Unterschiede

Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen angezeigt.

--- de:ost:fokus_new [2020/09/10 15:36] – [Observatory Manament System (OMS)] rhainich
+++ de:ost:fokus_new [2025/02/06 14:59] (aktuell) – [Prinzipielles] rhainich
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 ++++ Berechnung des idealen Adapters |
-Der Backfokus des Teleskops liegt 147 mm hinter dem Okularauszug. Die verwendetet Okularklemme hat einen Backfokus von 12.5 mm. Die Länge des ideale Adapters ''D'' errechnet sich dementsprechend wie folgt:
+Der Backfokus des Teleskops liegt 147 mm hinter dem Okularauszug. Der verwendetet Zeiss-Schnellwechsler hat einen Backfokus von 25 mm. Die Länge des ideale Adapters ''D'' errechnet sich dementsprechend wie folgt:
-   D = 147 − 12,5 − 33/2 - C,
+   D = 147 − 25 − 33/2 - C,
-wobei ''C'' der Backfokus des jeweiligen Instrumentes ist. Die STF-8300 zusammen mit allen Anbauten hat ein Backfokus von 57.5 mm. Der ideale Adapter für die STF-8300 ist daher 60mm lang.
+wobei ''C'' der Backfokus des jeweiligen Instrumentes ist. Die STF-8300 zusammen mit allen Anbauten hat ein Backfokus von 57.5 mm. Der ideale Adapter für die STF-8300 ist daher 50mm lang.
 ++++
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 /*|< 100% 33% 33% - >|*/
 ^ Instrument               ^  Adapter [mm]  ^  Position des Okularauszugs [μm]  ^
-| SFT-8300                 |  40+10  |  9500   |
+| QHY600M                   |  20+10  |  16900  |
-| Canon 700D               |  40+10  |  13000  |
+| SFT-8300                  |  40+10  |  9500   |
-| Baches + ST8             |  40+10  |  20200  |
+| Canon 700D                |  20+10  |  13000  |
-| Hyperionokular: 36mm     |  100    |  14500  |
+| Baches + QHY268M          |  10     |  15000  |
-| Hyperionokular: 22mm     |  100    |         |
+| Baches + QHY268M + Barlow |  20     |  17500  |
-| Hyperionokular: 13mm     |  100    |  25200  |
+| DADOS + QHY268M           |   0     |  5000   |
-| Canon + Superzoom        |  100    |  19550  |
+| Hyperionokular: 36mm      |  80     |  14500  |
+| Hyperionokular: 22mm      |  80     |         |
+| Hyperionokular: 13mm      |  80     |  25200  |
+| Canon + Superzoom         |  80     |  19550  |
 ==== Manuell ====
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 {{ ost:software:pwi3_focus_2.png |PWI3: Fokusfenster}}
-Die Bedienung des Okularauszugs ist im Grunde selbsterklärend. Die aktuelle Position ist in dem Feld ''Focus Status'' zu finden, während man den Okularauszug über die Schaltflächen ''IN'' und ''OUT'' fahren kann. Als Geschwindigkeit lässt sich ''Fast'', ''Slow'' und ''Increment'' über ein Drop-down-Menü auswählen. Eine spezifische Position lässt sich über das ''GOTO''-Menü anfahren, während eine laufende Bewegung sich über die Schaltfläche ''STOP'' jederzeit beenden lässt. Über die Schaltfläche ''SHOW'' bzw. ''HIDE'' kann der zeitliche Verlauf der Temperatur des Hauptspiegels, der Halterung des Hauptspiegels, des Sekundärspiegels und der Umgebungstemperatur angezeigt bzw. ausgeblendet werden.
+Die Bedienung des Okularauszugs ist im Grunde selbsterklärend. Die aktuelle Position ist in dem Feld ''Focus Status'' zu finden, während man den Okularauszug über die Schaltflächen ''IN'' und ''OUT'' fahren kann. Als Geschwindigkeit lässt sich ''Fast'', ''Slow'' und ''Increment'' über ein Drop-down-Menü auswählen. Eine spezifische Position lässt sich über das ''GOTO''-Menü anfahren, während eine laufende Bewegung sich über die Schaltfläche ''STOP'' jederzeit beenden lässt. Der zeitliche Verlauf der Temperatur des Hauptspiegels, der Halterung des Hauptspiegels, des Sekundärspiegels und der Umgebungstemperatur kann über die Schaltflächen ''SHOW'' bzw. ''HIDE'' ein und ausgeblendet werden.
