibration Frames fertig haben, können wir zur Hauptsache kommen: Das Stacken unserer Light Frames.
Dazu klicken wir in der ASIAIR-App in der oberen Leiste auf das Symbol “eMMC”. Dadurch öffnet sich ein Dialog-Feld “Files” wo wir im Bereich “POST STACKING” auf das kleinere Bildchen “DSO Stacking” klicken.

Abbildung 6: Post Stacking (Google Drive: ASIAIR Post Stacking.jpg)

Wenn wir hier auf DSO Stacking klicken kommen wir auf das Haupfenster für DSO Stacking.

Abbildung 7: DSO Stacking (Google Drive: ASIAIR DSO Stacking.jpg)

Hier müssen wir nun den Input für das gewünschte Stacking angeben:

  • Welche Light Frames?
  • Welche Dark Frames (die müssen zu einem Master Dark zusammengefasst werden) ?
  • Welche Flat Frames (die müssen zu einem Master Flat zusammengefasst werden) ?
  • Welche Bias Frames (die müssen zu einem Master Bias zusammengefasst werden) ?

Erst wenn das alles richtig wunschgemäß ausgefüllt wurde, sollten wir ein Stacking (Process) starten.

Select Light Frames

Wenn bei den Light Frames noch alte Sachen stehen, drücken wir auf “Clear” und dann auf das Plus-Symbol.

Abbildung 8: Select Light Frames (Google Drive: ASIAIR Stacking Lights.jpg)

Als Light Frames nehmen wir unsere 60 Aufnahmen aus dem Plan von M45. Danach klicken wir oben links auf “Done” (blauer Pfeil).

Select Master Dark

Bei den Master Darks können wir ein vorhandenes auswählen, einzelne Master Darks löschen oder ein neues Master Dark erstellen.

Select Master Flat

Bei den Master Flats können wir ein vorhandenes auswählen, einzelne Master Flats löschen oder ein neues Master Flat erstellen.

Select Master Bias

Bei den Master Biases können wir ein vorhandenes auswählen, einzelne Master Biases löschen oder ein neues Master Bias erstellen.

Stacking Prozess starten

Erst jetzt macht es Sinn den Stacking-Prozess zu starten.

Abbildung 9: Start Stacking-Prozess (Google Drive: ASIAIR Stacking Start.jpg)

Nachdem nun Lights, Master Darks, Master Flats und Master Biases zugeordnet sind, klicken wir auf den Knopf “Process” (gelber Pfeil). Der Prozess dauert eine Weile. Nach einigen Minuten erscheint schließlich “Stacking Finised”.

Abbildung 10: Stacking Finished (Google Drive: ASIAIR Stack Finished Check.jpg

Wir Klicken auf “OK” oder “Check” (blauer Pfeil).
Das Ergebnis ist die Summendatei (FITS) im ASIAIR-Ordner eMMC\Stacked\DSO\Processed.

Weiterbearbeiten auf dem Windows-Computer

Nun ist die ASIAIR fertig. Ich möchte die Summendatei noch weiterbearbeiten und transferriere sie deshalb auf meinen Windows-Computer, wo das eMMC-Memory der ASIAIR als Netzwerk-Laufwerk eingebunden ist.

Abbildung 11: Transfer auf Windows-Computer (Google Drive: ASIAIR Stack Result Windows.jpg)

Als Weiterbearbeitung auf dem Windows-Computer denke ich an:

  • Zuschneiden (Stacking-Ränder)
  • Gradienten entfernen
  • Rauschen entfernen
  • Farbkalibrierung
  • Farbsättigung erhöhen
  • Stretchen

Ich mache das mit GraXpert und Fitswork wie folgt:

  • GraXpert: Bild laden und zuschneiden, sodass Stacking Artefakte am Bildrand weg sind
  • GraXpert Gradienten entfernen mit AI-Model und Hardware-Beschleunigung=Ein (Smooth-Faktor = 0,5)
  • GraXpert Rauschen entfernen mit AI-Modell und Hardware-Beschleuingung=Aus
  • GraXpert Bild speichern (Farbsättigung=0, FITS16)
  • Fitswork: Open Datei
  • Fitswork: Bild vergrößern und einen Punkt im absoluten Hintergrund anklicken, dann Umgebung als Schwarzpunkt
  • Fitswork: Farbsättigung=150
  • Fitswork: Histogramm Stretchen
  • Fitswork: Übertragen auf Bildwerte
  • Fitswork: Spechern als FITs 16 Bit Ganzzahl
  • Fitswork: Evtl. noch speichern als JPG mit 95%

Astronomie: Planen mit der ASIAIR

dkracht

Gehört zu: ASIAIR Plus
Siehe auch: Meine Beobachtungsobjekte, Fokussieren der ASIAIR, Stacken mit der ASIAIR
Stand: 13.9.2024

Warnung / Disclaimer

Diesen Blog-Artikel schreibe ich ausschließlich zu meiner persönlichen Dokumentation; quasi als mein elektronisches persönliches Notizbuch.
Wenn es Andere nützlich finden, freue ich mich, übernehme aber kleinerlei Garantie für die Richtigkeit bzw. die Fehlerfreiheit meiner Notizen. Insbesondere weise ich darauf hin, dass jeder, der diese meine Notizen benutzt, das auf eigene Gefahr tut.
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Meine Schritte zum Aufnehmen einer Foto-Serie (Sequenz) mit der ASIAIR Plus

Ich suche ich mir also ein Himmelsobjekt aus, welches ich fotografieren will. Das muss dann in der Nacht in meinem Himmelsausschnitt für mindestens zwei Stunden gut sichtbar sein.

DSO = Deep Sky Object; d.h. ein Objekt ausserhalb unseres Sonnensystems.

