Wozu eine eigene Guiding Camera?

thomasmagnum

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Hallo Leute,
Ich bin noch ein Einsteiger und fange mit Astrofotografie an. Ich bin auch Hobbyprogrammierer und habe mir in Python ein Programm geschrieben das meine Celestron Mount (ascom) auch ansteuern kann. Jetzt bin ich dabei verschiedene Kameras ebenfalls einzubinden (eine Omegon 385, eine Nikon, ein Smartphone) und kam beim Programmieren auf folgende Frage:
Wozu braucht man eigentlich eine eigene Guiding Kamera? Ich nehme doch das eigentliche Bild mit einer Kamera auf und könnte doch diese Bild zum Guiden verwenden - also eine Kamera zu Guiden und gleichzeitig zum Aufnehmen. Ich kann ja Zwischenbilder speichern und eine Differenz in X und Y errechnen und nachführen. Geht natürlich nicht, wenn ich eine Aufnahme mit einer Stunde Belichtung machen möchte. Aber für kürzere Aufnahmezeiten oder videos (zehn Sekunden Video), Guiding foto, dann wieder Video müsste das doch gehen. Ich habe keinen Beitrag gefunden, warum das nicht gehen soll. Und ich weiß, dass es viele Programm gibt, die das Guiding und Fotos viel besser können als ein selbstgeschriebenes (die habe ich natürlich auch) - ich möchte gerne durch eigenes Programmieren das Ganze etwas besser verstehen und zwei Hobbies miteinander verbinden. Seht mir also die vielleicht dusselige Frage nach. Es geht mir eher um das grundsätzliche Verständnis. Kennt jemand vergleichbare Ansätze?
 
Für das Guiding brauchst Du deutlich geringere Belichtungszeiten als für die Lights bei der Deepskyfotografie. Geguidet wird mit Belichtungszeiten von üblicherweise 1-2 Sekunden, teilweise kürzer. Lights werden deutlich länger belichtet. Wenn Du die Lights zum guiding verwenden würdest, würden die Nachführungenauigkeiten wärend der Belichtungszeit nicht korrigiert werden.
Wenn Du kurzbelichtete Lights machst, brauchst Du kein Guiding, weil Abweichungen beim Stacking korrigiert werden.
 
Zitat von thomasmagnum:
Aber für kürzere Aufnahmezeiten oder videos (zehn Sekunden Video), Guiding foto, dann wieder Video müsste das doch gehen. Ich habe keinen Beitrag gefunden, warum das nicht gehen soll.
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Hallo Thomas,
bei der Erstellung von Planetenfoto/~Videos ist das schon seit längerem möglich. Da wird durch die aufnehmende Kamera auch gleichzeitig auf den Planeten fixiert. Da brauchst du kein Brain vergeuden. Für DS biete ZWO ASI aktuell eine Dual Kamera an, die beides beinhaltet.

VG Frank
 
Sharpcap bietet Feature Tracking für so ziemlich jede Kamera an.

Das macht wie Mettling schon schrieb aber nur Sinn, wenn die Belichtungszeiten für das Objekt mit denen für das Guiding identisch sind. Die erwähnte Dual Kamera von ZWO ASI Duo hat einen zweiten Kamerasensor für das Guiding verbaut, hier sind also praktisch zwei Kameras (Aufnahme und Guiding) in einem Gehäuse verbaut. Das spart den Off-Axis-Guider oder das Leitrohr, aber es sind weiterhin zwei getrennte Kameras(ensoren), um die unterschiedlichen Belichtungszeiten zu ermöglichen. Nachteil: Die Guidingkamera sitzt dann auch hinter eventuell vorhandenen Schmalbandfiltern und kriegt entsprechend weniger Licht ab, was die Belichtungszeit verlängert.

Bei Deep Sky wird auch heute noch gerne Minutenlang belichtet (schon um die Datenmenge kleiner zu halten, wenn man mal ein paar Stunden Licht von einem Objekt sammelt); die Kurzbelichtungen macht vor allem die EAA-Fraktion, die Guiding gerne komplett vermeidet, da es erhöhten Aufwand bedeutet. Bei den da üblichen 10-Sekunden-Aufnahmen stören kleine Nachführfehler noch nicht großartig (erst recht bei den da üblichen kurzen Brennweiten), und die Bilder werden einfach nachträglich bei der Bearbeitung aufeinander ausgerichtet.

Für Guiding ist man im Bereich weniger Sekunden – aber auch nicht zu kurz, weil man sonst nur die Luftunruhe ausgleichen will.

