Beiträge von DanielS im Thema „Zubehör; Sternaufnahmen mit Spiegelreflex“

DanielS · 24. Januar 2014

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Astro_Ehingen
 Diese Formel liefert einen genaueren Wert, mit dem man was Anfangen kann.

Max exposure time(s) = [14*N*P] / [FL*cos(d)]

Nun habe ich dies für meine Kamera ausgerechnet:

N=Anzahl der Pixel der Drift = 5184 / 1920 = 2,7

P = 4,31 µm

F = 50 mm

Dekl. = 45°

Max exposure time(s) = [14*2,7*4,31] / [50*cos(0,7071067)] = 4,608 Sekunden.

Aber der Wert scheint mir irgendwie zu kurz zu sein.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Hallo,

dann probiers doch mal aus. Deine Kamera hat auch schon relativ kleine Pixel mit 4,3 Mikrometern. Sonst nimm statt 14 eben 21, oder 28 wenn dir das reichen sollte ist doch auch gut.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Astro_Ehingen

[b]<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Tmax(s)=270/Brennweite in Millimetern<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">

- nicht korrekt.

Siehe: http://de.wikipedia.org/wiki/Astrofotografie

<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Nicht korrekt? Der Wert ist mehrfach praktisch erprobt![;)] Allerdings gilt der für MEINE Kamera bei Deklination 0, 5,7 Mikrometer Pixeln und N=2 bis 3, also 50-33% der Originalauflösung. Ich hab oft den Äquator im Bildfeld, deshalb spar ich mir das Deklinationsgerechne, und arbeite so mit der kurzen Formel. Und die funktioniert bei mir so seit Jahren, damit spare ich mir die erste lange Formel, weil in der kurzen Formel alle Werte in die Konstante eingeflossen sind. Ich wechsel ja nicht laufend meine Sensoren, die Bildausgabegröße, oder die Deklinationswerte, da geh ich einfach immer vom Worst Case Scneario aus. Das entscheidende ist bei mir immer die Brennweite, diese unterscheidet sich, und dafür muss ich eine maximale Belichtungszeit berechnen und kennen.

Das in der Literatur angegebene 420/Brennweite in mm-welcher Pixelpitch wird hier berücksichtigt, welche Deklination, wie groß wird das Bild ausgegeben? Der Wert 420 scheint ein Überrest aus der Analogzeit zu sein. Da kam man mit ca. 18 Mikrometern Streukreisdurchmesser bei Winzigabzügen bis 20*30cm noch ganz gut zurecht.

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Astro_Ehingen
 
Aber mit der ersten Formel werde ich auch nicht schlau daraus. Somit wenn es klar werden soll, wird man in der Praxis überprüfen müssen, welche der zwei Formeln passt.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote">
Joa, seh ich auch so. Praxiserfahrung ist doch das beste. Es hängt auch viel davon ab in welcher Größe man die Bilder betrachtet, oder druckt. Dazu kommt dann eigentlich noch der Betrachtungsabstand. Und persönliche Präferenzen. Und genau diese Werte werden in der Uraltformel gar nicht berücksichtigt. Ich meine-es macht schon einen Unterschied, ob man ein 600*400 Pixelbild im Web darstellt, oder einen Ausdruck auf 120*80cm aufbläst. Und dabei wohlmöglich nur den halben normalen Betrachtungsabstand einhält. Und genau diese persönlichen Präferenzen kann man relativ schnell mit der ersten Konstante (Zahl 14, oder eben mehr bzw. weniger) in die erste Formel mit einbauen.

Die kurze Formel am Ende (K/Brennweite in mm) wiederum dient dazu, im Feld per Kopf ohne Taschenrechner schnell eine geeignete Belichtungszeit zu finden. Dazu sollte man aber vorher eine Konstante die für die eigenen Bedingungen gültig ist gefunden haben. Und das funzt dann genau so gut.

