CCD - Pixelgröße - Teleskop

Hallo Frank,

zunächst einmal - ich bin selbst "doof" [:D] - kann aber mal von mir geben, was ich glaube, begriffen zu haben...

Es geht ja um das sog. Nyquist-Kriterium - auf wie viele Pixel ein Stern (bzw. das kleinste abbildbare Detail) abgebildet wird. Dabei spricht man von "undersampling", wenn z.B. ein Stern auf nur einem Pixel abgebildet wird. Das bedeutet dann zu große Pixel, bzw. zu geringe Brennweite für eine vernünftige Abbildung. Von "oversampling" spricht man, wenn ein Stern auf eine zu große Pixelfläche verteilt ist. Dadurch verliert man dann den Nutzen der hohen Kameraauflösung.
Zu guter Letzt ist das ganze natürlich auch noch stark vom Seeing abhängig.

In meinen Augen ist das für den "Pretty-Picture-Shooter" aber größtenteils bloße Theorie. So knipst man z.B. momentan dank der vielen kleinen Galaxien mit möglichst großer Brennweite. Im Sommer und Herbst kann die Brennweite wieder kaum klein genug sein, um die großen Gasnebel einzufangen. Ich persönlich kaufe mir aber nicht jew. eine Kamera, deren Pixelgröße zu Objekt, Brennweite, Jahreszeit oder gar Seeing passt [;)]

Ich habe mir stattdessen gerade die neue Atik383L+ gekauft. Die ist mit ihren 5,4µm Pixeln hervorragend für z.B. Teleobjektive und kleine Refraktoren geeignet. Bis zu meiner Hauptoptik (10" 1200mm) ist das bei gutem Seeing (und guter Nachführung) auch noch vertretbar. Wenn ich sie an das 10" SC mit 2500mm Brennweite hänge, bin ich sicher aus dem optimalen Bereich heraus. Das heißt aber nur, dass ich Auflösung verschenke - sei's drum. Zur Not kann man (bei S/W-Kameras) noch im Binning 2x2 knipsen und ist wieder im optimalen Bereich.

Eine ganz gute Übersicht über das Thema habe ich hier gefunden: http://starizona.com/acb/ccd/advtheorynyq.aspx (allerdings Englisch)

Dort gibt es auch eine grobe Tabelle mit Pixelgrößen und geeigneten Brennweiten.

Gruß
Klaus

Hallo Frank,

ja, nee - nicht wirklich...

Die Nachteile eines kleinen Chips sind klar - bei gegebener Brennweite passen große Objekte halt nicht drauf. In einem kleinen Chip Vorteile zu sehen ist aber Augenwischerei - mal abgesehen vom Preis.

Wenn Du jetzt einen großen Chip (mit kleinen Pixeln) hast und eine kleine Galaxie knipst, kannst Du ja einen entsprechenden Ausschnitt nehmen - damit hast Du deinen kleinen Chip [:D]

Natürlich stellen größere Chips auch größere Anforderungen an die Optik. Ausleuchtung und Korrektur werden halt mit zunehmendem Abstand zur optischen Achse schlechter. Meistens hat man aber mehr als eine Optik und wenn eine darunter ist, die mit dem großen Chip nicht klarkommt - dann muss es halt wieder ein Ausschnitt sein. Das ist max. schade drum, aber kein Vorteil für kleinere Chips.

Das Thema mit der "bewährten DSLR" ist wieder ein ganz anderes. Bei einer DSLR, bzw. grundsätzlich jeder Farbkamera, kann man (ich) mit der Pixelgröße nicht so einfach herumrechnen, bzw. ist die effektive Pixelgröße (mir) nicht klar. Man könnte behaupten, die effektive Pixelgröße (bezogen auf Nyquist) sei bei einer Farbkamera doppelt so groß. Schließlich wird ein Farbpixel aus einem Block von jew. 4 Pixeln gebildet. Andererseits wird das Bild durch die Bayer-Interpolation ja wieder auf die volle Auflösung hochgerechnet, was auch keine totale Augenwischerei ist. Die Wahrheit - also die effektive Pixelgröße - liegt wohl irgendwo in der Mitte. Wie gesagt - das betrifft nicht nur die DSLR, sondern jede Farbkamera im Gegensatz zu S/W-Kameras mit Filterwechsel...

Gruß
Klaus

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Scrimavo</i>
<br />ne laß mal, manchmal glaube ich es gibt keinen "Dooferen" als mich.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Glaube ich nicht.

Zum Einlesen in die ganze Thematik kann ich das Buch "Digitale Astrofotografie" empfehlen.
http://www.oculum.de/oculum/ti…ID=2604201021411337&Nr=31

Es ist kein Taschenbuch sondern eher ein "Wälzer". Dafür ist es aus meiner Sicht ausführlich, mit vielen Beispielen und bis auf wenige Ausnahmen vollständig.

