Gehört zu: Nachführung
Siehe auch: Geräteliste, Polar Alignment, Namibia 2022, AZ-GTi, Montierung
Benutzt: Fotos aus Google Archiv

Stand: 20.11.2022

Nachführung mit dem Skywatcher Star Adventurer Mini “SAM”

Reise-Nachführungen (Star Tracker)

Für die Nachführung habe ich mir im Mai 2018 einen Star Adventurer Mini bei Teleskop-Service (EUR 205,00) angeschafft, um auch bei weiten Flugreisen (Südafrika, Namibia) eine mobile Nachführungsmöglichkeit für meine Astro-Aufnahmen mit dem Fotoapparat (Sony NEX-5R) bzw. meiner neu erstanderen DSLR Canon EOS 600D zu haben. Später kam ja noch die ZWO ASI294MC Pro hinzu, die ich in 2012 auch so in Namibia einsetzen möchte.

Ich hatte am 24.7.2017 schon die Skywatcher Star Adventurer Wedge gekauft (EUR 71,00 bei Astro-Shop), auf die ich damals meinen vorhandenen NanoTracker installiert habe.
Nun (7.5.2018) habe ich mich entschlossen, keine solche Kompromisse mehr zu machen und auch eine Star Adventurer Mini (“SAM”) Nachführ-Einheit zu kaufen  (EUR 205,00 bei Teleskop Express) – Damit ist die Polausrichtung einfacher, da ein beleuchtetes Polfernrohr dabei ist; ausserdem kann wohl mein QHY PoleMaster auf dem Star Adventurer installiert werden und auch das Polar Alignment mit SharpCap Pro ist mögliech.

• Skywatcher Star Adventurer Mini (neu, klein und leichter: 0,65 kg, Periodic Error 50″)

Mein ganzes Anwendungs-Szenario habe ich beschieben in “Astrofotografie mit leichtem Gepäck“.

Alternativen zur Nachführung mit SAM wären:

• Vixen Polarie (teuerer 0,64 kg, Periodic Error 35″)
• Skywatcher Star Adventurer (schwerer: 1,2 kg)
• Nano Tracker (klein 0,384 kg)
• iOptron Skytracker (alt, schwer 1,2 kg, Periodic Error 100″)
• Astrotrac (klobig, schwer 1kg)

Abbildung 1: Skywatcher Star Adventurer Mini auf Skywatcher equatorial wedge (Google Archiv: DK_20180512_2527.JPG)

DK_20180512: Star Adenturer Mini auf Star Adventurer Wedge

Star Adventurer Mini “SAM” Data Sheet

• Die Wedge: Gewicht 384 g
• Die Nachführ-Einheit (mit Akkus): 163 g, Traglast 3 kg, Preis 229,–
• Hersteller: Sky-Watcher
• Anschlüsse: Stativ 3/8 Zoll, Kamera 1/4 Zoll (ggf. Reduzierstück 1/4 auf 3/8 Zoll verwenden)
• Stromversorgung: Mit 2 AA-Akkus oder per Micro-USB
• WiFi
• Polsucher, beleuchtet   (siehe unten)
• Autoguiding (ST4): NEIN
• Bedienung: Schalter An/Aus,    (nur über App: Nord/Süd, Nachführgeschwindigkeit)
• Kamera-Remote-Control: Eingebautes Intervallometer
• Antrieb:
  • Servomotor mit Schnecke (nur in Rektaszension)
  • Schnecke treibt Zahnrad auf R.A. Achse in Kugellagern
  • Das Zahnrad hat 72 Zähne was eine Schneckenperiode von 19,95 Minuten bedeutet
  • Als PEC wird 50″ berichtet

Die Schneckenperiode von 19,95 Minuten ergibt sich wie folgt:

• Länge eines Sterntages in Sekunden: 86164,091
• Länge eines Sterntags in Minuten: 1436,06818
• Dividiert durch 72 (Anzahl Zähne): 19,9453914 Minuten

Siehe dazu auch die Web-Seite von Lorenzo Comolli: www.astrosurf.com/comolli/strum56.htm

Leider verfügt die Star Adventurer Mini “SAM” nur über einen An-/Aus-Scalter; alle Einstellungen müssen über WiFi und eine App gemacht werden. Ein riesiges Problem dabei ist: wie kann ich feststellen, ob die Nachführung läuft oder nicht? Wie kann ich von Nordhalbkugel auf Südhalbkugel umstellen?

