Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : α7S Elektronisches Teleskop
wschwingi
07.07.2021, 13:02
Hallo zusammen,
ich möchte hier Lösung vorstellen, die ich seit Jahren betreibe und verfeinere, um astronomische Objekte sichtbar zu machen.
Mit der neuesten Variante hat das System einen Reifegrad erreicht, der sicher den einen oder anderen ambitionierten Amateurastronomen interessieren dürfte.
1) Kernelement war und ist die Sony Alpha 7S. Da ich eine reisetaugliche Lösung brauchte, begann alles mit dieser Kamera und einem Minolta 200mm F2,8 APO Tele. Ich nutze einen externen 12V HDMI Monitor. Dies erlaubte eine Mitnahme des Systems auf Flugreisen und den Betrieb mit einem Videokopf auf leichten Stativ.
Ziel waren interessante Sternkonstellationen, offene Sternhaufen.
Grenzgröße mag 10
2) Umbau durch Entfernung des IR-Sperrfilters und Antialiasing-Filters. Durch diesen Umbau wird der Sensors durch Erweiterung des Spektrums insbesondere im roten Licht um 1,5 bis 2 mag empfindlicher.
Ergebnis: Die Zahl der Sterne nimmt im Gesichtsfeld um ca. das dreifache zu. Es werden große Gasnebel, die im H-alpha Licht strahlen direkt sichtbar.
Grenzgröße mag 12
3) Steigerung von 70mm auf 110mm Lichteintritt. (300mm APO Tele) Nicht primär um mehr Brennweite zu bekommen erfolgte der Schritt zu einem größeren Eintrittslinsendurchmesser, sondern weil die Grenzgröße um eine weitere Magnitude steigt.
Kugelsternhaufen werden in Einzelsterne aufgelöst. Planetarische Nebel werden sichtbar. Für ein stabiles Bild ist ein Getriebeneiger von Nutzen
Grenzgröße mag 13
4) Bei dem aktuellen Ausbau benutze ich ein 8“ F2,8 Spiegelteleskop – genauer gesagt sind es ein 8“ F4 plus ein 0,7x Focal Reducer – um noch mehr Licht einzusammeln. Montierung nach dem Dobson Prinzip.
Galaxien werden live sichtbar, zeigen Spiralarme und Staubbänder
Grenzgröße mag 14
Die zahlreichen Vorteile einer solchen Lösung will ich hier nur kurz streifen, viel leichter und kleiner als vergleichbare visuelle Teleskope, keine Dunkeladaption notwendig, keine Probleme mit Augenproblemen oder im Alter, wenn nur eine kleine AP möglich ist. Mehrere Beobachter gleichzeitig.
Die Lösung steht nicht in Konkurrenz zur Astrofotografie, die ja die Möglichkeit nutzt, über lange Zeit Photonen zu sammeln. Auch dafür nutze ich gern die A7S, aber es ist etwas ganz anderes mit solch einen vollelektronischen Teleskop zu arbeiten.
Wer das Ganze nachmachen will, hier eine Zusammenfassung der wichtigsten Einstellungen:
Kamera in Einstellrad Video Modus, Video Modus M, ISO zwischen 10.000 und 50.000, möglichst lichtstarkes Tele, ideal F2,8, Belichtungszeit ¼ Sekunde, HDMI-Infoanzeige aus.
Viel Spaß beim selber ausprobieren.
Für Fragen stehe ich gern zur Verfügung.
LG
Wolfgang
wschwingi
07.07.2021, 17:00
Hardware 1. Generation
https://www.sonyuserforum.de/galerie/data/media/871/ET_1.jpg
Stativ und Kopf 1,9 kg
Kamera mit Objektiv 1,4kg
Gesichtsfeld horizontal 10 Grad
Grenzgrößen mag 12
Hardware 2. Generation
https://www.sonyuserforum.de/galerie/data/media/871/ET_2.jpg
Stativ und Kopf 2,9 kg
Kamera mit Objektiv 3,0kg
Gesichtsfeld horizontal 7 Grad
Grenzgrößen mag 13
Hardware 3. Generation
https://www.sonyuserforum.de/galerie/data/media/871/ET_3.jpg
Stativ und Kopf 6,2 kg
Kamera mit Teleskop 7,6 kg
Gesichtsfeld horizontal 3 Grad
Grenzgrößen mag 14
Es freut mich wenn es hier noch mehr User gibt, die an Astronomie interessiert sind! :top:
Ein paar Fragen oder Anmerkungen hätte ich aber.
