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Astro / Equipment-Specs

Kamera

Als Kamera wird eine handelsübliche DSLR Canon EOS 5D (keine Filtermodifikation) eingesetzt. Hauptvorteil dieser DSLR ist der grosse 24mm x 36mm Chip (volles Kleinbildformat, kein Crop). Die Kamera erlaubt Empfindlichkeits-Einstellungen im Bereich 50-3200 ISO/ASA. Das Rauschverhalten des Chips ist gut. Belichtungszeiten über 30sec werden mit einem externen Timer kontrolliert. Fokussierung erfolgt an hellen Sternen (bis ca. 1mag) über einen Winkelsucher mit Lupe, Testaufnahmen bei hohem ISO-Wert und Begutachtung am TFT-Display der Kamera.

Kamera-Kennzahlen:
• Canon EOS 5D
• Pixelgrösse: 1 Pixel = 8.4my
• Pixelzahl: 4368 x 2912 Pixel = 12.1 MPix     (1 MPix = 1.048.576 Pix)
• Chipgrösse: 36 x 24mm Kleinbild, Vollformat
• Ausleserauschen: 2.06 ADU = 8.4 e-    (bei ISO 400)
• Konversionsfaktor: 4.08 e-/ADU    (bei ISO 400)

Einen Vergleichstest der Canon 5D mit anderen Canon-Modellen sowie detaillierte Diskussion (spektrale Empfindlichkeitskurve, etc) findet man auf dieser Seite von Christian Buil (in französisch). Dort ist u.a. unter Punkt (7) auch eine Tabelle des Ausleserauschens als Funktion der ISO-Zahl angegeben.

Sicherlich wäre eine Filtermodifikation dieser Kamera von Vorteil bei der Aufnahme von Emissionsnebeln. Aber die Ergebnisse z.B. am Cirrus-Nebel sind bislang ausreichend für mich.

GuideCam

Als GuideCam wird eine japanische WATEC 120N (CCD Video Kamera) verwendet. Die Vorteile der Kamera sind (a) hohe Empfindlichkeit und (b) sehr geringes Gewicht und Abmessungen (nur 140g, 45mm x 45mm x 55mm). Die WATEC erlaubt Belichtungen im Bereich von 0.02 - 10.24 sec (in Schritten von Faktor 2) und wird an 12V betrieben. Über einen USB 2.0 Framegrabber werden die Bilder ins Notebook geliefert. Dort läuft eine Autoguider-Software, die die Nachführungs-Abweichungen eines Leitsterns misst und daraus (via eine Interface-Box ) Steuerimpulse an die Montierung generiert (Regelkreis). Details dazu siehe hier .

GuideCam Kennzahlen:
• WATEC 120N (CCIR)
• Pixelgrösse: 1 Pixel = 8.6my x 8.3my         (vergleichbar mit der 5D!)
• Pixelzahl: 752 x 582 Pixel = 0.43 MPix     (1 MPix = 1.048.576 Pix)
• Chipgrösse: 6.5mm x 4.8mm
• Crop-Faktor: 5.5                               (lineare Vergrösserung relativ zu KB-Format)

Je Stufe sind die entsprechenden Belichtungszeiten in [sec] und in Sekunden-Bruchteilen (5D):
OFF     1        2         4         8         16         32         64         128         256
0.02     0.04   0.08     0.16   0.32     0.64     1.28       2.56     5.12       10.24
1/50     1/25   1/13     1/6     0"3       0"6       1"3         2"5       5"          10"

Auch für die WATEC gibt es eine sehr gute Testseite von Christian Buil, sowie eine TestSeite mit QE-werten von Gerhard Dangl.

Eigene Testbilder habe ich am 6" Maksutow und mit einem 50mm KB-Standardobjektiv erstellt. Die WATEC erreicht am 6" f/12 Mak als Leitrohr in 10sec Belichtung ca 14.5mag Grenzgrösse. Beim Guiding (Belichtungszeiten 1-5sec) sollten also Leitsterne bis zu 12mag gut verwendbar sein. Tatsächlich ist in den meisten Fällen (auch in sternarmen Gebieten) sofort ein Leitstern im Feld der GuideCam sichtbar (ggf. Integrationszeit verlängern), wenn man das Objekt in der Hauptkamera eingestellt hat.

Montierung und Guiding-Setup

Eine genauere Beschreibung zum Setup für die Astrofotografie (Montierung, Polausrichtung, Leitrohr, Autoguiding) findet sich hier.

