Filtervergleich Baader CMOS vs. Antlia ALP-T

[Chrisl]

Hallo liebe Filter-Geplagten!

Wie bereits angekündigt, konnte ich heute zwischen 4 und 5 Uhr Früh – der Wettergott hatte kurz ein Einsehen – den neuen Antlia ALP-T Dual-Schmalbandfilter testen. Des Weiteren war ich natürlich auch an einem Vergleich mit meinen bisherigen Baader CMOS Filtern (Ha und OIII) interessiert.

Versuchsaufbau und Durchführung:
Skywatcher Esprit 100/550 (550mm Brennweite, f/5,5) mit original Skywatcher Flattener
QHY600C-PH, 61MP Farb-CMOS-Kamera
UFC-Filterschublade
Skywatcher EQ6-R auf Berlebach UNI-Stativ
MGEN-3
Aufnahmesoftware N.I.N.A.

Filter:
Baader 2“ Ha Filter 6,5nm CMOS (f/3,5 – f/10)
Baader 2“ OIII Filter 6,5nm CMOS (f/3,5 – f/10)
Antlia 2“ ALP-T Dual-Schmalbandfilter 5nm

Es wurde je Filter eine Aufnahme zu 600 Sekunden bei Gain 56 und Offset 50 im High Gain Modus aufgenommen. Sensortemperatur -10°C. Vor jeder Aufnahme wurde der Fokus mittels Bahtinov-Maske überprüft und ggf. eingestellt. Die Aufnahmen erfolgten am 7.1.2022 ohne Mond zwischen 4 und 5 Uhr, siehe die Info in den Dateinamen.

Die gewonnenen Aufnahmen wurden im Astro Pixel Processor de-bayert und mittels Fitswork identisch gestreckt (Schwarzpunkt an Beginn des Histogrammberges, Gamma 5, Weißpunkt auf 3100).

Mittels Rechtsklick auf das Bild wurde in Fitswork die Bildstatistik für das gesamte Bild aufgerufen und wird nachstehend wiedergegeben. Das Signal-Rauschverhältnis habe ich dabei durch Division des Mittelwertes durch die Standardabweichung selbst berechnet (nur für die maßgeblichen Kanäle).

2022-01-07_04-01-52_-10.00_600.00_0002_Baader_Hadb.fits
Rot:
Mittelwert : 871.26617
Std.Abweichung : 304.49387
Minimum : 713 @ 8898,42
S/N (Mittelwert/Std. Abweichung): 2,86

Grün:
Mittelwert : 817.53392
Std.Abweichung : 208.37669
Minimum : 690 @ 1461,4730

Blau:
Mittelwert : 817.2261
Std.Abweichung : 214.32395
Minimum : 682 @ 9017,979


2022-01-07_04-30-46_-10.00_600.00_0004_Baader_OIIIdb.fits
Rot:
Mittelwert : 816.47914
Std.Abweichung : 216.83839
Minimum : 688 @ 5520,5596

Grün:
Mittelwert : 865.15246
Std.Abweichung : 307.22141
Minimum : 717 @ 5723,2190
S/N (Mittelwert/Std. Abweichung): 2,82

Blau:
Mittelwert : 842.83081
Std.Abweichung : 268.92065
Minimum : 715 @ 7683,4309
S/N (Mittelwert/Std. Abweichung): 3,13

2022-01-07_04-16-20_-10.00_600.00_0003_Antliadb.fits
Rot:
Mittelwert : 876.34729
Std.Abweichung : 297.88447
Minimum : 722 @ 8152,2707
S/N (Mittelwert/Std. Abweichung): 2,94

Grün:
Mittelwert : 857.50429
Std.Abweichung : 284.48418
Minimum : 720 @ 9477,4526
S/N (Mittelwert/Std. Abweichung): 3,01

Blau:
Mittelwert : 843.11421
Std.Abweichung : 262.86171
Minimum : 695 @ 9017,979
S/N (Mittelwert/Std. Abweichung): 3,21

Wie gesagt sind diese Daten über das gesamte Bildfeld und inkl. Hot- und Coldpixel gerechnet und daher vielleicht nicht ganz so aussagekräftig.