Das Riesenproblem bei mir ist, dass meine (in 2022 neu installierte) SA Console Android APP einen Fehler bei der Einstellung der geografischen Koordinaten des Beobachtungsorts hat: Die geografische Breite kann nicht eingestellt werden:

Abbildung 2: Fehlerhafte SA Console -> Einstellungen -> Ort (Flickr Sky Adventurer Mini 01.jpg)

Fehlerumgehung (Workaround): Es gibt mittlerwele eine SA Console für Windows auf der Website von Skywatcher, die diesen Fehler nicht hat.

Hoffnung: Nach Update der Firmware des Motors der SAM ist Motor-Firmware und die Android App beide auf dem neuesten Stand und vielleicht geht es dann. Aber wie macht man sicher einen Update der Firmware???

Firmware Update

Zubehör: Wedge

Als erstes (24.7.2017) habe ich mir die Wedge gekauft (siehe Bild oben), denn damit kann man Azimuth und Polhöhe fein verstellen, wie man es von den “großen” Montierungen her kennt. Vorher hatte ich dafür Kugelköpfe und Neiger im Einsatz.

Die Wedge verwende ich jetzt (April 2022) auch für meine Goto-Reisemontierung Skywatcher AZ-GTi.

Zubehör: Deklinationseinheit

Um komplett zu sein. habe ich mir später auch noch die sog. “Deklinationseinheit” gekauft. Damit kann man die Deklination fein verstellen. Ausserdem hat es eine Gegengewichtsstange mit Gegengewicht. Interessant für bestimmte Anwendungen ist auch die Tatsache, dass die Befestigung der Kamera o.ä. mit einer Fotoschraube um 90 Grad geneigt ist (sog. L Bracket).

Abbildung 3: Deklinationseinheit des Star Adventurer (Google Archiv: 20200626_SAM_Deklinationseinheit.jpg)

Stromversorgung

Den elektrischen Strom bekommt der Star Adventurer Mini “SAM”  entweder über zwei AA-Batterien oder über einen Micro-USB-Anschluss (der sonst keine weitere Funktion hat).

Anschalten und Ausschalten

Das An- und Ausschalten ist die einzige Bedienung, die per Hand vorgenommen werden kann. Alles andere erfolgt ausschliesslich über WiFi mit der App “SAM Console”.

Das Anschalten aktiviert das WiFi;  Frage: wird auch die motorische Nachführung damit gestartet???

• Zum Anschalten drückt man den größeren Knopf einige Sekunden, bis die LEDs aufleuchten.
• Zum Ausschalten drückt man den größeren Knopf einige Sekunden, bis die LEDs ausgehen.

Besonderheiten

Die Bedienung erfolgt ausschließlich über eine per WiFi verbundene App (iOS und Android) namens “SAM Console“.

Neuerdings heisst die App “SA Console”.

Zum Starten der nachführung gehe ich in der App auf “Astrofotografie” und dann auf “Start”. Mit dem Ohr ganz dicht am SAM kann ich hören, das da ein Motor läuft.

Die Umschaltung von Nord- auf Süd-Betrieb scheint über die geografische Breite des eingestellten beobachtungsorts zu funktionieren…

Polar Alignment: Einnorden – Einsüden

Voraussetzung für eine gute Nachführung durch den Star Advanturer MIni ist natürlich eine ordenliche Ausrichtung auf den Himmelpol. Zum Polar Alignement kann man verscheidene Methoden verwenden:

• Das mitgelieferte Polfernrohr
• QHY PoleMaster
• SharpCap Pro
• N.I.N.A.
• …

Polar Alignment mit dem Polfernrohr

Zum Einnorden (Polar Alignment) kann man das Polfernrohr benutzen, das ist im Süden allerdings problematisch, weil Sigma Octantis nicht so leicht zu finden ist.
Das Polfernrohr wird von hinten in den SAM gesteckt. Dazu muss hinten der “Curled Tripoid Connector” abgeschraubt werden. Vorne schaut das Polfernrohr dann etwas aus dem “Dovetail Saddle” heraus und man kann die Polfernrohr-Beleuchtung aufstecken.

