Was macht Bildfeldderotation so schwierig?

  • Hallo,


    Bildfeldderotatoren sind ja seltene und teure Stücke - aber warum eigentlich? Es gibt ja inzwischen auch Dobsons mit Goto. Der technologische Aufwand, eine weitere Achse zu synchronisieren sollte sich also in Grenzen halten - oder was übersehe ich da?


    Gruß,
    Harald

  • Nun - das Bildfeld rotiert ja nicht gleichmässig, sondern pendelt quasi. Gut, das tun die Alt-/Az-Achsen auch. Aber das 'selten' ergibt sich schon aus der Anwendung: Ein Dobson braucht das ja nur, wenn damit auch Langzeit-Fotografie betrieben werden muß. Wer braucht das also? Nur größere Teleskope, die dann auf Alt-Az-Montierungen stehen und da Langzeitbelichtungen ermöglichen sollen. Das sind so Teleskope ab 80cm Öffnung mit entsprechenden Anforderungen an Tragfähigkeit und Genauigkeit des Rotators. Deswegen der hohe Preis.

  • Hallo Harald,


    glaubst du, dass ein GOTO Dobson für Langzeitbelichtung taugt? Hast du Beispielfotos? Die üblichen GOTO Dobsons, die ich bisher gesehen habe, sind so rudimentär gefertigt, dass es gerade reicht, das Objekt einigermaßen zu treffen und im Gesichtsfeld zu halten - wenn überhaupt. Für Langzeitbelichtung müsste man bei den langen Brennweiten jedoch mindestens auf wenige Bogensekunden genau positionieren und nachführen können. Bleibt somit der Anwendungsfall, den Ullrich beschrieben hat.


    Ich kenne Derotatoren aus dem professionellen Bereich, die für gut 100 kg Nutzlast ausgelegt sind (schwere Kamera mit Kühlung incl. Kableschleppe)
    http://www.stathis-firstlight.de/monet/monet.htm
    Schwere Drehteile, Spielfreier Antrieb mit Präzisionslager, Schrittmotoren mit Encodern, Steuerung..., alles als Einzelfertigung, da kostet so ein Teil gerne mal 10.000 Euro. Welcher Amateur will das bezahlen?

  • Hallo Ullrich,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Ullrich</i>
    <br />Nun - das Bildfeld rotiert ja nicht gleichmässig, sondern pendelt quasi.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Warum? Wenn ich mir das so vorstelle, rotiert das Bildfeld genau mit
    360°/Sternentag.


    Gruß,
    Harald

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Warum? Wenn ich mir das so vorstelle, rotiert das Bildfeld genau mit
    360°/Sternentag.


    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Leider nicht. Um die Vorstellung richtig zu bekommen, stell Dir einfach mal eine Alt-Az-Montierung am Pol vor. Und dann verschiebe sie um 10° nach Süden. Die Rotation ist nicht nur von der geogr. Breite abhängig, sondern auch von der Poldistanz des Objekts. Einzig wenn das Objekt zur Kulmination zwischen Himmelspol und Zenit liegt, ist die Rotaion 360°, diese aber nicht einmal gleichförmig.

  • Hallo,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Stathis</i>
    <br />Hallo Harald,
    glaubst du, dass ein GOTO Dobson für Langzeitbelichtung taugt?
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Sagen wir es so: Ich sehe, was am Markt ist und stelle Überlegungen an. Vergiss mal das Wort Dobson, es war nur ein Beispiel für eine Form der AZ mit Zweiachssteuerung.
    Ich sehe keinen Grund, warum das -abgesehen von der Bildfeldrotation- schlechter funktionieren sollte als in einer EQ-Montierung. Wenn man mit Guiding arbeitet, müssen in der EQ ebenfalls beide Achsen nachgeführt werden, da das Guiding ja die Toleranz in der Ausrichtung der RA ausgleichen muss. Regelungstechnisch kein Prinzipieller Unterschied zur AZ.


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
    Hast du Beispielfotos?
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Hier arbeitet jemand daran: http://www.astrotreff.de/topic…CHIVE=true&TOPIC_ID=76024


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
    Die üblichen GOTO Dobsons, die ich bisher gesehen habe, sind so rudimentär gefertigt, dass es gerade reicht, das Objekt einigermaßen zu treffen und im Gesichtsfeld zu halten - wenn überhaupt.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Also, schlechte Fertigungsqualität ist jetzt nicht wirklich eine Antwort auf meine Frage - erschwingliche EQ-Montierungen sind hinreichend präzise gefertigt - wenn ich da die RA senkrecht stelle, habe ich also eine erschwingliche, hinreichend präzise AZ. Wie gesagt: Vergiss einfach mal das Wort Dobson.


    Die Motivation für meine Überlegungen ist, daß EQ-Montierungen mechanisch eine Katastrophe sind, weil sie prinzipbedingt widersprüchliche Designanforderungen erfüllen müssen. Eine gleichwertige AZ könnte man leichter und billiger herstellen. Wenn da nicht das Problem mit der der Bildfeldrotation wäre...