Als Beispiel nehme ich die Plejaden: M45. Für das ausgesuchte Ziel-Objekt (Target) brauche ich die Himmelskoordinaten (also Rektaszension und Deklination) damit die ASIAIR es anfahren kann (also: Go To) und automatisch zentrieren kann; dafür setzt die ASIAIR Plate Solving ein.

Aufnahme-Plan einrichten

Wir wollen nun in der ASIAIR einen Plan mit den gewünschten Ziel-Objekten und für jedes Ziel-Objekt eine Sequence einrichten.

In der Benutzeroberfläche der ASIAIR gehe ich im rechten Bereich auf “Plan”.

Abbildung 1: Erstellen eines Plans (Google Drive: ASIAIR New Plan.jpg)

Dort erstelle ich einen neuen Plan. Der Plan bekommt einen Namen “September”.

In den neuen Plan kann ich gleich ein oder mehrere Zielobjekte (sog. Targets) eingestellen.

Mit “OK” (oben rechts) wird der neue Plan in der ASIAIR angelegt.

Meine ersten Zielobjekte (Targets) sind  Offene Sternhaufen, die ich zur jetzigen Jahreszeit (Aug./Sept.) von meiner heimischen Terrasse aus sehen kann:

  • M45 (Plejaden)
  • M39
  • NGC 457
  • NGC 7789
  • h und Chi im Perseus

Wenn ich also den neuen Plan names “September” in der ASIAIR-App aufrufe, kann ich Zielobjekte (Targets) zu diesem Plan hinzufügen. Um ein Target hinzuzufügen klicke ich auf das große Feld mit dem Pluszeichen.

Abbildung 2: Add a Target to the Plan (Google Drive: ASIAIR Add Target.jpg)

Dann zeigt mit die ASIAIR-App eine Liste von möglichen Zielobjekten einer sog. “Kategorie” an. Als Kategorie nehme ich “Messier Objects”.

Über das “Hamburger Menü” (drei waagerechte Striche) kann ich andere Kategorien auswählen, Über das Lupen-Symbol kann ich innerhalb einer Kategorie gezielt nach dem gewünschten Target suchen; also in meinem Beispiel: “M 45”.

Abbildung 3: Suchen M 45 in der Kategorie “Messier Objects” (Google Drive: ASIAIR Target Messier Objects.jpg)

Wir klicken in der Liste “Messier Objects” das Zielobjekt M 45 an (blauer Pfeil) und klicken dann auf den Knopf “Confirm” (gelber Pfeil).
Durch das Klicken auf “Confirm” wird das Zielobjekt mit seinen Koordinaten in unseren Plan names “September” übernommen.

Abbildung 4: Zielobjekt im Plan (ASIAIR Plan with Target.jpg)

Die Koordinaten des Zielobjekts (RA und Decl.) wurden vom ASIAIR automatisch in das Zielobjekt (Detail) übernommen; was wir noch eintragen können ist “Delay First” (blauer Pfeil), wenn die Aufnahmeserie erst später in der Nacht starten soll. Z.B. weil das Zielobjekt erst Stunden später in unserem sichtbaren Himmelsausschnitt erscheint und wir schon längst im Bett liegen.

Dem Zielobjekt müssen wir noch eine sog. “Sequence” zuordnen. Eine neue Sequence zu diesem Target bekommen wir durch Klicken auf die große Fläche mit dem Pluszeichen (gelber Pfeil). So eine Sequence wird auch manchmal “Task” genannt.

Wir klicken mal auf das große Plus-Symbol, damit wir unsere Aufnahme-Sequenz definieren können.

Abbildung 5: Aufname-Sequenz (Google Drive: ASIAIR New Sequence.jpg)

In den Kasten “Create New Sequence” tragen wir ein:

  • Als “Type” (blauer Pfeil) nehmen wir “Light” (Bias, Flat und Dark kommen später).
  • “EXP(s) ist die Belichtungszeit in Sekunden für ein Einzelbild (gelber Pfeil).
  • Als “Gain” nehme ich mal “200” (gelber Pfeil)
  • “Repeat” ist die Anzahl von Einzelbilder, die ich schiessen möchte. (gelber Pfeil)
  • Zum Abschluss klicke ich auf “OK” (roter Pfeil).
  • Wir könnten nun weitere Sequenzen zu diesm Target (M 45) hinzufügen…

Aufnahme-Serie starten

Nun wollen wir diesen Plan starten. Der Plan kann mehrere Zielobjekte enthalten. Wir können ein Target oder mehrere Targets aktivieren (Häckchen links oben in der Kopfzeile) – allerdings können wir ein Target nur aktivieren, wenn dazu eine Sequence definiert wurde.

Abbildung 6: Starten eines Plans (Google Drive: ASIAIR Plan Start.jpg)

Wir befinden uns im Plan-Modus.

Der aktuelle Plan besteht aus 2 Targets, von denen noch keins abgearbeitet wurde (0/2 Blauer Pfeil).

Das erste Target heisst “M 45” und von geplanten 60 Aufnahmen wurde noch keine gemacht (0/60 Blauer Pfeil)

Zum Starten dieses Plans klicken wir auf den großen kreisförmigen Knopf rechts (gelber Pfeil). Der Plan startet dann und arbeitet seine Targets ab. Zu jedem Target ist ja angegeben “sofort” oder nach einer angegeben Wartezeit “Delay First”.

Nach Durchführung des Plans (z.B. am nächsten Morgen) befinden sich die Fotos als FITS-Dateien im eMMC-Speicher der ASIAIR. Wir klicken dann also auf das Symbol “eMMC” in der oberen Leiste und dann auf “Images Management” wir sehen dann den eMMC-Speicher unserer ASIAIR mit den Ordnern “Preview”, “Video”, “Autorun”, “Plan”, “Stacked” und “Live”.