Allerdings kann man dann den “Ball Head Adapter” nicht mehr zusammen mit dem Polfernrohr benutzen. D.h. erst mit Polfernrohr ausrichten, dann Polfernrohr abbauen und “Dovetail Saddle” mit Kamera aufbauen:  Das kann die vorgenommene Polausrichtung zerstören; ausserdem möchte man seine Geräte nicht “im Felde” umbauen.

Ausweg: Nicht den “Ball Head Adapter” verwenden, denn der blockiert die Sicht für das Polfernrohr, sondern eine Vixen-Schiene mit Aussparung (Langloch) in der Mitte benutzen. Dann blickt das Polfernroht durch die Aussparung in der Schiene – allerdings passt dann nicht mehr die Polfernrohr-Beleuchtung drauf.

Abbildung 4: Star Adventurer Mini “SAM” mit Polfernrohr (Google Archiv: DK_20180512_2529.jpg)

SkyWatcher Polfernrohr an Star Adventurer Mini (SAM)

Polar Alignment mit SharpCap

Mit SharpCap Pro kann man ein sehr gutes Polar Alignment machen. ShapCap macht dabei ein vollautomatsiches Plate Solving und benutzt das vorhandene Guiding-Equipment.

Das habe ich im separaten Artikel Polar Alignment mit SharpCap beschrieben.

Maximale Belichtungszeit ohne Nachführung

Die bekannte Faustformel ist: Max. Belichtung in Sekunden = 500 dividiert durch Brennweite in Millimetern

Nachführung mit Getriebspiel und Periodic Error

Das Getriebespiel (Backlash) kann man vermeiden, wenn man den SAM  fünf Minuten vor eine Aufnahme “vorlaufen” lässt. Dann sollte der Backlash “vorbei” sein.
Was dann bleibt, ist der Schneckenfehler (Periodic Error).

Der Periodic Error (PE) könnte mit PEMPRO V2.8 gemessen werden.

Beispiel:

• Meine Canon EOS 600D hat eine Pixel Size von 4,3μ
• Bei einer Brennweite von 135mm ergibt das eine Pixel Scale von 6,56 arcsec / Pixel (Formel)
• Bei einem PE von angenommen 100 arcsec wären das 100 arcsec / 28,7 Minuten = 3,5 arcsec / Minute
• Man könnte also im Schnitt 2 Minuten belichten ohne dass der PE sichtbar würde

Gestiegene Anforderungen an die Genauigkeit bei der Nachführung

Bisher hatte ich mit meiner Sony NEX-5R maximal 30 Sekunden belichtet und dabei Objektive von 16mm (Zenitar – z.B. Perseiden), 24mm (Vivitar – z.B. Nordlicht) und 50mm (Olympus – z.B. Magellansche Wolke) benutzt. Da war die Nachführgenauigkeit des NanoTracker überhaupt kein Problem.

Aber die Anforderungen an die Genauigkeit sind bei mir durch zwei Entwicklungen gestiegen:

1. Ich habe ein Objektiv mit wesentlich längerer Brennweite bekommen: Takumar 135mm f/3.5 (neu: Olympus E.Zuiko 135mm f/3.5).
   
2. Ich habe auch herausgefunden, wie ich mit meiner Sony NEX-5R länger als 30sec belichten kann. 30sec maximal macht die Sony per Programm mit Smart Remote, Langzeitbelichtung geht dann mit Bulb und einem Infrarot-Fernauslöser

Wie genau ist meine Nachführung?

Für eine sehr genaue Pol-Ausrichtung sorge ich mit meinem QHY PoleMaster. Dann sollten weitere Fehler auf den NanoTracker selbst und da im Wesentlichen auf den PE (Periodic Error) oder auch Schneckenfehler zurückzuführen sein. Aber wie kann ich ganz einfach mal die Genauigkeit der Nachführung (quasi end-to-end) messen?