Beste Grüße,
Alex
 
Hallo Thomas

Dann musst die Camera Subframe auslesen können, ähnlich wie man es oft für fokussieren macht.
Der Witz, Das in einer Ecke oder Rand der dann im Bild nicht benötigt wird, und du musst das auslesen können ohne den Rest zu beeinflussen, aber da in der Regel die Pixelreihen reihenweise verschoben werden wird das nicht gehen.

Gruß Frank
 
Vielen Dankfür die Kommentare. Das Feature Tracking von Sharpcap war mir so nicht bekannt. Habe kurz durchgelesen und das scheint so mein usecase zu sein, d. h. eher kurze Belichtungszeiten. Ich fange ja gerade mit einfacheren Objekten wie beispielsweise Mond an. Bei deepsky leuchtet mir die Argumentation mit der langen Belichtungszeit ein. Vielen Dank - das waren alles Gute Tipps, da kann ich mal weiter überlegen. @Sternbrot, mir geht es ja gerade darum meinen Brain zu vergeuden ? - der hat noch freie Kapazität.
 
@Frank66, ich habe nochmal über die Subframes nachgedacht. Also die RA Achse führt ja eh nach. Also ist meine Abweichung ja je nach Güte der Einnordnung eh kleiner. Wenn ich dann kurze Aufnahmen mache und dann ein Guidingfoto, dieses auswerte und die Pixelverschiebung nutze um die Dek Achse und/oder RA Achse anzusteuern, dann folge ich ja einigermaßen. Und da die Fotos am Ende ja eh wiederum durch eine Software ausgerichtet und gestacked werden müsste es ja ohne Subframes einigermaßen gehen. Das Guiding wäre dann "gröber" und mehr unstetig, aber das wäre doch (langandauernde deepskyfotos aussen vorgelassen) doch prinzipiell egal, oder? Wie gesagt, geht nicht darum die bessere guiding Software zu schreiben. Mir hat es viel Spaß gemacht die lokalen Positionen von Galaxien, Mond etc. zu berechnen und zu sehen wie die Mount das dann selbstporgrammiert ansteuert.
Gruß
Thomas
 
Könnte man nicht mit einer zweiten Software/Hardware in der Kamera ,immer wieder ein 1sek Bild für das Guiding benutzen, das den ganzen Chip ausnutzt?
also unabhängig was die Hauptkamera /Chip für ein Langzeit Bild aufnimmt....
 
Zitat von thomasmagnum:
Also die RA Achse führt ja eh nach. Also ist meine Abweichung ja je nach Güte der Einnordnung eh kleiner.
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Was willst du guiden, und warum?
Du hast ein paar Dinge, die die Nachführung beeinflussen.
Vor allem schlechte Einnordung und mechanischen Flex (von Teleskop biegt sich durch bis Montierung sinkt im weichen Boden ein), was Korrekturen in RA und Dek bedingt, und den periodischen Schneckenfehler, durch den die Antriebsachse im Lauf von einigen Minuten pendelt und mal schneller und mal langsamer pendelt.

Wenn du Planetenfotos machst, ist die Nachführgenauigkeit fast egal, weil du eh nur ein, zwei Minuten Licht sammelst – bei längeren Zeitenmachen sich schon die Drehung von Jupiter oder die Veränderung auf der Sonnenoberfläche bemerkbar. Wenn der Planet da raus wandert, arbeitest du eh praktisch ohne brauchbare Nachführung ;) Längere Belichtungszeiten hast du im Sonnensystem nur, wenn du Zeitraffer über eine längere Zeit hinweg planst.

Für Deep Sky sollte der Fehler halt so klein sein, dass er in der durch das Seeing verursachten Unschärfe untergeht und die Sterne noch rund bleiben.

Und EAAler machen halt ihre 10 Sekunden bei kurzer Brennweite, damit sich Nachführfehler nicht auswirken, verzichten ggf. auf Bildrand, und ein Smartteleskop macht ggf. zwischendrin ein Platesolving um nachzuschauen, ob das Objekt noch zentriert ist (was der Analyse der Bilder der Aufnahmekamera durch die Guidingsoftware entsprechen würde).

So sieht z.B. ein Stack aus kurzbelichteten Einzelaufnahmen mit ungenauer Einnordung ohne Guiding aus:
M13.jpg

Die Sterne sind hinreichend rund (wobei der Farbfehler vom Objektiv stärker auffällt, hier als Rotsaum), und vor allem unten sieht man, dass Bild fehlt.

Mit Guiding auf die Einzelaufnahmen würdest du also die Drift ausgleichen, was solange funktioniert, wie du auf den Einzelbildern noch runde Sterne hast.

