Jan_Fremerey
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Bei meinen ersten astrofotografischen Gehversuchen an Mond und Planeten hatte ich in den 1990er Jahren noch einfache Videokameras aus dem Bereich der Überwachungstechnik verwendet. Ab 2003 kamen dann verschiedene CCD-Videokameras zum Einsatz, und seit 2010 arbeite ich vorzugsweise mit der Chameleon von Point Grey, die mir an meinem 10" Schüsselteleskop bisweilen sehr zufriedenstellende Ergebnisse (siehe Website) geliefert hat. Die Chameleon ist mit dem hochauflösenden Pixelraster von 3,75 µm des Kamerachips ICX445 von Sony über eine 2,2x Klee-Barlow bei einem resultierenden Öffnungsverhältnis von f/11 für Aufnahmen an der Beugungsgrenze des Teleskops weitgehend optimal angekoppelt.
Dem Vorteil des vergleichsweise großen Bildformats von 1280x960 Pixeln steht die gegenüber dem heute vielfach verwendeten ICX618 Chip (640x480) relativ geringe Ausleserate von ca. 30 Bildern pro Sekunde gegenüber. Die Geschwindigkeitsbeschränkung hängt offenbar mit dem für CCD-Chips charakteristischen Interline-Transfer-Auslesemechanismus zusammen. Als Alternative bieten sich hier Kameras mit CMOS-Chip an, die einen unter der Bezeichnung "Rolling Shutter" bekannten Auslesemechanismus verwenden. Diese Kameras erlauben bei eingeschränktem Bildformat (ROI) eine erhebliche Steigerung der Bild-Ausleserate gegenüber der Ausleserate bei voller Ausnutzung der Chipfläche.
Für erste Versuche in dieser Richtung habe ich vor einigen Monaten eine ALccd5 von Astrolumina angeschafft. Der darin verwendte CMOS-Chip MT9M001 von der Fa. Micron ermöglicht mit dem vollen Bildformat von 1280x1024 Pixeln ebenfalls hochaufgelöste Aufnahmen. Bei stark eingeschränktem Bildformat von der Größenordnung 100x100 Pixeln konnte ich mit der Kamera bei "Trockenübungen" Bildraten bis über 160/s messen. Wegen mangelhafter Wetterbedingungen hatte ich am Ende der letzte Mars-Saison leider keine Gelegenheit mehr zu entsprechenden "Feldversuchen". Das hatte aber immerhin Tommy Nawratil mit einer solchen Kamera bei Bildraten von 120 fps noch in eindrucksvoller Weise geschafft.
In der vergangenen Nacht hatte ich nun endlich selbst Gelegenheit zu einem - wenn auch kurzen - Jupiter-Ausflug bei Sichtbedingungen, die jedenfalls besser waren als alles, was hier in den letzten Wochen und Monaten zu holen war. Leider zog der Himmel gegen 02:30 MEZ komplett zu, so dass ich weder die beabsichtigten Vergleichsaufnahmen mit der Chameleon, noch erste Bilder vom nicht weit entfernt stehenden Mond erwischen konnte.
Immerhin kann ich mich heute über diese erste Jupiteraufnahme mit der ALccd5 freuen:
Link zur Grafik: http://www.astro-vr.de/Jupiter_121103_0222MEZ_RGB_p40lumi_0-65Kg090_wD1400Gs100_0-65Kg100_PPvMM45GM50BM52.jpg
Die durch die mitgelieferte Software "QGVideo" gegebene Aufnahmetechnik ist ein wenig unflexibel und gewöhnungsbedürftig. Bei gegebener Bildrate kann z.B. die Belichtungszeit nicht beliebig reduziert werden. Zu jeder Bildrate gibt es offenbar eine optimale Belichtungszeit. Der Zusammenhang hat sich mir noch nicht ganz erschlossen.* Mit einer Belichtungszeit von 30 ms hat die Kamera bei den Jupiteraufnahmen in 60 s jeweils ca. 1900 Bilder an mein Laptop ausgeliefert. Aus den mit RGB Filtern von Astronomik aufgenommenen Videos wurden mit Hilfe von AutoStakkert! drei Farbbilder (1,5x Drizzling, 40% Verwendungsrate) gewonnen und mittels Fitswork 3.94 zu einem RGB zusammengesetzt. Abschließend wurde der Kontrast mittels Wavelets (Regler 1 der Detailverstärkung auf 4.00) und einfacher Gauß-Schärfung (Stärke 100) angehoben.
Im Hinblick auf die von mir angestrebte Erhöhung der Bildrate habe ich mit diesen Versuchen gegenüber der Chameleon zunächst noch nichts gewonnen. Bei der offenbar seit kurzer Zeit lieferbaren Nachfolgekamera unter der Bezeichnung ALccd5-II (offenbar baugleich mit QHY5-II), die anscheinend denselben Sensorchip verwendet wie die ältere Version, sollen in dem von mir bei den heutigen Aufnahmen gewählten Bildformat 400x400 dank weiterentwickelter Kameraelektronik und Software Bildraten um die 170 fps erreichbar sein. Das wäre gewiss ein bedeutender Schritt zu Gunsten einer besseren Rauschunterdrückung bei hochaufgelösten Mond- und Planetenaufnahmen.
