Eigenbau CCD-Astrokamera, einige Fragen

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emmuttersbach

emmuttersbach

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Hallo zusammen,
ich habe wegen Neuanschaffung meine alte Digicam auseinander geschraubt und will evtl. den CCD-Sensor aus der alten für eine Selbstbau-Astrokamera benutzen. Nach langem Suchen im Web weiß ich nun auch, um was für ein Sensor es sich handelt: Es ist ein Farbsensor ICX406BQF von Sony mit ca 4,1 aktiven Mpix. Spezifikation ist auch da.

Nun meine Fragen:
- Hat jemand Erfahrungen mit diesem Sensor im Astrobereich?
- Direkt vor dem Sensor scheint ein IR-Sperrfilter zu sein (in der Baugruppe, die ich verwenden will) - soll ich diesen davor lassen oder besser entfernen? (Eigentlich will ich den dort lassen, aber filtert der wirklich nur IR weg??)

Die Fotos mit der alten Kamera waren soweit ganz gut. Ich habe sie ersetzt, weil sie Accus frisst, die Software spinnt und die Auslösezeit zu lang ist. Außerdem sind Belichtungszeiten von nur 1/500 bis 2 verfügbar. Deswegen kann ich sie so auch kaum vernünftig im Astrobereich verwenden (also Objektiv weg und ranadaptiert) - leider.
Dass der Sensor in diesem Projekt für längere Belichtungszeiten gekühlt werden muss ist mir klar ;) .

Weitere Tipps zum Thema sind mir sehr willkommen.
Wenn das Projekt abgeschlossen werden sollte (UND ICH ENDLICH MAL IRGENDWANN EINEN KLAREN HIMMEL HABE!), gibts hier einen Bericht.

Gruß
Matthias
 
Hi Matthias

Gegenfrage:

Wie möchtest Du das CCD verwenden? Eigene Firmware schreiben (wegen Belichtungszeit)... Einer Webcam beibringen, das Signal zu verarbeiten... Die komplette Kamera vom Rechner aus steuern...

Ich stelle mir das ganze recht kompliziert vor, lasse mich aber gern eines Besseren belehren (nicht nur, weil bei mir gerade zwei 4 und 5MP CCD mit akzeptablem Rauschverhalten rumliegen ;) )


Was das IR-Filter angeht:
Transmissionskurven rückt der Technische Support nicht raus (zumindest mir gegenüber nicht), ist ja auch nicht gerade eine typische Anfrage. Meist ist es aber so, dass die nichtmal den Nah-IR-Bereich vollständig rausnehmen.

Ohne dieses Filter hättest Du (gegen Aufpreis) aber einige Vorteile: durch 1 1/4" Schraubfilter hast Du bei Kompositbildern die Möglichkeit, auch gezielt den NIR-Bereich abzubilden, ein gar nicht so uninteressanter Bereich (dann mit Tageslichtsperrfilter); Falls IR bei anderen Aufnahmen Stört, lässt es sich mit geschraubtem IR-Sperrfilter trotzdem wegfiltern.
Bei einer DSLR bezahlt man dafür immerhin rund 300€ extra, um sie "astrotauglich" zu machen. Die für dich passenden Filter kosten dagegen je nur ~ 30-40€....


CS

Jürgen
 
Hi Jürgen,

das steckt ja Alles noch in den Kinderschuhen.

Option #1: Software der Kamera umschreiben (wäre vom Aufwand her evtl am einfachsten - aber Fokussierung stellt für mich ein Problem dar),
#2: eigene Platinenlayout entwerfen (der Größe wegen - und wieder Fokussierung)
#3: Komplett über Rechner via USB (wäre ja ähnlich wie mit Webcam - da muss ich mal sehen, was ich noch da habe). Aber da muss ich immer nen Laptop rumschleppen, den ich gar nicht habe.

Ich weiß halt noch nicht was kommt.