Gruß,
Daniel

DanielS · 24. Januar 2014

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Freak2014
 Danke für den Versuch der Erläuterung aber irgendwie seid ihr für mich entweder zu lange in der Materie oder seid Mathematiker bzw Physiker. Mir fällt es auf jedenfall so schwer zu folgen.

Aber denke bei ein paar Treffs mit "gleichgesinnten" wird
sich das irgendwann mal einspielen.

Das wichtigste weiß ich ja nun:
- 15 bis 25 sec. Belichten (Berechnung später mal)
- Blende 4-5.6 und ISO ausprobieren
- am besten bei wenig Mondlicht
- Skywatcher EQ-3 wenn nur Kamera oder EQ-5 wenn auch größere Teleskope

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

Hallo Chris,

ich bin zwar kein Physiker oder Mathematiker, aber versuche trotzdem die von mir genannte Formel Schritt für Schritt mit dir durchzurechnen.

Also genannt hatte ich diese Formel:
Max exposure time(s) = [14*N*P] / [FL*cos(d)]

Die maximale Belichtungszeit für punktförmige Sterne ohne Nachführung in Sekunden entspricht 14 multipliziert mit der Anzahl der Pixel der Drift, mutlipliziert mit dem Pixelabstand in Mikrometer, dividiert durch die Brennweite in Millimeter, multipliziert mit dem Cosinus der Deklination. Klingt erst mal erschreckend. Aber ist sehr einfach auszurechnen.

14=Konstante. Der Wert 14 in der Konstante ist wirklich sehr konservativ gewählt. Das heißt damit bekommst du absolut punktförmige Sterne. Wenn du mit leicht eiförmigen Sternen leben kannst, nimm diesen Wert mal 1,5, also 21 oder verdoppel ihn sogar auf 28.

N=Anzahl der Pixel der Drift. Man sieht bei großer Darstellung am Bildschirm, oder im Druck natürlich leichter die Sterndrift, daher wird dieser Faktor in der Formel mit berücksichtigt. Berechnung 100/Prozent. Für eine 100% Ansicht entspricht N also 100/100%=1. Für eine Verkleinerte Darstellung z.B. im Web entsprechend kleiner.
Deine Kamera hat 6000*4000 Pixel, das entspricht der Bildgröße in der 100% Ansicht. Für das Web reichen z.B. 1200*800 Pixel locker aus, das entspricht 20% der Originalgröße. N=6000Pixel/1200Pixel=5.

P=Pixelabstand (Pixelpitch) deiner Kamera in Mikrometern. Hier gilt es zu berücksichtigen, dass damit eigentlich der Abstand von Mittelpunkt zu Mittelpunkt der betreffenden Pixel auf deinem Sensor gemeint ist. Es gibt Sensoren die eine größere Fläche als tatsächlich nutzbare Pixel besitzen, daher kann die Berechnung über die Fläche in die irre führen. Meistens findet man diese Angabe aber in den Datenblättern der Hersteller. Ich benutze jetzt mal P=3,9 Mikrometer.

FL=Brennweite deines Objektives in Millimetern. Ohne Crop Berücksichtigung oder sonstiger Wurschteleien. Die Brennweite wie sie auf dem Objektiv oder vom Hersteller angegeben ist. Nehmen wir hier z.B. 17mm.

Cos(d)=Cosinus der Deklination. Je näher am Himmelsäquator dein Aufnahmeobjekt liegt, desto schneller wandern scheinbar die Sterne über deinen Chip, je weiter weg vom Himmelsäquator, desto langsamer ist die scheinbare Bewegung. Du solltest also immer vom Worst Case Scenario ausgehen, und die Stelle in deinem Bildfeld berücksichtigen, die dem Himmelsäquator am nächsten liegt. Für Deklination 0 Grad entspricht der Cos(0)=1. Für Deklination 89 Grad der Cos(89)=0.017. Diese Zahl kannst du ganz einfach mit deinem Taschenrechner ermitteln, und setzt diese dann in die Formel ein. Meisten liegt bei Weitwinkelaufnahmen eh der Äquator im Bildfeld. Also setzt man hier sehr oft 1 ein, und bracht den Term somit nicht in der Formel berücksichtigen. 17mm*1 bleibt 17. Nehmem wir hier mal eine mittlere Deklination von 45 Grad. Cos(45)=0,7071

Nehmen wir jetzt mal alle Parameter in die Formel auf:
Maximale Belichtungszeit(s) = [14*5 Pixeldrift*3,9 Mikrometer] / [17 Millimter*0,7071]. Hier gilt es die Klammerrechnung zu berücksichtigen!