Abbildung 7: Der eMMC-Speicher der ASIAIR (Google Drive: ASIAIR eMMC Speicher.jpg)

Wir schauen in den Ordner “Plan” (blauer Pfeil), wo wir dann unsere Aufnahmen finden.

Aufnahmen weiterbearbeiten: Kalibrieren und Stacken

Die Frage ist jetzt, was wir mit diesen Einzelaufnahmen (Light Frames) machen wollen. Wir müssten sie eigentlich kalibrieren und stacken.

Wir können das direkt auf der ASIAIR machen, was ich in einem separaten Blog-Beitrag “Stacken mit der ASIAIR” beschrieben habe.

Wenn wir das auf unserem Windows-Computer machen wollen, etwa weil wir da spezielle Software für diese Schritte haben, müssten wir die Dateien vom ASIAIR-Computer auf unseren Windows-Computer schieben. Das kann man auf verschiedenen Wegen machen. Eine Möglichkeit wäre es, den ASIAIR-Computer als Netzwerk-Laufwerk vom Windows-Computer aus anzusprechen. Das geht ganz leicht, ist aber nicht das allerschnellste…

Abbildung 8: ASIAIR-Speicher als Windows-Laufwerk (Google Drive: ASIAIR eMMC.jpg)

Wir haben die ASIAIR als Netzwerk-Laufwerk auf unserem Windows-Computer eingerichtet.
Wir sehen jetzt im Windows-Datei-Explorer die ASIAIR-Ordner und können nun Dateien daraus ganz nach Wunsch auf unseren Windows-Computer ziehen und dort evtl. weiterbearbeiten.

Astronomie: Fokussieren mit der ASIAIR Plus

dkracht

Gehört zu: ASIAIR Plus
Siehe auch: Fokussieren mit N.I.N.A., Motor-Fokus, Fotografieren mit ASIAIR, Stacken mit der ASIAIR
Stand: 4.9.2024

Warnung / Disclaimer

Diesen Blog-Artikel schreibe ich ausschließlich zu meiner persönlichen Dokumentation; quasi als mein elektronisches persönliches Notizbuch.
Wenn es Andere nützlich finden, freue ich mich, übernehme aber kleinerlei Garantie für die Richtigkeit bzw. die Fehlerfreiheit meiner Notizen. Insbesondere weise ich darauf hin, dass jeder, der diese meine Notizen benutzt, das auf eigene Gefahr tut.
Wenn Podukteigenschaften beschrieben werden, sind dies ausschließlich meine persönlichen Erfahrungen als Laie mit dem einen Gerät, welches ich bekommen habe.

Meine Schritte zum Fokussieren mit der ASIAIR Plus und dem EAF

1) Wir besorgen uns einen ZWO EAF Motor-Fokussierer

2) Wir montiern den Motor-Fokussierer EAF an unserem Okularauszug (OAZ)

3) OAZ grob auf guten Fokus manuell einstellen. Feststellschraube am OAZ lösen. Siehe Foto 1 (unten).

4) Einstellungen des EAF im ASIAIR

Symbolleiste oben: EAF

FINE Anzahl Schritte (z.B. 10)

COARSE  Anzahl Schritte (z.B. 50)

Maximum Schritte (z.B. 60000)

Autofocus

AF Exp – Belichtungszeit (z.B. 2 sec)

AF Stepsize (z.B. 30)

5) Backlash des EAF manuell bestimmen

6) Anfangsstellung des EAF-Fokussierers???

7) EAF ermittelt mit Hilfe einer V-Kurve die optimale Fokus-Einstellung

8) Wann soll die Autofokus-Prozedur automatisch ausgeführt werden?

Das wird eingestellt bei “Symbolleiste oben: EAF” Schaltfläche Autofocus

Run Autofocus in Autorun/Plan

z.B. am Anfang einer Belichtungs-Sequenz

z.B. bei Filterwcchsel

z.B. bei Temperaturwechsel

etc.

Abbildung 1: Einstellungen am Okularauszug (Google Drive: ASIAIR OAZ.jpg)

Manuell Fokussieren mit der ASIAIR-App

Wir gehen in der ASIAIR-App in der rechten Spalte auf “Focus Mode”.

Wir stellen dann im Focus Mode eine Belichtungszeit ein, bei der mehrere Sterne zu sehen sind.

Abbildung 2: ASIAIR Focus Mode (Google Drive: ASIAIR Focus Mode.jpg)

Dann klicken wir in der rechten Spalte auf den kreisrunden Aufnahme-Knopf . Die ASIAIR  macht dann laufend Fotos vom Sternenhimmel mit dieser Belichtungszeit und zeigt sie nacheinander an und es erscheint auf dem aktuellen Bild ein kleineres Quadrat mit einem Plus-Zeichen in der Mitte (Pfeil).

Abbildung 3: ASIAIR Fokussieren (Google Drive: ASIAIR Focus Zoom.jpg)

Wir bewegen das Quadrat mit dem Plus auf den Bereich im Foto, den wir vergrössern wollen (zoomen wollen) und wo wir fokussieren wollen.

Dann klicken wir in der linken Leiste auf das Zoom-Tool (ganz oben) und wir sehen rechts den ausgewählten Ausschnitt mit Sternenscheibchen vergrössert (“Zoom”) und davon weiter rechts eine Kurve mit der gemessenen “Star Size” (Half Flux Diameter).

Abbildung 4: ASIAIR Focus Zoom (Google Drive: ASIAIR Focus Star Size.jpg)

Nun können wir fokussieren in dem wir in der linken Spalte das Fokussier-Tool einblenden (z.B. Slow/Fast, hoch/runter).

