Aufnahmetechnik
Hier geht es um Mond- und Planetenaufnahmen, DeepSky-Aufanhmen sind eine andere Technik und werden am Rande erwähnt (DeepSky mit Belichtungen im Sekundenbereich)
Unterschied zwischen einer Mond- und Planetenkamera und einer DSLR
Wie unterscheiden sich die verschiedenen Kameras?
Welche Kamera für welchen Zweck?
Aussuchen einer geeigneten Kamera
Eine Mond- und Planetenkamera unterscheidet sich grundlegend von einer DSLR (Digital Single Lens Reflex) zu deutsch Digitale Spiegelreflexkamera.
Eine DSLR steuert die Belichtung, entweder automatisch oder manuell und speichert das aufgenommene Bild auf einem Speichermedium ab. Nimmt man im JPG-Format auf, wird das Bild schon in der Kamera verarbeitet. Gute Kameras bieten auch die Möglichkeit, das unbearbeitete Bild abzuspeichern (RAW-Format). Auch hat man bei zahlreichen Kameras die Möglichkeit, ein Video zu erstellen. Leider werden diese Videos nicht im RAW-Format erstellt sondern schon komprimiert, um Speicherplatz zu sparen. Dieser Umstand macht eine DSLR für Mond- und Planetenaufnahmen weniger geeignet. Ein weiterer Nachteil ist der Umstand, dass man immer den ganzen Kamerachip benutzen muss. Nimmt man einen Planeten auf, ist der auf dem Kamerachip nur wenige Millimeter groß. Der größte Teil bleibt ungenutzt und benötigt nur Speicherplatz.
Eine Mond- und Planetenkamera wird durch ein Aufnahmeprogramm auf einem PC gesteuert. Die aufgenommenen Bilder (Videos) werden über ein USB-Kabel auf den PC übertragen, der die Bilder auch auf der Festplatte abspeichert. Man kann mit einer Mond- und Planetenkamera auch einzelne Bilder aufnehmen, diese Funktion benutzt man aber in der Regel selten. Zwei große Vorteile hat eine Mond- und Planetenkamera:
- Man kann den Aufnahmebereich verkleinern (ROI= Region of Interest)
- Eine Mond- und Planetenkamera kann hunderte Bilder (Frames) in der Sekunde aufnehmen
Diese beiden Funktionen sind elementar für die Mond- und Planetenaufnahmen.
Wie unterscheiden sich die verschiedenen Kameras?
Gerade Anfänger in der Mond- und Planetenfotografie sind schier überfordert, wenn sie die unzähligen, scheinbar gleichen Mond- und Planetenkameras sehen. Es gibt Mono- und Farbkameras, verschiedene Sensorgrößen, verschiedene Pixelgrößen, unterschiedliche Anzahl an Pixeln, Back-illuminated-Sensoren, unterschiedliche Frameraten (Aufnahmegeschwindigkeiten) usw.
Monokamera
wie der Name schon sagt, nimmt eine Monokamera in schwarz-weiß auf. In der Hauptsache werden
Monokameras in der Sonnenfotografie (im Ha-Bereich) und in der Mondfotografie eingesetzt. Dabei sind natürlich immer die Aufnahmen im Videoformat gemeint. Monokameras haben in der Regel eine bessere Auflösung als Farbkameras.
Farbkamera
eine Farbkamera ist im Prinzip auch eine Monokamera mit einer Bayer-Matrix vor dem Sensor. Eine Bayer-Matrix ist ein Muster aus Farbfiltern, ähnlich wie bei einem Schachbrett, das jedes Pixel auf dem Sensor mit einem Filter bedeckt. Dabei werden immer 4 Pixel zu einem Makropixel zusammengefast. Dieses Makropixel besteht dann aus 2 grünen, einem roten und einem blauen Pixel. Jedes Pixel auf dem Sensor ist also entweder für die Farbe rot, grün oder blau empfindlich. Daher macht eine Farbkamera bei Aufnahmen der Sonne im Ha-Bereich (rot) auch keinen Sinn, da 75% der Pixel auf dem Sensor nicht genutzt werden.
Welche Kamera für welchen Zweck?
Wahrscheinlich wird niemand auf die Idee kommen und sich für jeden Zweck eine Kamera kaufen. Das ist auch nicht nötig. Viele Amateurastromomen, die ich kenne, kommen mit zwei oder maximal drei Kameras aus. Das liegt daran, dass man mit den einzelnen Kameras einen großen Bereich abdecken kann. So ist z.B. für den Mond nicht unbedingt eine Monokamera nötig. Hier mal ein Beispiel mit einer Farbkamera:
ASI290MC
Pixelgröße 2.9μm
Sensorgröße 5,6x3,2mm
1936×1096 Pixel (2.1Mega Pixels)
Adererseits kann man auch mit einer Monokamera Farbaufnahmen machen. Dazu benötig man aber noch mindestens 3 Filter in den Farben rot, grün und blau. Nacheinander wird das Objekt dann mit den 3 Filtern aufgenommen. Die 3 entstandenen Aufnahmen werden anschließend mit einem Programm (z.B. Fitswork) wieder zu einem Farbbild zusammengefügt. Früher hatten die Kameras noch wesentlich weniger (und größere) Pixel. Für hochwertige Farbfotos war das damals eine gute Lösung. Die heutigen Kameras habe sehr kleine Pixel und sind sehr empfindlich, da bekommt man auch mit einer Farbkamera sehr gute Ergebnisse.
ASI290MC
Pixelgröße 2.9μm
Sensorgröße 5,6x3,2mm
1936×1096 Pixel (2.1Mega Pixels)
Saturn
LZOS 152mm 1200mm, Fluorit Flatfield Converter (FFC)
Aussuchen einer geeigneten Kamera
Wenn man vorher genau wüsste, was man später aufnehmen möchte... wäre alles es sehr einfach. Mit der Brennweite vom Teleskop (eventuell mit einer Barlowlinse) und den gewünschten Aufnahmeobjekten kann man die Größe der Objekte auf dem Sensor berechnen. Die Brennweite sollte zu der Pixelgröße des Sensors passen, damit die Pixelgröße nicht die Auflösung des Teleskops beschränkt. Unter Berechnungen ist das von mir sehr schön und einfach beschrieben.
Framerate, das sind die maximalen Bilder (Frames), die eine Kamera bei voller Auflösung pro Sekunde übertragen kann. Eine hohe Framerate ist bei der Planetenfotografie wichtig. Gewöhnlich nimmt man einige tausend Frames auf und ein Programm (z.B. AutoStackert) wählt die besten Frames aus. Anschließend werden die besten Frames übereinander gelegt und ausgerichtet. Durch das Übereinanderlegen der Frames reduziert sich das Rauschen und man erhält ein Summenbild, welches noch recht unscharf aussieht. Das entstandene Summenbild wird anschließend geschärft (z.B. mit RegiStax).
Die Sensorgröße ist bei reinen Planetenaufnahmen nicht so wichtig.
Ein Beispiel: Der Jupiter ist bei seiner Opositionsstellung ca. 48" (Bogensekunden) groß. Selbst mit einer Brennweite von 10m wäre er nur ca. 2,33mm auf dem Sensor groß.
Die Pixelgröße wird gerne angegeben mit "nimm 3x Öffnungsverhätnis bei Mono- und 5x Öffnungsverhältnis bei Farbkameras". Wenn man da einmal nachfragt nach dem "warum?" bekommt man als Antwort: "Weil du dann entweder Over- Under Sampling hast".