Hallo,
Ich habe mal meine Gedanken zum Guiden (mit dem Mgen) "zu Papier" gebracht. Vielleicht findet das ja jemand hilfreich. Kommentar ist natürlich willkommen!
Erforderliche Guidingtoleranz
Wenn wir annehmen, dass gutes Seeing gemittelt um die 2 Bogensekunden (2") liegt und die Unschärfe von Himmelsobjekten ungefähr SQR(Guidefehler^2 + Seeing^2) ist (Refraktion angenommen als implizit im Seeing enthalten), muss für Seeing limitierte Aufnahmen der Guidefehler unter 1" bleiben.
1" Bewegung der Montierung erzeugt auch 1" Bewegung des Images in der Bildebene (unabhängig von Brennweite und Kameratyp/Pixelgröße). Für die Toleranz des Guidens spielen Brennweite und Kamera des Imagingsystems deshalb keine Rolle: Wenn die Toleranz auf dem Guidesensor kleiner als 1" ist, dann bewegt auch das Image auf dem Imagingsystem nicht mehr als 1". Die Toleranz des Guiding ist deshalb unabhängig vom Imagingsystem. Das ist auch der Grund warum man (wie Tommy einmal bemerkte) eine Optik mit 10 m Brennweite theoretisch mit einem Sucherfernrohr nachführen kann.
Für eine Brennweite von f mm entspricht 1" näherungsweise f/206.3 µm in der Bildebene (Kamerachip). Dividiert durch die Pixelgröße, ergibt dies die Toleranz in Pixel, die im Guider eingestellt werden muss:
tol = f/(206.3 * Pixelgröße)
Für die Mgen Kamera (Pixelgröße 4,7 µm):
tol = f/969,6
oder, näherungsweise (und einfach zu merken):
tol = f/1000 (= 0.1 pro 100 mm Brennweite)
Für sehr gutes Seeing kann man diese Werte halbieren, für eher schlechtes Seeing, sollte man sie entsprechend erhöhen (Will man dann allerdings wirklich noch Fotografieren...?)
Beispiele:
Leitrohr 240 mm: tol 0,24 (0,1 - 0,3)
DIES GILT FÜR ALLE IMAGING OPTIKEN, die mit diesem Leitrohr nachgeführt werden!
OAG an 1624 mm: tol 1,6 (0,8 - 2,0)
Nachführkorrekturgeschwindigkeit (Guiding Speed oder Guiding Rate)
Dieser Parameter ist NICHT von den verwendeten Optiken, sondern nur von der Qualität der Montierung und der Aufstellung abhängig (stabiler Untergrund, stabile Säule/Stativ, Schutz gegen Wind, vor allem bei größeren Teleskopen). Genauer: von der Schnelligkeit, mit der Abweichungen in der Nachführung auftreten. Hierfür kenne ich kein universelles Rezept. Man kann aber wohl sagen, dass Backlash (abgesehen von ernsten mechanischen Defekten, starken Windböen und Stolpern über das Stativ/Anstoßen an der Aufstellung) die Fehlerquelle mit der schnellsten Zeitkonstante ist. Darum erfordern riemengetriebene Montierungen im Allgemeinen eine niedrigere Guiding Rate. In einer Diskussion mit Luciano von Avalon (Hersteller meiner M-Uno Montierung), machte dieser eine interessant Bemerkung: "Je kleiner die Guider Brennweite, desto höher muss die Nachführgeschwindigkeit sein". Dies kann ich nicht nachvollziehen. Die Qualität der Avalon liegt im wesentlichen in ihrem Riemenantrieb. Nachführfehler treten nur mit langsamen Zeitkonstanten auf. Daher sollte die Nachführkorrekturgeschwindigkeit auch immer viel niedriger sein als bei Montierungen mit "schnelleren" Fehlern (Backlash, Ungenauigkeit in der mechanischen Getriebeübersetzung). Die Leitrohr-Brennweite sollte hierauf keinen Einfluss haben. Wie oben bereits angeführt: eine Bogensekunde ist eine Bogensekunde. Egal ob die mit einem 200 mm Leitrohr oder einem OAG an einem 2 m Teleskop gemessen wird. Die Abweichung der Bewegung in der Montierung ist dieselbe. Meiner Meinung nach ist lediglich die GESCHWINDIGKEIT, mit der diese Abweichung auftritt, maßgebend für die erforderliche Korrekturgeschwindigkeit. Ich lasse mich aber natürlich gerne eines Besseren belehren...