Also "Nyquist" wird ganz ausführlich behandelt...

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: watchgear</i>
........

Ich habe mir stattdessen gerade die neue Atik383L+ gekauft. Die ist mit ihren 5,4µm Pixeln hervorragend für z.B. Teleobjektive und kleine Refraktoren geeignet. Bis zu meiner Hauptoptik (10" 1200mm) ist das bei gutem Seeing (und guter Nachführung) auch noch vertretbar. Wenn ich sie an das 10" SC mit 2500mm Brennweite hänge, bin ich sicher aus dem optimalen Bereich heraus. Das heißt aber nur, dass ich Auflösung verschenke - sei's drum. Zur Not kann man (bei S/W-Kameras) noch im Binning 2x2 knipsen und ist wieder im optimalen Bereich.....

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

Hallo

Binning macht bei f/10 ja auch Sinn, klarer Vorteil für SW CCD
auflösung in Pixeln wird ja oft überbewertetman kann auch auf die wenigen Pixel einer AlCCD5.2 sehr viele feine kleine Sterne unterbringen

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: watchgear</i>
<br />In einem kleinen Chip Vorteile zu sehen ist aber Augenwischerei - mal abgesehen vom Preis.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Einen Vorteil kleiner Chips gibt's noch aus Sicht von Kurzbrennweitigen Geräten: Die Pixel sind i.d.R. kleiner. Aber vielleicht gibt's auch mal 5my-Pixel im Kleinbild...

Wir sprachen ja von Atik383 und Atik314 - die 383 hat sowohl den größeren Chip, als auch die kleineren Pixel.

Gruß
Klaus

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: watchgear</i>
<br />Wir sprachen ja von Atik383 und Atik314 - die 383 hat sowohl den größeren Chip, als auch die kleineren Pixel.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Sorry, das war von mir aus dem Zusammenhang gerissen.
OK, dann bringt das wirklich keinen echten Vorteil für ein kurzbrennweitiges Gerät.

Hi Frank,

angenommen, Du hättest zwei Chips, einer ist 20x20mm und der andere 10x10mm groß. Beide haben Pixel von 6x6µm. Jetzt knipst Du mit beiden Chips an der gleichen Optik das gleiche Objekt (was natürlich auf beide Chips passen sollte).

Nimmst Du vom großen Chip den entsprechenden Ausschnitt, bekommst Du exakt das Ergebnis des kleinen Chips. Alles andere wäre Hexerei...

OK - es mag sein, dass es noch ein paar maginale Effekte gibt. Der große Chip braucht länger zum Auslesen. Mag sein, dass dadurch das Ausleserauschen steigt. Keine Ahnung. Solche Unterschiede mag es schon noch geben. Aber im Wesentlichen sehe ich keine.

Gruß
Klaus

Hallo

man könnte auch behaupten eine CCD mit riesen Chip meinetwegen 6000x4000 Pixel mit 5µm Größe könnte wenn sie Subframeauslesung unterstützt die selben Planetenaufnahmen machen wie eine Webcam, oder sogar noch besser weil mehr Bittiefe.
Interesant an großen Chips ist auch das wenn man das Bildfeld füllt und man die Auflösung fürs Web kleinrechnen lässt die Sterne immer schön aussehen. Im Vergleich zu nostalgischen 10x15cm Papierabzügen erst mal eine prima Sache, die schnell zu kleinen Erfolgserlebnissen verhilft

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: FrankH</i>
<br />eine CCD mit riesen Chip meinetwegen 6000x4000 Pixel mit 5µm Größe
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Gekauft!
Aber so riesig wäre das gar nicht. Das wäre sogar etwas kleiner als Kleinbild. Aber: 2"-Filter passen.

Hallo Frank
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ist der Vorteil eines großen Chip's nur der, das man einen größeren Bereich erfasst? Ich war bisher der Meinung, das durch kleiner Chips auch kleinere Objekte genauer abgebildet werden können.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Bei gleicher Brennweite erfasst man natuerlich nur einen groesseren Ausschnitt. Nur wenn der Flaechenunterschied zwei verschiedener Pixelgroessen etwa einen Faktor 2 betraegt (also z.B. zwischen 9 Mikrometer und 6.45 Mikrometer Pixel), ist sicher ein Unterschied in der Aufloesung zu bemerken.

Deine Eingangsfrage laesst sich nicht pauschal beantworten. Man kann vielleicht fuer eine Pixelgroesse einen sinnvollen Brennweitenbereich fuer Langzeitbelichtungen angeben, z.B. so:

5.4 Mikrometer: 28mm bis 2000mm
6.45 Mikrometer: 35mm bis X000mm
7.5 Mikrometer: 50mm bis X000mm
9 Mikrometer: 100mm bis X000mm

Alles weitere ist dann sog. "case sensitive" und manchmal auch Geschmacksfrage. Auch eine Eignung Reflektor/Refraktor kann nicht pauschal beantwortet werden. Hast Du konkrete Ideen?