Ergebnis, Interpretation:
Rein vom Signal-Rauschverhältnis hat der Antlia-Filter knapp die Nase vorn, was aufgrund der etwas geringeren Halbwertsbreite auch zu erwarten war.
Für mich wesentlich ist jedoch der optische Eindruck, nicht etwaige Zahlenspiele.
Hier wirkt der Antlia-Filter im Vergleich zu den Baader Filtern wesentlich Kontrastreicher mit viel feineren Details und deutlich geringerem Rauschen. Man könnte fast meinen, das etwas gestreckte Einzelbild wäre schon eine fertig bearbeitete Aufnahme!
Die Sterne haben beim Antlia keine Säume, was dem sehr stark nach links verschobenen Weißpunkt geschuldet ist. Setzt man den Weißpunkt jedoch weiter rechts, ist das Erscheinungsbild der Sterne beim Antlia gleich wie bei den Baader Filtern.

Aus meinen regulären Aufnahmeserien kenne ich das Problem der Stern-Halos bei den Baader Filtern. Deshalb zwei 10-Minütige Aufnahmen mit dem Antlia ALP-T auf Elnath im Fuhrmann (2,0mag.) und Pollux in den Zwillingen (1,34mag.).
Schon bei den vorhergehenden Schmalbandaufnahmen sind mit Reflexionen an Sternen insbes. unten rechts sowie leicht eierförmige Sterne aufgefallen, obwohl der MGEN durchgängig zuverlässig auf <0,5 Bogensekunden geguided hat. Bei den Halo-Tests auf Elnath und Pollux ist dann ein ganzer Bildbereich aus unerfindlichen Gründen abgeschattet.

Die Erklärung für diese Phänomene konnte ich leider erst nach Abbau der Ausrüstung entdecken: Offenbar hatte sich ein Unterlegstreifen aus hellem Kunststoff aus dem Okularauszug gelöst und lag im Strahlengang des OTA!
Hoppala! Zum Glück ist das nur bei Testaufnahmen passiert und nicht bei einer regulären Aufnahmeserie.

Dass sich deshalb aus dem heutigen Versuch die 100%ige Halofreiheit des Antlia-Filters leider nicht beurteilen lässt, ist bedauerlich, ließ sich jedoch aufgrund des bereits abgebauten Equipments nicht mehr nachholen. Ich präsentiere daher diese Fotos mit entsprechendem Vorbehalt zur eigenen Interpretation.

Ich hoffe, dieser Vergleich ist für den Einen oder Anderen hilfreich!

LG
Christian

 

[Chrisl]

Oh Schreck - ein Teflonstreifen vom OAZ im Strahlengang!

 

[Stefan_Lilge]

Hallo Christian,

da warst du ja früh unterwegs, vielen Dank für den Bericht. Schön dass dein Exemplar auch keine Halos erzeugt.
Der Rosettennebel mit dem Antlia sieht super aus, erstaunlich für ein Einzelbild.
Mit der Kombination bist du sicher gut bedient. Ich glaube auch (nicht zuletzt aufgrund meiner eigenen Vergleiche) nicht, dass man mit 5 Minuten OIII und 5 Minuten Halpha an einer Schwarzweißkamera mehr erreichen würde als du mit diesen 10 Minuten.

Was das Signal-Rauschverhältnis angeht glaube ich nicht, dass man das am ganzen Bild machen kann. Kontrastreiche Strukturen und Sterne erhöhen ja auch die Standardabweichung, ohne dass man das als Rauschen interpretieren würde. Ich habe gerade mal meine Thor's helmet Daten angeschaut, da ist ein gutes Bild bei, das eine Standardabweichung von 189 bei einem Mittelwert von 120 (nach Darkabzug) hat, das wäre dann also ein S/N von 0,63. Ein späteres Bild hat fast keine Strukturen, weil Wolken den Himmel verdeckt haben. Das hat eine Standardabweichung von 150 und einen Mittelwert von 212 (nach Darkabzug), also S/N 1,41.
Dass das Wolkenbild einen höheren Hintergrund hat ist natürlich ein Sonderproblem, aber dass es auch eine geringere Standardabweichung hat als das gute Bild zeigt, dass die Betrachtung des ganzen Bildes nicht funktioniert. Man müsste wohl eine Stelle im Nebel finden, die möglichst gleichförmig ist und wenige Sterne beinhaltet und nur diesen Ausschnitt vermessen.

 

[Chrisl]

Hallo!