Wenn wir mit der manuellen Fokussierung fertig sind, zum Schluss die Belichtungsschleife beenden: Großer quadratischer Knopf in der Mitte der rechten Leiste. Ich fixiere den so gefundenen Focus mit der Feststellschraube am OAZ.

Backlash des EAF bestimmen

Zur Bestimmung des Backlash verwenden wir die Funktionen des manuellen Fokussierens (s.o.).

Da wir auch ausserhalb des guten Fokus arbeiten wollen, sollten wir einen helleren Stern einstellen (z.B. Kochab).

Zuerst stellen wir in der EAF-Konfiguration die Schrittweiten für Fast und Slow ein. in unserem Beispiel nehmen wir 500 und 50.

Wir gehen in der ASIAIR-App auf  den manuellen “Focus Mode” – wie oben beschrieben.

Die Zoom-Schaltfläche stellen  wir auf “Slow” ein.

Damit der Fokus-Motor auch tatsächlich arbeiten kann muss eine evtl. angezogene Feststellschraube am OAZ nun wieder gelöst werden.

Nun klicken wir vorsichtig ein paar Mal auf die Zoom-Schaltfläche “Pfeil nach oben”, damit wir keinen Backlash mehr dieser Richtung haben.
Für diese Aktion ist es hilfreich in der EAF-Konfiguration den Backlash auf den Zoom-Wert von “Slow” einzustellen. Später ändern wir das wieder.

Wenn nun der Backlash in Richtung “oben” weg ist, versuchen wir die umgekehrte Richtung (Pleil nach “unten”) – wieder mit der Schrittweite “Slow” (in unserem Beispiel also 10 Schritte). Wir klicken und zählen nach wievielen Klicks sich die Sterne verändern. Angenommen, die Sterngröße verändert sich sichtbar erst nach dem 9-ten Schritt, so haben wir einen Backlash in dieser Richtung von 9 x 10 Schritten, also 90 Schritte.

Dann die Belichtungsschleife beenden: Großer quadratischer Knopf in der Mitte der rechten Leiste.

Diesen so gefundenen Backlash-Wert stellen wir dann letzlich in der EAF-Konfiguration ein. Danach können wir dort nun auch wieder die gewünschten Schrittweiten für “Slow” und “Fast” einstellen.

Autofocus (AF) mit der ASIAIR-App

Nachdem die Parameter für den EAF (Backlash, Slow, Fast) nun richtig eingestellt sind, sollte der Autofokus auch funktionieren.

Allerdings benötige ich die Funktion Autofocus zur Zeit nicht, da ein einmal (wie oben beschrieben) per ASIAIR-App motorisch eingestellter Focus für meine Astrofotogrfie völlig ausreichend ist.

Den Autofocus kann man wie folgt einrichteten:

  • Ein Gesichtsfeld mit helleren Sternen anfahren.
  • In der ASIAIR-App in der rechten Leiste auf “Focus” klicken.
  • Die Belichtungszeit einstellen.
  • Die Belichtungssequenz starten:  Großer runder Knopf in der Mitte der rechten Leiste.
  • Ggf. Feststellschaube am OAZ lösen
  • ASIAIR-Autofocus starten: Linke Leiste Knopf mit der Beschriftung “AF”
  • Im ASIAIR startet dann eine Prozedur (V-Kurve), die einige Minuten dauern kann.

Astronomie: Fokussieren mit N.I.N.A.

dkracht

Gehört zu: N.I.N.A.
Siehe auch: Motorfokussierer, ZWO EAF, AstroMechanics, Fotografieren mit der ASIAIR, Stacken mit der ASIAIR
Benutzt: Fotos aus Google Drive

Stand: 30.05.2023

Fokussieren mit N.I.N.A.

N.I.N.A. unterstützt ja schon immer als Gerät einen Motorfokussierer.

Für mein “großes” Teleskop den ED 80/600 hatte ich mir ja nach mehreren Versuchen den ZWO EAF zugelegt.

Nun (2022) kam für meine “kleine” Lösung auf der Reisemontierung AZ GTi das Gerät von AstroMechanics hinzu.

The Lazy Geek brachte ein schönes Youtube-Video zum Thema Fokussieren mit N.I.N.A: Setting up my Focuser in N.I.N.A. from Scratch.
Wie immmer geht da aber alles sehr schnell. Deshalb versuche ich hier, das nocheinmal ganz sinnig Schritt für Schritt aufzuschreiben.

Auch das YouTube-Video von Patriot Astro Setup NINA Auto-Focus Quickly and Correctly hat mir gut geholfen.

Stichworte:

  • Motorfocusser
  • Backlash
  • HFD Half Flux Diameter bzw. HFR Half Flux Radius

Fokussieren: Generelle Einstellungen bei N.I.N.A.

Bei N.I.N.A. gehen wir auf “Options” -> “Equipment” -> “Focusser” und stellen dort ein:

  • Belichtungszeit: 6 Sekunden
  • Auto Focus Step Size: 50
  • Curve Fitting Strategy: Hyperbolic
  • Backlash Compensation Method: Overshoot  (kann nur geändert werden, wenn nicht connected)
  • Backlash: Zero (in and out)

Abbildung 1: Options -> Autofocus (Google Drive: NINA-Focus-00.jpg)

Vorgehensweise bei N.I.N.A. mit dem AstroMechanics Adapter

Schritt 1: “Close to Focus”

Ich nehme ein beliebiges Sternfeld und versuche die Sterne scharf einzustellen – wozu ich in N.I.N.A. meinen AstroMechanics-Adapter als Fokusser mit ASCOM-Treiber eingestellt habe. Ich mache also ein Foto mit N.I.N.A. und vergrößere es, damit ich gut sehen kann, bei welcher Fokus-Position die Sterne maximal scharf sind (kleinste Scheibchen). In meinem Fall scheint die beste Fokus-Postion bei 5075 zu sein.

