- Digitale Spiegelreflex Kamera - DSRL Canon EOS 20D mit Zubehör
Objektiv Canon EF-S 17-85 IS UMS
Objektiv Canon EF 70-300 IS UMS
Winkelsucher Canon C
Okularverlängerung EP-EX15
Speicherkarte CF Sandisk Extreme III 1GB
Programmierbare Timer-Fernbedienung TC-80N3 (Bilder und Diagramme)
Adapter Canon-T2 zur direkten Montage an die Fernrohroptik
Netztadapter ACK-E2 für LangzeitbelichtungKamera mit Objektiven, Adapter T2, Netzadapter und Timer-Fernbedienung
Oft wird die Kamera nicht direkt im Primärfokus des Teleskopes am Okularauszug verwendet. Mit dem 70-300mm Teleobjektiv ergibt sich durch die parallele Huckepackmontage meist die Notwendigkeit eines Schrägeinblicks. Hier kann ich mit dem beliebig drehbaren Canon Winkelsucher C in allen Betriebslagen bequem durch den Kamerasucher blicken.
Kamera 20D mit Objektiv Canon EF 70-300 IS UMS und Winkelsucher Canon C
Der Winkelsucher kann in Drehschritten von 45° auch einrasten und bietet mit einer umschaltbaren Vergrösserung von 1,25x oder 2,5x zusätzliche Unterstützung beim Scharfstellen am Objekt.
Kamera 20D mit dem aufgesetzten Canon Winkelsucher C
Diese Kamera ermöglicht mir mit ihren hervorragenden technischen Eigenschaften nun Großfeldaufnahmen von Himmelsgebieten oder auch die Aufnahme von DeepSky Objekten mit guter Qualität. Weiters ist diese Kamera im Primärfokus des 1200mm Newton in der Lage Objekte wie den Mond oder die Sonne nahezu formatfüllend abzubilden.
Auch am Coronado PST H-alpha Teleskop wird diese Kamera zur Aufnahme von Protuberanzen und Chromosphäre der Sonne verwendet.
Durch die hohe Empfindlichkeit und das geringe Rauschen können damit auch sehr lichtschwache Planeten, Asteroiden und Kometen aufgenommen werden.
Sensorreinigung bei der DSRL Canon EOS 20D
Da ich sehr oft einen Objektivwechsel durchführe und die Kamera häufig ohne Objektiv direkt im Primärfokus des Newton Teleskops betreibe muß ich manchmal Staubpartikel vom Sensor der Kamera entfernen. Das ist etwa vier mal im Jahr erforderlich. Meist kommt nur ein geeigneter Blasebalg zur Anwendung. Wenn aber Partikel zu fest am Sensorschutzglas sitzen hilft nur eine Nassreinigung mit spezieller Ausrüstung und Reinigungsflüssigkeit.Eine gute Seite mit Erklärungen und Details zur Sensorreinigung bei DSLR Kameras gibt es hier:
www.cleaningdigitalcameras.com/index.htmlMeine Ausrüstung zur Sensorreinigung bei der DSRL Canon EOS 20D
Die RGB-Empfindlichkeitskurven des Farb CCD ICX098BQ der WebCam
Extraseite mit genauen Messungen über das interne Zeitverhalten des Videokamera Modul SK-1004XC
Die zur Zeit genaueste Methode zum Erfassen und Auswerten von Bedeckungsvorgängen ist der Einsatz von Videosystemen in Verbindung mit GPS Zeiterfassungssystemen. Dabei wird in jedes Halbbild, beim PAL-System somit alle 20 ms, die Zeitinformation auf 1/1000s genau am unteren Bildrand eingeblendet und mit dem Bildinhalt aufgezeichnet. Die Zeitinformation selbst stammt von einem GPS-Empfänger mit 1PPS Ausgang und hat somit den Genauigkeitscharakter einer Atomuhr. Ein Vorteil gegenüber einem Radiofunksender als Zeitgeber ist die höhere und ortsunabhängige Genauigkeit sowie die Empfangbarkeit rund um den Globus. Die Zeiterfassung und Einblendung in das PAL Videosignal wird hier mit dem KIWI-OSD durchgeführt.
Extraseite mit genauen Messungen über das interne Zeitverhalten der WAT-120N
Diese Kamera stellt momentan eines der leistungsfähigsten Modelle unter den Videokameras für Astronomie dar. Schon im CCIR Live-Modus mit 50 Halbbildern pro Sekunde wird eine gute Empfindlichkeit erreicht. Aber ihre besondere Leistung kann diese Kamera erst durch die einstellbare Bildintegration zeigen. Mit einer externen Kontrolleinheit können zwei Halbbilder zu einem Frame und in weiteren Einstellungen bis zu 256 Frames zu einem Endbild aufintegriert werden.