 {{ ost:software:pwi3_focus_3.png |PWI3: Fokusfenster inklusive Temperaturanzeige}}
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 //PWI3// bietet auch die Möglichkeit eine automatische Fokussierung durchzuführen. Hierfür verbindet sich //PWI3// zu [[de:ost:ccds:maximdl|MaximDL]], um darüber die nötigen Aufnahmen zu erstellen. Bevor man die automatische Fokussierung startet, muss also zuerst die Kamera im //MaximDL// eingebunden werden. Durch ein Klick auf ''AF CONFIG'' können die Einstellungen angepasst werden. Zu den wichtigen Einstellungen zählen die ''Step Size (micron)'', welche die Schrittweite in Mikrometer definiert, die der Okularauszug bei jedem Fokussierschritt fahren soll. ''Steps (Image Count)'' ist die Zahl der Fokussierschritte, die vom Okularauszug durchgeführt werden und gleichzeitig die Zahl der Bilder, die aufgenommen werden sollen. Die Belichtungszeit in Sekunden muss bei ''Exposure length (sec)'' angegeben werden. Bisher haben sich folgende Einstellungen bewährt:
-    Step Size (micron)    = 500
+    Step Size (micron)    = 150
-    Steps (Image Count)   = 5
+    Steps (Image Count)   = 17
     Exposure length (sec) = muss je nach Objekt gewählt werden
-**Hier kommt noch ein bisschen mehr!**
+{{ ost:software:maximdl:autofocus_good_3.png |}}
+Nachdem man den Autofokus gestartet hat, wird //PWI3// die einzelnen Fokussierschritte durchführen, den Okularauszug um die ''Step Size'' weiter fahren und dazu jeweils eine Aufnahmen erstellen. Im Anschluss wird //PWI3// das Programm //PlateSolve// (siehe oben) starten, was jedes einzelne Bild analisiert, dort nach Sternen sucht, den Durchmesser dieser Sterne sowie eine Abschätzung für den Fokus ermittelt. Dies wird dann in einer Tabelle aufgelistet. Durch einen Klick auf ''Show Graph'' kann man sich das Ergebnis noch visualisieren lassen. Es wird dann der ermittelte Sterndurchmesser über die Position des Okularauszugs dargestellt. Im Idealfall folgt diese Darstellung einer V-Kurve, die ebenfalls in die Daten gefittet wird.
+Im folgenden zeigen wir ein Beispiel für einen erfolgreichen sowie einen fehlgeschlagenen Autofokusdurchlauf.
+== Erfolgreicher Autofokus: ==
+<WRAP group>
+<WRAP third column>
+[{{ ost:software:maximdl:autofocus_good_6.png | Tabelle mit den Ergebnissen }}]
+</WRAP>
+<WRAP third column>
+[{{ ost:software:maximdl:autofocus_good_5.png | Plot der die Qualität des Fokus zeigt (V-Plot) }}]
+</WRAP>
+<WRAP third column>
+[{{ ost:software:maximdl:autofocus_good_4.png | Ergebnis: gut fokussierter Stern }}]
+</WRAP>
+</WRAP>
+== Fehlgeschlagener Autofokus: ==
+<WRAP group>
+<WRAP third column>
+[{{ ost:software:maximdl:autofocus_bad_2.png | Tabelle mit den Ergebnissen }}]
+</WRAP>
+<WRAP third column>
+[{{ ost:software:maximdl:autofocus_bad_1.png | Plot der die Qualität des Fokus zeigt (V-Plot) }}]
+</WRAP>
+<WRAP third column>
+[{{ ost:software:maximdl:autofocus_bad_3.png | Ergebnis: schlecht fokussierter Stern }}]
+</WRAP>
+</WRAP>
+Es gibt verschiedene Gründe warum der Autofokus fehlschlagen kann. Dazu zählt unter anderem, dass der ideale Fokus gar nicht in dem Bereich liegt, der im Rahmen des Autofokus abgefahren wird. Es empfiehlt sich daher das Teleskop vorher grob per Hand zu fokussieren. Des Weiteren kann es sein, dass keine Sterne gefunden werden und daher die Qualität des Fokus nicht abgeschätzt werden kann. Ein Grund hierfür wiederum kann sein, dass beim Setup die Option ''Use a Subframe, Central 1/4 pixels'' ausgewählt wurde und im Zentralbereich kein Stern zu finden ist.