Bildverarbeitung

Obwohl ich mir über die Verfahren durchaus im klaren bin (siehe z.B. dieses PDF hier :-), sind meine Bilder bisher ohne korrekte Rohbildreduktion (Dark0, Dark, Flatfield) entstanden. D.h. die Bilder werden nur in Photoshop CS2 (nach reiner Ästhetik) bearbeitet. Das erspart einige Arbeit bei der Bildaufnahme und natürlich auch bei der Bildbearbeitung. Natürlich sind die Ergebnisse dementsprechend nicht perfekt, aber das ist für Tests für mich erstmal völlig ausreichend und OK. Bei sehr guten Beobachtungsbedingungen (Schwarzwald fst > 6mag) ist die Qualität der Rohbilder so gut, dass die Ergebnisse nun massgeblich von der Qualität der Bildreduktion begrenzt werden. Deshalb werde ich in Zukunft natürlich schon die Prozeduren für eine volle Standard-Reduktion (Dark, Flat) hochziehen, um bessere Ergebnisse zu erzielen.

Weitere Infos zur digitalen Bildverarbeitung.

Teleskope

3" Pentax SDHF (APO)

Zur Fotografie benutze ich hauptsächlich einen kleinen Pentax-APO mit fest eingebauter Bildebnungsoptik. Zur Adaption an das Canon-Bajonett wurde der Adapter so modifiziert, dass nur sehr wenig Vignettierung auftritt (ca 15%). Ausserdem können direkt vor dem Canon-Bajonett normale Standard-2" Filter in den Strahlengang eingesetzt werden.

Kennzahlen Pentax:
• Pentax SDHF
• D=75mm, f=500mm, f/6.7
• Pixelgrösse (5D): 1 Pixel = 3.5 arcsec
• Auflösungsgrenze: 2 Pixel = 7 arcsec = 1 EURO in 450m Entfernung
• KB Feldgrösse: 4.1° x 2.7°
• Guide-Okular am C11: 1 Skalenteil = 2 Pixel = 7 arcsec
• Guide-Okular am Mak: 1 Skalenteil = 3 Pixel = 11 arcsec



6" Maksutow

Hauptsächlich zum Guiding steht auch ein Intes 6" Maksutow MK67 f/12 (f=1800mm) als (im Vergleich zum C11) leichtgewichtigeres (5kg) Leitrohr mit fixiertem Hauptspiegel (Crayford OAZ) zur Verfügung. Dieser wird mit der hochempfindlichen WATEC 120N GuideCam zum Autoguiding benutzt (nach Integration von t=1sec ca 11 mag als Leitsterne am 6" Mak erreichbar, Test siehe hier). Dadurch erreiche ich relativ genaues Guiding und vor allem verringerte Windanfälligkeit durch relativ niedriges Gewicht und kurze Hebelarme.

Kennzahlen 6" Mak:
• Intes MK67
• D=150mm, f=1800mm, f/12
• Pixelgrösse (WATEC): 1 Pixel = 1.0 arcsec
• Auflösungsgrenze: 2 Pixel = 2.0 arcsec = 1 EURO in 2.4 km Entfernung
• WATEC Feldgrösse: 12.3' x 9.2'

8" Newton

Zur Fotografie benutze ich auch einen 8" Orion Newton f/4,5 mit (2", T2) Komakorrektor (von Baader).

Kennzahlen Newton:
• Orion 8" Newton
• D=200mm, f=900mm, f/4.5
• Pixelgrösse (5D): 1 Pixel = 1.9 arcsec
• Auflösungsgrenze: 2 Pixel = 3.8 arcsec = 1 EURO in 810m Entfernung
• KB Feldgrösse: 2.3° x 1.5°
• Guide-Okular am Mak: 1 Skalenteil = 5 Pixel = 11 arcsec



C11

Neben dem Pentax mache ich auch Tests im Sekundärfokus eines C11 (ohne Optik zur Bildfeldebnung). Offset-Guiding habe ich derzeit noch nicht getestet. Ohne Guiding läuft die CI-700 Montierung läuft nur ca 1min so genau, dass die Positions-Drift vertretbar klein bleibt. Die Brennweite von fast 3m ist naturgemäss sehr empfindlich auf alle Stabilitäts- und Nachführung-Probleme (PE, Scheinern, Wind, etc), einfach wegen des sehr grossen Abbildungsmasstabs von 0.6 arcsec/pixel. Die C11 Aufnahmen sind deshalb in sicher eher experimenteller Natur + ebensolcher Qualität.

Kennzahlen C11:
• Celestron C11
• D=280mm, f=2800mm, f/10
• Pixelgrösse (5D): 1 Pixel = 0.62 arcsec
• Auflösungsgrenze: 2 Pixel = 1.2 arcsec = 1 EURO in 3.8km Entfernung
• KB Feldgrösse: 0.75° x 0.5°