Für den Filter muß ich mir auch noch was einfallen lassen, aber Deine Idee ist nicht schlecht. Ich wollte das Ganze sowieso in eine 1 1/4" Okularhülse stopfen.
Die Transmissionskurven vom Filter kenn ich auch nicht, er sieht grünlich - türkis aus ;)

CS
Matthias
 
Hi Matthias

Hinter das Fokusproblem komme ich nicht ganz... dachte Du wolltest mit der Kamera ohne ihr Objektiv direkt in den Fokus des Teleskops; das dürfte mit Scheinerblende doch machbar sein, gesetzt den Fall das Kameradisplay funktioniert noch (wobei die meisten Kameras, also meine zumindest sowieso aussteigen, wenn das Display defekt ist).

Hast Du "zufällig" Tips/Links zu Kameragebastel parat? Bei dem Wetter könnte das vielleicht auch für mich eine interessante Beschäftigung werden.

Was die Farbe deines Sperrfilters angeht, die ist "normal";
Aussagen bzgl. der Transmission liessen sich nur durch Messungen treffen.

CS

Jürgen
 
Hi,
ich hab mir vor einiger Zeit eine Kamera mit dem ICX405 diskret aufgebaut. Ohne Display etc. dafür aber mit Peltier Kühlung und Parallelport steuerung. Jetzt designe ich gerad eine Variante mit DSP. Also falls du konkrete Fragen hast, können wir ja mal drüber quatschen.

Gruss
Torsten
 
Hi Jürgen und Torsten,
Scheinerblende ist klar, wenn ich ein Bild sehe ;-)

Also ich habe jetzt folgendes gemacht:
aus der Kamera ist das Objektiv inklusive Blende/Shutter ausgebaut worden. Ebenfalls ausgebaut sind Blitz (Kondensator) und optischer Sucher. Kamera funktioniert noch tadellos - mit einer Ausnahme: Die Aufnahmen zeigen alle 112(!) Pixel einen senkrechten blaugrauen Streifen (1,5MB). Aufnahme vom 15.12.2007, Skywatcher MC 127mm focal. Fokussiert über Display am Bild (Scheinerblende ist in Arbeit).
Die CF-Karte ist in Ordnung und das Videosignal scheinbar auch. Wo die Grünstiche auf dem oben gezeigten Bild herkommen weiß ich auch nicht (hatte ich bei anderen Testaufnahmen nie!)
Kann sein, dass ich beim Rumbasteln irgendein elektron. Bauteil abgeschossen habe - aber WELCHES?
Reflexionen sind ausgeschlossen.

Speziell an Torsten:
Mein Kollege (Elektronik- und Softwareentwickler) musste mir seine Hilfe aus zeitlichen Gründen absagen. Da ich allein nun so nicht weiter komme (Elektronikkenntnisse nur Basics), bräuchte ich Deine Unterstützung:

Die Kamera ist eine Medion MD 5404.
Da ich in die CCD-Technologie erst mal in Ruhe einsteigen will, soll es vorerst bei der Modifikation der Kamerafunktionen bleiben:
- Verlängerung der Belichtungszeit (Kameraseitig max 2sek.)
- Videosignal auch über USB (Kameraseitig nicht verfügbar), um es von zB über Giotto zu nutzen (läuft zZ mit einer WebCam MSI StarCam Clip).

Den Chip selbst werde ich versuchen auszulagern oder wenigstens weiter vor zu legen, um einen ordentlichen Kühlkörper anbringen zu können.

Das ursprüngliche Projekt, nur den Chip zu verwenden und den Rest selbst zu basteln, bekomme ich so schnell erstmal nicht auf die Reihe. Da muss ich noch ein wenig lernen...

Und nochmal an Jürgen:
Ich habe links gesucht ohne Ende. Es gibt wohl links zu Selbstbau-Kameras. Die meisten verweisen auf die Cookbook-Kamera von Richard Berry. Hilft nicht wirklich..., ich brauche Schaltungen.