Welchen 0,7xReducer verwendest du dafür? MWn gibt es solch einen Reducer nicht für einen Newton und FF.
Ich würde eine kleine Reisemontierung empfehlen (zB. den StarAdventurer von SkyWatcher), dann könntest etwas länger belichten und musst nicht dauernd "nachschubsen".
Google mal nach EAA (Electronically Assisted Astronomy), da gibt es sicher noch einiges zu entdecken. DA werden zB. viele kurze Aufnahmen in Echtzeit addiert und innerhalb weniger Sekunden hat man ein Bild, das visuell fast einer stundenlang belichteten Aufnahme gleichkommt. Und auf jeden Fall mehr zeigt als ein Blick durch ein Fernrohrokular.
Hallo Wolfgang,
vielen Dank für die interessante Anleitung, ich hätte tatsächlich ein paar Fragen dazu:
1) Bei den Varianten 3 und 4 ändert sich die Blende gegenüber 1) nicht. Der größeren Öffnung steht ein kleineres Bildfeld gegenüber. Warum kommt es zu einer Erhöhung der Grenzgröße? (Dass sich durch die größere Öffnung die theoretische und durch die größere Brennweite auch die praktische Auflösung erhöht kann ich nachvollziehen. Und bei einem Newton-Spiegel hätte ich tendenziell wegen des Umlenkspielgels sogar eine geringfügig geringere effektive Blende und damit Grenzgröße erwartet.)
2) Welchen Vorteil hat der Videomodus gegenüber Dauerfeuer mit 1/4 s Belichtung? Werden da die Bilder nicht eher stärker komprimiert?
3) Rechnest du anschließend noch mehrere Bilder zusammen?
4) Könntest du vielleicht Beispielbilder zeigen, was mit den Anordnungen jeweils so möglich ist?
Gruß, Johannes
wschwingi
08.07.2021, 09:26
Zu den Fragen
Kipon Mittelformat auf Sony E. In der Speks steht, dass er nur für APS-C gerechnet ist. Man hat Okularfeeling am Monitor.
Die ersten Beiden haben ein ähnlich großes Gesichtsfeld wie ein Fernglas. Da braucht man keine Nachführung, da die Sterne nur ganz langsam über den Monitor wandern. Bei 7 Grad wandern die Sterne in einer knappen halben Stunde vom linken zum rechten Bildrand.
Noch eine Ergänzung
Aber hier sollte ich noch ein wesentliches Feature erwähnen. Im Videomodus hat die Zoomfunktion direkte Wirkung auf das Live Bild. Im Fotomodus ist das leider nicht der Fall. Dazu folgende Überschlagsrechnung: Das UHD Bild liefert 4000 Pixel horizontal, der 10 Zoll Monitor hat aber nur 1200 physikalische Pixel. Zoomt man nun max 4x erhält man annähernd 1 Sensorpixel auf ein Monitorpixel.
Erst dadurch wird es möglich, kleine Objekte mit all ihren Details sichtbar zu machen, z.B. Kugelsternhaufen in Einzelsterne aufzulösen. Dann macht es Sinn, das Ganze auf eine leichte astronomische Montierung zu packen, denn 4x Vergrößerung heißt auch 4x so schnelle Sternbewegung.
wschwingi
08.07.2021, 09:54
Zu den Fragen von Johannes
1 Die Frage ist gut und berechtigt. Die Lichtstärke ist gleich und du hast vollkommen Recht die Spiegel haben erhebliche Verluste. Ich schätze der Verlust ist auch in der Größe einer Blende. Reflektivität 0,85 von 2 Spiegeln macht 0,72. Das merke ich auch bei flächenhaften Objekten. Der Spiegel ist aber doppelt so groß wie das 300er Tele also 4x Lichtmenge die eintritt. Da wären bei einem sehr guten Teleskop oder Objektiv sogar fast 2 Grenzgrößen mehr möglich anstelle nur einer.
