sinnvolle Brennweite/Öffnung zu Pixelgrösse

  • Hi,


    was ist eigentlich der limitierende Faktor, wenn man seine Ausrüstung nach Brennweiten/Öffnungen optimieren will?


    - sagen wir, dass wir eine (s/w) Kamera mit einer Pixelgrösse von 8nm betrachten wollen - dann würde eine Brennweite von 1m etwa 2.4" / pixel abbilden - richtig?


    Da das theoretische Auflösungsvermögen die 2.4" bereits bei Öffnungen von 60mm unterschreitet, ist die Öffnung nur für die erforderliche Belichtungsdauer von Bedeutung.


    Da das durchschnittliche seeing in Mitteleuropa selten diesen Wert unterschreitet, macht es für DS-aufnahmen wenig Sinn diese Brennweite massiv zu überschreiten - liege ich da richtig? (und diese Rechnung ist auch der Grund warum die ganzen SC's ohne reducer so aufgeblasene Sterne "schiessen" - weil die typischen f/10 Optiken bei 8 oder mehr Zoll Öffnung schon Brennweiten > 2m haben)


    ************


    Oder anders gefragt:


    Die idealen Brennweiten für DS-fotografie sind etwa 1m und abwärts gestaffelt (bei obiger Pixelgrösse) ?


    - je nach Budget in Newtons, oder Apos

  • Hallo Michael,


    hm also wie ich deinem Post entnehme weist du was das Nyquist Kriterium ist. Im Prinzip nimmst du dir die Antwort ja selber vorweg. Bei deiner Kamera solltest du unter der Annahme das das Seeing sich zwischen 2" und 5" abspielt eine Brennweite von 700-1000mm anstreben. Die Öffnung ist bei der Betrachtung egal. Für die Fotografie ist das Öffnungsverhältnis entscheidend. Man strebt heute so zwischen f/4 und f/6 an für Deep Sky. Typisches Widefield Gerät wäre also ein 80/500 APO als Kamera etwa mit Pixeln um die 5um.
    Ob die SCs deshalb so große Sterne machen weil die Pixel zu klein sind weis ich nicht ich glaube es hat eher damit zu tun das die einfach fette Sterne produzieren:-) Man benutzt die SCs im Deepsky Bereich meistens mit Reducer und liegt dann deutlich unter 2000mm Brennweite. Mit einer ST10 passt das ganz gut.


    Eigentlich denken die meisten aber anders herum: Was will ich fotografieren?! Große Nebel oder kleine Galaxien. Dementsprechend suche ich mir mein Gerät aus, und dann die passende Cam dazu. Ob Newton oder APO ist die alte Diskussion:-) Bei langen Brennweiten greifen die meisten zu Newtons weil es ansonsten *** teuer wird.


    CS Frank

  • Hallo Frank


    eigentlich ist das beugungsbegrenzte Airydisk direkt vom Öffnungsverhältnis abhängig, doppelte Brennweite bei doppelter Öffnung = selbe Spotgröße


    Begrenzend wirkt da eher das Seeing und die Möglichkeit riesen Brennweiten sauber nachzuführen.


    Die Auflösung von einem SC bei f/10 wird auch mit Kamera mit größeren Pixeln nicht besser, man könnte die Bildauflösung runter rechnen und gut. Lediglich umgekehrt klappt das gar nicht, 10my Pixel an f/2,8 macht immer schön kleine Sterne aber zeigt nicht die Auflösung des Teleskopes, verzeiht aber auch Fehler.


    Sinnvolle Öffnung und Seeing:
    bei einer kleinen Öffnung wird das Livebild nicht sehr viel unscharf, aber tanzt stark umher, das macht im Ergebnis vermutlich bei Langzeitbelichtung den gleichen Matsch den die größere Öffnung sofort hat, Vorteile sind hier bei der kleinern Öffnung nur bei Planeten und Mondvideos möglich?


    Bleibt als letztes Seeing vs. Brennweite


    Gruß Frank

  • Hi Frank, hm dann hat man mir das falsch beigebracht:-) Dachte das wäre nur von der Brennweite abhängig. Wie berechnest du dann die Pixelgröße? Ich rechne immer Brennweite mal Seeing durch 206.


    CS Frank

  • Danke mal für die vielen Antworten! [:)]


    Worum es mir geht, ist ein rein praktisches Problem - im Regelfall plant man seine Ausrüstung ja nicht von Null weg - sondern man hat ein Teleskop und eine Montierung (die in meinem Fall Mist war) - kauft eine grössere Montierung, noch ein Teleskop ..... beginnt mit der (vorhandenen) Spiegelreflex zu fotografieren - kauft eine Guiding-Cam usw .....


    Dann steht man mit einer GP-Montierung in der Gegend rum - und will (sagen wir) M51 fotografieren (vorhandene Teleskope 150mm f/5 Newton und ein ED 80 f/7.5).


    Das ist mit der 350D(a) ein recht glückloses Unterfangen - einfach weil die Abbildungsgrösse des Objekts unzureichend ist.