Schöne Grüße
Matthias
 
Hallo Matthias,
hmm die Streifen sehen schon komisch aus. Hab da aber im Moment auch keine Erklärung. Konntest du beim Umbau sehen, was da für ein Chip verbaut ist? Auf der Medion Homepage ist das Modell leider nicht mehr gelistet. Aber durch die Chipbezeichnung finden wir vielleich ein Datenblatt.

Wenn es wirklich ein CCD Sensor ist, könnte eine Modifizierung a la Steve Chambers klappen. Aber mit dem Videosignal... Wenn da orginal keins rauskommt scheint es fast unmöglich da etwas zu bauen. Das müsste man PC seitig umwandeln. Das macht aber keinen Sinn, denn auf dem PC kann man es ja irgendwie anders aufzeichnen.
Ich würde aber auch versuchen die Elektronik der kamera weiter zu verwenden. Bei 4.1 MPx braucht man schon ordentlich Technik um die Pixel schnell auszulesen.
Ok, und die Auslagerung macht auf jeden Fall sinn, nur die Zuleitungen sollten nicht allzu lang werden. Evtl. kannst du mit ein paar Stücken Flachbandkabel den Sensor herausziehen. Nur soweit das ein Kühlkörper mit peltier daran passt. Für eine DSLR hat das hier http://glogg.jupiter-io.net/300D/index.asp schonmal jemand gemacht.
Also ganz wichtig: Der genaue Typ des Sensors und vielleicht vom Timinggenerator, ohne die kann man nur raten.

Gruss
Torsten
 
Hi Matthias

meine Rollei hab ich mittlerweile aufgegeben...

Für die seltsamen Streifen habe ich auch leine Erklärung, geschweigen denn eine Lösung. Vielleicht hängt es mit dem Auslesen des Sensors zusammen.

Was deine Modifikationen angeht (Längere Belichtung + volle USB-Unterstützung):
Das könnte sehr schwierig werden. Die Firmware müsste hierzu umgeschrieben werden. Und dazu müsste diese erstmal verstanden werden. In meinem Fall konnte ich an der Firmware nicht mehr erkennen, als welche Speicherbereiche verwendet werden.
Die Firmware ist dummerweise undokumentiert (wird bei medion auch nicht anders sein) und nicht gerade angenehm strukturiert...
Um da weiter zu kommen, müsste man sich sicherleich ein paar Monate intesivst mit auseinandersetzen; mir verging nach einer Stunde schon die Lust daran.
Aber Torstens Idee mit dem Timer könnte klappen. Man müsste halt wissen, ob dessen Signale auch noch eine andere Verwendung haben, als nur für die Belichtungszeit.

Von den Webressource könnte camerahacker.com interessant werden, auch wenn dort im Forum mehr Fragen als Antworten stehen.


CS
Jürgen
 
Hi, ja da hab ich gestern abend echt ein bisschen viel erzählt. Da hat der Jürgen recht, die Firmware ist definitiv nicht offengelegt.
Selbst wenn man den Shutter dazu bewegt offen zu bleiben, würde die Firmware sicherlich trotzdem den Chip auslesen. Ist also leider eine (wahrscheinlich) unsinnige Idee. Dafür Reverse Engineering betreiben ist echt zu aufwändig.
Leider weiss ich nicht wie dieses Problem bei den Webcam Mods gelöst wird. Werd mich mal schlau machen.

Hmm... oder vielleicht doch was "eigenes" bauen?!

Gruss
Torsten
 
Hi Torsten

Wie genau weiss ich auch nicht, aber es ist in jedem Fall einfacher, da sie nur einen elektronischen Verschluss haben ( falls man das überhaupt als Verschluss bezeichnen möchte...).

"Normale" Digicams haben ja die Kombination aus mechanischem und elektronischem Verschluss, da wird es schon komplizierter.

CS
Jürgen
 
Hallo zusammen,

ich habe den Support von Medion angemailt. Ich habe nach einem privatem Firmware-Update gefragt oder nach der aktuellen Software bzw, wie ich sie auslesen kann. Mal sehen was da draus wird...