 ===== Mittels MaximDL =====
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 Alle unsere SBIG-CCD-Kameras können sowohl über //CCDOPS// als auch //MaximDL// gesteuert werden. Hier konzentrieren wir uns zunächst auf //MaximDL//, bevor wir weiter unten auf //CCDOPS// eingehen werden. Die wichtigsten Funktionen von //MaximDL// wurden bereits im Hauptartikel zu [[de:ost:ccds:maximdl|MaximDL]] eingeführt.
-Zum Fokussieren nutzt man am besten das //Exposure Preset// ''Focus'', welches über das entsprechende Drop-down-Menü im //Exposure Tab// des //Camera Control// Paneels ausgewählt werden kann (siehe unten). Dieses Preset hat bereits viele für das Fokussieren wichtige Einstellung vor ausgewählt. In den unten gezeigten Beispiel ist die Belichtungszeit (''Seconds'') auf eine Sekunde eingestellt, dies soll bzw. muss entsprechend des angefahrenen Objektes angepasst werden.
+Zum Fokussieren nutzt man am besten das //Exposure Preset// ''Focus'', welches über das entsprechende Drop-down-Menü im //Exposure Tab// des //Camera Control// Paneels ausgewählt werden kann (siehe unten). In diesem Preset sind bereits viele, für das Fokussieren wichtige Einstellung, vor ausgewählt. In den unten gezeigten Beispiel ist die Belichtungszeit (''Seconds'') auf eine Sekunde eingestellt, dies soll bzw. muss entsprechend des angefahrenen Objektes angepasst werden.
 {{ ost:software:maximdl:focus_maximdl_1.png |}}
-Nach einem Klick auf ''Start'' werden die Aufnahmen automatisch geladen und dargestellt. Nun kann das Teleskop mittels //CW3// oder des Handterminals für den Okularauszug fokussiert werden. Um den groben Fokus zu finden empfiehlt es sich erst einmal einen hellen Stern anzufahren und so zu fokussieren, dass der Beugungsring verschwindet. Grobe Richtwerte für den Fokus mit den unterschiedlichen Instrumenten und Okularen können der Tabelle oben entnommen werden.
+Nach einem Klick auf ''Start'' werden kontinuierlich Aufnahmen aufgenommen und dargestellt. Nun kann das Teleskop mittels //CW3// oder des Handterminals für den Okularauszug fokussiert werden. Um den groben Fokus zu finden empfiehlt es sich erst einmal einen hellen Stern anzufahren und so zu fokussieren, dass der Beugungsring verschwindet. Grobe Richtwerte für den Fokus mit den unterschiedlichen Instrumenten und Okularen können der Tabelle oben entnommen werden.
-Um den Fokus weiter zu optimieren kann anschließend ein Kugelsternhaufen angefahren werden. Da diese Objekte durch eine hohe Sterndichte gekennzeichnet sind, ermöglichen sie es sehr gute Fokussierergebnisse zu erzielen. Dies liegt daran, dass die Winkelabstände zwischen den Sternen kein sind und daher die Beugungsscheibchen der einzelnen Sterne nur bei einem sehr gut fokussierten Teleskop in einzelne Objekte getrennt werden können. Hat man den optimalen Fokus gefunden, arbeitet das Teleskop mit dem Seeing limitierten Auflösungsvermögen, welches bei uns oft über 2″ liegt und somit in der Regel deutlich schlechter als das Beugung begrenzte Auflösungsvermögen von 0.23″ ist. Ab wann zwei Beugungsscheibchen theoretisch noch als getrennte Lichtquellen wahrgenommen werden können wird über das [[https://de.wikipedia.org/wiki/Rayleigh-Kriterium|Rayleigh-Kriterium]] beschrieben.
+Um den Fokus weiter zu optimieren kann anschließend ein Kugelsternhaufen angefahren werden. Da diese Objekte durch eine hohe Sterndichte gekennzeichnet sind, ermöglichen sie es sehr gute Fokussierergebnisse zu erzielen. Dies liegt daran, dass die Winkelabstände zwischen den Sternen klein sind und daher die Beugungsscheibchen der einzelnen Sterne nur bei einem sehr gut fokussierten Teleskop in einzelne Objekte getrennt werden können. Hat man den optimalen Fokus gefunden, arbeitet das Teleskop mit dem Seeing limitierten Auflösungsvermögen, welches bei uns oft über 2″ liegt und somit in der Regel deutlich schlechter als das Beugung begrenzte Auflösungsvermögen von 0.23″ ist. Ab wann zwei Beugungsscheibchen theoretisch noch als getrennte Lichtquellen wahrgenommen werden können wird über das [[https://de.wikipedia.org/wiki/Rayleigh-Kriterium|Rayleigh-Kriterium]] beschrieben.
