Spezialisierte Astro-Kameras
CMOS-Kameras
Unsere Hauptkameras sind CMOS-Kameras, die speziell für den Astrobereich entwickelt wurden. Für Deep-Sky-Aufnahmen setzen wir zwei QHY 600Ms ein, welche unter anderem einen Vollformatsensor, eine sehr hohe Quanteneffizienz, ein sehr geringes Ausleserauschen und einen sehr niedrigen Dunkelstrom bieten. Für diese Kameras haben wir des Weiteren einen Off-Axis-Guider, ein Filterrad mit 9 Positionen und ein Filterrad mit 7 Positionen.
Als Hauptkamera für unsere beiden Spektrographen dient eine QHY 268M. Des Weiteren haben wir noch eine veTEC 533C von Omegon und eine ganze Reihe an Guiding- bzw. Planetenkameras. Sie sind vor allem bei Sonnenbeobachtungen oder als Guidingkameras (siehe z. B. oder hier) im Zusammenspiel mit der QHY 600M und den Spektrographen im Einsatz.
Dem Zusammenbau einiger Kameras haben wir einen eigenen Artikel gewidmet.
Hauptkameras
| QHY 600M | QHY 268M | veTEC 533C | |
| Modellnummer | QHY 600M PRO-L | QHY 268M-PH | Omegon Pro veTEC 533C |
| Größe der Pixel | 3,76 $\mu \text{m}$ x 3,76 $\mu \text{m}$ | 3,76 $\mu \text{m}$ x 3,76 $\mu \text{m}$ | 3,76 $\mu \text{m}$ x 3,76 $\mu \text{m}$ |
| Anzahl der Pixel | 9576 x 6388 (9600 x 6422 mit Overscan) | 6252 x 4176 (6280 x 4210 mit Overscan) | 3008 x 3008 |
| Gesamtgröße des Chips | 36 mm x 24 mm | 23,45 mm x 15,7 mm | 11,3 mm x 11,3 mm |
| High Conversion Gain (HCG) | Photographic DSO Mode (#0): 26, High Gain Mode (#1): 56 | 101? (nicht veröffentlicht) | |
| Max. ADC-Bittiefe | 16 bit | 16 bit | 14 bit |
| Gesichtsfeld mit dem CDK20 | 35,8' x 23,4' | 23,3' x 15,6' | 11,2' x 11,2' |
| Sampling | 4,5 Pixel pro arcsec | 4,5 Pixel pro arcsec | 4,5 Pixel pro arcsec |
Planeten/Guiding-Kameras
| Modell | Modellnummer | Anzahl der Pixel | Pixelgröße [µm] | Chipgröße [mm] | HCG | Bit-Tiefe (native) | Ausleserauschen [$\text{e}^-$] | FPS | Peak QE [%] |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| QHY 485C | QHY-5-III-485C | 3864 x 2180 | 2,9 | 11,2 x 6,3 | - | 8 & 16 (12) bit | 0,77 - 2,4 | 44 @ 8 bit | > 90 |
| QHY 462C | QHY-5-III-462C | 1920 x 1080 | 2,9 | 5,6 x 3,2 | 100 | 8 & 16 (12) bit | 0,5 - 2,6 | 135 @ 8 bit | > 90 |
| ZWO ASI174 | ZWO ASI174MM Mini Mono | 1936 x 1216 | 5,86 | 11,3 x 7,1 | - | 10 & 12 (12) bit | 3,5 - 6,0 | 128 - 164 @ 12 bzw. 10 bit | 77 |
| ZWO ASI220 | ZWO ASI220MM Mini Mono | 1920 x 1080 | 4 | 7,68 x 4,32 | 106 | 8 & 16 (12) bit | 0,6 - 3,2 | 7 - 14 @ 16 bzw. 8 bit | 92 |
| ZWO ASI678 | ZWO ASI678MM | 3840 x 2160 | 2 | 7,7 x 4,3 | 182 | 12 bit | 0,6 - 3,5 | 47,5 @ 12 bit? | 83 |
Hinweis: Die QHY 462C hat eine hohe Quanteneffizienz im roten bis nahen Infrarotbereich, was sie besonders interessant für Planetenbeobachtungen macht. Neben den üblichen UV/IR-Filtern haben wir für diese Kamera einen IR850-Filter, der nur das Nahinfrarot durchlässt, sowie einen relativ schmalbandigen Methanfilter um 880 nm.