Also nochmal zum Chip (hatte ich eingangs schon erwähnt, dass alles an Daten da ist):
Schnell-Info hier:
http://digchip.com/datasheets/parts/datasheet/453/ICX406BQF.php
Datenblatt hier:
http://www.datasheetarchive.com/pdf/1704477.pdf (344 KB, 33 Seiten, Blatt für ICX406AQF und -BQF sind identisch).

Es ist definitiv ein CCD-Sensor von Sony mit 20 Füßchen (10 + 10). Mit dem Datenblatt sollte man eigentlich in der Lage sein, etwas "Eigenes" zu bauen. Nur, mir fehlen die entsprechenden Kenntnisse. Mit Mechanik gibts bei mir keine Probleme, da ich hier eine kleine Werkstatt habe (mit Drehbank und Fräsmöglichkeit :biggrin: ). Softwaremässig bin ich nicht die hellste Birne im Leuchter, aber ich könnte mich da nochmal reinknien.

Im "Drive Circuit" (Datenblatt S.15) wird ein "CXD3400N" verwendet, den ich auf den Platinen der Kamera nicht finde.

Die Idee mit dem Timinggenerator ist gar nicht schlecht. Wenn ich den auf "lahm" schalten könnte, gaukelt er der Firmware 2 statt reell vielleicht 10 sek. vor :biggrin: . Ist das möglich?

Über den USB-Betrieb kann man streiten. Ich habe nochmal überlegt: Er wird vielleicht unnötig. Mal sehen.

Die Streifen könn(t)en mehrere Ursachen haben:
1. Fehler beim Auslesen der Register (Timer?)
2. Spannungsversorgung der betreffenden Pixelreihen? (erscheint - mir jedenfalls - nicht plausibel, da eigentlich alle gleich versorgt werden)
3. Hardwarefilter?

Komisch ist, dass die Streifen wirklich alle 112 Pixel sichtbar sind und immer in der gleichen Farbe. Das deutet auf einen systematischen Fehler hin; und nicht auf einen Fehler am Chip selbst (hoffe ich doch).
Weiterhin auffällig ist, dass die Streifen nur DANN ins Spiel kommen, wenn Farbe abgebildet werden soll. Bei Weiß oder Schwarz gibt es keine Streifen.

@Jürgen
meine Rollei hab ich mittlerweile aufgegeben...
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Wie soll ich das verstehen? Hast Du sie etwa "abgeschafft"??

Liebe Grüße
Matthias

PS.: Hier ist schon wieder "Waschküche"! Ich kann nicht mal den Mond sehen.
 
Hi,
ok, super. das datenblatt hilft weiter. Der Pegelwandler ist sicherlich in einem anderen Chip integriert. Diese ganzen Teile werden mittlerweile zum Platz sparen zusammengefasst.

Den Takt langsamer laufen lassen? Das wär ja ne Sache! Bin mir aber nicht sicher was die anderen Teile (die auch von dem Takt abhängig sind) dazu sagen.

Die Streifen:
1. das könnte sein
2. Nee, die werden alle gleich versorgt.
3. Sollte nicht drin sein.
Wie meinst du das "Weiterhin auffällig ist, dass die Streifen nur DANN ins Spiel kommen, wenn Farbe abgebildet werden soll. Bei Weiß oder Schwarz gibt es keine Streifen." ?? Die Kamera macht doch immer Farbe?!

Selbstbau würde auch gehen (Mit dem Datenblatt erst recht),dazu schreib ich mal ein paar Gedanken auf:
- Die Taktfolgen aus dem Datenblatt zu interpretieren ist kurz gesagt "Die Hölle".
- Die Pegelerzeugung muss auf jeden Fall mit dem erwähnten CXD3400 erfolgen. Diskrete Analogschalter sind imho zu langsam.
- 4.13 Mpx brauchen ein irrsinnig schnelles Interface. Nehmen wir mal einen FTDI USB Umsetzer (die einzigen die ich kenne). Die kommen auf ca. 1MByte/Sec. Ein Bild wird ca. 4.13 * 16 Bit: 8,26 MByte gross werden. -> Nach über 8 Sekunden wäre das Bild zu sehen :( Alternativ müsste man einen Controller mit integriertem USB nehmen (ARM7, etc.) da könnte man auch höhere Datenraten schaffen.
- Ansonsten kommt man aber mit "relativ wenig" Technik aus. Der Analogteil ist das schlimmste und muss gut überlegt sein.
- Hab da gerade was gefunden: Schaut hier mal rein: http://www.analog.com/en/prod/0,2877,AD9927,00.html. Wenn man BGAs löten könnte würd ich dieses Teil nehmen und fertig is.
 