Erste Klammer: 14*5*3,9=273
Zweite Klammer: 17*0,7071=12,0207

Das Ergebnis aus der ersten Klammer dividiert durch das Ergebnis aus der zweiten Klammer: 273/12,0207=22,7 Sekunden.

Die maximal mögliche Belichtungszeit entspricht mit den oben eingesetzten Werten also 22,7 Sekunden.
Wenn du jetzt stattdessen die 100% Vollbildgröße nimmst, die Deklination 0 Grad wählst [14*1*3,9]/[17*1] verringert sich das Ergebnis drastisch, und zwar auf 3,2 Sekunden.

Es geht aber noch einfacher. Wenn du jetzt eine gute Aufnahme mit punktförmigen Sterne geschafft hast, rechne einfach deine Aufnahmebrennweite in Millimetern multipliziert mit der Belichtungszeit des Bildes in Sekunden, dann erhälst du für deine Kamera und deine Bedingungen (also Bildgröße und Deklination) eine neue Konstante. Diese Konstante in eine Formel eingesetzt für meine derzeitige Kamera und meine üblichen Bedingungen lautet z.B. Tmax(s)=270/Brennweite in Millimetern. Und ist dann viel einfacher in der Berechnung. Und für die jeweilige Kamera unter den gegebenen Bedingungen dann genau so allgemeingültig wie die erste längere Formel oben.

Die Formeln dafür lauten dann wie folgt:
Zuerst die Konstante aus den Parametern des erfolgreichen Bildes bestimmen:
Konstante=Brennweite in Millimetern*Belichtungszeit in Sekunden.
Diese Konstante brauchst du auch nur ein mal bestimmen.

Und dann einfach zukünftig in diese Formel einsetzen:
Max. Belichtungszeit in Sekunden=K/Brennweite in mm.

Irgendwann bekommst du sowieso ein Gefühl dafür wie lange du belichten kannst, ohne es vorher ausrechnen zu müssen. Ich hoffe ich konnte dir etwas weiter helfen.

Gruß,
Daniel

DanielS · 22. Januar 2014

Hallo Freak 2014,

Blendenreihe: 2.8, 4, 5.6, 8.0 bedeutet also 3 ganze Blenden Unterschied. Die Belichtungszeit war bei Iso 200 und Blende 2.8=30sec. Bei Blende 4 wäre sie dann 1 Minute. Bei Blende 5.6 dann 2 Minuten, und bei Blende 8 entspricht das dann 4 Minuten. Oder 30 Sekunden bei 1600 Iso (und Blende 8). Wenn dir die Schärfe am Gebäude nicht perfekt genug ist, hast du auch noch die Möglichkeit den Abstand zum Gebäude zu erhöhen, also mehr Schärfentiefe durch Vergrößerung der Gegenstandsweite zu erzielen, falls das deine Aufnahmebedingungen erlauben.

Die Belichtungszeit die sich aus der oben genannten Formel 460/(f*cosDeklination) ergibt, erscheint mir viel zu lang. Zumal der Pixelpitch hier nicht mit in die Berechnung eingeht. Zu der maximalen Belichtungszeit für punktförmige Sterne (ohne Nachführung) und der Berechnung möchte ich daher noch mal auf diesen Thread verweisen: http://www.astrotreff.de/topic.asp?TOPIC_ID=146971.

Max exposure time(s) = [14*N*P] / [FL*cos(d)]

Gruß,
Daniel