passende Planetenkamera Barlow Kombination für optimales Sampling

    Hallo liebe Astrotreff Gemeinde.


    Als stiller Leser und Betrachter der unzähligen interessanten Beiträge und Bilder im Forum, habe ich eine Frage zu einer eigenen Kaufentscheidung und hoffe in der richtigen Kategorie zu schreiben.

    Ich möchte mir eine ungekühlte Farb-Planetenkamera und passende Barlowlinse für Planetenfotografie zulegen.

    Dabei soll das möglich richtige Auflösung/Brennweitenverhältnis für das Sampling ausgenutzt werden.


    Mein Setup:

    Skywatcher EQ6-R

    betrieben mit EQMod am Notebook

    Skywatcher Newton 150/750 (nächstes Jahr geplant 200/1000 Newton)


    Frage:

    Welche Variante hat mehr Vorteile? 2,5x Barlow und kleine Pixel oder 5x Barlow mit größeren Pixeln?


    derzeit favorisierte Kombination für Kauf:

    Kamera: ZWO ASI178 2,40µm (mit integrierten IR Sperrfilter)

    Barlow: Televue Powermate 2,5x


    Alternative mit größeren Pixel aber längere Brennweite:

    Kamera: ZWO ASI385 3,75µm Pixel (Klarglas)

    Barlow: Televue Powermate 5x


    Verschiedene Foreneinträge habe ich gelesen und bin zu keinen eindeutigen Schluss gekommen.

    Die ASI178 MC scheint eine gängige/beliebte Planetenkamera zu sein. Möchte nur sicher gehen keinen Fehler zu machen .

    Mein Budget liegt bei ca. 600€ für Kamera und Barlow



    Vielen Dank und Gruß

    Tino


    Rechnungsweg:(Formeln bei https://www.sterngucker.de/astrofotografie/sampling)

    optimale Brennweite zum für gutes Sampling:

    ZWO ASI178 -> Brennweite 1607mm (durch 750mm) = Min-Fakor für Barlow 2,14

    ZWO ASI385 -> Brennweite 2511mm (durch 750mm) = Min-Fakor für Barlow 3,348


    zum Nachvollziehen der Rechungsweg für ZWO ASI178 mit kleineren Pixeln:

    1. Auflösung Teleskop:

    Auflösungsvermögen (Mittelwert) durch Öffnung in mm = Auflösung in Bogensekunden

    138,6 / 150 = 0,924


    2. Bogensekunde je Pixel (Sampling)

    Auflösung Teleskop durch 3 (3 Pixel für die näherungsweise Darstellung einer runden Form) =

    0,924 / 3 = 0,308


    3. benötigte Brennweite in mm

    Wert aus Winkelfunktion mal Pixel µm durch Bogensekunde je Pixel = Brennweite

    (206,2 * 2,4) / 0,308 = 1607

    Hallo Tino,


    videografische Aufnahmen von Himmelsobjekten an der Beugungsgrenze des Teleskops werden im wesentlichen von zwei Einflussgrößen gestört, (1) dem Seeing und (2) dem Kameraraster. Mit der Stacktechnik wird auf die Merkmale des Himmelsobjekts zentriert. Dabei werden lokale Abweichungen aufgrund des Seeings zurechtgerückt, und das Kameraraster wird weitgehend "verwischt". In den von Dir übernommenen Rechnungen wird dieses wesentliche Merkmal der Videoastronomie in keiner Weise berücksichtigt. Ich arbeite seit ein paar Jahren mit einer ASI178MM ganz ohne Barlow, d.h. unmittelbar im Primärfokus meines 10" Spiegels bei f/5, und bekomme beugungsbegrenzte Abbildung mit runden Sternen.


    CS Jan

    Hallo Jan


    Vielen Dank für die Infos und Verlinkung. Ich werde mir das Ganze in Ruhe durchlesen. Wirklich interessanter Selbstbau und in meinen Augen wertvolle Erfahrungen. Danke.

    P.S. ich meinte natürlich Videoastronomie was mit der Planetenkamera betrieben werden soll.


    besten Dank.

    Tino

    Servus,


    und Frage hier in die Runde, ich weiß nicht ob der Kollege da nicht einen Denkfehler hat unter der URL :

    Zitat von Myers

    Rechnungsweg:(Formeln bei https://www.sterngucker.de/astrofotografie/sampling)

    Ist das Auflösungsvermögen nach Rayleigh wirklich der richtige Ausgangspunkt zur Bestimmung der

    optimalen sampling rate? Müsste es nicht eher der Durchmesser der Airy Disk sein von der ausgegangen werden

    müsste ? Dieser liegt bei einem Newton 150/750 bei 1,85" was dann auf entsprechend viele Pixel zu verteilen wäre (?)