Durch die Bildintegration ändert sich aber nicht das genormte Timing des ausgegebenen Videosignals. Es wird eben immer nur nach einer fertigen Bildintegration dieser neue Bildinhalt mit 50 Halbbildern pro Sekunde nach CCIR Standart übertragen. Dieser Bildinhalt bleibt dann unverändert bis zum nächsten fertigen Bild.
Somit lassen sich je nach Einstellung Belichtungszeiten von 20 Millisekunden bis zu 10,24 Sekunden realisieren. Zusätzlich ist die Verstärkung in einem Bereich von 8 bis 38 dB manuell regelbar. Auch der Gammawert ist über einen dreistufigen Schiebeschalter von linear (OFF=1.0), über LO=0.45 nach HI=0.35 einstellbar. In den Einstellungen LO und HI werden die dunklen Bereiche schon in der Kamera stärker angehoben. Für eine spätere Weiterverarbeitung der Bilder per Software ist jedoch die lineare Ausgabe besser geeignet.
Diese nur 150 Gramm leichte Kamera hat mit 44 x 43.5 x 63 mm auch sehr kleine Abmessungen und ist mit einem CS-Mount Gewindeanschluss ausgestattet. Dieses Gewinde hat einen Durchmesser von 1 Zoll und dabei eine Steigung von 1/32 Zoll. Von diesem Gewindeanschluss gibt es jeweils Adapter auf 1,25 Zoll Steckanschluss oder auf T-2 Schraubanschluss. Die Versorgung erfolgt mit 12 Volt Gleichspannung. Der 1/2" CCD Sensor hat eine lichtempfindliche Fläche von 752 x 582 Pixel. Die großzügige Pixelgröße von 8.6 x 8.3 Mikrometer wirkt sich sehr positiv auf die Grundempfindlichkeit des CCD-Sensor aus. Die WATEC Kamera ist mit dem Sony CCD ICX419ALL außerdem auch noch im UV-Bereich relativ empfindlich. Daher ist der astronomisch interessante Bereich von 300 - 400 Nanometer Wellenlänge ebenfalls gut nutzbar. Gleich im ersten Nachteinsatz konnte ich mit dieser Kamera den Planeten Pluto erstmals problemlos auffinden und auch aufnehmen. Mit meinem 10-Zoll Newton war in dieser Nacht der +14.1mag schwache Planet visuell nicht erkennbar. Mit dieser Kamera sind für mich aber nun Objekte bis über die +18mag Grenze erreichbar. Sowohl visuell am Notebookschirm als auch in einer Aufnahme.
Extraseite mit genauen Messungen über das interne Zeitverhalten der WAT-902H2 Ultimate
Umbau der WAT-902H2 Ultimate für externe Verstärkungseinstellung mit Kabelfernbedienung
Die WAT-902H2 Ultimate liefert im Betrieb immer 50 Halbbilder pro Sekunde und zählt dabei in dieser normalen CCIR Betriebsart sicher zu den lichtstärksten nichtintegrierenden Kameratypen. Neben der Automatik können Einstellungen wie Belichtungszeit, Back Light Compensation, Gamma und Verstärkung auch jeweils manuell vorgenommen werden. Die Belichtungszeit kann dabei im Bereich von 1/50 bis zu 1/100.000 Sekunde verändert werden.
Diese nur 98 Gramm leichte Kamera hat mit 35.5 x 40 x 63 mm besonders kleine Abmessungen und ist mit einem CS-Mount Gewindeanschluss ausgestattet. Dieses Gewinde hat einen Durchmesser von 1 Zoll und dabei eine Steigung von 1/32 Zoll. Von diesem Gewindeanschluss gibt es jeweils Adapter auf 1,25 Zoll Steckanschluss oder auf T-2 Schraubanschluss. Die Versorgung erfolgt mit 12 Volt Gleichspannung. Der 1/2" CCD Sensor hat eine lichtempfindliche Fläche von 752 x 582 Pixel. Die großzügige Pixelgröße von 8.6 x 8.3 Mikrometer wirkt sich sehr positiv auf die Grundempfindlichkeit des CCD-Sensor aus. Diese WATEC Kamera ist mit dem lichtempfindlichen Sony CCD EXview HAD ICX429ALL ausgestattet. Dieser CCD Sensor hat auch im langwelligen Infrarotbereich noch eine besonders gute Empfindlichkeit.