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
    Ich kenne Derotatoren aus dem professionellen Bereich, die für gut 100 kg Nutzlast ausgelegt sind (schwere Kamera mit Kühlung incl. Kableschleppe)
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Die Anforderungen hat man nun aber im Amateurbereich eher selten - da dürfte man mit einem Kilo oder weniger gut bedient sein.


    Gruß,
    Harald

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Ullrich</i>
    <br /><blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Warum? Wenn ich mir das so vorstelle, rotiert das Bildfeld genau mit
    360°/Sternentag.


    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Leider nicht. Um die Vorstellung richtig zu bekommen, stell Dir einfach mal eine Alt-Az-Montierung am Pol vor. Und dann verschiebe sie um 10° nach Süden. Die Rotation ist nicht nur von der geogr. Breite abhängig, sondern auch von der Poldistanz des Objekts. Einzig wenn das Objekt zur Kulmination zwischen Himmelspol und Zenit liegt, ist die Rotaion 360°, diese aber nicht einmal gleichförmig.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Ok, da muss ich mir mal ein paar Skizzen machen. Aber das wäre dann die Erklärung, die ich gesucht habe. Danke!


    Gruß,
    Harald

  • Hallo Harald, <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Also, schlechte Fertigungsqualität ist jetzt nicht wirklich eine Antwort auf meine Frage - erschwingliche EQ-Montierungen sind hinreichend präzise gefertigt - wenn ich da die RA senkrecht stelle, habe ich also eine erschwingliche, hinreichend präzise AZ. Wie gesagt: Vergiss einfach mal das Wort Dobson.


    Die Motivation für meine Überlegungen ist, daß EQ-Montierungen mechanisch eine Katastrophe sind, weil sie prinzipbedingt widersprüchliche Designanforderungen erfüllen müssen. Eine gleichwertige AZ könnte man leichter und billiger herstellen. Wenn da nicht das Problem mit der der Bildfeldrotation wäre...
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Da widersprichst du dir aber selbst- einmal schreibst du- sind präzise gefertigt und dann mechanisch eine Katastrophe.


    Die Montierungen sind nicht so präzise gefertigt, deswegen muss man ja für längere Belichtungen auch noch guiden. Wirklich präzise gefertigte laufen etwas besser, aber selbst da treten noch Restfehler auf.


    Und zwischen EQ und AZ ist doch kein so großer Unterschied- ob die Achsen nun gekippt stehen oder waagrecht ist doch egal. In beiden Stellungen werden die gleichen Fehler oder Probleme auftreten.


    Um nun die Bildfeldrotation auszugleichen muss die Montierung erst mal korrekt nachführen- ohne irgendwelche Fehler. Der Rotator muss auch absolut präzise gefertigt sein- ob der nun 100kg tragen soll oder nur 5kg ist dabei egal, der Aufwand für die Genauigkeit bleibt gleich hoch, also das was Stathis schon aufgezählt hatte. Einzig die Lager fallen kleiner aus.


    Gruß
    Stefan

  • Hi Harald,


    Warum mit drei Achsen arbeiten, wenn es mit 2 viel einfacher geht.



    ich wiederhole mich nochmal, mach ne Polhöhenwige drunter, dann passt das, und du hast nur 2 Achsen, die du korrigieren musst.
    Eigentlich ja nur eine, wenn deine Montierung perfekt eingenordet wäre.


    Gruß Jogi

  • Hallo Stefan,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: stefan-h</i>
    Da widersprichst du dir aber selbst- einmal schreibst du- sind präzise gefertigt und dann mechanisch eine Katastrophe.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Nein. Das ist ein Missverständnis-EQ-Montierungen sind von ihrer Konstruktion her eine Katastrophe, nicht notwendigerweise was ihrer Fertigungsqualität betrifft. Die geneigte Achse führt zu Kräften und Momenten, die bei einer AZ-Montierung nicht auftreten.


    Gruß,
    Harald

  • Hallo Ullrich,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
    Leider nicht. Um die Vorstellung richtig zu bekommen, stell Dir einfach mal eine Alt-Az-Montierung am Pol vor. Und dann verschiebe sie um 10° nach Süden. Die Rotation ist nicht nur von der geogr. Breite abhängig, sondern auch von der Poldistanz des Objekts. Einzig wenn das Objekt zur Kulmination zwischen Himmelspol und Zenit liegt, ist die Rotaion 360°, diese aber nicht einmal gleichförmig.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    ok, hilf mir nochmal auf die Sprünge. Wenn ich das geozentrisch betrachte, dann:


    -bewegen sich die Sterne auf Kreisbögen
    -diese Kreisbögen sind der über dem Horizont sichtbare Teil einer Kreisbahn
    -der Vollkreis, den ein Stern im Verlauf eines Sternentages beschreibt, hat 360°
    -nach einem Sternentag hat das Bild des Sterns wieder den gleichen Drehwinkel.
    -ein Teleskop auf einer AZ-Montierung folgt dem Stern, ohne daß der Tubus eine Eigendrehbewegung ausführt
    -folglich dreht sich das Bildfeld mit Omega=15''/sec


    Wo habe ich den Denkfehler? Bzw. Kann man im Netz irgendwo nachlesen, wie die Winkelgeschwindigkeit für die Bildfeldrotation berechnet wird?


