Optimale Helligkeit der ISS im Vergleich zu anderen Objekten

Hallo Mario,

Such dir einen hochstehenden Stern, aktuell bspw. Capella mit 0,24 mag.

Wenn die ISS, habe ich jetzt nicht geschaut auf -5 mag kommt, also 5 Größenklassen Unterschied ist das ein 100-facher Helligkeitsunterschied.

Ist natürlich ein ziemlicher Unterschied aber du kannst trotzdem daraus ableiten, wie kurz du die Belichtungszeit für die ISS wählen müsstest.

Grüße,

Alex

Hallo Mario,

um auf die richtige Belichtungszeit für die ISS zu kommen, müssen wir sie als flächiges Aufnahmeobjekt betrachten und zwei Faktoren berücksichtigen: Erstens der Abstand von der Lichtquelle und zweitens die Albedo. Selbst wenn Jupiter die gleiche Albedo haben sollte wie die ISS, ist er doch fünf mal so weit von der Sonne entfernt, weshalb er nach dem Abstandsgesetz nur noch pi mal Daumen ein Zwanzigstel der Photonen pro Flächeneinheit abbekommt, die für die Erde und Objekte in ihrer Umlaufbahn gelten. Nur vom Abstandsgesetz her würde sich also der Mond eignen, aber dessen Albedo ist sehr gering, etwa mit der von Kohle vergleichbar. (Hätte er eine Albedo von 1 wäre es in einer Vollmondnacht nur unmerklich dunkler als am Tag.)

Alex’ Vorschlag, Sterne mit gleicher scheinbarer Helligkeit zu verwenden, funktioniert auch nicht, denn diese sind in erster Näherung Punktlichtquellen.

Mangels ausreichend „stillhaltender“ Objekte mit ungefähr gleicher Sonnenentfernung und ähnlicher Albedo kannst Du es nur probieren. Oder tiefer in die Grundlagen der Fotografie eindringen. Es gibt für so gut wie alles eine Formel, aber aus dem Hut weiß ich die auch nicht.

CS

Jörg

Zitat von astrometer

Hallo Mario,

um auf die richtige Belichtungszeit für die ISS zu kommen, müssen wir sie als flächiges Aufnahmeobjekt betrachten und zwei Faktoren berücksichtigen: Erstens der Abstand von der Lichtquelle und zweitens die Albedo. Selbst wenn Jupiter die gleiche Albedo haben sollte wie die ISS, ist er doch fünf mal so weit von der Sonne entfernt, weshalb er nach dem Abstandsgesetz nur noch pi mal Daumen ein Zwanzigstel der Photonen pro Flächeneinheit abbekommt, die für die Erde und Objekte in ihrer Umlaufbahn gelten. Nur vom Abstandsgesetz her würde sich also der Mond eignen, aber dessen Albedo ist sehr gering, etwa mit der von Kohle vergleichbar. (Hätte er eine Albedo von 1 wäre es in einer Vollmondnacht nur unmerklich dunkler als am Tag.)

Alex’ Vorschlag, Sterne mit gleicher scheinbarer Helligkeit zu verwenden, funktioniert auch nicht, denn diese sind in erster Näherung Punktlichtquellen.

Mangels ausreichend „stillhaltender“ Objekte mit ungefähr gleicher Sonnenentfernung und ähnlicher Albedo kannst Du es nur probieren. Oder tiefer in die Grundlagen der Fotografie eindringen. Es gibt für so gut wie alles eine Formel, aber aus dem Hut weiß ich die auch nicht.

CS

Jörg

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Hallo Jörg,

Albedo und Sonnenabstand spielen hier meiner Meinung keine Rolle, da die Helligkeitswerte der ISS ja bekannt sind und nicht erst errechnet werden müssen.

Ich habe den Bezug auf einen Stern aus praktischer Erfahrung mit eigenen Versuchen die ISS aufzunehmen, siehe Überflugvideo (komprimiert) anbei. C11 auf GM2000 mit Satelliten-Tracking.