Da ich bis März 2004 noch keine derartige Montierung besessen habe, wurde von mir schon im Jahr 2000 ein sogenanntes "Barn Door Drive" gebaut. Während einfache Ausführungen mit Handbetrieb arbeiten, habe ich bei meiner Konstruktion gleich einen Antrieb mit Motor und präziser Computersteuerung per Mikrocontroller vorgesehen. Die Steuerung ist somit per Software an jede Mechanik anpassbar. Akustische Meldungen informieren auch in dunkler Nacht über den Betriebszustand der Nachführung. Ein kleiner 7,2 Volt NiCd-Akku reicht als Stromversorgung für mehrere Stunden Betrieb. Die Aufnahmen selbst wurden mit der Minolta Dynax 7000i gemacht. Als Objektive verwendete ich 50mm/f1.7 , 28-135mm/f4.5 und 100-300mm/f5.6. Als Stativ und Halterung diente mein Manfrotto 075 mit Getriebeneigekopf 410.
Objektiv Minolta AF 50mm/f1.7
Objektiv Minolta AF 28-135mm/f4.5
Objektiv Minolta AF 100-300mm/f5.6
Kabelfernbedienung
Adapter Minolta-T2
Diese Kamera hat mir über 20 Jahre lang bei etwa 20.000 Aufnahmen hervorragende Dienste geleistet und wird seit der Anschaffung der Canon DSLR EOS 20D nun nur mehr sehr wenig eingesetzt.
Diese Kamera wird vorwiegend für Dokumentaraufnahmen genutzt. Damit gelingen manchmal aber auch kurzbelichtete Aufnahmen durch das Fernrohr mit eingesetztem Okular.
Damit mache ich hauptsächlich meine Planetenaufnahmen. Aber auch bei Detail- oder Mosaikaufnahmen von Sonne und Mond ist diese Kamera sehr gut einsetzbar. Diese WebCam hat an Stelle des Originalobjektives einen WebCam-Adapter für 1,25 Zoll eingeschraubt und zusätzlich einen über einen weiten Bereich durchlässigen Astronomik MC-Klarglasfilter vorgesetzt. Dieser eingeschraubte Klarglasfilter wirkt natürlich nicht als Wellenlängenfilter sondern dient hier nur als Staubschutz. Der optische Weg von der hinteren Auflagekante dieses WebCam-Adapters bis zur Ebene des CCD-Chip beträgt 16mm.
Da durch das originale Kunststoffgehäuse der Kamera bei Sonnenaufnahmen am Tag zu viel Fremdlicht auf den CCD-Chip gelangt, habe ich das Kameragehäuse mit Alufolie mehrlagig umwickelt und so absolut lichtdicht gemacht. Die Abdeckung durch Lagen aus Alufolie hat den Vorteil, dass sie den Wärmetransport vom Gehäuseinneren nach außen nicht zusätzlich behindern. Eine weitere Erwärmung des CCD-Chip mit dadurch gesteigerten Eigenrauschen wird so vermieden. Eine eingebaute LED wurde auf der Platine einseitig abgelötet um eventuelle Störungen der Aufnahmen durch dieses interne Licht zu vermeiden.
WebCam mit Adapter und MC-Klarglasfilter Filterkurve Astronomik MC-Klarglasfilter 
Da bei einem unkomprimierten PAL-Videosignal etwa 1200 MByte pro Minute an Aufzeichnungsdaten anfallen und verlustfrei komprimiert immer noch 480 MByte, werden Ereignisse die eine längere Aufzeichnungsdauer als etwa 90 Minuten erfordern nicht mit einem USB2.0 Videograbber direkt auf der Harddisk sondern mit einem Videorecorder auf ein Videoband aufgezeichnet. Das Notebook dient dabei nur als Kontrollmonitor. Erst später werden dann vom Videoband die entscheidenden Szenen zur genauen Analyse auf das Notebook mit einem USB2.0 Videograbber überspielt. Längere Aufzeichnungen können bei zeitlich unsicheren Bedeckungen durch zum Beispiel einem TransNeptun-Objekt (TNO) oder bei einer Bedeckung durch einen Großplaneten wie Saturn mit seinem Ring notwendig werden. Auch streifende Bedeckungen durch den Erdmond erfordern manchmal eine längere Aufzeichnungsdauer.Dieses Videokamera Modul mit einem 1/3 Zoll Sony EXview CCD-Sensor ICX255AL als Bildsensor wird von mir ab dem Jahr 2006 bei meinen Beobachtungen von Sternbedeckungen eingesetzt. Da sogar ohne Bildintegration bei der Livebild-Ausgabe von 50 Halbbildern pro Sekunde schon die sehr hohe Lichtempfindlichkeit von nur 0,003 Lux erreicht wird, sind mit dem 10-Zoll Newton Teleskop Sterne bis etwa +11.5mag vor dem Hintergrundrauschen erfassbar.