2 Auch die Frage ist berechtigt. Sinn und Zweck ist live Beobachtung, nicht die Fotografie. Stackt man die Bilder eines HD Videos (die 7S kann leider nur HD aufzeichnen) erhält man ein tolles Bild, aber leider klein und mit schlechter Auflösung. Zum Stacken unbedingt Serienbilder machen und dann gleich in raw.
3 Nein. Es geht um das Live Erlebnis und die schnelle Verfügbarkeit. Ein funktional gleichwertiges Teleskop für rein visuelle Beobachtung braucht ca. den 3x Durchmesser und damit leider auch x-fach schwerer.
4 Dem Wunsch komme ich gern nach. Ich werde mal ein paar snapshots aus den Filmchen ziehen
wschwingi
08.07.2021, 11:33
Jetzt habe ich mal nach einigermaßen vergleichbaren Objekten gesucht und mit einem Tool ein paar snap shot aus den movies gemacht. Da kann man dann auch gut die Evolution sehen.
Mit 200mm und unmodifizierter Kamera
https://www.sonyuserforum.de/galerie/details.php?image_id=356168
Mit 300mm und modifizierter Kamera (leider nur in VGA aufgezeichnet)
https://www.sonyuserforum.de/galerie/details.php?image_id=356169
Mit 560mm (Vixen + Reducer)
https://www.sonyuserforum.de/galerie/details.php?image_id=356170
Mit ca 1680mm (Vixen + Reducer + 3x elektronischer Zoom)
https://www.sonyuserforum.de/galerie/details.php?image_id=356171
Die Filme sind zu unterlichen Zeiten und Orten und unterschiedlicher Himmelsqualität entstanden. Wer will kann sie gern selbst mit Astrometrie auswerten, ich selbst stelle sie nur zum qualitativen Vergleich der Lösungen ein. Die letzten beiden stammen aus meinem Garten bei eher schlechter Himmelsqualität hier am Stadtrand von München.
Zur Frage der Grenzgröße bei verschiedenen Objekten: bei punktförmigen Objekten (=Sterne) ist Lichtsammelfläche (also der Durchmesser des Fernrohres) ausschlaggebend. Verluste an den Spiegeln spielen keine große Rolle. Für flächenhafte Objekte ist die Blende (also die Lichtstärke) bestimmend!
wschwingi
08.07.2021, 14:39
Zur Frage der Grenzgröße bei verschiedenen Objekten: bei punktförmigen Objekten (=Sterne) ist Lichtsammelfläche (also der Durchmesser des Fernrohres) ausschlaggebend. Verluste an den Spiegeln spielen keine große Rolle. Für flächenhafte Objekte ist die Blende (also die Lichtstärke) bestimmend!
Grundsätzlich richtig!
2 Anmerkungen
Letztes Jahr haben wir einen Vergleichstest gemacht
Der Vixen 8" mit den Stamdard Spiegeln
Ein Premium Dobson 8" Hauptspiegel Strehl bei 0,95, hochwertig vergütete Verspiegungen auf 96% auf beiden Spiegeln, Fangspiegel 1/12 lambda
Da ist ein mag mehr drin. Das Teil wog aber inkl. Rockerbox gut 30kg und kostet
ein Vielfaches des Vixen von der Stange
Der Sensor regestriert es, das Auge erher nicht
Damit Galaxien und andere Objekte mit geringer Flächenhelligkeit sichtbar werden, braucht man sehr schnelle Optiken. Daher der FR im System. Das entscheidet über Darstellbarkeit oder nicht bei so einem elektronischen Teleskop.
Vielen Dank für die Erklärungen und Beispielbilder.
Das du das zur Life-Beobachtung nutzt hatte ich zunächst nicht verstanden, hätte ich aber drauf kommen können...
Dann macht der Video-Modus natürlich Sinn. Das müsste ja mit dem Sucher der A7sIII dann noch mal schöner aussehen. Und da sieht man dann natürlich bedeutend mehr als mit dem Auge direkt.
Gruß, Johannes
wschwingi
09.07.2021, 09:14
Ich hoffe der ein oder andere Hobbyastronom freut sich über dieses quasi kostenlose Feature der A7S, das ich hier vorgestellt habe. Auch ohne Sensorumbau macht es wirklich Spaß.