Meine ganz simple Idee ist, einfach eine Serie von Aufnahmen von ein und demselben Objekt mit eingeschalteter Nachführung zu machen (z.B. 15 sec Belichtung, 15 sec Pause und das 30 Minuten lang – weil die Scheckenperiode 28,72 Minuten sein soll). Diese Aufnahmeserie könnte ich z.B. Plate Solven und die Ergebnisse dann in Excel darstellen….

In CloudyNights https://www.cloudynights.com/topic/210905-how-to-measure-periodic-error/ finde ich dazu einen ähnlichen Rat:

Gehört zu: Astronomie, Astrofotografie
Siehe auch: Autoguiding, HEQ5 Pro , Belichtungszeiten
Benutzt: Fotos von Google Archiv

Stand: 04. Juni 2023

Wofür brauche ich eine Nachführung und wie genau muss die sein?

Bei der Astrofotografie wird man die Einzelfotos (siehe Stacking) meistens länger belichten wollen z.B. 30 Sekunden oder 5 Minuten (oder…) – dabei werden Sterne nicht mehr punktförmig, sondern werden kleine Striche, was man meistens nicht so will. Diese scheinbare Bewegung der Sterne am Himmel ist ein Spiegelbild der Erdrotation. Am Himmelsäquator bewegen sich die Sterne in 4 Minuten um 1 Grad; in höheren Deklinationen muss man mit dem Cosinus der Deklination multiplizieren z.B. bei 60 Grad Deklination ist es in 4 Minuten nur ein halbes Grad.

Abbildung 1: Konzentrische Strichspuren am Himmelspol (Google Archiv: DK_20150604_05307-05396_StarStaX_gap_filling_beschriftet.jpg)

StarTrails Hamburg-Eimsbüttel

Diese scheinbare Bewegung der Sterne am Himmel will man während der Aufnahme durch eine entgegengesetzte Bewegung kompensieren; das nennt man Nachführen – Nachführung – engl. Tracking.

Im Zusammenhang mit dem “Tracking” steht das “Pointing“. Pointing bedeutet das Richten des Teleskops auf eine bestimmtes Objekt am Himmel, was man auch gerne “Suchen” oder “Goto” oder “Slew to target” nennt. Die Genauigkeit von Pointing wird durch die mittlere Abweichung zwischen Soll-Position und Ist-Postion gemessen, wobei die “mittlere” Abweichung gerne als “RMS” = Root Mean Square (Wurzel aus dem Mittelwert der Abweichungsquadrate) angegeben wird. Im Amateurbereich ist eine RMS von 30″ sehr gut.

Nachführung (Tracking)  benötigt man aber nicht nur, um bei Einzelaufnahmen punktförmige Sterne zu erhalten, sondern auch, wenn man eine längere Serie von Einzelaufnahmen per Software automatisch ausführen möchte z.B. 30 Einzelaufnahmen von je 5 Minuten, was insgesamt 150 Minuten dauern würde. In einer solchen Zeit würde das Objekt ohne Nachführung ganz aus dem Gesichtsfeld laufen.

Links zur Nachführung

• http://lightwatching.de/astrofotografie-dslr-fotografieren-stativ/
• https://ssd.jpl.nasa.gov/horizons.cgi     (Ephemeriden für bewegliche Objekte z.B. Kometen, Asteroiden etc.)

Tracking oder Guiding?

Achtung: Der oft verwendete Begriff “Guiding” bedeutet ein optimiertes/korrigiertes Tracking. Es gibt also “unguided tracking” und “guided tracking”. Über das “guided tracking” schreibe ich im Artikel “Autoguiding“.

Das Tracking einer motorischen Nachführung kann durch ein sog. Auto-Guiding verbessert werden. Dabei wird das “blinde” Tracking der Montierung ergänzt durch eine tatsächliche Beobachtung eines Leitsterns in einem “Guiding-Fernrohr”.  Aus dort sichtbar werdenden Abweichungen kann eine Software (z.B. PHD2 Guiding) Korrekturbefehle für die Computersteuerung des Teleskops ableiten. Dabei müssen Korrekturen sowohl in der Rektaszension als auch in der Deklination möglich gemacht werden; d.h. es sind computergesteuerte motorische Bewegungen in zwei Achsen erforderlich.