    Fragende Grüße

    Heiko

    Hallo Heiko,


    der Durchmesser des Beugungsscheibchens entspricht näherungsweise der Blendenzahl f/D der Optik in µm, bei f/5 also 5 µm. Bei einem Chipraster der Kamera von 2,4 µm - und fehlender Luftunruhe !! - werden also im Mittel bereits etwa 4 Pixel vom Beugungsscheibchen erfasst. Bei einem Seeing von 2" FWHM und 750 mm Brennweite bewegt sich das Beugungsscheibchen aber in einem Radius von 3,6 µm auf dem Kamerachip umher und überstreicht dabei insgesamt eine Fläche mit dem Durchmesser (5+2x3,6 = 12,2) µm, bzw. 26 Pixel von 2,4 µm Durchmesser. Beim Stacken wird alles zurückgerechnet auf den gewählten Bildmaßstab, wobei das ursprüngliche Kameraraster weitgehend verschwindet.


    CS Jan

    Servus Tino,


    mit dem Tool https://astrofotografie.hohman…lagen/optik.berechnen.php kannst du dir das gut anzeigen lassen. Ohne Barlow würde mitder ASI178 Jupiter auf 68 × 68 Pixel dargestellt, das Nyquist-Kriterium ist mit 1,4 nicht erfüllt und mit der ASI385 kommst du nur auf 43 × 43 Pixel und die Abtastrate / Beugungsscheibchen liegt nur bei 0.89.


    Mit 2,5x Barlow schaut es schon besser aus, mit der 178 würde Jupiter schon 169 × 169 Pixel groß, das Nyquist-Kriterium mit 3,49 halbwegs erfüllt, die 385 führt zu 108 × 108 Pixel, Nyquist mit Faktor 2,2 wird zwar als erfüllt angezeigt, aber das gilt eher für SW-Kameras, für Farbe reicht das eher nicht.


    Mit 5x Barlow liegst du bei der 178 schon zu hoch, Jupiter würde 339 × 339 Pixel belegen, Nyquist ist aber mit annähernd Faktor 7 übererfüllt, für die größeren Pixel kommt Jupiter auf 217 × 217 Pixel mit einem Faktor vor 4,47

    Hallo Jan,


    in dem o.g. Beispiel (ZWO ASI178 2,40µm und f=750mm) ist der Abbildungsmaßstab = 0,66"/Pixel. Der Durchmesser der Airy Disk = 1,85", damit verteilt sich die Airy Disk auf 3 Pixel (2,8), im Idealfall....


    In Abhängigkeit von Seeing, weiteren Abbildungsfehlern etc. vergrößert sich die PSF dann (ggf.) noch weiter aber mir ging es eher um den o.g. Ausgangspunkt 'Rayleigh' für die Berechnung den ich nicht nachvollziehen kann.


    CS, Heiko.

    Zitat von HeikoW

    Ausgangspunkt 'Rayleigh' ...

    Hallo Heiko,


    das Rayleigh-Kriterium ist erfüllt, wenn sich die Airydisks zweier benachbarter Punktquellen gerade berühren. Nach dem Nyquist-Kriterium erfordert die Abbildung einer Struktur mit der Ortsfrequenz f ein Abtastsignal mit mindestens der Ortsfrequenz 2f. Ein Pixelraster von 2,4 µm sollte also fein genug sein, um Doppelsternabbildungen mit 5 µm Abstand gemäß Rayleigh-Kriterium aufzulösen.


    Beim Winkeldurchmesser der Airydisk komme ich auf 5 µm / 750 mm = 1,4".


    CS Jan


    Korrektur: Siehe #11.

    Hallo stefan-h


    Danke für Deine Erklärung. Das ist genau der Punkt wo meine Entscheidung noch schwer fällt.


    2,4 µm mit 2,5x Barlow wäre das Nyquist-Kriterium gerade so erfüllt mit 3,49 -> ich befürchte Informationen liegen zu lassen.

    3,75µm mit 5x Barlow ist das Nyquist-Kriterium erfüllt mit 4,47 -> wäre aus dieser Sicht die bessere Wahl?


    Genau genommen ist doch die begrenzte Auswahl der Powermate Barlow der dezimierende Part. 3-4x Barlow wären für die kleinen Pixel ideal ,wenn ich das richtig gerechnet/verstanden habe.


    Und vielen Dank an Alle anderen Antworten und interessanten Diskussionen in diesen Thread.

    Tino

    Zitat von Jan_Fremerey

    das Rayleigh-Kriterium ist erfüllt, wenn sich die Airydisks zweier benachbarter Punktquellen gerade berühren.

    Diese von mir unter #8 gegebene Feststellung ist leider unzutreffend ! Das Rayleigh-Kriterium ist bei Doppelsternabbildungen vielmehr so definiert, dass das zentrale Maximum des einen mit dem 1. Minimum des anderen Beugungsbilds zusammenfällt. Über die Konsequenzen hinsichtlich der optimalen Kameraanpassung muss ich noch nachdenken ...


    CS Jan

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