    Da die Aufrüstung auf ein z.B. 10" Newton auch noch die Montierung überfordern würde (und wahrscheinlich immer noch eine recht kleine M51 zur Folge hätte) - ist es billiger über eine CCD nachzudenken (denke ich mir halt).


    ***************


    Solang' ich mich nicht zum Sternwartenbau entschliesse, ist das Gewicht des Equipments ein entscheidender Faktor (für mich). Da meine jetzige Montierung die vorhandenen Brennweiten gut trägt (und nachführt) ist unter anderem die Frage mit welcher CCD (Pixelgrösse) ich auch "kleine" DS-objekte einfangen kann.


    ***************


    Kann man meine (aus dem ersten post stammende) Aussage - bei 8nm Pixeln / von 1m nach unten gestaffelt - als vernünftige Vereinfachung stehen lassen - oder würde eine Brennweite von z.B. 1500mm (die auf meiner Montierung (bei vernünftiger Blende) nicht unterzubringen wäre) eine weitere Verbesserung der Auflösung bringen?


    Wenn dem so ist, muss ich mir grundsätzlich was überlegen - denn der Zukauf einer 1m Optik (so in der Art eines 130mm f/6 Semi-Apos) und einer CCD sind keine solche Kleinigkeit, dass ich beides nach ein paar Monaten zum Halbpreis wieder bei ebay verkaufen will ......

  • Hallo Michael das meine ich. Willst du Galaxien fotografieren hilft eigentlich nur mehr Brennweite mit allen Problemen die das so nach sich ziehen. Sorry für dich schlechten Nachrichten:-( Aber ne CCD kaufen ist da nicht der richtige Schritt. Warte bis der Frühling kommt. 3/4 des Jahres haste genau das richtige Setup für Gasnebel. Nur im Frühjahr da wird man da schonmal nervös, geht mir auch so:-)


    CS Frank

  • Hallo Michael


    das m51 das Bildfeld nicht füllt ist kein Arument für eine kleinere Kamera.
    Die Pixelgröße der Canon ist kaum größer als bei gängigen Astro CCDs liegt eigentlich im Mittelfeld, die kleinen CCDs haben nur auch weniger Pixel, du könntest das Bild ja drum rum abschneiden.


    Ich habe hier mal zwei alte Bilder gefunden


    mein erster brauchbarer M51 mit 180/508mm Selbstschliffnewton und SC4 Webcam 1/2" 10µm Pixel, mit als RGB

    da hast du kleiner Pixel und mehr Brennweite, auch ich habe es allerdings in dem Bild nicht geschafft die Sterne in 1 Pixel zu drücken, da wäre mehr drinnen gewesen? Rauscht aber grausig


    und ein Bild mit der Canon 1000D und 900mm Brennweite, Ausschnitt aus 100%
    http://www.astronomicum.de/mod…ata/media/5/M51sumWeb.jpg


    Ein Argument wäre eine SW CCD mit guter Kühlung, die Bayermaske kostet ja irgendwie auch Auflösung und Empfindlichkeit.
    Ein Kompromis wäre die AlCCD 5.2 , ist eine echte gekühlte CCD die man für kleine Objekte benutzen könnte, auch aber als Guidecam gut einsetzbar und nicht unbezahlbar


    Bei deinen Bildern vom Pferdekopf ist mir aufgefallen das du noch gar keinen Komakorrektor verwendet hast, vielleicht solltest du in den Neuen von Baader investieren, der hat genug backfocus um noch einen OAG verwenden zu können, ist sicher bei AstroCCD auch noch Platz für ein Filterrad, eben ein Stück mit Zukunftssicherheit. Die Nachführung sieht ja schon auf dem kleinem Bild ganz nett aus, hast du einen Ausschnitt von NGC 7023 ? mal so zum gucken?
    Da überm Einhorn bis zu den Stierhörnern sind aber noch genug große Nebel, ab 15 April geht es dann wieder in der Michlstraße los, bis dahin müssen wir und mit galaxiegruppen und den wenigen größeren kleinen galaxien über Wasser halten.


    Gruß Frank

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Michael_A</i>
    <br />Hi,
    ..
    - sagen wir, dass wir eine (s/w) Kamera mit einer Pixelgrösse von 8nm betrachten wollen - dann würde eine Brennweite von 1m etwa 2.4" / pixel abbilden - richtig?


    Da das theoretische Auflösungsvermögen die 2.4" bereits bei Öffnungen von 60mm unterschreitet, ist die Öffnung nur für die erforderliche Belichtungsdauer von Bedeutung.


    Da das durchschnittliche seeing in Mitteleuropa selten diesen Wert unterschreitet, macht es für DS-aufnahmen wenig Sinn diese Brennweite massiv zu überschreiten - liege ich da richtig? (und diese Rechnung ist auch der Grund warum die ganzen SC's ohne reducer so aufgeblasene Sterne "schiessen" - weil die typischen f/10 Optiken bei 8 oder mehr Zoll Öffnung schon Brennweiten &gt; 2m haben)
    ...
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Hallo


    und was ist wenn?? http://www.astronomicum.de/mod…&p=59248&highlight=#59248
    es doch geht? ist doch hübsch oder?