Gestern hatte ich leider keine Zeit die extrahierten Graustufenkanäle der beiden Filter zu vergleichen - ein solcher Vergleich ist sicherlich Aussagekräftiger als der Vergleich von Farbbildern. Interessant ist in diesem Zusammenhang, dass sich eine kleine Änderung zum gestrigen Ergebnis ergibt, aber seht selbst:

Ich habe die FITS-Daten (out of cam) in APP debayert und in Fitswork gestreckt (Schwarzpunkt am Anfang des Histogrammberges, Gamma 5, Weißpunkt bei 20.000). Also den Weißpunkt nicht mehr so stark nach links verschoben, wie gestern.
Alle drei FITS Dateien (Antlia, Baader Ha, Baader OIII) wurden auf diese weise identisch behandelt.

Danach wurde in Photoshop der jeweilige Farbkanal extrahiert und in eine Graustufendatei eingefügt (also der Rotkanal vom Ha-Filter, der Grün- und Blaukanal vom OIII-Filter und Rot-, Grün- und Blaukanal vom Antlia Filter).
Diese Graustufenbilder habe ich dann nebeneinandergelegt und verglichen, sowie zur Orientierung noch das jeweilige Mini-Histogramm aus Photoshop eingefügt.

Das Ergebnis ist aus meiner Sicht folgendes:

- Der Baader Ha-Filter ist etwas kontrastreicher als der Ha-Anteil des Antlia Filters, jedoch sind die Sterne beim Antlia-Filter kleiner.
- Der in Summe deutlich bessere Kontrasteindruck des Antlia Filters ist also auf den wesentlich höheren OIII-Anteil beim Antlia-Filter zurückzuführen. Hier ist beim Baader OIII-Filter kaum Signal vorhanden.

Dass sich somit beim Antlia-Filter ein in Summe besserer optischer Kontrasteindruck ergeben hat, ist der zufälligen Auswahl des Versuchsobjektes NGC 2244 (hoher OIII-Anteil) geschuldet. Ob das bei einem reinen Ha-Objekt ebenso der Fall sein wird, müßte man nochmals separat testen.

Zusätzlich für den Antlia-Filter spricht aber auf jeden Fall die nicht-Anfälligkeit für Halos.
Auf den Schmalbandaufnahmen von NGC 2244 sieht man auch bei den Baader Filtern keine Halos, die hellsten Sterne im Bildfeld waren aber auch dunkler als 6,4mag. Meiner Erfahrung nach tritt dieses Problem bei den Baader Filtern ab einer Stern-Magnitude von ca. 5 auf.

Anbei die Vergleichsbilder, aufgrund der limitierten Bildgröße hier im Forum empfehle ich jedch die Vollauflösung in Flicker anzusehen/runterzuladen:
Rotkanal: Antlia vs. Baader - Red Channel
Grünkanal: Antlia vs. Baader - Geen Channel
Blaukanal: Antlia vs. Baader - Blue Channel

LG
Christian

 

[Stefan_Lilge]

Hallo Christian,

wenn ich das recht sehe tritt hier eine 10-Minuten-Belichtung mit der Farbkamera gegen 20 Minuten (10 Minuten Ha und 10 Minuten OIII) mit der Schwarzweißkamera an. Da bei der Farbkamera ja nur jedes vierte Pixel Halpha registriert wäre es nachvollziehbar, wenn der Rotkanal schlechter wäre als der Halpha-Kanal mit der Schwarzweißkamera. Wenn hier also der Antlia Filter in 10 Minuten einen nur etwas schlechteren Rotkanal und bessere Grün- und Blaukanäle erzeugt als die Baader-Filter in 20 Minuten würde ich das als klaren Vorteil für Antlia ansehen.

 

[Chrisl]

wenn ich das recht sehe tritt hier eine 10-Minuten-Belichtung mit der Farbkamera gegen 20 Minuten (10 Minuten Ha und 10 Minuten OIII) mit der Schwarzweißkamera an.

Hallo Stefan,

nein, das stimmt so nicht: Beide Aufnahmen (Antlia sowie Baader Ha/OIII) wurden mit der gleichen Farbkamera gemacht!
Ich habe gar keine Monokamera.

Auch wenn man die beiden Kanäle der Baader Filter (10min Ha + 10min OIII) in Photoshop kombiniert, kommt dabei ja nicht ein Summenbild zu 20 Minuten heraus, da ja die einzelnen Farbkanäle R, G und B jeder für sich nur 10 Minuten betragen und sich das Signal nicht aufsummiert.
Oder anders ausgedrückt: Die Farbkanäle exisitieren parallel, nicht in Serie!