HiDrive

Ich habe dazu in SharpCap den fokussierten Stern hauptsächlich mit Gainverstellung, da ich die Belichtungszeit im unteren Millisekunden Bereich halten wollte, auf einen Helligkeitswerte/ADU von X gebracht (genauer Wert fällt mir nicht mehr ein) und dann anhand des Größenklassenunterschieds errechnet, was das an Pixelwerten bei der ISS bedeutet. Leider habe ich bei dem Überflug im Sommer vergessen die Kamera zu kühlen. Zusätzlich würde ich heutzutage „aggressiver“ rangehen, ich hatte seinerzeit die Helligkeitswerte so gestaltet, dass um 10.000 ADU bei der ISS raus kommen, was zu wenig war.

Bezogen auf eine 16bit Kamera würde ich beim anstehenden Überflug mit 3 mag Unterschied zu Capella, also knapp 16 Fach höherer Helligkeit die Pixelwerte am Stern auf ca. 1.900 ADU stellen um dann bei der ISS auf +/- 30.000 ADU, also mittig im Histogramm zu landen.

Grüße,

Alex

Zitat von astro_alex

Albedo und Sonnenabstand spielen hier meiner Meinung keine Rolle, da die Helligkeitswerte der ISS ja bekannt sind und nicht erst errechnet werden müssen…

Hallo Alex,

es ist ein schon Unterschied, ob die gleiche mag-Helligkeit von einer Punktlichtquelle ausgeht oder von einem flächigen Objekt. – Aber wenn es in der Praxis funktioniert, müssen wir nicht über die Theorie streiten. 

CS

Jörg

Zitat von astrometer

Hallo Alex,

es ist ein schon Unterschied, ob die gleiche mag-Helligkeit von einer Punktlichtquelle ausgeht oder von einem flächigen Objekt. – Aber wenn es in der Praxis funktioniert, müssen wir nicht über die Theorie streiten.

CS

Jörg

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Da hast Du natürlich völligst Recht Jörg. Punktlichtquelle und flächiges Objekt sind natürlich nicht das gleiche.

Zitat von Mario89

Darf ich versuchen aus dem Video ein zwei Bilder zu rechnen? Ich würde mich freuen.

Sehr gerne.

Anbei ein Link zu den orginalen Frames vom Überflug am 27.03.2022 (hätte schwören können es war im Sommer) und ADUs sind es doch nur um 5.500 nicht 10.000 aber gut, ist auch schon wieder 2 Jahre her.

HiDrive

Hallo Jörg,

den Vorschlag mit dem Mond finde gut, das ist ein flächiges Objekt, das genau so viel Intensität von der Sonne abbekommt wie die ISS.

Die Albedo von 0.12 sollte sich rausrechnen lassen, d.h. man müsste die Belichtungszeit für die ISS dann einfach um einen Faktor 8 reduzieren (wenn man für die ISS eine Albedo von maximal 1 annimmt).

Letztere Annahme kann aber gnadenlos falsch sein - Albedo 1 nimmt ja an, dass zwar nix verlorengeht, das Licht bei der Reflexion aber in alle Raumrichtungen "gleichmäßig" (im Lambertschen SInne) verteilt wird, wie es ein weißes Blatt Papier machen würde. Das muss für die ISS nicht der Fall sein. Vielleicht ist der Ansatz von Alex mit dem Stern deshalb doch nicht so verkehrt.

Herzliche Grüße, Holger

Zu bedenken ist natürlich auch, das die angegebene Helligkeit der ISS ja ein errechneter Maximalwert ist und ja theoretisch von einem Punkt ausgehen kann.

ich kenne die Berechnungsgrundlagen davon nicht.

Zudem ist auch der ziemlich große Dynamikumfang zu bedenken. In meinen verlinkten Frames ist die Maxhelligkeit um 5.900 und die Solarpanel sind dabei nur um 400.

Hallo Holger, Hallo Alex,

die Albedo des Mondes dürfte etwa der der Solarzellen entsprechen. D. h., wenn diese gerade noch abgebildet sind, müsste es klappen. Also schauen, was man am Mond belichten müsste, damit die Maria gerade noch kommen, dann dürfte das passend für die ISS sein.

CS

Jörg

Hallo Mario,

250 ms Belichtungszeit, also 1/4 Sekunde oder hast du dich da verschrieben?

Weil wenn ist das ziemlich lang bei der Geschwindigkeit der ISS ein nicht verwischtes Bild zu bekommen.

Grüße,

Alex

p.s. wenn du es schaffst aus meinen Frames was rauszuholen, poste es netterweise hier, würde mich sehr interessieren, was du an Ergebnissen erzielst. Danke.