-Die unteren 3 Paneele des //Camera Control Panel//s können verschiedene Informationen zu den verbundenen Kameras sowie statistische Informationen zu den Aufnahmen anzeigen. Um zwischen den unterschiedlichen Anzeigemodi zuwechseln, kann man einfach mit der rechten Maustaste in eines dieser Paneele klicken. Das rechte und das mitleere Paneel sind dabei den Kameras vorbehalten, während im linken Paneel Grafiken angezeigt werden können, die qualitative Information über die Güte des Fokus veranschaulichen. Wenn keine Guide-Kamera verwendet wird, hat sich folgendes Setting bewährt: links: ''3D Profile'' oder ''FWHM/time'', mitte: ''Camera 1 Info'' und rechts: ''Camera 1 Stats''.
+Die unteren 3 Paneele des //Camera Control// Paneels können verschiedene Informationen zu den verbundenen Kameras sowie statistische Informationen zu den Aufnahmen anzeigen. Um zwischen den unterschiedlichen Anzeigemodi zuwechseln, kann man einfach mit der rechten Maustaste in eines dieser Paneele klicken. Das rechte und das mittlere Paneel sind dabei den Kameras vorbehalten, während im linken Paneel Grafiken angezeigt werden können, die qualitative Information über die Güte des Fokus veranschaulichen. Wenn keine Guide-Kamera verwendet wird, hat sich folgendes Setting bewährt: links: ''3D Profile'' oder ''FWHM/time'', mitte: ''Camera 1 Info'' und rechts: ''Camera 1 Stats''.
 {{ ost:software:maximdl:focuss_maximdl_6.png |}}
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 Subframes bieten die Möglichkeit das Auffinden der optimalen Einstellungen für den Fokus deutlich zu beschleunigen. Indem nur ein kleiner Bereich der CCD, welcher selbst gewählt werden kann, ausgelesen wird, kann die Auslesezeit und auch die Downloadzeit stark reduziert werden.
-Der Subframe-Modus kann durch ein Klick auf ''On'' im Bereich //Subframe// aktiviert werden. Nun kann der auszulesende Bereich entweder direkt eingegeben oder per Maus definiert werden. Für Ersteres muss man auf die Zeile mit ''X: Y: W: H:'' klicken. In dem sich öffnenden Fenster kann dann der ''X''- und ''Y''-Wert des Startpixels, sowie die Breite (''Width'') und die Höhe (''Height'') des auszulesenden Kastens angeben werden. Ist die Option ''Mouse'' aktiviert kann mittels der Maus ein entsprechender Kasten auch direkt um einen Stern oder eine Sternengruppe gezogen werden. Dafür muss natürlich erst einmal ein Bild aufgenommen werden ;-) Der Kasten kann durch klicken auf den Rand auch verschoben und durch klicken auf die Ecken in der Größe angepasst werden. **Achtung:** Sollte die Fokussreihe bereits laufen muss diese einmal gestoppt und wieder gestartet werden, damit der Subframe-Modus Wirkung zeigt.
+Der Subframe-Modus kann durch ein Klick auf ''On'' im Abschnitt //Subframe// aktiviert werden. Nun kann der auszulesende Bereich entweder direkt eingegeben oder per Maus definiert werden. Für Ersteres muss man auf die Zeile mit ''X: Y: W: H:'' klicken. In dem sich öffnenden Fenster kann dann der ''X''- und ''Y''-Wert des Startpixels, sowie die Breite (''Width'') und die Höhe (''Height'') des auszulesenden Kastens angeben werden. Ist die Option ''Mouse'' aktiviert kann mittels der Maus ein entsprechender Kasten auch direkt um einen Stern oder eine Sternengruppe gezogen werden. Dafür muss natürlich erst einmal ein Bild aufgenommen werden ;-) Der Kasten kann durch klicken auf den Rand auch verschoben und durch klicken auf die Ecken in der Größe angepasst werden. **Achtung:** Sollte die Fokussreihe bereits laufen muss diese einmal gestoppt und wieder gestartet werden, damit der Subframe-Modus Wirkung zeigt.
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