Filterräder
QHY 600M
Für die QHY 600Ms haben wir zwei Filterräder. Das erste ist ein QHY CFW3-XL mit folgenden Bessel-Filtern:
| Filterposition | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Filter | H_alpha | OIII | SII | U | B | V | R | I | Klar |
| Kommentar | Schmalband | Schmalband | Schmalband | Breitband | Breitband | Breitband | Breitband | Breitband |
Die Transmissionskurven der UBVRI-Filter können auf der Webseite von Baader Planetarium gefunden werden: Filtertransmission. Die Filterkurven der Schmalbandfilter sind ähnlich zu denen der STF-8300.
Das zweite ist ein QHY CFW3-L mit folgenden SLOAN/SDSS-Filtern:
| Filterposition | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Filter | u' | g' | r' | i' | z-s' | y' | Klar |
| Kommentar | Breitband | Breitband | Breitband | Breitband | Breitband | Breitband |
Die Transmissionskurven der ugriz'-Filter können auf der Webseite von Baader Planetarium gefunden werden: Filtertransmission.
Zusätzlich haben wir noch ein UFC-Filter-Wechselsystem für unser RASA 11 V2, welches mit 50 mm x 50 mm quadratischen Filtern ausgestattet werden kann. Aktuell haben wir einen kompletten Satz an SLOAN/SDSS-Filtern (siehe oben) und H-alpha-, O-III-, S-II- Ultra-Highspeed-Filter.
CCD-Kameras
Darüber hinaus stehen noch vier ältere CCD-Kameras (ST-7, ST-8, STF-8300M, ST-i) der Firma SBIG (Santa Barbara Instrument Group) und eine CCD-Kamera (Skyris 445C) der Firma Celestron zur Verfügung.
Die ST-7, ST-8 und STF-8300M sind Deep-Sky-Kameras, die aufgrund ihres relativ geringen Gesichtsfeldes aber nur noch selten im Einsatz sind. Die ST-i und die Skyris 445C sind „Planetenkameras„, welche sehr kurze Belichtungszeiten ermöglichen.
Alle Kameras können über Maxim DL gesteuert werden.
Grunddaten
| ST-7 | ST-8 | STF-8300 | Skyris 445 | SBIG ST-i | |
|---|---|---|---|---|---|
| Modellnummer | ST-7XME-D | ST-8XME | STF-8300M | Skyris 445C | ST-i Monochrome |
| Größe der Pixel [µm] | 9 | 9 | 5,4 | 3,75 | 7,4 |
| Anzahl der Pixel | 765 x 510 | 1530 x 1020 | 3326 x 2504 | 1280 x 960 | 648 x 486 |
| Gesamtgröße des Chips [mm] | 6,9 x 4,6 | 13,8 x 9,2 | 17,96 x 13,52 | 6,26 x 5,01 | 4,8 x 3,6 |
| Gesichtsfeld mit dem CDK20 ['] | 6,9 x 4,6 | 13,7 x 9,2 | 17,9 x 13,5 | 6,2 x 5,0 | 4,8 x 3,6 |
| Sampling [Pixel/''] | 1,9 | 1,9 | 3,1 | 3,4 | 2,3 |
Filterräder
ST-7 & ST-8
An die ST-7 und die ST-8 kann ein Filterrad mit den folgenden Filtern angebracht werden:
| Filterposition | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Filter | U | B | V | R | I | H_beta | H_alpha | UHC-S | OIII | LEER |
| Kommentar | Breitband | Breitband | Breitband | Breitband | Breitband | Schmalband | Schmalband | Schmalband | Schmalband |
Die Transmissionskurven der UBVRI-Filter können auf der Webseite von Baader Planetarium gefunden werden: Filtertransmission. Die Filterkurven der Schmalbandfilter sind ähnlich zu denen der STF-8300.
STF-8300
Für die STF-8300 steht ein Filterrad mit den folgenden Filtern zur Verfügung:
| Filterposition | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Filter | Block-UV/IR (L) | Blau | Grün | Rot | H_alpha | OIII | V | B |
| Kommentar | Luminanz | Breitband | Breitband | Breitband | Schmalband | Schmalband | Breitband | Breitband |
Die Transmissionskurven der Filter können ebenfalls auf der Webseite von Baader Planetarium gefunden werden: Filtertransmission
Die Transmissionskurven der V- und B-Filter sind identisch mit denen in der ST-7 bzw. ST-8.
Besonderheiten
- Der ST-7 und ST-8 kann eine Adaptive Optik, die AO-7, vorgeschaltet werden, welche zum Guiding und zur Optimierung der Aufnahmequalität eingesetzt werden kann (siehe z. B. hier).