Voraussetzung: Polar Alignment

Um eine genaue Nachführung mit einer äquatorialen Montierung zu erreichen ist absolute Grundvoraussetzung eine sehr gute Einnordung (Polar Alignment). Das gilt besonders dann, wenn man Brennweiten von mehr als 50mm und Belichtungszeiten von mehr als 30 Sekunden plant.

Lösungen zur Nachführung (Normalfall)

Um die Nachführung nicht per Hand machen zu müssen, gibt es elektrisch betriebene Einrichtungen wo die Montierung mit Servomotoren (oder Schrittmotoren) die erforderliche Nachführ-Bewegung (das Tracking)  automatisiert erledigt.

Wenn man die Sub-Exposures länger belichten will (z.B. 5 Minuten oder noch länger – welchen Sinn machen längere Belichtungszeiten?), kann das Tracking der üblichen Montierungen doch zu ungenau werden und man muss sich fragen, wie man eine genauere Nachführung erzielen kann. Zwei Wege wären dann zu überlegen:

1. Tracking der Montierung besser machen (Polar Aligment, Periodic Error Correction,…)
2. Autoguiding

Zum Autoguiding habe ich separate Artikel geschrieben:

• Autoguiding (allgemein)
• Autoguiding mit PHD
• Autoguiding mit Lacerta M-GEN
• Autoguiding mit StarAid Revolution

Sonderlösungen zum Nachführen bei bewegten Objekten

Wenn man nicht auf die Sterne, sondern auf ein (relativ zu den Sternen) bewegtes Objekt nachführen will, muss man diese Bewegung zusätzlich berücksichtigen.

Typischerweise werden verschiedene Tracking Rates von den gängigen Systemen (z.B. Skywatcher SynScan) angeboten:

• Siderial Tracking
• Lunar Tracking
• Solar Tracking

Aber wenn das nicht ausreicht, muss man die genaue Bewegung des Beobachtungsobjekts (z.B. Komet, Asteroid,…) anhand von Ephemerieden numerisch berücksichtigen:

• Ephemeriden siehe: https://ssd.jpl.nasa.gov/horizons.cgi
• Custom Tracking siehe: EQMOD

Kleine Lösungen zur Nachführung (Tracking)

Dies sind kleinere Geräte/Vorrichtungen, die transportabel sind und so z.B. auf Reisen mitgenommen werden können. Diese Geräte verfügen über eine Drehachse, die parallel zur Rotationsachse der Erde ausgerichtet werden muss (siehe: Einnorden ).

• Skywatcher Star Adventurer
• iOptron SkyTracker: Artikel
• NanoTracker: Artikel
• Vixen Polarie
• Astro-Tracer mit Pentax-K5 und GPS
  • http://abenteuer-astronomie.de/pentax-gps-modul-mit-astrotracer-funktion/
  • http://www.rkracht.de/pentax-k5/erste.htm

Weitere “kleine” Lösungen zur Nachführung (neueren Datums)

Zeitweise war ich mit der Nachführgenauigkeit meines NanoTrackers unzufrieden und habe mich nach Alternativen umgeschaut:

Tabelle 1: Startracker im Vergleich

Große Lösungen zur Nachführung (Tracking)

Montierungen mit einer computergesteuerten motorischen Nachführfunktion (Tracking).

• Azimutale Montierungen (Nachführung in zwei Achsen)
• Parallaktische Montierungen (Nachführung in einer Achse)

Bei einer azimutalen Montierung (gerne AltAz genannt) sind die Drehachsen eben nur Höhenwinkel und horizontale Himmelsrichtung. Da die Himmelsobjekte aber schräg dazu laufen (ausser an den Polen) entsteht bei so einer Nachführung eine Treppenlinie und eine sog. Bildfeldrotation. Man muss sich überlegen, ob das für eine geplante Aufnahme hinnehmbar ist oder nicht.

Bei der parallaktischen Montierung muss die Drehachse (Stundenachse) parallel zur Rotationsachse der Erde ausgerichtet werden (siehe: Einnorden ).