Bewegung des Motorfokussierers

Die Step Size ist jetzt ersteinmal 10, weil das in den “Settings” so angegeben war.
Damit bedeutet der einfache Pfeil “>” eine Bewegung des Fokus um 0,5 * StepSize, also 5.
Der Doppelpfeil bewirkt eine Bewegung des Fokus um 5 * StepSize, also 50 Schritte.

Einen evtl. vorhandenen Backlash ignorieren wir zunächst.

Schritt 2:  “Out of Focus”

Um eine passende Schrittweite (für den Autofokus-Prozess) zu ermitteln, verstelle ich den Fokus jetzt in ganz kleinen Schritten und mache immer ein neues Foto, bis die Sternscheibchen deutlch größer werden. Man sagt so 20% bis 50% sollte das Sternscheibchen größer werden. Das scheint in meinem Fall bei einer Fokus-Position von 5100 der Fall zu sein.

Schritt 3: “Step Size”

Die oben festgestellte Differenz war 5100-5075=25. Ich gehe mal vorsichtig heran und probiere es mit einer Step Size von 20.

Jetzt stelle ich in N.I.N.A. bei Options -> AF die Autofocus Stepsize ein.

Schritt 4: “Start Autofocus”

Mit diesen Einstellungen klicken In N.I.N.A. in der Kachel (Pane) “Autofocus”  auf die Schaltfläche “Start autofocus”.

N.I.N.A. misst auf jeben Foto die sog. HFD, also quasi den Durchmesser der Stenscheibchen und trägt den Wert auf der Y-Achse auf.

Hier ist das Ergebnis eine Fokusposition von 5071 wobei die Hyperbel durch die Messpunkte mit R2 = 1 bestens passt. Als HFR wird als Minimum 2,54 erreicht.

Abbildung 2: N.I.N.A. Autofocus mit Schrittweite 20 (Google Drive: 20221118_NINA_Autofocus1.jpg)

 

Als zweiten Versuch habe ich eine Step Size von 25 eingestellt.

Hier ist das Ergebnis eine Fokusposition von 5064 wobei die Hyperbel durch die Messpunkte mit R2 = 1 bestens passt. Als HFR wird als Minimum 2,14 erreicht.

Abbildung 3: N.I.N.A. Autofocus mit Schrittweite 25 (Google Drive 20221118_NINA_Autofocus2.jpg)

Vergehensweise bei N.I.N.A. mit dem ZWO EAF Fokussierer

Fokussieren erster Schritt: Manuell den Fokus beurteilen

Also: Bild aufnehmen (Imaging), Vergrößern, Fokus beurteilen (Image).

Bewegung des Motorfokussierers

Die Step Size ist jetzt ersteinmal 10, weil das in den “Settings” so angegeben war.
Damit bedeutet der einfache Pfeil “>” eine Bewegung des Fokus um 0,5 * StepSize, also 5.
Der Doppelpfeil bewirkt eine Bewegung des Fokus um 5 * StepSize, also 50 Schritte.

Abschätzung des Backlash

Erster Schritt: Hypothese zum Backlash

  • 50 Schritte nach rechts (also nach draussen) und ein Foto aufnehmen.
  • Wenn sich keine Veränderung in den Sternscheibchen zeigt, sind wir noch innerhalb des Backlash.
  • wir machen weiter: 50 Schritte nach rechts und Foto, bis wir einen Unterschied sehen.
  • Wenn wir nach drei Mal 50 Schritten endlich einen Unterschied sehen, wäre die Hypothese, dass der Backlash so bei 100 liegen könnte.

Zweiter Schritt: Verifikation der Hypothese

  • 50 Schritte nach links (also nach innen) und ein Foto aufnehmen: keine Veränderung. Also ist der backlash mindestens 50
  • nocheinmal 50 Schritte nach links und Foto: fast keine Veränderung. vielleicht ist der Backlash leicht unter 100.
  • weitere 50 Schritte nach links und Foto: die Sternscheiben wurden kleiner. Gut wir bleiben bei unserer Annahme: Backlash ca. 100

Bereich der Sternerkennung (und HFD Berechnung)

Nun wäre die Frage, wieviel Spielraum nach links und nach rechst haben wir damit die Software noch die Sterne erkennt (und den HFD berechnet)?

  • Wir gehen immer weiter nach links, bis wir glauben so ungefär den “best focus” erreicht zuhaben
  • Der  Weg bis zum “best focus” war ungefähr 150 Schritte; also kann N.I.N.A. in einem Bereich von plus-minus 150 Schritten um den “best focus” gut die Sterne erkennen und den HFD berechnen
  • Zur Kontrolle, wieviele Sterne von N.I.N.A. tatsächlich erkannt werden, können wir “Annotation” anschalten
  • Wir erkennen, dass die Belichtungszeit ruhig etwas mehr sein kann: 5 Sekunden (statt 1 Sekunde)

Abbildung 4: Sternerkennung mit “Annotation”

XYZ

Autofocus Stepsize

Die “Auto Focus Initial Offset Steps” sind ja auf 4 und die “Auto Focus Step Size” auf 10
Die Autofokus-Prozedur würde mit einer anfänglichen Bewegung nach rechts um 4 mal 10 starten…

Wir haben aber einen Spielraum von ca. plus-minus 150. Wenn wir den nur in etwas halb ausnutzen, landen wir immer noch bei 75 / 4 = 17
Wir setzen die “Auto Focus Step Size” deswegen auf 20.