Videomodul
SK-1004XC/SO
CCD Sensor ICX255ALEmpfindlichkeitskurve des CCD Sensor ICX255AL 
Testaufbau mit dem Modul SK-1004X, Videosystem, KIWI-OSD und GPS 
USB2.0 Videograbber für Aufnahmen mit dem Notebook 
Das Video-Kameramodul SK-1004X wurde von mir in ein lichtdichtes schwarzes Kunststoffgehäuse eingebaut. Im Testbetrieb konnte ich feststellen, dass der CCD-Bildsensor rückwärts durch die Platine hindurch relativ viel Restlicht aus einer hellen Umgebung abbekommen kann. Daher ist ein Gehäuse hier neben dem mechanischen Schutz auch aus optischen Gründen sehr wichtig. Das Originalobjektiv wird für astronomische Anwendungen abgeschraubt. Dafür muss nur vorher eine kleine seitliche Madenschraube gelöst werden. In das Objektivgewinde M12 x 0,5 passt ein Adapter auf 1,25 Zoll der die gleiche Bauart wie der WebCam-Adapter für die Philips ToUcam Pro (PCVC740K) aufweist. Damit ist die mechanische Befestigung am Teleskop exakt gleich wie bei der WebCam. Vorne am Adapter ist als Staubschutz zusätzlich ein über einen weiten Wellenlängenbereich durchlässiger Astronomik MC-Klarglasfilter aufgeschraubt. Videomodul SK-1004X in einem lichtdichten Gehäuse am Newton Teleskop 
WAT-120N mit T-2 Adapter und externer Kontrolleinheit Externe Integrationseinstellungen 
QE Kennlinie der Kamera WAT-120N 
QE max. = 54% @ 500nm
WAT-902H2 Ultimate mit CS-Mount/1.25" Adapter und Klarglasfilter 
WAT-902H2 Rückansicht WAT-902H2 Frontansicht 
QE Kennlinie der Kamera WAT-902H2 Ultimate 
QE max. = 70% @ 600nm WAT-902H2 Ultimate + CS-Mount Objektiv Computar 4,5 - 12,5mm, f1.2, IR 
Lichtschwächere Objekte am Himmel kann man auf chemischen Film nur mit längeren Belichtungszeiten erfassen. Dabei entstehen aber durch die Erddrehung schon nach wenigen Sekunden sichtbare Strichspuren am Bild. Wenn man die Kamera jedoch mit der Winkelgeschwindigkeit der Erdumdrehung nachführt, können auch längere Belichtungen über viele Minuten durchgeführt werden. Die beste Methode der Nachführung einer Kamera ist sicher eine gute parallaktische Fernrohrmontierung.Die folgenden Bilder sollen auch für andere Selbstbauer als Anregung dienen.
Südansicht der "Barn Door Drive" Nachfürung (41kB) Mit dem Polsucherfernrohr (Soligor) und dem Stativ-Getriebeneigekopf (Manfrotto) wird die Nachfürung exakt auf den Himmelspol ausgerichtet.
Westansicht der "Barn Door Drive" Nachfürung (36 kB) Kräftige und spielfreie Scharniere sind wichtig. Sie halten die beiden Holzplatten in jeder Öffnungslage. Die Computerbox wird von einem 7,2 Volt-NiCd Akku versorgt.
Nordansicht der "Barn Door Drive" Nachfürung (40 kB) Ein Schrittmotor (links) wird von einer selbstgebauten Computerbox (rechts) angesteuert. Der Microcontroller erzeugt dabei auch informative akustische Signale.
Ostansicht der "Barn Door Drive" Nachfürung (37 kB) Der Schrittmotor dreht eine M6 Gewindestange und öffnet dadurch die beiden Holzplatten mit der Winkelgeschwindigkeit der Erdumdrehung.
Der Antrieb - eine Detailansicht der Nachfürung (69 kB) Schrittmotor und zylinderförmige Gegenmutter sind mit Schrauben und Aluwinkel drehbar gelagert.
Die Halterung für den Fotoapparat (57 kB) Ein alter Stativkopf auf einem Distanzstück dient als bewegliche Halterung für den Fotoapparat.
Die Befestigung auf einem stabilen Stativ (57 kB) Ein Stativkopf von Manfrotto dient für die 3D-Ausrichtung der Nachführung. Das Stativ selbst ist ebenfalls von Manfrotto (075) und ist auch für Langzeitaufnahmen stabil genug.
Der ursprünglich geplante Bau einer noch stabileren Ausführung mit eigenem Stativ und Halterung aus Holz sowie einer verbesserten Computersteuerung wurde wegen dem inzwischen erfolgten Ankauf der parallaktischen Montierung EQ6 dann doch nicht mehr realisiert. Diese deutsche Montierung bietet doch eine wesentlich bessere Nachführqualität als ein Barn Door Drive.
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