    Gruß,
    Harald


    EDIT: Teilweise hat sich´s erledigt. Denkfehler, glaube ich, war, daß ich ja nicht axial auf die gedachten Sternenbahnen schaue. Trotzdem würden mich die mathemtischen Zusammenhänge interessieren.

  • Hi Harald, <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Die geneigte Achse führt zu Kräften und Momenten, die bei einer AZ-Montierung nicht auftreten.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Kommt drauf an wie du die azimutale Lagerung aufbaust.


    Bei den Gabelmontierung wie z.B. der Celestron oder Meade SCs treten kleinere Kräfte auf, die Last steht bzw. hängt ja mittig zu der Achse.


    Aber da kannst du kaum lange Refraktoren oder Newtons einsetzen, da hier der Tubus in steilerer Stellung anschlägt.


    Bei der seitlichen Anordnung des Tubus und ein Gegengewicht auf der anderen Seite (Beispiel Giro, Ayo oder AZ EQ-6) hängen die Gewichte wieder neben der Achse und damit hast du die gleichen wirkenden Kräfte wie bei einer parallaktischen Anordnung.


    Bei einer guten parallaktischen Montierung stellen auch die Achsen und Lager kein Problem dar, die Ungenauigkeiten kommen zu 99% aus dem Antriebsbereich- Schnecke, Schneckenrad, Motorgetriebe- und auch bei einer azimutalen Montierung hast du hier Probleme in ähnlicher Größenordnung.


    Einzig wegfallen tut die Polhöheneinstellung- hier schwächeln die chinesischen Montierung etwas- bedingt durch Materialwahl und Fertigungsgenauigkeiten, aber man kann das auch besser ausführen, dafür gibt es genug Beispiele.


    Gruß
    Stefan

  • Hallo Harald,


    eine schöne Erklärung zur Rotation samt Animationen, Formeln und Diagrammen findest Du hier:


    http://calgary.rasc.ca/field_rotation.htm


    10.000 Euro braucht man für einen Derotator nicht auszugeben. Bei Optec bekommt man den "Pyxis Rotator" für 995 USD. Meines Erachtens ist das aber immer noch recht teuer. Mechanisch sind die Geräte ja nichts besonderes. Zwar ist die Steuerung nicht trivial, weil die Drehgeschwindigkeit von verschiedenen Faktoren abhängt und sich sogar mit der Position des Objekts am Himmel im Laufe der Nacht ändert. Andererseits dürfte das für eine entsprechende Software kein Problem sein. Das Gerät wird über den PC gesteuert, den man auch für die CCD Aufnahmen braucht.


    Stathis, die ungenauen Goto Systeme, von denen Du sprichst, schließen den Servocat vermutlich nicht ein. Der hat eine Autoguiding Funktion, über die man trotz der langen Brennweite der großen Dobsons recht präzise nachführen kann.
    Ich glaube, daß sich die Derotatoren bei Langzeitbelichtung am großen Dobson aus zwei Gründen nicht wirklich durchgesetzt haben. Erstens kann man wegen der großen Öffnung mit kurzen einzelbelichtungszeiten arbeiten, und zweitens bieten die Bildverarbeitungsprogramme inzwischen meist auch eine Funktion zur Derotation der Einzelaufnahmen.


    Beispiele:
    Hier siehst man ein Bild von Dan Price am 25" Dobson mit Servocat und Pyxis Derotator. Es handelt sich um eine Einzelbelichtung von 20 Minuten Dauer:


    http://www.stellarcat.com/Graphics/M1_small.JPG


    Auf der Obsession Homepage gibt es eine Abteilung "Imaging". Die Beispielbilder, die man dort sieht - die erste Reihe stammt von mir - sind alle mit Servocat, aber ohne Derotator, sondern mit Software Derotation gemacht worden.


    http://www.obsessiontelescopes.com/imaging/index.php


    Viele Grüße
    Johannes

  • Hi Johannes,


    der von dir genannte Pyxis Rotator funktioniert aber laut Beschreibung nur mit den SBIG ST-x CCD-Kameras, die haben ja einen integrierten extra Sensor für Guiding. Ob das auch mit z.B: einer QSI mit integriertem Guiderport oder mit einem OAG hinter dem Rotator funkioniert steht nicht drin.


    Gruß
    Stefan

  • Stefan,


    auf der Optec homepage steht:
    "The Pyxis was designed specifically to work with SBIG's ST line of CCD cameras, but its ability to de-rotate objects is powerful with any camera."
    Demnach müßte es auch mit anderen Kameras funktionieren. Mehr kann ich dazu aber leider nicht sagen, weil ich das Gerät nicht aus eigener Anschauung kenne.


    viele Grüße
    Johannes

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