Fokussieren zweiter Schritt: Autofokus-Prozedur noch mit Backlash 0

  • Wir gehen 100 Fokusser-Schritte nach links, damit die Autofokus-Prozedur ohne Backlash starten kann.
  • Wir starten die Autofokus-Prozedur
  • Die Autofokus-Kurve zeigt rechts einen Backlash von 2 mal 20 Steps

Abbildung 5: N.I.N.A. Autofocus ohne Backlash (Google Drive: NINA-Focus-05.jpg)

Fokussieren dritter Schritt: Autofokus-Prozedur mit Backlash=100

  • Wir tragen den Backlash von 100 in beiden Richtungen ein
  • Wir starten die Autofokus-Prozedur erneut

Abbildung 6: N.I.N.A. Autofokus mit richtigem Backlash (Google Drive: NINA-Focus-07.jpg)

 

Astronomie – Computer: ASIAIR Astrofotografie

dkracht

Gehört zu: Astrofotografie
Siehe auch: Polar Alignment, StellarMate, INDI, Android, Bluestacks, VPN, Fokussieren mit ASIAIR, Fotografieren mit ASIAIR, Stacken mit ASIAIR

Benutzt:  Fotos von Google Drive

Stand: 15.09.2024

Warnung / Disclaimer

Diesen Blog-Artikel schreibe ich ausschließlich zu meiner persönlichen Dokumentation; quasi als mein elektronisches persönliches Notizbuch.
Wenn es Andere nützlich finden, freue ich mich, übernehme aber kleinerlei Garantie für die Richtigkeit bzw. die Fehlerfreiheit meiner Notizen. Insbesondere weise ich darauf hin, dass jeder, der diese meine Notizen benutzt, das auf eigene Gefahr tut.
Wenn Podukteigenschaften beschrieben werden, sind dies ausschließlich meine persönlichen Erfahrungen als Laie mit dem einen Gerät, welches ich bekommen habe.

Praktisches Arbeiten mit dem Computer ASIAIR

Für das praktische Arbeiten mit der ASIAIR habe ich mehrere separate Blog-Artikel geschrieben:

  • Polar Alignment (beschreibe ich später)
  • Scharfstellen des Bildes: Fokussieren
  • Anfahren eines Ziel-Objekts: Go To (macht die ASIAIR per Platesolving als Bestandteil eines Plans)
  • Planen und Durchführen einer Aufnahme-Sequenz
  • Kalibrieren und Stacken sowie weitere Nachbearbeitung

Die ASIAIR: Ein kleiner Astrofotografie-Computer

Anstelle von ausgewachsenen Windows-Computersn hört man in letzter Zeit (heute ist Juli 2019) immer öfter von kleinen Geräten, wie “ASIAIR” (von der Firma ZWO), die den “großen” Windows-Computer ablösen sollen..

ASIAIR ist eine kleine Kiste (anfangs ein Rasberry Pi  Computer), die man an seine Monierung bzw. das Teleskop hängt, und der einiges kann…

Ähnliche Produkte sind u.a.

  • Celestron StarSense
  • StellarMate
  • Prima Luce Eagle (mit Windows 10 Pro)
  • Raspberry Pi mit freier Software z.B. AstroBerry

ASIAIR ist ein kleiner Computer, mit dem man ohne traditionelle Computer Astrofotografie betreiben können soll – das Ding wird als “Astrofotografie-Computer” bezeichnet.

Link: https://www.highpointscientific.com/astronomy-hub/post/how-tos/zwo-asiair-guide

Link: http://astronomy.robpettengill.org/blog210929.html

Es gibt viele verschiedene Versionen des ASIair Computers:

  • ASIAir (keine Power Ports)
  • ASIair Mini
  • ASIair Pro
    • Platine: Rasberry Pi 4a (Linux)
    • CPU: Broadcom BCM2711 quad-core Cortex-A72 (ARM v8) 64-bit SoC @ 1.5GHz processor
    • Memory: NAND flash micro SD card
    • jetzt mit 12V Power Ports
    • Astro with INDI
    • All Sky Polar Alignment (experimental)
  • ASIAIR Plus 32G
    • Platine: Rasberry Pi4 Modell B
    • CPU: Broadcom BCM2711 quad-core Cortex-A72 (ARM v8) 64-bit SoC @ 1.5GHz processor
    • Memory: eMMC system disk (makes the SD card slot available for the user)
    • Betriebssystem nicht mehr auf SD-Karte, sondern auf internem eMMC-Speicher
    • USB-C Buchse (z.B. zum schnelleren Datentransfer auf einen Windows-PC)
    • Power Ports mit LED-Anzeige
    • Astro with INDI
    • Neuer WiFi-Adapter
    • Externe WiFi-Antenne
    • All Star Polar Alignment
  • ASIAIR Plus 256G
    • Platine nicht mehr von Rasberry Pi, sondern von ZWO propietär optimiert
    • CPU: Rockchip RK3568B2
    • Memory: eMMC system disk (makes the SD card slot available for the user)
    • Betriebssystem nicht mehr auf SD-Karte, sondern auf internem eMMC-Speicher
    • USB-C Buchse (z.B. zum schnelleren Datentransfer auf einen Windows-PC)
    • Power Ports mit LED-Anzeige
    • Astro with INDI
    • Neuer WiFi-Adapter
    • Externe WiFi-Antenne
    • All Star Polar Alignment