Hi Torsten,

der link zeigt:

We are sorry! The page you are looking for could not be found.

Hast Du noch eine andere Seite? Welches "Teil" meinst Du?

Ich habe heute Abend kurz weitere Testaufnahmen machen können (zwischen den "örtlichen Hochnebelfeldern"). Der Grünstich scheint sich "mit der Zeit" einzustellen - Temperatur? Die jeweils ersten Aufnahmen zeigten kein Grün. Dafür aber um so mehr die nachfolgenden. Erscheint mir bei -4°C draußen aber etwas seltsam... . Wird der Chip wirklich so warm? Oder etwa zu kalt?? (Glaub ich nicht.)

Gruß
Matthias
 
Oops, da ist beim copy&paste was schiefgegangen. nochma: http://www.analog.com/en/prod/0,2877,AD9927,00.html

War aber eigentlich nur Spass. Das ist ein komplettes CCD interface mit Pegelerzeugung, Timing Generator, Vorverstärker und nicht zu vergessen 12 Bit ADC. Aber leider nur im im BGA Gehäuse verfügbar :(

Ich denke nicht das es an der Chiperwärmung liegt. Die ist eigentlich nicht vorhanden. Wohl eher irgendein Pänomen welches bei längerem betrieb auftritt ?! Zu kalt kann er nicht werden *gg*

Gruss
Torsten
 
Hallo zusammen,
jetzt hab ich doch tatsächlich probiert, einen Stern zu visualisieren - und was sehe ich?: Der Hauptspiegel ist nicht richtig justiert!

Und jetzt brauche ich etwas praktische Hilfe:
Das Gerät ist ein Sky-Watcher 127 mm / 1500 mm. Am Tubus hinten befinden sich 2x3 Inbus-Schrauben - mit denen aber der Spiegel sich nur sehr schlecht justieren lässt, wenn man nicht weiß, welche Schraube für WAS zuständig ist.

Ich habe es "einigermaßen" hinbekommen - aber eben nicht perfekt. Die Abbildung sah vor dem Versuch der Justierug SO aus:
http://www.muba.de/bilder/Stern1.jpg

Es gibt noch kein Bild NACH meinem Versuch der Justierung.

Ich habe das Gerät vor etwa 3 Monaten als gebraucht gekauft. Ich will den Verkäufer hier nicht ankreiden (ist hier auch nicht aktiv). Aber die Gewinde sind doch schon sichtbar in Mitleidenschaft gezogen worden.
Bei meinem mit der Weile verkauftem SC (C8) von Celestron war die Justierung ein Klacks.
Aber jetzt hab ich wirklich keinen Bock die ganze Optik und Mechanik zu zerlegen und zu untersuchen oder herauszufinden, wie diese Optik vernünftig justiert wird....!!

Vielleicht bin ich einfach nur zu "blöd"??? :cool:

Gruß
Matthias
 
Hallo Matthias!

Interessantes Thema hier. Ich bin auch grad dabei meine uralt EXAKTA zu zerlegen. Bin gespannt wie ihr hier weiterkommt. USB wäre ne tolle Sache. Hab viel mit den schon erwähnten Chips von FTDI gebastelt...Platinenlayouts hab ich noch rumliegen...

Mit Spannung auf euren Fortschritt wartet, obwohl der Thread schon alt ist. Gibts was Neues?
Webster
 
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