Beste Grüße,
Alex
 
Hallo Freunde, dein Ansatz, eine Kamera zum Guiden und Aufnehmen zu verwenden, ist interessant, aber eine eigene Guidingkamera hat Vorteile. Sie ermöglicht längere Belichtungszeiten, hat oft bessere Auflösung und bietet mehr Flexibilität. Dein Weg ist machbar, besonders für kürzere Aufnahmen. Viel Spaß beim Programmieren!
Elliot :-)
 
Vielen Dank an alle für die ganzen Tipps und Hinweise. Stimmt, ich muss mir natürlich klarer überlegen was ich guiden will. Und wie ihr schon schreibt eher für kurze Belichtungszeiten und einfach Driftberechnung auf Basis von Einzelbildern. Ich hatte mir da zunächst auch den Mond mit schön konturierten Einzelbildern überlegt und da kann man die Drift recht einfach zwischen zwei Bildern berechnen. Kniffliger ist eher wie ich dann einen xy Drift in konkrete Montierungsanweisungen umsetze, aber da habe ich auch schon ein paar Ideen. Mir reicht das zum Lernen völlig aus. Einstweilen vielen Dank.
 
Guiding braucht man nur bei einem unsauberen Setup. Bei einem sauber eingescheinerten GEM und genauer Nachführung braucht man keine Nachführung. Hat man Jahrzehnte lang gemacht mit grossem Erfolg.
 
Genau. Der periodische Schneckenfehler ist halt typisch für klassische Montierungen, und die Harmonic Drives haben grad einen eigenen Thread zum Guiden gekriegt, weil heute eher auf gleichmäßigen Lauf als perfekte Nachführung optimiert wird. Guider sind billig und Dithern auch noch.

Beste Grüße,
Alex
 
Also allein die möglichkeit "automatisch" dithern zu können, ist es schon wert zu guiden! Ob man nun ein integriertes System (ASI2600MC Duo), einen OAG oder eine Guidescope nutzt ist unterm Strich geschmacksache! Fakt ist aber, dass man alleine schon durchs Dithering einen unglaublichen Qualitätsanstieg in den Summenbildern hat. Zudem natürlich quasi keinen Ausschuss mehr bei den Light - ganz im Gegensatz zu dem, was man ohne Guiding erhält.
IMHO sollte man auf jeden Fall auch ans Guiding denken, sobald man mit einer GoTo-Nachführung arbeitet!
 
Es wurde ja schon alles dazu gesagt. Kleiner Hinweis am Rande. Es gibt bereits Kameras, die zwei Sensoren verbauten haben, so dass keine zusätzliche Guiding Kamera nötig ist. In Zukunft wird sich da sicherlich noch einiges mehr tun, um OAGs und Guiding Scopes zu verdrängen.

Gruß,
Raul
 
Hallo Raul,

da würde ich nicht drauf wetten... Zwei Sensoren ist ja nichts neues, das gab es von SBIG auf CCD-Basis schon vor vielen Jahren und hat sich nicht durchgesetzt. Gerade mit einem Reducer hat man halt schnell das Problem, dass die integrierte Guiding-Kamera dann im Dunkeln sitzen kann, weil der Bildkreis zu klein wird und sie neben den größeren Aufnahmesensor passen muss.
Außerdem muss sie empfindlich genug sein, um immer einen Leitstern zu finden (Leitrohr/Off-Axis-Guider sind drehbar oder haben ein größeres Bildfeld). Wenn die Guidingkamera z.B. hinter einem Schmalband-H-alpha-Filter sitzt, kriegt sie auch nicht mehr viel Licht ab. Der OAG vor dem Filter oder das Leitrohr sind dann im Vorteil, was die Helligkeit des Leitsterns angeht.
Volle Brennweite ist heute auch nicht mehr unbedingt nötig, dank Subpixelgenauigkeit.

Wenn alles passt, kann sie die Vorteile des einfachen Aufbaus und der mechanischen Stabilität ausspielen. Aber die Kombination hat doch ihre Nachteile.

Ist aber auch eine Geldfrage: Einerseits verdienen die Kamerahersteller mit Zubehör mehr Geld als nur mit einer einzigen Kamera, andererseits kann man als Amateur sein System schrittweise ausbauen, wenn wieder Budget da ist. Nicht jeder kann gleich die Idealausrüstung kaufen.