Falls es Fragen oder Ergänzungen zur Funktionalität gibt, immer gerne.
Jetzt aber zu meinem Hauptanliegen. Wenn wir gemeinsam mit anderen Hobbyastronomen uns den Bildschirm anschauen und die Deepsky Objekte studieren, kommt die durchaus berechtigte Frage, wieso die Aufzeichnungen nicht der Qualität der Live Anzeige entsprechen. Mir ist zwar klar, dass Live View und Live View Anzeige etwas anderes sind als filmen. Insbesondere der Prozess der Kompression und Datenreduktion vermindert die Qualität der Aufzeichnung.
Nun ist diese Anwendung ein sicher so nie geplanter Einsatzfall von Sony, trotzdem meine Frage hier an die Spezialisten: Woran liegt das? Und hat sich dies im Laufe der Entwicklung bei einer 7SII oder 7SIII verbessert. Noch präziser formuliert, würde sich der Umstieg lohnen oder sollte ich vielleicht das HDMI Signal in einen Rekorder einspeisen, der auf den Prozess der Aufnahme spezialisiert ist?
Für Anregungen und Tipps wäre ich dankbar.
Nun ist diese Anwendung ein sicher so nie geplanter Einsatzfall von Sony, trotzdem meine Frage hier an die Spezialisten: Woran liegt das? Und hat sich dies im Laufe der Entwicklung bei einer 7SII oder 7SIII verbessert. Noch präziser formuliert, würde sich der Umstieg lohnen oder sollte ich vielleicht das HDMI Signal in einen Rekorder einspeisen, der auf den Prozess der Aufnahme spezialisiert ist?Rein aufgrund der technischen Daten (ich habe keine α7S):
Die Kamera zeichnet intern nur mit Full HD (1920x1080) auf, mit max. 30fps. Wenn man das ausmultipliziert (3 Grundfarben RGB zu je 8 bit Farbtiefe) kommt man auf eine Datenrate von 1,49 Gigabit/s. Die α7S hat aber intern eine höchste Aufzeichnungsrate von 50 Megabit/s. Das heißt also, der Datenstrom muss um Faktor 30 komprimiert werden.
Dass das nicht ohne sichtbare Auswirkungen bleibt sollte jedem klar sein.
Dagegen gibt die Kamera über ihren HDMI-Ausgang unkomprimiertes 4:2:2 Signal aus, und das auf Wunsch sogar in 4K, also doppelt so hoher Auflösung.
Mit geeignetem externem Aufzeichnungsgerät sollten m.E. erheblich bessere Aufzeichnungen möglich sein. Speziell natürlich in 4K.
wschwingi
11.07.2021, 12:47
Die Kamera zeichnet intern nur mit Full HD (1920x1080) auf, mit max. 30fps. Wenn man das ausmultipliziert (3 Grundfarben RGB zu je 8 bit Farbtiefe) kommt man auf eine Datenrate von 1,49 Gigabit/s. Die α7S hat aber intern eine höchste Aufzeichnungsrate von 50 Megabit/s. Das heißt also, der Datenstrom muss um Faktor 30 komprimiert werden.
Vielen Dank für die Abschätzung. Ist schon ein bisschen seltsam, wenn man das beste Bild durch abfotografieren mit dem Handy erzielt. :D
Da geht bestimmt noch was. :roll:
Die A7s3 kann 4K (also 8MP) mit relativ wenig Kompression aufzeichnen (bis 250 Mbit/s bei 25 Bildern/s), wenn die Karte schnell genug ist. Das dürfte deutlich besser sein als bei der 7s (24 Mbit/s), denn die Auflösung ist ja nur das 4-fache. Die s3 kann im FHD-Modus auch bis 93MBit/s, also deutlich weniger Komprimierung.
Trotzdem dürften Serienbilder besser sein.
Gruß, Johannes
wschwingi
13.07.2021, 10:01
Nach dem Hinweis habe ich mich ein wenig umgeschaut und festgestellt, dass es neben hochpreisigen Profigeräten für 4 k Recording eine Menge Frame Grabber zum Anschluss an Rechner über USB gibt, die zwischen 30 und 60 frames/ s aufzeichnen.