Ich habe eine solche Lösung für mich gewählt mit einer leichten parallaktschen Montierung iOptron SmartEQ Pro neu: Skywatcher HEQ5 Pro

Nachführung und Brennweite – Faustregel

Wie genau eine Nachführung sein muss (in Bogensekunden), damit die Sterne noch Punktförmig abgebildet werde, hängt von dem Abbildungsmaßstab der Optik bezogen auf die Pixelgröße des Sensors ab.

Abbildungsmaßstab

Die Formel lautet:

Pixel Scale (arcsec/Pixel) = 206,265  * Pixelgröße  (µm) / Focal Length (mm)

(wobei 206265 = 360*60*60/2π)

Beispiel: GuideScope50 und GPCAM:

Pixel Scale = 206 *  3,75 / 180 =  4,20 arcsec / Pixel

Beispiel: f=135mm an Canon EOS 600D

Pixel Scale = 206 *4,3 / 135 = 6,56 arcsec / Pixel

Beispiel: f=135mm an Sony NEX-5R

Pixel Scale = 206 * 4,8 / 135  =  7,33 arcsec / Pixel

Beispiel: f=24mm an Sony NEX-5R

Pixel Scale = 206 * 4,8 / 24  =  41,25 arcsec / Pixel

Beispiel: f=510mm (Teleskop ED80/600) an Canon EOS 600D

Pixel Scale = 206 * 4,3 / 510 = 1,74 arcsec / Pixel

Siehe unten: Undersampling, Oversampling

Quellen:

• https://starizona.com/acb/ccd/advtheorynyq.aspx
• http://cbellh47.blogspot.de/2010/01/astrometry-101-pixel-scale.html

Erdrotation

Die scheinbare Bewegung der Sterne am Himmel durch die Erdrotation beträgt:  360° = 360 * 60 * 60 arcsec = 1296000 arcsec in 24 Stunden (24*60*60 = 86400 Sekunden) am Himmelsäquator (δ=0).

• Sternbewegung = 129600 * cos(δ) / 86400      [arcsec/s]
• Sternbewegung =  15 * cos(δ)                          [arcsec/s]

Auflösungsvermögen

Zum Thema “Auflösungsvermögen” habe ich einen gesonderten Artikel geschrieben.
Die Formel für das Auflösungsvermögen (wegen Beugungsscheibchen) lautet:

Auflösung in arcsec = 138 / Objektivöffnung in mm
(wobei 138 = lambda * 206,265, mit lambda = 670 nm)

Beispiel: GuideScope50

Auflösung = 138/ 50 = 2,76 arcsec

Beispiel: Orion ED 80/600

Auflösung = 138 / 80 = 1,73 arcsec

Quellen:

• http://www.astroshop.de/beratung/teleskop/teleskop-wissen/grundsaetzliche-ueberlegungen-zur-teleskop-wahl/aufloesungsvermoegen/c,8693
• http://www.clearskyblog.de/2009/09/22/mathematik-in-der-astronomie-teil-4-das-aufloesungsvermoegen-von-teleskopen/

Voraussetzung für Goto: Stellar Alignment

Um eine genaue Einstellung einer äquatorialen Montierung zu erreichen ist das sog. Alignment (auch Stellar Alignment oder Goto-Alignment), also die Ausrichtung an Referenzsternen erforderlich. Erst dann ist die volle Funktionalität einer Montierung  gegeben; d.h. Nachführung, Goto-Funktion etc.

Genauer gesagt muss so eine Ausrichtung nicht notwendig an “Referenzsternen” erfolgen, es reicht wenn man die Ausrichtung auf “Referenzpositionen” vornimmt. Eine solche “Referenzposition” erhält man beispielsweise durch Plate Solving.

Oversampling / Undersampling

Man stellt sich vor, dass das Pixel-Raster des Sensors das Bild der Optik “abtastet” (Abtasten = Sampling). Wir haben also eine analog-digital-Wandlung.

Oversampling hat man, wenn der Pixel-Scale feiner ist als die Auflösung. Jedes Pixel bekommt weniger Licht (Photonen) als eigentlich möglich. Das ist meistens nicht so gut.

