M33

Nach dem schönen Versuch mit 4 x 5 Minuten Belichtungszeit, wollte ich nochmals testen, ob eine deutliche Mehrbelichtung auch mehr an Bildinformation bringt.

Die nachfolgende Aufnahme habe ich mit 14 x 10 Minuten Belichtungszeit gemacht.

Vollständige Aufnahmedaten:
15.10.2018
ASI071MC Pro (ohne Kühlung)
14 x 600 Sekunden
TS-APO 100/f:5.8 Quadruplet
DeepSkyStacker+Photoshop

Vergleich

Erstaunlich, wie wenig Belichtungszeit mit einer Astro-CCD/CMOS ausreicht, um das Objekt gut darzustellen. Sicher sind in der 13 x 600 Sekunden Aufnahme mehr Details erkennbar, aber auf den ersten Blick finde ich die 4 x 300 Sekunden schon gut ausbelichtet.

IC5070 Pelikan

Da mit der Brennweite von 580mm Nordamerika und Pelikan nicht auf den Kamerasensor passen, wollte ich IC5070 Pelikan alleine ablichten.

Mein erster Versuch ist aber fehlgeschlagen, da es relativ schwierig ist, ein Objekt nur anhand der umliegenden Sterne einzustellen, ohne das Objekt selbst sehen zu können.

Bei diesem Versuch brauchte ich auch zwei Anläufe und ich versuchte es mit 15 x 300 Sekunden.

Ein recht schwieriges Objekt, da der Pelikan nicht ganz so hell ist, wie Nordamerika. Trotzdem ein schönes Ergebnis, wie ich finde.

Vollständige Aufnahmedaten:
15.10.2018
ASI071MC Pro (ohne Kühlung)
15 x 300 Sekunden
TS-APO 100/f:5.8 Quadruplet
PHD2+Sequence Generator Pro
DeepSkyStacker+Photoshop

Bemerkung:
Der genaue Betrachter sieht von oben rechts schwache und breit gefächerte Regenbogenstrahlen, die von blendenden Autoscheinwerfern stammen. Wenn ich Richtung Süd-West fotografiere, ist eine Straße praktisch gegenüber und wenn die Fernscheinwerfer der Autos in (!) das Rohr leicht hineinleuchten, entstehen leider solche Effekte.

IC434 Pferdekopfnebel

Grenzgröße visuell 5mag, Milchstraße nur ansatzweise zu erkennen, im späteren Verlauf der Nacht wurde es etwas besser. Seeing schlecht. Insgesamt war der Himmel recht dunstig und aufgehellt.

Trotzdem kam ab 1:30 Uhr Orion über den Horizont und ich habe mich an IC434 Pferdekopfnebel, der noch stark im Dunst stand, versucht mit 4 x 300 Sekunden.

Sicher kein optimales Ergebnis, dafür stand Orion Anfang Oktober noch viel zu tief und die Anzahl der Aufnahmen ist zu wenig. Die ASI071 habe ich auch ohne Kühlung betrieben, was man am starken Bildrauschen auch sieht.

Vollständige Aufnahmedaten:

15.10.2018

4 x 300 Sekunden

ZWO ASI071MC Pro

TS-APO 100/f:5.8 Quadruplet

Vixen SXD2 mit PHD2

DeepSkyStacker mit Photoshop

ZWO ASI071MC Pro

Technische Daten der ZWO ASI071MC Pro

Sensor: SONY IMX071 CMOS
Diagonal: 28.4mm
Resolution: 16Mega Pixels 4944*3284
Pixel Size: 4.78µm
Bayer Pattern: RGGB
Max FPS at full resolution :10FPS
Shutter:Rolling shutter
Exposure Range: 64µs-2000s
Read Noise: 2.3e @24db gain
QE peak: TBD
Full well: 46ke
ADC:14bit
DDRIII Buffer: 256MB
Interface: USB3.0/USB2.0

QE Kurve der ASI071MC Pro:

Astrofotografisch ist der Bereich von 250nm bis 700nm wichtig (Ha: 630nm, OIII: 503nm). Die ZWO ASI071MC Pro zeigt sowohl bei 503, als auch bei 630 eine relative Empfindlichkeit von >= 80%.

Der KAF8300 von Kodak hat eine QE von max. 40%.

Ausleserauschen

Das Ausleserauschen Ausleserauschen der ZWO ASI071MC Pro beträgt 2.3e bei 24db Verstärkung.

Verstärkung

Andromedagalaxie (M31)

Nochmal Andromedagalaxie, um die Testreihe komplett zu machen...

Diesmal mit 10 x 600 Sekunden, ZWO ASI071MC Pro und +10°C Kühlung (Gain: 0), 100/f:5.8 bei mäßigem Himmel (starker Wind, Transparenz bis max. 5 mag visuell, Milchstraße nur im Schwan sichtbar).

Vergleich 4 x 300 vs 10 x 600

Ein kleiner Vergleich der Belichtungszeiten:

M45 Plejaden

Schlechte Transparenz, Grenzgröße vis. nur ca. 5mag, starker Wind, Milchstraße nur sehr gering.

Trotzdem ein Versuch mit 10 Minuten Subs und Kühlung.

