Planetenfotos habe ich bisher im primären Fokus meiner Teleskope, d.h. jetzt meines C-11 gemacht. Dazu habe ich die 2" 1,5x -Barlow mit einer Verlängerungshülse versehen (= 2,5x) und dort mittels eines Reduzierstücks die Hülse meiner ToU-Cam eingesteckt.
Die effektive Brennweite ergibt sich damit zu 7000mm bei f=25
C-11 = 2800mm
2,5x Barlow = 2,5 x 2800 = 7000
Dieses grundlegende Setup bleibt immer gleich, jedoch kommt als nächstes die Frage, welche Art Bild gemacht werden soll. Einerseits hat man die Möglichkeit ein 'einfaches' Farbbild zu machen, andererseits kann auch ein Luminanzbild mit höherer Detailauflösung gemacht werden. Liegen beide Bilder vor, können sie zu einem LRGB kombiniert werden, einem Farbbild mit mehr Details...
Farbbilder erhält man direkt aus der Kamera, die dann mit einem IR-/UV-Cut-Filter vershen sein muss. Es besteht zusätzlich auch die Möglichkeit den IR-Cut jeweils mit einem Rot-, Grün und Blaufilter zu kombinieren und diese Farbkanäle dann wieder zu einem kompletten Farbbild zusammen zu setzen. Ich habe bisher allerdings immer direkt die Farbbilder der Webcam verwendet.
Um zum LRGB zu kommen wird zusätzlich ein Bild benötigt, welches die Farbintensitäten vorgibt. Dazu bietet sich der Tiefrote und IR-Bereich an. In diesem Fall wird statt des IR-Cut ein IR-Pass-Filter vor die Cam geschraubt. Dadurch komme ich zu einem zusätzlichen SW-Bild. Der Vorteil dieses Wellenbereiches ist der, das der tiefrote und IR-Bereich nicht so sehr dem Seeing unterliegt und entsprechend immer mehr Informationen und damit mehr Details enthält. Beide Bilder zusammen können nicht gewonnen werden, da die Wellenbereiche im Teleskop anders fokussiert werden und man so nur ein unscharfes Gesamtbild erhielte.
Für das menschliche Auge ist das nicht relevant, da es - im Unterschied zum CCD-Chip der Webcam - nicht infrarotempfindlich ist.
Ok, beide Bilder werden also getrennt, aber auf gleichem Wege gewonnen. Für mich ist das zentrale PC-Programm an dieser Stelle die Freeware Giotto (siehe Link)
Mittels dieses Programmes kann ein AVI aufgenommen und gespeichert werden,
das dann automatisch in Einzelbilder zerlegt und zu einem Summenbild kombiniert wird. Der Trick dabei ist einfach der, dass viele Bilder unterschiedliche Details enthalten. Die Luftunruhe wird damit faktisch eingefroren und nur die besten Bilder werden zum Summenbild zugefügt.
Es gibt dabei eigentlich nur drei Schwierigkeiten:
- wie treffe ich den Fokus?
- welche Belichtungszeit/Gain-Kombination?
- wie lange soll ich aufnehmen?
Punkt 1 ist reine Erfahrungssache. Da aber der Rechner ständig das Live-Bild zeigt, kann man sich recht gut an das Optimum heranpirschen
Punkt 2 habe ich für mich so entschieden, dass ich entweder 1/25s und wenig Gain bei ruhiger Luft und 1/50s und mehr Gain bei größerer Luftunruhe nehme. Den Gain stelle ich nach Gefühl so ein, dass möglichst immer nur eine kleine Stelle des Planetenscheibchens ausgebrannt erscheint.
Punkt 3 ist da diffiziler. Die Länge des Videos hängt da von der Eigenbewegung des Objektes ab. So kann es bei Jupiter und Mond z.B. innerhalb weniger Minuten zu Veränderungen kommen, die das Bild verwischen. Bei Jupiter hat es sich bewährt max. 2-3min Video aufzunehmen, beim Mond max. 1-2. Alle anderen Objekte sind da etwas genügsamer. Ich versuche dann auf ca. 2500-3000 Frames pro Video zu kommen.
Die Verrechnung der Bilder überlasse ich dann wieder Giotto und seinen Voreinstellungen, denn die haben sich für mich als sehr gut brauchbar herausgestellt.