Gruß, Jan
* Hier gibt es eine Erklärung zu dem Phänomen.
Dem Vorteil des vergleichsweise großen Bildformats von 1280x960 Pixeln steht die gegenüber dem heute vielfach verwendeten ICX618 Chip (640x480) relativ geringe Ausleserate von ca. 30 Bildern pro Sekunde gegenüber. Die Geschwindigkeitsbeschränkung hängt offenbar mit dem für CCD-Chips charakteristischen Interline-Transfer-Auslesemechanismus zusammen. Als Alternative bieten sich hier Kameras mit CMOS-Chip an, die einen unter der Bezeichnung "Rolling Shutter" bekannten Auslesemechanismus verwenden. Diese Kameras erlauben bei eingeschränktem Bildformat (ROI) eine erhebliche Steigerung der Bild-Ausleserate gegenüber der Ausleserate bei voller Ausnutzung der Chipfläche.
Für erste Versuche in dieser Richtung habe ich vor einigen Monaten eine ALccd5 von Astrolumina angeschafft. Der darin verwendte CMOS-Chip MT9M001 von der Fa. Micron ermöglicht mit dem vollen Bildformat von 1280x1024 Pixeln ebenfalls hochaufgelöste Aufnahmen. Bei stark eingeschränktem Bildformat von der Größenordnung 100x100 Pixeln konnte ich mit der Kamera bei "Trockenübungen" Bildraten bis über 160/s messen. Wegen mangelhafter Wetterbedingungen hatte ich am Ende der letzte Mars-Saison leider keine Gelegenheit mehr zu entsprechenden "Feldversuchen". Das hatte aber immerhin Tommy Nawratil mit einer solchen Kamera bei Bildraten von 120 fps noch in eindrucksvoller Weise geschafft.
In der vergangenen Nacht hatte ich nun endlich selbst Gelegenheit zu einem - wenn auch kurzen - Jupiter-Ausflug bei Sichtbedingungen, die jedenfalls besser waren als alles, was hier in den letzten Wochen und Monaten zu holen war. Leider zog der Himmel gegen 02:30 MEZ komplett zu, so dass ich weder die beabsichtigten Vergleichsaufnahmen mit der Chameleon, noch erste Bilder vom nicht weit entfernt stehenden Mond erwischen konnte.
Immerhin kann ich mich heute über diese erste Jupiteraufnahme mit der ALccd5 freuen:
Link zur Grafik: http://www.astro-vr.de/Jupiter_121103_0222MEZ_RGB_p40lumi_0-65Kg090_wD1400Gs100_0-65Kg100_PPvMM45GM50BM52.jpg
Die durch die mitgelieferte Software "QGVideo" gegebene Aufnahmetechnik ist ein wenig unflexibel und gewöhnungsbedürftig. Bei gegebener Bildrate kann z.B. die Belichtungszeit nicht beliebig reduziert werden. Zu jeder Bildrate gibt es offenbar eine optimale Belichtungszeit. Der Zusammenhang hat sich mir noch nicht ganz erschlossen.* Mit einer Belichtungszeit von 30 ms hat die Kamera bei den Jupiteraufnahmen in 60 s jeweils ca. 1900 Bilder an mein Laptop ausgeliefert. Aus den mit RGB Filtern von Astronomik aufgenommenen Videos wurden mit Hilfe von AutoStakkert! drei Farbbilder (1,5x Drizzling, 40% Verwendungsrate) gewonnen und mittels Fitswork 3.94 zu einem RGB zusammengesetzt. Abschließend wurde der Kontrast mittels Wavelets (Regler 1 der Detailverstärkung auf 4.00) und einfacher Gauß-Schärfung (Stärke 100) angehoben.
Im Hinblick auf die von mir angestrebte Erhöhung der Bildrate habe ich mit diesen Versuchen gegenüber der Chameleon zunächst noch nichts gewonnen. Bei der offenbar seit kurzer Zeit lieferbaren Nachfolgekamera unter der Bezeichnung ALccd5-II (offenbar baugleich mit QHY5-II), die anscheinend denselben Sensorchip verwendet wie die ältere Version, sollen in dem von mir bei den heutigen Aufnahmen gewählten Bildformat 400x400 dank weiterentwickelter Kameraelektronik und Software Bildraten um die 170 fps erreichbar sein. Das wäre gewiss ein bedeutender Schritt zu Gunsten einer besseren Rauschunterdrückung bei hochaufgelösten Mond- und Planetenaufnahmen.
Gruß, Jan
* Hier gibt es eine Erklärung zu dem Phänomen.
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