13.10.2018
10 x 600 Sek.
ASI071MC Pro (Kühlung auf +10°C)
Gain: 0 (HDR)
Quadruplet 100/f:5.8

Belichtungstest M31

Anbei ein Test mit M31 und verschiedenen Belichtungszeiten:

Mini PC Stick

Ein Mini PC Stick kann zur Steuerung der Kameras und Montierung verwendet und mit auf das Teleskop gesattelt werden.

Der PC Stick läuft unter Windows und hat 2 USB Ports, sowie einen Mini-USB-Port für die Stromversorgung mit +5V. Über eine Autobatterie, die +5V als USB liefert, kann somit der Stick dauerhaft versorgt werden. Die beiden USB-Ports sind für die Hauptkamera sowie die Guiding-Cam.

Vorteil des ganzen Setups ist, dass der PC-Stick mit auf das Teleskop geschnallt werden kann und somit das Kabelmanagement deutlich einfacher ausfällt, als wenn man einen Laptop neben das Teleskop stellt und 2m Kabel pro Kamera "verlegen" muss.

Mein aktueller Versuch sieht so aus, dass ich USB 3.0 Kabel mit 3m Länge habe, um damit bis ins Auto zu kommen. Dort kommt der Laptop zu stehen. Das gesamte Konstrukt hat aber den Nachteil, dass die Kabellängen offenbar ein solches Gewicht verursachen, dass die Deklinationsachse nicht mehr korrekt läuft und PHD2 bei der Kalibration einen Fehler meldet.

Update 15.10.2018:
Die Idee, über einen kleinen PC-Stick alles zu steuern, habe ich wieder verworfen, da es herstellerübergreifend Probleme mit dem WLAN gibt. Die Verbindung bricht wohl regelmäßig ab und kann nur durch kompletten Neustart bzw. Device-Reaktivierung wieder nutzbar gemacht werden. Das ist im Feld während der Belichtung natürlich unmöglich, so dass ich das Projekt zurückstelle.

Eine Alternative wäre noch, nicht einen PC-Stick zu verwenden, sondern einen sog. Mini-PC, der in einem quadratischen kleinen Gehäuse von verschiedenen Anbietern angeboten wird. Dieser ist aber nicht so kompakt wie der Stick und benötigt auch mehr Strom.

ZWO ASI Kameras und Presets

In den ASCOM Einstellungen der ZWO ASI Kameras können verschiedene Presets für Gain und Offset gewählt werden.

Preset Highest dynamic range wählt Gain=0 und bedeutet somit, keine Verstärkung des Signals.

Für helle Objekte wie z.B. M31 (Andromedagalaxie), M45 (Plejaden), M33 (Dreiecksgalaxie) kann dieser Preset gut genutzt werden, da er ein Mindestmaß an Rauschen verursacht in Kombination mit nicht gesättigten Sternen.

Der Preset Unity gain ist die bestmögliche Einstellungen der Werte Gain und Offset.

Zusammenfassung: Der Preset HDR (Highest dynamic range) ist besser für länger belichtete Einzelaufnahmen geeignet, denn wir haben nicht voll gesättigte Sterne und eine sehr gutes Rauschverhalten. Für kürzere Einzelaufnahmen ist Unity gain oder Lowest read noise geeignet.

Gain 50, Offset 12 - Dynamic range = 13.1 stops - True gain = 1.5 e-/ADU
Gain 90, Offset 20 (Unity Gain) - Dynamic range = 12.5 stops - True gain = 1 e-/ADU
Gain 150, Offset 35 - Dynamic range = 11.8 - True gain = 0.5e-/ADU

Gain 0: Langzeitbelichtungen von Objekten mit hoher Dynamik, geringer Anzahl von Frames ausreichend.

Gain 90 (Unity gain): Bester Kompromiss aus Empfindlichkeit, Dynamik und Readnoise

Gain 150 (Lowest read noise): Lucky-imaging, sehr hohe Anzahl an Frames notwendig, um beim Stacking auf eine ausreichende Dynamik zu kommen, um das Objekt darzustellen.

ZWO ASI Kameras und DeepSkyStacker

Die ZWO ASI Kameras erzeugen monochrome FITS-Dateien (.fits), die z.B. mit DeepSkyStacker gestacked und umgewandelt werden können in Farbbilder.

In DeepSkyStacker muss man dazu in die RAW/FITS-Einstellungen gehen und als Kamera "Allgemeines RGGB" auswählen. Diese Einstellung sorgt dafür, dass die korrekte Bayer-Maske für die Dekodierung verwendet wird, damit aus den monochromen Bildern auch korrekte Farbbilder werden.

M33 mit ASI071MCPRO

4x 5 Minuten Belichtungszeit reichten aus, um M33 zu belichten.

First-Light ZWO ASI071MCPRO

Vollständige Aufnahmedaten:
05.10.2018
10 x 300 Sek (Unity Gain)
ZWO ASI071MCPRO (ohne Kühlung!)
TSQ-100ED 100mm f/5,8 Quadruplet Apo

Vollständige Aufnahmedaten:
05.10.2018
10 x 300 Sek (Unity Gain)
ZWO ASI071MCPRO (ohne Kühlung!)
TSQ-100ED 100mm f/5,8 Quadruplet Apo

Sigma 300mm f/4.0 Macro

Vollständige Aufnahmedaten:
30.09.2018
31 x 120 Sek bei ISO-800
Nikon D750