Giotto Registax
Ob ein Umbau der Montierung wirklich notwendig ist, hängt einerseits von den Anforderungen (Brennweite, Gewicht und Hebel der Foto-Optik), andererseits aber auch von den persönlichen Ansprüchen ab. Während ältere EQ-6 noch eine deutliche Streuung aufwiesen, sollen aktuelle gelieferte Montierungen qualtitativ deutlich besser geworden sein. Wer eine SkyScan/SynScan oder SynTrek besitzt wird ws. nicht basteln müssen, da sogar die benötigte Elektronik schon eingebaut ist.
Meine EQ-6 habe ich im Januar 2003 neu bekommen. Als Vertreter der etwas älteren Gattung, hatte sie allerdings deutliches Verbesserungspotential ;-)
Einerseits war sie nicht über den PC steuerbar, andererseits wies sie einen deutlichen Schneckenfehler auf. So entschied ich mich dazu
- alle Lager zu tauschen
- Gierlinger-Triebe in RA und
- ein MCU-Update samt Handbox-Chip einzubauen
(mittlerweile durch das SynScan Aufrüstset ersetzt)
- siehe hier >>
Bei der Astrofotografie ist eine paralaktisch aufgebaute Montierung unabdingbar, da lang belichtete Bilder sonst eine Gesichtsfelddrehung aufweisen würden.
Bei einer paralaktisch aufgestellten Montierungpassiert das nicht, da die Kamera parallel zur Erddrehung nachgeführt wird.
Allerdings hat auch jede noch so perfekte Montierung verschiedene Fehlerquellen. Das beginnt bei den mechanischen Nachführfehlern durch Getriebespiel oder -toleranzen, geht weiter über Schneckenfehler und endet (noch lange nicht) bei Aufstellungsfehlern, die - seien sie auch noch so klein - zwangsweise zu einer Drift und damit zu strichförmigen Sternabbildungen führen würden.
Dem wird mit 'Guiding' zu Leibe gerückt. Klassisch würde das manuell am Fadenkreuzokular geschehen. Da das aber bei langen Belichtungen zumindestens anstrengend ist, ist es sinnvoll diese Arbeit dem Rechner zu überlassen ;-)
Dazu benötigt man neben der eigentlichen Fotooptik ein parallel dazu montiertes Leitrohr an dem die Nachführkamera befestigt wird.
Neben der Verbindung zur Nachführkamera muss auch die Montierung mit dem Rechner verbunden werden. Auf dem Rechner läuft das Guiding-Programm, welches einen Regelkreis aufbaut. Auf dem Bild der Guidingkamera wird ein Leitstern ausgewählt. Das Programm versucht nun diesen Leitstern auf der Position zu halten. Es wird ein Bild vom Guider abgerufen, die Position des Leitsterns ermittelt und ein ggfs. notwendiges Korrekturkommando an die Montierung geschickt.
Danach wird erneut ein Bild vom Guider abgerufen und wieder die Position des Leitsterns ermittelt und wieder korrigiert ...
Damit dieser Regelkreis, der ja für jede Montierung und Gerätekombination individuell ist müssen die Parameter für tolerierbare Abweichung, Aggressivität des Gegensteuerns und Dämpfung eingestellt werden, damit das Nachsteuern nicht zu Übersteuern und damit zu Hysterese führt.
Ebenfalls gilt es das Getriebespiel der Montierung zu berücksichtigen, den sog. Backlash. Dazu bieten viele Autoguiding-Programme die Kalibrierung, die wirklich durchlaufen werden sollte. Ein Trick dabei ist, die Achsen ganz leicht ungleichmässig zu belasten, so dass die RA-Achse nach Westen zieht und die DEC-Achse leicht zur Kamera. Damit liegen die Zähne der Triebe immer am Schneckenrad an, habenkein Spiel und reagieren immer sofort. Natürlich soll das Ungleichgewicht nur ganz leicht sein, da es sonst zu einem erhöhten Stromverbrauch (Akku-Kapazität) und zu einem erhöhten Verschleiß der Triebe führt.