Bei dem Astro Signal erfolgt ja nur alle 0,25ms ein update auch wenn mit 60 farmes/ s wiedergegeben wird. Außerdem liegt die für Astro wichtige Information im Helligkeitskanal weniger in der Farbe.
Da ein Abtasten im Gighertzbereich mit solch einfachen Bausteinen und externem Rechner kaum möglich sein wird, müsste ich den richtigen Fokus setzen.
Hat vielleicht jemand da mit HDMI Frame Grabbern Erfahrung gesammelt und kann eine Empfehlung aussprechen.
skewcrap
13.07.2021, 10:11
Hast du mal die Produkte von Elgato angeschaut (einfach mal nach elgato game capture googeln)?
wschwingi
13.07.2021, 15:28
Hast du mal die Produkte von Elgato angeschaut (einfach mal nach elgato game capture googeln)?
Wow, danke, das kannte ich noch nicht. Das klingt wirklich gut. Werde mir einen Cam Link stick besorgen und bei nächster Gelegenheit testen. Damit sollte sich wirklich das was man sieht wiederholen lassen, mehr erwarte ich ja gar nicht.
Bei dem Astro Signal erfolgt ja nur alle 0,25ms ein update auch wenn mit 60 farmes/ s wiedergegeben wird. Meintest Du wirklich 0,25 Millisekunden? Das wären dann 4000 Updates pro Sekunde - - :?:
wschwingi
13.07.2021, 18:38
Meintest Du wirklich 0,25 Millisekunden? Das wären dann 4000 Updates pro Sekunde - - :?:
Sorry. Danke für den Hinweis. Muss lauten 0,25 Sekunden. Filmbelichtung steht auf 1/4 s
Noch ein Hinweis, was der Live View macht, weiß ich eigentlich gar nicht. Ev. sammelt er ja sogar noch länger Photonen, was das hellere Bild erklären würde. Aber kürzer auf keinen Fall.
skewcrap
13.07.2021, 21:05
Wow, danke, das kannte ich noch nicht. Das klingt wirklich gut. Werde mir einen Cam Link stick besorgen und bei nächster Gelegenheit testen. Damit sollte sich wirklich das was man sieht wiederholen lassen, mehr erwarte ich ja gar nicht.
Mach das! Die billig grabber sind nichts wert. Ich hatte die elgato HD60 mal benutzt um mit einer gopro 24/7 direkt auf Festplatte aufnehmen zu können. Ich hatte aber einige Mühe mit den Kabeln. Bei normaler Länge sollte es aber wohl keine Probleme geben.
wschwingi
17.07.2021, 07:58
Gestern gab es kurze Momente, wo der Himmel aufklarte und ich konnte das externe Recording an zwei Deep Sky Objekten kurz testen.
Es tut genau, was ich erhofft hatte. Das aufgezeichnete Bild/ Film ist viel heller, Schwerpunkt liegt im Helligkeitskanal so dass hellere und dunklere Sterne klar sichtbar werden. Es ist kaum störendes Farbrauschen vorhanden, man kann auch auf kleinere ISO Werte gehen.
Leider schlug das parallele Aufzeichnen in der Kamera fehl. Ist wahrscharscheinlich so gedacht wenn man den HDMI Ausgang auf UHD schaltet.
Wenn die Bedingungen besser sind, werde ich ein paar vergleichbare Aufnhmen intern und extern machen.
wschwingi
29.03.2022, 12:40
Hallo,
es ist ein wenig Zeit vergangen und die Experiemente mit externem Recording und neuer Optik haben wesentliche Fortschritte gebarcht.
Der Einstieg in das 4k Recording war deutlich schwerer und aufwendiger als gedacht. Die vom Hersteller gelieferte Software erlubt mit Windows 4k Recording, beim Mac leider nur HD. Frust. Dann bin ich auf OBS gestoßen, welches auch auf dem Mac 4k Recording erlaubt. Dort wiederum gibt es so viele Parameter, die man beeinflussen kann, dass es viele Beobachtungsnächte gab, wo die Software ihre Ecken und Kanten zeigte. Am Tage geübt, bei Nacht liefs nicht so wie geplant. Und damit keine Photonen verlorengehen, Aufnahme unkomprimiert und mit vollem Informationsinhalt. Gibt Unmengen an Rohdaten.