Ich habe bisher auch mit dem konventionellen Schmalbandfilter Aufnahmen mit der Farbkamera gemacht. Auch wenn dabei nur jedes 4. Pixel rot ist, hat das bei dem gestackten Bild keine Auswirkungen (kein Lockfraß, keine Artefakte).
Siehe zB ein Bild mit Astronomik Ha 12nm bzw. Baader Ha 7nm Filter an der Nikon D750 (wohlgemerkt, eine DSLR ohne Modifikation):

The Rosette Nebula in H-Alpha

The Rosette Nebula is an H II region located near the end of a giant molecular cloud in the constellation of Monoceros. In its center the open star cluster NGC 2244 can be found, which is believed to have formed from the nebula's matter. The cluster and nebula measure 130 light years in diameter...

www.flickr.com

IC 1396 in Cepheus

This is my first attempt of using H-Alpha exposures to improve a DSLR photograph. Did I hear somebody say: "But H-Alpha is useless with a DSLR, because on the Bayer matrix, only every 4th pixel is red"? Well...... Stack of 70 exposures of 180 seconds each at f/4 and ISO 1600 for the RGB data...

www.flickr.com

Dass man mit einer Farbkamera keine ordentlichen Schmalbandaufnahmen machen kann, ist schlicht und einfach Unsinn (entsprechende Sensorempfindlichkeit natürlich vorausgesetzt)!

LG
Christian

 

[Gernot]

Danke für die Testreihe Christian! Ich wollte mir kürzlich einen l-eXtreme kaufen und habe noch zugewartet da der Antlia Filter auch sehr interessant wäre. Was kostet der Filter? ~450€?

CS Gernot

 

[AstroPZ]

Antlia ist eh nirgends mehr lieferbar.

 

[Chrisl]

Hallo,

bei meinem ersten Testaufnahmen hatte ich ja versehentlich einen weißen Teflonstreifen vom Okularauzug im Tubus, des Weiteren war das Zielobjekt ja relativ OIII-intensiv. Somit war der Vergleich mit dem Ha-Filter für mich noch nicht ganz ausgestanden.

Letzte Nacht wars frostig und klar, wenn auch bei knapp über 50% Mond - beste Gelegenheit die beiden Filter nochmal auf ein anderes Objekt zu testen:
Den Quallennebel - wiederrum je 10 Min. Einzelbelichtung mit der QHY600 Farbkamera.

Hier sind dann auch die hellen Sterne im Bildfeld, die die bekannten Halos beim Baader-Filter produzieren (eigentlich sogar doppelte Halos).
Antlia hat keine Halos - seht selbst.

LG
Christian

 

[conehead]

Das ist ein deutlicher Vorteil des Antila.

Gruß Markus

 

[joetaiga]

Hallo Christian,

bei deinem Test sehe ich ein Problem wegen der OSC Kamera. OSC Kameras haben keine Interferenzfilter vor der Bayermatrix mit einem sauber definierten Durchlassfenster. Wenn man sich für OSC Kameras die Transmissionscharakteristik anschaut, dann fällt auf, dass die Übergänge fließend sind. Der Blaukanal hat immer auch Durchlass aus dem Grünen und Roten, bei Grün und Rot hat man analog einen Durchlass aus den anderen Fenstern. Ich habe meine OSC mal mit Interferenzfiltern durchgemessen. Das ist tatsächlich so. Das ist auch nicht ein bisschen, sondern da kommt schon 10-20% des Signals aus anderen Farbkanälen. Selbst mit mit einem reinen H Alpha Filter sehe ich immer noch ein Schatten des H Alpha Signals im Grün und Blau Kanal.

D.h. wenn du mit einem Duobandfilter arbeitest, bekommst du in der OSC immer etwas mehr Signal pro Linie als mit einem klassischen Schmalbandfilter.

Es kann auch noch weitere Gründe für den kleinen Unterschied geben. Das Durchlassfenster muss nicht dem entsprechen, was auf der Packung steht. Der Duoband könnte ein weiteres Fenster im UV und IR haben. Die 5% würde ich sogar alleine der variablen Himmelsqualität innerhalb einer Stunde zuschreiben.

Die Unterschiede im SNR liegen bei deinem Versuch nur bei ca. 5%. Damit kannst du keine Aussage machen. Die 5% kann man auch aus dem systematischen Fehler in deinem Messaufbau erklären.