Das Ermitteln dieser Parameter kann durchaus einige klare Nächt kosten, belohnt aber mit punktförmigen Sternen auf dem Foto
PHD-Guiding Guidemaster
M27 vom 04.09.2007
M27 vom 22.09.2007
M1 vom 13.01.2008
Guiding-Setup am C-6: C-6, Reducer, Flip-Mirror und DSI als Guide-Cam
Um genügend Leitsterne zur Verfügung zu haben, bietet es sich an, die Leitoptik möglichst lichtstark und leicht zu wählen. Zusätzlich sollte die Brennweite der Leitoptik nahe an der der Fotooptik liegen, um eine ausreichende Korrekturgenauigkeit zu erreichen. Theoretisch sind die Autoguider mittlerweile so genau, dass man mit eim Zehntel der Fotooptik-Brennweite auskäme. Praktisch wird aber meist nicht unter ein Drittel der Fotooptik gegangen.
Ich habe als Leitrohr mein C-6 ausgewählt und es mit einem 0,6x-Reducer und einem Flip-Mirror versehen. So komme ich auf ein recht schnelles System (f/6,3) und eine Brennweite von 945mm, die etwas über der meiner Fotooptik (800mm, f/4) liegt.
So kann ich über das Okular im Flip-Mirror einen Leitstern auswählen und zentrieren, aber auch das Scharfstellen der Leitoptik vereinfacht sich. Noch einfacher ist es, wenn man ein parfokales Okular verwendet, welches ein scharfes Bild zeigt, wenn auch das Bild der Leitkamera scharf ist. Um beliebige Okulare verwenden zu können, kann auch ein Anschlagring verwendet werden. Im Lieferumfang meines DSI war ein solcher Ring glücklicherweise enthalten.
Bei der Astrofotografie müssen verschieden Gerätschaften angesteuert werden:
- Montierung (EQ-6 mit SynScan-Steuerung)
- Guide-Cam (DSI)
- Aufnahme-Cam (EOS 10D)
- ggfls. Auslösung der Aufnahme-Cam
Geräte als USB-Devices erreichbar. Um möglichst wenig 'Kabelsalat' zu produzieren
und den Kabelbaum an der Montierung belassen zu können, habe ich einfach einen
USB-2-Hub mit Klettband am 'Nordbein' des Statives befestigt. Da der Hub über eine
eigene Stromversorgung verfügt, können alle angeschlossenen Geräte (DSI und USB-
Serial-Wandler) von ihm mit betrieben werden und belasten somit nicht den Rechner.
Ausserdem erfolgt erst hier die USB-Unterverteilung, vom PC zur Montierung führt
lediglich ein langes USB-2-Kabel.
Programme
Um die Kosten im Rahmen zu halten, verwende ich soweit irgend möglich Free- oder
Shareware.
Zur Steuerung von astronomischen Geräten hat sich nach und nach die
ASCOM-Schnittstelle etabliert. In vielen Programmen kann die Anbindung daher sehreinfach
erfolgen. Als Steuerung ASCOM auswählen und das passende Gerät einstellen.
Im Falle der SynScan sieht das so aus:
Einstellungen zur Anbindung der SynScan
Da die SynScan über das NexStar-Protokoll kommuniziert, werden die NexStar
Telescopes ausgewählt über Properties können dann die weiteren Einstellungen
gemacht werden. Die Steuerung kann als NexStar 5(i) oder 8(i) angesteuert werden.
Ich habe hier die notwendigen Einstellungen für mein C6 mit Reducer schon
vorgenommen. Wichtig dabei sind folgende Einstellungen:
- Track Mode muss auf Eq N (also parallaktische Aufstellung) stehen
- Latitude und Longitude müssen auf '0' stehen
Autoguiding nicht in Betracht. Latitude und Longitude müssen aus Gründen
der Kompatibilität auf '0' bleiben.
Nach einigen Experimenten mit Guidemaster und Webcam habe ich dann doch
die Entscheidung für PHD-Guiding gefällt, da dieses Programm meinen DSI
unterstützt. Als zentrale Komponente -sie empfängt die Bilder des Guiders und steuert
die Montierung anch- solte das Programm einfach aber zuverlässig sein. Diese
Erfordernis erfüllt PHD-Guiding für mich hervorragend. Daneben erlaubt PHD
aber auch weitreichende Steuermöglichkeiten.
... wird fortgesetzt.