Beste Grüße,
Alex
 
Hi Alex,

das mit dem Reducer stimmt natürlich. Bei dem ganze OAG uns Zich Adapter Wirrwarr werden sich aber sicherlich viele Anfänger dazu verleiten lassen, sich eine einzige Kamera zuzulegen statt zwei Kameras stammt Zubehör und Adapter.

Am Ende kommt es auch immer darauf an, was man damit machen möchte und welches Gerät zum Einsatz kommt.

Ich habe ja zu Beginn meiner Zeit auch sehr viele Tipps bekommen, aber dann trotzdem alles mögliche getestet. Vieles, was bei anderen für funktioniert hat, fand ich weniger gut. Zum Beispiel ein OAG. Bei Lichtverschmutzung Gebieten ist das mit dem kleinen OAG Spiegel ein Glücksspiel. Das Guide scope war da wesentlich besser.

Wenn es finanziell passt, würde ich sowieso jedem raten alles selbst auszuprobieren.

Viele Grüße,
Raul
 
Hi!

Ja, wie gesagt: Wenn man ein System hat, wo das passt, ist das eine feine Sache. Da müssen die Händler/Hersteller halt klar erklären, was funktioniert, sonst gibt es nur noch mehr Optionen für Fehlkäufe ;) Oder es werden gleich nur noch rote Komplettsets sngeboten...

Ein OAG ist nicht nur bei Lichtverschmutzung ein Problem – er hat halt ein kleines Bildfeld und steht neben dem Sensor. Aber das ist beim Guiding-Sensor neben dem Hauptsensor nicht anders. Ob ein kleines Prisma einen Bildausschnitt abgreift oder die Guidingkamera gleich anstelle des Prismas steht, macht keinen großen Unterschied. Dafür ist es mechanisch stabiler.

Clear Skies,
Alex
 
Also das mit dem Reducer Problem beim OAG muss mir mal bitte jemand erläutern!!
Mein OAG Prisma ist genau über der langen Seite meines Hauptcamerasensors. Somit nimmt er ziemlich genau den Platz ein, welchen beim rechteckigen Hauptsensor quasi die Fläche rechts oder links vom „Quadrat“ einnimmt. Wenn das Teleskop und der Reducer den Hauptsensor komplett ausleuchten können (z.B. APSC), dann liegt somit das Prisma automatisch immer im ausgeleuchteten Bereich! Selbiges gilt natürlich auch für Dual-Cams wie die 2600 Duo!
Das Thema Lichtverlust durch Filter kann ich hingegen verstehen… hier ist der OAG im Vorteil gegenüber einer Dual-Cam!
Ich bin komplett weg vom GuideScope seit ich nen OAG verwende…
 
Wenn der Bildkreis vollständig ausgeleuchtet ist, passt das, genau. Wenn du in den Ecken schon Vignettierung hast, die du in der Aufnahme mit Flats beseitigst, fällt das auf den Fotos nicht mehr auf – aber die Guiding-Kamera hat dann doch weniger Licht. Je größer der Sensor, desto problematischer (naja, teurer) wird das, mit Reducer alles schön auszuleuchten.

Ein Reducer reduziert immer auch den Bildkreis – wenn der Bildkreis groß genug (oder der Bildsensor klein genug) ist, um alles schön auszuleuchten, kein Problem. Zumindest hatte ein Kollege bei einem C8 mit Reducer den Fall, dass mit Off-Axis-Guider nichts mehr zu finden war. Kann natürlich auch daran liegen, dass die Guding-Kamera zu schwach war, um in dem Bereich vom Bild was zu finden.

Kommt natürlich auch immer auf die Brennweite an – am Vereins-C14 mit Giant Easy Guide war die Leitsternsuche im Off-Axis-Guider immer eine Qual. Da hatten wir dann erst auf ein Leitrohr gesetzt (trotz Spiegelshifting, das bei unserem zum Glück gering ist) und mittlerweile auf eine 10Micron-Montierung mit Encodern.

Beste Grüße,
Alex
 
Von meiner Seite war das gar nicht am OAG gemeint oder gesagt sondern Bezug sich nur auf Kameras mit zwei Sensoren. Da hast du keinen OAG
 
Hallo OAG oder Kamera mit zwei Sensoren spielt kaum eine Rolle.
Alleingang kommt man mit dem Umlenkprisma viel dichter an den Hauptchip wie mit einem zweitem Chip. Der Guider guckt dann an der Längsseite wenn der rechteckige Hauptchip gut ausgeleuchtet ist sollte für den Guider genug sein. Mit dem Lodestar keine Probleme auch nicht über Berlin, die freie Wahl welchen Guidechip man benutzt ist auch was wert.

Gruß Frank
 
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