Wenn du wirklich aussagekräftig messen willst, musst du vor Duoband und Schmalbandfilter noch den jeweils passenden RGB Interferenzfilter schalten und mehrere Messungen iterativ jeweiligem Filtertausch machen und darüber das Mittel bilden. So bekommst du dann auch einen statistischen Fehler der Messwerte und kannst sagen ob die Differenz signifikant ist oder nicht.

Grüße,
Joachim

 

[Böglewatcher]

Hallo,
<...snip...>

Hier sind dann auch die hellen Sterne im Bildfeld, die die bekannten Halos beim Baader-Filter produzieren (eigentlich sogar doppelte Halos).
Antlia hat keine Halos - seht selbst.

LG
Christian

Hallo Christian,
kurze Frage zu den "bekannten Halos beim Baader-Filter". meinst du den Halpha 6,5nm Filter? Der erzeugt bei mir als 50,4mm Rundfilter keine Halos mit dem GT81, original reducer und UFC mit der Lacerta DSPro2600C. Zumindest nicht bis jetzt bei Sternen bis mag4 und 180sec Belichtung (ausgebrannt sind sie dann ja).
CS Joachim

 

[Chrisl]

Hallo Joachim,

Ich habe bei allen meinen neuen Baader Filter Halos und bin damit auch nicht alleine. Ich vermute das Kamera-Deckglas und/oder die OSC-Farblinsen am Chip.

Mein Vergleich ist ja keine wissenschaftliche Arbeit sondern für mich als Astrofotografen ein Anhaltspunkt.

LG
Christian

 

[Böglewatcher]

Hallo Christian,
ja, klar, die Halos sind ja auch deutlich zu sehen. Es scheint aber doch Unterschiede zu geben, da diese wohl nicht bei allen Filtern auftreten.
cs Joachim

 

[Defunct]

Hi Christian,
auch von mir Danke fuer deine Bemuehungen (die SNR Messungen konnte Ich jedoch nicht ganz nachvollziehen).
Die Verguetung dieser Filter scheint sehr gut zu sein, was mir in Sachen Halo-Anfaelligkeit wichtiger waere als das letzte Gefeilsche nach dem ultimativen Kontrast.
Ich werde mir die Antlia-Filter daher fast sicher (dann aber Monochromatisch) gelegentlich mal anschauen. Ich will mir sowieso ein kleines "Galaxy only" Filterrad fuer die kleine Kamera zusammenstellen und da werde Ich die wirklich mal die engere Auswahl ziehen.
Die Filter sind mit 2mm Dicke vom Glasweg her gut kompatibel mit dem, was Ich sonst noch so hier herumliegen habe.

MfG & CS

 

[Chrisl]

Die Verguetung dieser Filter scheint sehr gut zu sein, was mir in Sachen Halo-Anfaelligkeit wichtiger waere als das letzte Gefeilsche nach dem ultimativen Kontrast.

Ja, genau so sehe ich das auch!

 

[Chrisl]

Wenn man sich für OSC Kameras die Transmissionscharakteristik anschaut, dann fällt auf, dass die Übergänge fließend sind. Der Blaukanal hat immer auch Durchlass aus dem Grünen und Roten, bei Grün und Rot hat man analog einen Durchlass aus den anderen Fenstern.

Hallo Joachim,

ja, Du hast recht!

Ich habe mir mal die Transmissionskurven der QHY268C angesehen - für die QHY600C gibt es die leider nicht, jedoch hat die 268C den gelichen Chip, nur eben kleiner. Dabei sieht man, dass bei der Ha-Linie die roten Pixel eine Quanteneffizienz von 80% haben und die grünen Pixel immerhin noch ca. 8%.

Somit ist es so, wie Du sagts - das Ha-Signal scheint zu ca. 10% auch in den Grünkanal durch und man müßte für den Vergleich fairerweise diesen Anteil vom Grünkanal abziehen.

Den gleichen Effekt gibt es auch bei der Ha-Linie im Blaukanal, jedoch ist hier die QE mit ca. 2% eher vernachlässigbar.
Ebenso für vernachlässigbar halte ich das Durchscheinen der OIII-Linie in den Rotkanal - auch hier liegt die QE des Rotkanals bei ca. 2%.


Durchlaß im UV und IR hat der Antlia ALP-T nicht - das wurde ja vom "Guten Chemiker" im polnischen Forum an mehreren Exemplaren spektrografisch vermessen.

LG
Christian