Der nächste Schritt, Datenextraktion für die Nachbereitung. Während ein Komprimiertes und Kameraoptimiertes HD Filmchen leicht in einzelne jpg umwandelbar ist, ist auch das bei 4k unkomprimiert deutlich schwieriger. Nun ja, es geht und ich werde Beispiele von einzelnen Frames und gestackten Ergebnissen zeigen.
Auch optisch war ich ja bereits vorher der Meinung, dass es mit einer Linsenoptik besser gehen müsste als mit meinem Standard 8" Spiegelteleskop. Da habe ich dann bei einem Minolta 600mm APO zugeschlagen und es hat voll überzeugt.
Je nach Güte des Himmels sind bei der 1/4 sec und ISO 50k Sterne von mag 14 bis 15 zu sehen. Das deckt sich mit dem was das Livebild zeigt, nicht aber das Alüha 7 interne Recording im HD Modus. Noch mal zum Vergleich, das Gleiche zeigt ein Spiegelteleskop mit ca 18".
LG
Wolfgang
wschwingi
29.03.2022, 12:59
Hier jetzt Bildbesispiele bei dieser recht schwierigen Galaxie M101 im großen Wagen
Einzelframe
871/A-00008_2.jpg
→ Bild in der Galerie (https:../galerie/details.php?image_id=364187)
So sieht es im Livestream aus.
Damit man auch gute Fotos daraus gewinnen kann, ohne irgendeine Nachführung
Ein gestacktes Bild
871/M101_Grenzgren_aus32Frames_2.jpg
→ Bild in der Galerie (https:../galerie/details.php?image_id=364188)
wschwingi
29.03.2022, 13:25
So sieht dann beispielsweise der Orionnebel aus 32 x 1/4 sec
871/Autosave_4.jpg
→ Bild in der Galerie (https:../galerie/details.php?image_id=364192)
Sehr aufschlussreiche Versuche! :top:
Also ich sehe den Vorteil der EAA eher im Bereich der "visuellen" Beobachtung: man blickt eben nicht mehr durch ein Okular, sondern betrachtet einen Bildschirm, wo sich mit der Zeit durch das Stacken ein immer besseres Bild aufbaut.
Als Ersatz für die "normale" Astrofotografie sehe ich es nicht, da ich mit dem gleichen Zeitaufwand in der Nacht wesentlich bessere Rohdaten bekomme, die ich dann per EBV "gemütlich" verarbeiten kann.
wschwingi
30.03.2022, 12:08
Es geht um Beobachtung und Festhalten der Beobachtung in einem Video.
Zur Beobachtung ist kein Laptop notwendig. Es geht genauso mit einem HD oder UHD Monitor. Auch mit dem Laptop nutze ich kein live stacking -wäre sicher auch möglich - sondern ich nutze es nur um hochwertige Videorohdaten zu sammeln. Das schafft die A7S leider nicht. Evtl. die neueren Modell SII oder SIII. So kann man das Beobachtungserlebnis festhalten, Kommentare dazu sprechen und später objektiv vergleichen.
Mittlerweile nutze ich zur Beobachtung keinen Monitor mehr sondern eine Display Brille mit zwei gleichen HD Bildschirmen direkt vor dem Auge. Diese Beobachtung ist ein wahrer Genuss. Wir haben Live Versuche mit einem Obsession 18" Dobson und meinem Setup gemacht. Bei richtig dunklem Himmel ist beides ungefähr gleichwertig - der Dobson/ das menschliche Auge zeigt bei so schwachen Signalen keine Farbe und vieles ist nur durch das indirekte Sehen wahrnehmbar.
Die Stärke des elektronischen Teleskops offenbart sich bei lichtverschmutztem Himmel wie hier am Stadtrand. Nicht nur dass die Displaybrille alle Störungen durch umliegende Lampen abhält, schwache Sterne im Bereich der Grenzgröße werden genauso klar dargestellt wie unter bestem Himmel. Lediglich bei flächenhaften Objekten ist ein Kontrastverlust beobachtbar.