Undersampling hat man, wenn der Pixel-Scale gröber ist als die Auflösung. Man “verschenkt” also eine eigentlich mögliche höhere Auflösung, was bei größeren Sternfeldern durchaus gewollt sein kann

Beispiel: GuideScope50 und GPCAM:

Das Auflösungsvermögen war 2,73 arcsec, was bei einer Brennweite von 180 mm ein Beugungsscheibchen vom Radius 2,42 µm ergibt
Die Pixelgröße der GPCAM beträgt 3,75 µm
Wir haben hier also ein leichtes Undersampling

Beispiel: Orion ED 80/600 und Canon EOS 600D

Die Auflösung ist 138 / 80 =  1,73 arcsec, das entspricht bei einer Brennweite von 600 mm einem Radius des Beugungsscheibchens von 5,03 µm
Die Pixelgröße der Canon ist 4,3 µm
Wir haben hier also ein leichtes Oversampling

Die 500er-Regel   (300er-Regel)

Ab welcher Belichtungszeit eine Nachführung erforderlich ist, hängt von der verwendeten Optik – im Wesentlichen von der Brennweite – ab.

Faustregel: 500 dividiert durch die Brennweite in Millimetern ergibt die maximale Belichtungszeit in Sekunden bei der noch keine Nachführung nötig ist

Wobei: Effektive Brennweite = Wahre Brennweite * Crop-Faktor   (der Crop-Faktor soll hier verkehrt sein)

Die Zahl 500 gilt heute als “veraltet”. Man verwendet statt dessen häufig die 300: also 300 / f = Max. Belichtung.

Quelle: http://www.justinngphoto.com/2014/05/16/how-i-photograph-the-milky-way-from-light-polluted-skies-of-singapore/

Die NPF-Regel

Eine wesentlich genauere Formel, die sog. NPF-Formel, findet man bei der Société Astronomique du Havre:

http://www.sahavre.fr/tutoriels/astrophoto/34-regle-npf-temps-de-pose-pour-eviter-le-file-d-etoiles

Der ClearSky-Blog

In der Rubrik “Mathematik in der Astronomie” findet man:

http://www.clearskyblog.de/2014/10/30/mathematik-in-der-astronomie-teil-6-die-maximale-belichtungszeit-astrofotografie/

Beispiele zur Nachführung

Beispiel 1: Nachführung mit dem NanoTracker

Wir erproben die Genauigkeit der NanoTracker Nachführung mit meiner Kamera Sony NEX-5R und verschiedenen Objektiven.

Für die obige Faustformel haben wir:

• Die Sony NEX-5R hat einen APS-C-Sensor (mit einem Crop-Faktor von 1,5)
• Das Objektiv Olympus E-Zuiko hat eine Brennweite von 135mm
• Die fotografierten Sterne (Cygnus) haben eine Deklination von ca. 42 Grad

Die Faustformel ergibt:  500 / 135  = 3,70 Sekunden maximale Belichtungszeit am Himmelsäquator (Deklination = 0 Grad) und 4,98 Sekunden bei einer Deklination von 42° (cos 42° = 0,7431).

Einzelheiten stehen in meinem separaten Artikel zum NanoTracker.

Beispiel 2: Nachführung mit dem SkyTracker

Wir erproben die Genauigkeit der SkyTracker Nachführung mit meiner Kamera Sony NEX-5R und der Russentonne.

Für die obige Faustformel haben wir:

• Die Sony NEX-5R hat einen APS-C-Sensor mit einem Crop-Faktor von 1,5
• Die Russentonne Rubinar Macro 5,6 / 500 hat eine Brennweite von 500mm
• Die fotografierten Sterne (alpha Geminorum) haben eine Deklination von ca. 32 Grad

Die Faustformel ergibt:  500 / (500 * 1,0) = 1,00 Sekunden maximale Belichtungszeit am Himmelsäquator (Deklination = 0 Grad).

Das fotografiert Objekt war Alpha Geminorum bei einer Deklination von ca. 32 Grad – wobei cos(32°) = 0,8480. Die maximale Belichtungszeit dort wäre nach dieser Faustformel also: 1,00 / 0,8480 = 1,18 Sekunden. Nach der NPF-Regel wären es nur 0,5 Sekunden…

Einzelheiten stehen in meinem separaten Artikel zum SkyTracker.