Gruesse
Jan

Hallo zusammen!

Jetzt bitte nicht lachen, ich backe halt kleinere Brötchen, habe aber bezüglich der Chipgröße folgende Erfahrung gemacht: bei meiner LPI[;)], welche ich mit Giotto ansteuere, wird standartmäßig ein Feld von 352 x 288 eingestellt. In den Einstellungen kann ich bis 640 x 480 gehen. Der Unterschie ist lediglich eine Erweiterung des Bildfeldes (man bringt halt mehr drauf) aber keine Vergrößerung oder Verbesserung des Bildes. Ich habe hier den Eindruck, es wird nur ein Teil des Chips ausgelesen. Korrigiert mich, wenn ich hier falsch liege.
Bei Planeten verwende ich die kleinere Auflösung (reicht meistens) und bei Mondaufnahmen die größere. Der vorteil sind kleinere Datenmengen, welche verarbeitet werden wollen.

CS aus Wien
Grüße Niki

Hallo Frank,

<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Bei mir im Ruhrgebiet gibt es leider keinen dunklen Himmel. Macht es da überhaupt Sinn?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Der Vorteil von gekühlten CCD-Kameras ist z.B., dass man wesentlich länger belichten kann. Das wirst Du unter Ruhrgebietshimmel vermutlich nicht wirklich ausreizen können.
Andererseits kannst Du mit einer S/W-CCD Schmalbandfilter einsetzen und das ist gerade bei lichtverschmutztem Himmel eine wahre Wonne, funktioniert allerdings nur bei Nebeln.

Gruß
Klaus

Hallo Frank
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Ich befürchte nur, das es vielleicht ein zu großer Schritt ist, mir ist nicht so ganz klar, ob ich eine CCD auch "verstehe".<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Da gibt es nicht viel mehr zu verstehen als bei einer DSLR. Fuer mich ist es einfach total faszinierend, dass wir Amateure mit einem Sensor arbeiten koennen, der uns Pixel fuer Pixel echte Bildinformation wiedergibt. An Deinem Williams-Refraktor und aufgehelltem Ruhrgebietshimmel mag eine SW-CCD keine Wunder bewirken, aber deren Faszination zu erleben steht nichts im Wege!

Gruesse
Jan

Hallo Frank,

Farb-CCD ist kein Fortschritt gegenueber der DSLR. Vor einer einfach zu bedienenden SW-CCD brauchst Dich nicht zu fuerchten. Ist ein bisschen mehr Lernen und Arbeiten am PC, aber die Moeglichkeiten die Faszination auszuleben sind immens. Hier ein paar simple Beispiele mit einer 314L-aehnlichen CCD:

http://www.the-ccd-astronomer.ch/bilder/M81_M82_10min.jpg

http://www.the-ccd-astronomer.ch/bilder/Moon_20050923.jpg

http://www.the-ccd-astronomer.ch/bilder/Venus_in_Transit.jpg

Vielleicht hilft das ein wenig ... [:)] ... ich will Dich aber zu nichts ueberreden, gell!

Gruesse
Jan

<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 />........
An Deinem Williams-Refraktor und aufgehelltem Ruhrgebietshimmel mag eine SW-CCD keine Wunder bewirken....
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">

Hallo

doch, mit Schmalbandfiltern schon
eigentlich sind die Möglichkeiten einer SW Kamera größer, die geht zur Not auch bei Vollmond

Gruß Frank

Hallo

das Farbe zusammenwürfeln ist auch nicht so schwer, Astromaster hat glaube ich für sich Belichtungszeiten pro Farbe ermittelt die farbneutral sind und sagt dann das stimmt so basta. Na gut vielleicht nicht ganz so hart, aber das kann man an einer grauen Wand ermitteln, wenn man das Verhältnis einmal hat für seine Filter ändert es sich ja nicht mehr.
Sicher das ganze Zubehör kostet wenn es mal irgendwann gut und komplett ist eine schöne Stange Geld, damit man während des Belichtens schlafen gehen kann braucht man schon ein automatisches Filterrad, aber im ersten Jahr sitzt man wahrscheinlich ohnehin wie ein angespannter Flitzbogen daneben

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
[quote]An Deinem Williams-Refraktor und aufgehelltem Ruhrgebietshimmel mag eine SW-CCD keine Wunder bewirken, aber deren Faszination zu erleben steht nichts im Wege!<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Bei einer SW hätte man den Vorteil, dass man RGB-Filter nehmen kann, die Hg- bzw. Natrium-Licht etwas unterdrücken. Das wirkt auch keine Wunder, aber ist trotzdem ein wenig besser, als gleich einen Farbchip zu nehmen.