- Die ST-7 und die ST-8 enthalten neben dem normalen Aufnahme-Chip einen zusätzlichen Guiding-Chip, mit dem man das Teleskop automatisch auf ein Objekt nachführen kann (siehe z. B. hier), während mit der Haupt-CCD die eigentlichen Aufnahmen erstellt werden.
- Die Off-Axis-Guider der STF-8300 und der QHY 600M haben den Vorteil, dass sie vor dem jeweiligen Filterrad angebracht werden und das Guiding daher unabhängig von der Helligkeit des Guidesterns im jeweils gewählten Filter ist. Daher können mit diesen beiden Kameras auch schwächere Objekte als Guidestern verwendet werden als mit der ST-7 oder der ST-8.
Pflege
Spätestens alle 12 Monate müssen die Trockenkartuschen der Kameras regeneriert (ausgebacken) werden, da sonst im Winter die Gefahr besteht, dass es zu Eisbildung auf den gekühlten CCD-Sensoren kommt. Die Trockenkartuschen der ST-7 und ST-8 befinden sich an der Unterseite der Kameras und können mittels eines Schraubenziehers leicht aus dem Kameragehäuse gelöst werden. Bei der STF-8300 geht dieser Vorgang noch einfacher von der Hand, da die Trockenkartusche (welche seitlich verbaut ist) einfach per Hand herausgeschraubt werden kann. Die Verbindung zwischen dem Kameragehäuse und der Trockenkartusche ist mit einem Dichtungsring gesichert, welcher leider dazu neigt, von der Trockenkartusche abzurutschen und in der Elektronik der Kamera zu verschwinden. Daher ist hier Vorsicht geboten! Um zu verhindern, dass sich unnötig Feuchtigkeit in der Kamera ansammelt, sollte die entfernte Trockenkartusche durch den im Praktikumsraum gelagerten Dummy ersetzt werden. Nach vier Stunden bei 170 °C in einem handelsüblichen Backofen (ohne den Dichtungsring) sollte das in den Trockenkartuschen enthaltene Trockenmittel regeneriert sein und sicherstellen, dass die Kameras ein weiteres Jahr ihren Dienst verrichten.
DSLR
Für Kurzbelichtungsaufnahmen und Lucky-Imaging steht auch eine digitale Spiegelreflexkamera Canon EOS 700D zur Verfügung. Diese wurde durch die Firma Baader für die Astrofotografie durch einen Tausch der verbauten Filter optimiert. Die Transmissionseigenschaften des originalen Canon-Filters im Vergleich zum Baader-Filter können dieser Abbildung klick (Baader Planetarium) entnommen werden.
Grunddaten
| EOS 700D | |
| Bildsensor | CMOS-Sensor |
| Größe der Pixel | 4,3 $\mu \text{m}$ x 4,3 $\mu \text{m}$ |
| Anzahl der Pixel | 5.184 x 3.456 |
| Gesamtgröße des Chips | APS-C 22,3 $\text{mm}$ x 14,9 $\text{mm}$ |
| Formatfaktor und Seitenverhältnis | 1,6 und 3:2 |
| Gesichtsfeld mit Celestron C14 | 19,6' x 13,1' |
| Gesichtsfeld mit Celestron C11 | 27,4' x 18,3' |
| Gesichtsfeld mit Celestron C11 + F/6.3 focal reducer | 43,5' x 29,0' |
| Gesichtsfeld mit Celestron C8 | 37,7' x 25,2' |
| Gesichtsfeld mit Celestron C8 + F/6.3 focal reducer | 59,9' x 40,0' |
| Belichtungszeiten | 30–1/4.000 $\text{s}$ (halbe oder Drittelstufen) |
| ISO-Empfindlichkeit | 100–12.800 (erweiterbar auf 25.600) |
Des Weiteren besteht die Möglichkeit, Full-HD-Video mit einer ISO-Empfindlichkeit von max. 6.400 (erweiterbar auf 12.800) aufzunehmen. Die Kamera kann über den dreh- und schwenkbaren 7,7-cm-LCD-Touchscreen oder per Laptop gesteuert werden. Die Reihenaufnahmegeschwindigkeit beträgt max. ca. 5 Bilder/s und wird für ca. 22 Aufnahmen (JPEG) bzw. 6 Aufnahmen (RAW) beibehalten.
Es ist auch möglich, die Kamera per Computer fernzusteuern.