Eigenschaften und Funktionen des ASIAIR

  • Computer: Der ASIair-Computer basierte ursprünglich auf einem Rasberry Pi basieren; also mit LINUX und INDI
  • Stromversorgung: ASIair:  5 V , ASIair PRO: 12V
    Falls man basismäßg 12V benutzt, kann man den mitgelieferten Konverter 12V -> 5V benutzen (3 A)
  • USB: Der ASIAIR hat 4 USB 2.0 Anschlüsse und fungiert so also als USB-Hub
  • 1 HDMI Anschluss (neuere Modelle haben stattdessen USB-C)
  • 1 Ethernet-Anschluss
  • WiFi/WLAN: Der ASIAIR spannt einen WLAN Access Point auf, über den sich ein Tablet oder SmartPhone mit dem ASIAIR verbinden kann. Auf dem Tablet läuft dann eine ASIAIR-App.
  • ASIAIR unterstützt ASI-Kameras und eine Reihe von DSLRs (z.B. Canon 600D u.a.)
  • Teleskopsteuerung: ASIAIR unterstützt viele gängige Montierungen.
    ASIAIR controls the mount through INDI. iOptron, Sky-Watcher are all tested with ASAIR by us.
    INDI Mount support list:  http://indilib.org/devices/telescopes.html
  • Goto-Funktion mit einer pre-loaded Objektlist (realisiert über INDI).
  • Steuerung der primären Kamera (am Teleskop)  z.B. ASI294MC Pro
    Speicherung der Fotos auf SD-Karte max. 32 GB (bei neueren Modellen auch im internen eMMC Speicher
  • Autoguiding  über ST4  – oder Pulse Guiding
    Als Guiding-Kamera dient z.B. ASI 120 Mini
  • Plate Solving und SYNC zur Montierung  (wird “Analysis” genannt)
  • Das Polar Alignment konnte in früheren Versionen ausschließlich mit der “Main Camera” vorgenommen werden. Jetzt geht es auch mit der “Guide Camera”

Erste Schritte mit dem ASIAIR

Am 28. Juli 2024 habe ich dann doch einen ASIAIR Plus 256GB zu einem günstigen Preis bei Teleskop-Service gekauft. Am Mittwoch, dem 31. Juli 2024 kam das Teil per DHL an. Nach dem Auspacken geht es nicht gleich mit dem Astro-Betrieb los, sondern es gibt noch einige Schritte zu tun:

  • Der ASIAIR-Computer muss mit Strom versorgt werden (Netzteil) und angeschaltet werden
  • Die ASIAIR-App muss auf ein Handy heruntergeladen (Android Google Play Store) und installiert werden.
  • Das Handy mit der ASIAIR-App muss mit dem WiFi des ASIAIR-Compters verbunden werden (Passwort: 12345678)
  • Firmware Updates installieren (geht quasi von alleine, aber bei mir hängt es am Schluss)
  • Registrieren des ASIAIR bei ZWO (dazu ist eine Internetverbindung erforderlich)

Meine ersten Probleme mit dem ASIAIR Plus

  1. Zur Steuerung mit der ASIAIR brauche ich zwingend die ASIAIR-App, die nur auf Apple iOS oder Android verfügbar ist. Für Windows gibt es die nicht.
  2. Bei Android kann ich nicht mein altes Tablet (Samsung Galaxy Tab Active SM-T365) verwenden, da als Android Version mindestens Version 8.1 erforderlich ist.
  3. Die ASIAIR-App ist auf einem Smartphone viel zu klein, um die vielen Steuerungen gut durchzuführen. Es ist ein Tablet (oder Windows-Computer) zweckmäßig.
  4. Beim Firmware-Update hängt mein Android Smartphone und der Akku wird fast leer – nach einem Neustart funktioniert aber alles
  5. Ich möchte gern beim WiFi den sog. Station Mode verwenden. Die ASIAIR Android-App findet dann aber nicht das ASIAIR-Gerät in meinem IP-Netz. Ich muss die IP-Nummer wissen und sie dann per Hand mühsam eingeben.
  6. Ich kann die ASIAIR-App auf meinem Windows-Laptop verwenden, wenn ich BlueStacks installiere.
  7. Im Dauerbetrieb unter BlueStacks wird mein Windows-Laptop allerdings extrem heiß.
  8. Als Teleskop muss ich EQMod Mount einstellen und dann unbedingt als Interface “Serial” anklicken, denn ich arbeite ohne Handbox, nur mit einem EQDir-Kabel.
  9. Zum Fokussieren meiner Astrokamera ZWO ASI294MC Pro kann ich den Video Mode oder den Focus Modus der ASIAIR verwenden.
    Beim FocusModus gibt es eine Zoom-Funktion; beim Video-Modus leider nicht. Im Preview-Modus kann man mit Finger-Geste vergrößern (BluStacks: Strg+Mausrad)
  10. Die Belichtungszeit kann ich im Focus-Modus leider nur in vorgegebenen Stufen einstellen – das passt nicht.
    Im Video-Modus kann ich die Belichtungszeit sehr fein (fast zu fein) einstellen – das geht schon…
    Im Preview-Modus wieder nur die vorgegebenen Stufen – das macht da aber nix…
  11. In beiden Fällen (Focus Mode und Video Mode) kann ich dann meinen ZWO EAF zum Fokussieren verwenden indem ich links auf das Focus-Symbol klicke. Allerdings gibt es nur zwei Geschwindigkeiten “Slow” und “Fast”. Die Einstellung der Schrittweiten dazu muss vorher beim EAF als”Fine” und “Coarse” vorgenommen werden.
  12. Dithering geht nur zusammen mit Autoguiding – ich brauche aber Autoguiding garnicht.
  13. Die Sprache der Benutzeroberfläche kann sein chinesisch oder englisch. Die Einstellung erfolgt etwas kryptisch auf der ersten Seite bevor man auf “Enter Device” klickt muss man ganz unten das vierte Symbol “Me” anklicken…
  14. Die Horizontline oder das Horizontbild kann man nicht individuell einstellen. Es wird immer ein Standard Horizontbild angezeigt, was zu den geografischen Koordinaten passt, aber nicht weiter ge-customized werden kann.   (Evtl. SSH auf die ASIAIR???)

Abbildung 1: ASIAIR Firmware Update (Google Drive: Teleskopsteuerung)


Der Firmware-Update hängt bei 30%. Nach 30 Minuten warten habe ich abgebrochen. Trotzdem hat alles funktioniert.