Aggressivität der Nachführkorrektur
Dies ist ein Parameter, der, ebenso wie die Guiding Rate, potentiell zu Oszillationen in der Korrektur führen kann, wenn häufig Nachführabweichungen auftreten, die eine schnelle Zeitkonstante haben und relativ groß sind. Mir fällt hierzu vor allem das Seeing (oder böige Winde) ein. Mir scheint die Lösung hierzu in erster Linie in einer ausreichend langen Mittelung der Guidingaufnahme zu liegen. Die Aggressivität sollte prinzipiell immer so hoch wie möglich eingestellt werden, sodass aber gerade noch kein "Jagen des Seeing" erfolgt. Dies geschieht am besten interaktiv vor jeder Beobachtung anhand des Driftprofils. Inwiefern man böige Winde "ausguiden" kann ist mir nicht bekannt. Scheint mir aber eher unwahrscheinlich. Erfahrungen aus erster Hand wären hier sehr hilfreich.
Hier ein Vorschlag für (neue) MGEN user:
Als erstes IMMER die Brennweite des Leitrohrs und die Guiding Rate (am Mgen UND am Handset der Montierung) einstellen. Dann für beide Achsen dieselbe berechnete, gewünschte Toleranz (siehe oben) einstellen.
Die Werte für Gain und xp sind nur Anhaltspunkte und können varieren, wenn die Auswahl an Leitsternen begrenzt ist! Mit Leitrohr die xp um 1-2 Sekunden halten. Erst wenn das mit der maximalen Gain nicht gelingt, die xp erhöhen.
Sollte die xp (selbst bei einer Gain von 2) weit unter 1 Sekunde liegen, kann man Num (Anzahl gemittelter Aufnahmen pro Nachführevaluierung) erhöhen, um insgesamt wieder in die Nähe von 1 Sekunde Aufnahmezeit zu kommen.
Maßgeblich ist letztendlich, dass das Profil des Sterns gerade plus-minus in das Display des Guidefensters passt. Das ergibt dann mit 10-15% threshold einen schönen runden Punkt fürs Guiding.
Für OAG kann es nötig sein, die xp auf 4 Sekunden und die gain auf 9 zu setzen. Findet der Mgen dann immer noch keinen Stern, das Binning auf 2x2 oder 3x3 erhöhen. Dann aber nicht vergessen, dass dadurch die effektive Pixelgröße verdoppelt bzw. verdreifacht wird! Das bedeutet, dass sich der Wert, der für die Toleranz eingegeben werden muss, durch zwei bzw. drei geteilt werden muss. Weiß jemand ob das beim Mgen tatsächlich auch der Fall ist und das Binning nicht intern verrechnet wird?
In den Foren wird für OAG Nachführung übrigens auch schon mal bis zu 4x4 Binning empfohlen!
Für Zahnrad-und-Schnecke Antriebe (in Gegenstellung zum Riemen- oder Direktantrieb) einfach die Standardwerte verwenden:
Guide Rate: 50% (DEC & RA)
Liveview:
Gain 7
xp 900
thresh 2
Guiding:
Gain 7
xp 900
wait 0
thresh 10-15
Beide Achsen:
Num 1
Tol (BERECHNETER WERT)
aggr 50-70%
mode 2
An meiner AVX bin ich damals so begonnen und das Guiding war praktisch "plug & play".
Für Riemen-Antriebe und "High-End" Montierungen, sollte die erforderliche Nachführkorrekturgeschwindigkeit relativ niedrig liegen. Hat man praktisch keinen Backlash, dann kann man mit 20-30% beginnen. Auch hier natürlich die berechnete Toleranz verwenden und im übrigen mit den vorgeschlagenen Standard-Parametern beginnen. An meiner Avalon M-Uno mit 60/240mm Leitrohr, sieht das dann z.B. so aus:
Brennweite Leitrohr: 240 mm
Guiding Rate (immer in MGEN UND in Montierung einstellen!): 40%
Beide Achsen:
Num 1
Tol 0.2
aggr 70-90%
mode 2
Für den OAG an meinem RC8 (1624mm Brennweite), erhöhe ich die Toleranz auf 1,0 bis 2,0, xp bei höchster gain auf bis zu 4 Sekunden und das Binning auf bis zu 3x3, wenn der Mgen anders keinen Leitstern findet.
Optimierung der Parameter
Wenn der Drift-Graph ständig Abweichungen über der Toleranz angibt oder deutliche Oszillationen sichtbar sind (Drift-Graph schlägt ständig abwechselnd nach oben und unten aus), dann die Aggresivität (in Schritten von 10%) heruntersetzen (unter 50% macht laut verschiedener Quellen wenig Sinn. Dann liegt eher ein anderes Problem vor, z.B. Wind oder zu kurze Korrekturintervalle, die zum Jagen des Seeing führen). Alternativ checken ob die Korrekturintervalle nicht zu kurz sind: xp min. 1 Sekunde? Falls viel kleiner, und Gain schon sehr niedrig, eventuell Num erhöhen.
Zum Test auch mal zwischen Mode 2 und 0 hin- und herschalten.
Wenn alles nichts hilft, kann man auch eventuell einfach mal die Toleranz erhöhen. Das Seeing könnte schlechter sein als man dachte...
Emil: Depending on the comments I will get, I will consider to translate this whole story into English (and probably post it on Cloudy Nights as well).
CS
Pat