    Gruß Frank

  • stimmt - ist hübsch - aber ist auch die Farbversion der 11000er mit 9um pixel - das wären dann für einen (färbigen) Bildpunkt 18um Seitenlänge - oder?


    (und damit mehr als das Doppelte meines Beispiels - und dann würde die Brennweite wieder ganz gut passen)

  • Hi Michael,


    also im Buch "CCD-Astronomie in 5 Schritten" ist auf Seite 30 eine Tabelle mit gängigen Werten aufgeführt, so z.B.:
    Brennweite 800mm Pixelgröße 5,8-9,7#956;m;
    Brennweite 1200mm Pixelgröße 8,7-1,6#956;m.


    Viele Grüße

  • Hallo Stefan,
    heißt das auch, daß ich mit der Alccd 6 bei Brennweiten von 500 - 1500 mit 1x1 ,auskomme, bzw.
    bei meinem C8 mit f/2000 mit 2x2Binning aufnehmen muß ?


    LG Jochen

  • Hallo


    Beugungsscheibchen plus Seeing, das Beugungsscheibchen ist vom Öffnungsverhältnis abhängig, sonst hätten ja große Spiegel gar keinen Sinn


    Gruß Frank

  • Liebe Kollegen,


    ihr macht ja ein Verwirrspiel [:D] ! Ich möchte auf eine Frage von Michael zurückkommen:
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Kann man meine (aus dem ersten post stammende) Aussage - bei 8nm Pixeln / von 1m nach unten gestaffelt - als vernünftige Vereinfachung stehen lassen - oder würde eine Brennweite von z.B. 1500mm (die auf meiner Montierung (bei vernünftiger Blende) nicht unterzubringen wäre) eine weitere Verbesserung der Auflösung bringen?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Es wurden ja schon viele der Faustregeln genannt, Deine Michael steht da völlig im Kontext. Nur ist es in der Praxis wesentlich komplexer. Ein Beispiel: Kollege Markus hat sich eine ST8300 mit 5.4my-Pixel zugelegt und vor kurzem erstmals bei einem Meter Brennweite aufgenommen:


    http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=99394


    Man erkennt als erfahrener SW-CCD'ler sofort, dass sich da Pixelgrösse und Teleskop bestens vertragen. Im Gegenteil, etwas mehr Brennweite würde nicht schaden! Aber warum ist das so? Es war kein besonders ruhiger Abend, aber so ein langbrennweitiger APO ist wenn schön angeglichen ein optimal seeing-beruhigendes Teleskop. Dagegen vertragen höchst seeing-anfällige offene Newton beliebige Pixelgrössen ... es kommt also fast ausschliesslich auf die anzuwendende Kamera/Teleskop-Kombination an.


    Grüsse
    Jan

  • Hallo Jan


    wenn du denn deine Rechenaufgaben gar nicht selber machen willst?
    damit das beugugsbegrenzte Scheibchen in 8nm Pixel reinpasst müsste dein Teleskop f/0,006 haben
    vielleicht ist aber einfach das Komma um 10hochminus3 verrutscht
    dann eher f/6
    Angenommen du hast doch 8µm Pixelgroße, wäre bei 1800mm Brennweite die Auflösung 1"/Pixel,
    das eine Pixel vom Beugungsscheibchen plus 1Pixel vom Seeing wären 2 Pixel im Quadrat,
    das wäre optimal.
    Ein 12" F/10 SC lässt sich schon auf f/6 und 1800mm reduzieren und auch gut montieren, Dann gibt es noch jede Menge DK RC usw, die gleich f/7 oder f/6 sind.
    Angenommen das Seeing wird nicht besser als 1" wäre also 300/1800 das Optimum, über f/6 oder über 1800mm solltest du nicht gehen.


    Gruß Frank

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: TheCCDAstronomer</i>
    <br />Hallo Frank,


    [:D] sehr witzig, aber ich gebe Dir recht:...
    Grüsse
    Jan



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


    oh ne, da habe ich dir unrecht getan die nm stehen in dem Zitat in deinem Post, ist ja nicht von dir


    Michael


    es sind wohl zwei Formeln, eine für das Beugungsscheibchen und eine für die theoretzisch Auflösung pro Pixel in Bogensekunden, letztere gibt Rückschlüsse über wieviel Pixel verschmiert wird wenn das Seeing eine bestimmte Größe hat.
    Ich würde einfach nur die Größe des Beugungsscheibchens berücksichtigen, der Rest ist Zufall, ob du nun 1800mm Brennweite mit f/6 hast und das Seeing den Stern auf dem Bild aufbläst oder du f/12 nimmst was gleich ein doppelt so großen Stern macht ist egal, allerdings ist f/12 auch bisschen dunkel.
    Irgendwie muß man aber auch drüber nachdenken was man Fotografiert, das Objekt muß ja irgendwie drauf passen.


    Gruß Frank

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