Abbildung 2: ASIAIR WiFi Station Mode (Google Drive: Teleskopsteuerung)

Abbildung 3: ASIAIR: Mount (Google Drive: Teleskopsteuerung)

Abbildung 4: ASIAIR Modus Auswahl (Google Drive: Teleskopsteuerung)

Abbildung 5: ASIAIR Belichtungszeiten im Focus Mode (Google Drive Teleskopsteuerung)

Abbildung 6: ASIAIR Belichtungszeiten im Video Mode (Google Drive: Teleskopsteuerung)

Abbildung 7: Fokussieren: Fast und Slow (Google Drive: Teleskopsteuerung)

Abbildung 8: Fokussieren: Schrittweiten “Fine” und “Coarse” (Google Drive: Telekopsteuerung)

Fragen und Antworten zum ASIAIR

WLAN/WiFi:  nicht nur als Access Point, sondern auch als Client?

Das geht mit: WiFi -> WiFi Settings -> Station Mode (im Gegensatz zum “AP Mode”)

Motor Focusser

Es scheint der ZWO EAF unterstüzt zu sein

Zunächt ist das ein manueller Motorfokusierer; es gibt auch einen Autofokus

Polar Alignment

Mit Sicht auf den Polarstern: ja (macht Platesolving)

Ohne Sicht auf den Polarstern: Experimental Feature -> All-Sky Polar Align

ASIAIR App

Gibt es offiziell nur für iOS und Android und nicht für Windows.
Bei Windows wäre ein Android Emulator z.B. BlueStacks erforderlich.
Die aktuelle Version ist: 2.1.5 vom 19.6.2024 und benötigt Android 8.1.0 oder neuer
Mein SmartPhone hat Android 13
Mein Tablet hat Android 5.1.1

Meine vier Schritte zur Nutzung der ASIAIR remote über VPN

Schritt 1: Die ASIAIR macht einen WLAN Access Point auf; mein Smartphone verbinde ich mit diesem Access Point und auf dem Smartphone habe ich die ASIAIR-App.

Schritt 2: Anstatt mich mit dem Access Point der ASIAIR zu verbinden, schalte ich die ASIAIR um auf den sog. “Station Mode” und lasse die ASIAIR sich dann in mein häusliches WLAN einmelden. Unverändert kann ich dann mit meinem SmartPhone über das häusliche WLAN die ASIAIR-App verwenden.

Schritt 3: Anstatt mit dem Smartphone zu arbeiten, nehme ich einen “normalen” Windows-Laptop auf dem ich einen Android-Emulator (hier: Bluestacks) installiert habe. Bluestacks emuliert dann ein Anroid-SmartPhone und die ASIAIR-App läuft dann auf meinem häuslichen Windows-Laptop.

Schritt 4: Anstatt das Netzwerk des häuslichen WLANs zu benutzen, nehme ich jetzt das Internet von einen beliebigen Ort auf der Welt (also remote).
Meinen Windows-Computer verbinde ich mit dem Internet.
Dann baue ich einen VPN-Tunnel auf zwischen meinem Windows-Laptop und meinem häuslichen WLAN, welches als VPN-Endpunkt eine FritzBox hat.
Auf meinem Windows-Laptop läuft dann ein VPN-Client (aus historischen Gründen nehme ich ShrewSoft dafür). Auf menem Windows-Laptop benutze ich dann die ASIAIR-App wie oben gesagt über den Android-Emulator Bluestacks.

Video-Modus bei der ASIAIR

Der Video-Modus wird von der ASIAIR-App nur für ASI-Kameras angeboten (also nicht für DSLRs).

Die Einstellungen (Belichtungszeit, Gain etc.) sind etwas gewöhnungsbedürftig.

Wichtig ist in der linken Leiste beim Video-Modus die Schaltfläche “ROI”. Dort kann man versicheden kleine Ausschnitte (Region of Interest) einstellen, wobei bei kleinem ROI die Framerate besser wird. Das ist wohl für Planetenaufnahmen ganz sinnvoll. Wenn man den Video-Modus anderweitig gebraucht (z.B. zum Fokussieren) ist ein kleinerer Bildausschnitt zunächst verwirrend; also dann vielleicht nit maximater ROI anfangen…

Autoguiding mit der ASIAIR

Autoguiding wird auch direkt von der ASIAIR gemacht es sieht so ähnlich aus wie PHD2 Guiding Vor jedem Guding wird kalibriert.

Als “Camera” muss eine ASI-Kamera versendet werden.

Wenn man den Guiding-Tab angeklickt hat, muss man noch einen “Mount” angeben. Das ist in diesem Kontext das Guidingrohr.

Als “Montierung” (fürs Guiding) kann man bei ASIAIR angeben:

  • “On-Camera-ST4” wenn man über ST4 Guiden will. Dann muss man ein serielles Kabel benutzen, das vom ST4-Port der Montierung direkt zu Guiding-Kamera führt.
  • Nicht “On-Camera-ST4”,  sondern “Synscan” oder “EQMod Mount”. Dann benutze ich ein EQDir-Kabel, das vom Handbox-Port der Montierung zu einer USB-Buchse der ASIAIR führt.

Dithering mit der ASIAIR

Geht leider nur mit Autoguiding. Zum Autoguiding benötigt man eine zusätzliche ASI-Kamera.

ASIAIR und SkySafari

und dann kann man über die Funktion “Sky Safari Bridge” die Montierung per Sky Safari Plus steuern

Flats, Darks, und Biases mit der ASIAIR

Wenn ich nun eine Fotosequenz eines Himmelsobjekts aufgenommen habe z.B. mit einem ASIAIR-Plan, benötige ich, bevor ich diese stacken kann noch sog. Kalibrations-Frames; d.h. Flats, Darks und Biases.