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Meine Ausrüstung

Digitalkameras

Digitalkameras - Allgemeine Überlegungen

Mein Ideal für die nächtliche Arbeit am Fernrohr ist: Möglichst wenig Gerätschaften und Kabel sowie einfache Handhabung! Handelsübliche Fotokameras lassen sich im Gegensatz zu  speziellen astronomischen CCD- und Videokameras ohne Laptop und Netzstrom verwenden!

Für Digitalkameras mit ihrem mehr oder weniger  rauschempfindlichem Sensor gilt:

Gegen das sogenannte thermische Rauschen hilft (außer einer Chip-Kühlung) ein Mitteln vieler Bilder, wobei das Signal-Rausch-Verhältnis proportional zur Quadratwurzel aus der Aufnahmenzahl steigt. Bei 100 Aufnahmen verbessert sich das Ergebnis also um das zehnfache. Andere Arten des Rauschens sind das Verstärkerglühen, dem man am besten durch eine Verkürzung der Belichtungszeit beikommen kann, und die Hotpixel. Alle Formen des Rauschens können auch noch bei der Bildbearbeitung reduziert werden.

Digitalkameras sind auch im normalen Leben weit verbreitet, sodass man bereits mit ihrem Umgang vertraut ist. Außerdem gibt es jede Menge Software für die eigene Bildbearbeitung. Es gibt sie auf sehr unterschiedlichem technischen Niveau, vom Smartphone mit Vollautomatik bis zur Vollformat-DSLR mit anspruchsvollen Individualeinstellungen. Wenn man sich für die Astrofotografie interessiert, hat man meist bereits Erfahrungen im Umgang mit einer Kamera, die manuelle Einstellungen zulässt, und die sich daher  für die Astrofotografie bereits eignet. Ich selber habe noch mit Papierbildern aus einer Praktika-Spiegelreflex angefangen. Richtig schön wurde die Astrofotografie jedoch erst mit Einführung der digitalen Kompaktkamera und den Möglickeiten einer elektromischen Bildbearbeitung. Mit meiner ersten Digitalkamera habe ich  nicht nur Mond- und Planetenaufnahmen gemacht, sondern sogar "leichte" Deepskyaufnahmen, auf denen man tatsächlich etwas erkennen konnte. Irgendwann hat mich dann der Weg wieder zur Spiegelreflex gebracht, und zwar zur DSLR. Zur Systemkamera bin ich gekommen, da sie sich von der Grösse her besser für den Einsatz im Strahlengang meiner Teleskope eignete. Es sieht im übrigen ganz so aus, als ob die Systemkameras  auf breiter Front die DSLRs ablösen werden. Sie sind bei gleichem technischen Niveau nicht nur handlicher, sondern auch etwas billiger. Neue Kameramodelle kommen  inzwischen Schlag auf Schlag auf den Markt. Da ist man gut beraten, ein bewährtes Vorgängermodell zu "Outlet-Konditionen" zu erwerben.

Generell sollte man beim Kauf einer astro-tauglichen Digitalkamera aber nicht nur auf Gewicht, leichte Bedienbarkeit und die passenden manuellen Einstellmöglichkeiten achten. Es gibt einige für die Astrofotografie wichtige "Features", wie Pixel- und Chipgröße, Rauschverhalten, Timer/Fernauslöser, Stromversorgung, Speichergeschwindigkeit,  Objektivwechselmöglichkeit, schwenkbares Display, ggfs. Videofunktion,  um nur einige zu nennen. Eingebaute "Szenenprogramme" braucht man hingegen nicht.  Der Markt bietet inzwischen eine kaum überschaubare Modellpalette, über die man sich am leichtesten nach vorangegangenem "Hospitieren" bei einem erfahrerenen Sternenfotografen im Internet schlau macht, denn ein Verkäufer ist häufig überfordert, wird er nach Einzelheiten gefragt, die astrofotografisch relevant sind.

Abschließend noch die Bemerkung, dass mit DSLR und Systemkamera über die Videofunktion auch gute Planeten- und Mondaufnahmen möglich sind. Ihr  Haupteinsatzgebiet ist jedoch eher die Deepsky- und die hier nicht weiter behandelte Nachtlandschaftsfotografie.

Die digitale Spiegelreflexkamera (DSLR)

Obwohl es mittlerweile auch von Nikon und Sony besonders geeignete  Kameras für die Sternenfotografie gibt, ist Canon auf dem Gebiet immer noch Marktführer. Der Anfang wurde mit der 20Da gemacht (ausgelaufen), deren Nachfolger die 60Da (ausgelaufen) wurde. Beide sind nur eingeschränkt alltagstauglich, dafür vor allem aber  rotempfindlicher, was bei Gasnebeln (Orion!) nützlich, bei anderen Deepskyobjekten jedoch entbehrlich ist. Doch bereits mit den "normalen" EOS-Kameras, die man durch IR-Filterausbau selbst noch  rotempfindlicher als die 20Da und die 60Da machen kann, lässt sich eine Menge anfangen. Gängige Modelle für einen  Umbau sind z. Z. die 2000D und die 200D (beide 24Megapixel). Dann sind die Kameras aber für die Alltagsfotografie  auch wieder schlechter zu gebrauchen.

Nachdem bereits vor Jahren mit der EOS 350D (ausgelaufen) von Canon eine erstaunlich deepsky-taugliche DSLR auf den Markt gekommen war, die preislich und leistungsmäßig praktisch alles Bisherige in diesem Segment geschlagen hat, ist jetzt die 2000D die "Einstiegsdroge".

Ich hatte seit 2010 sowohl mit einer 1000D wie auch mit einer astronomisch modifizierten Version (1000Da) als Nachfolge für meine Kompaktkameras  gearbeitet und war echt begeistert. Die EOS 1000D mit ihrem 10,5 Megapixel CMOS-Sensor (Halbformat APS-C) hatte bereits Life-View, einen Anschluss für einen Fernauslöser   und war  vergleichsweise  rauscharm. Sie war eine abgespeckte Version der EOS 450D und auch bei Dunkelheit leicht zu bedienen. Der CMOS-Sensor (Format 22,2 x 14,8 mm, das ist Halbformat APS-C) hat 10,5 Megapixel mit 5,7 µm Kantenlänge. Er ist selbst bei maximaler Empfindlichkeit (ISO 1600) sehr rauscharm. Die serienmäßigen Belichtungszeiten enden zwar bei 30 Sekunden, reichen aber für gestackte Deepsky-Aufnahmen völlig  aus. Mehr geht nur unter Zuhilfenahme eines Fernauslösers, auf den ich aus Komfortgründen nur empfehlen kann. Mit einem Fernauslöser können zudem Intervalldauer und Aufnahmenzahl vorgewählt werden. Wer mit den Einstellmöglichkeiten seiner EOS nicht zufrieden ist, mag die kostenlose Firmware-Eweiterung "Magic Lantern" ausprobieren. Die Weiterentwicklungen dieser Kameraklasse sind entsprechend dem technischen Fortschritt eher noch besser deepskytauglich. Da sie mir für die Verwendung am 11" Hyperstar einfach zu schwer und groß erschienen, habe ich mir 2014 dann lieber eine Systemkamera, die EOSM, gekauft. Das war die erste Systemkamera von Canon überhaupt.

Bild
DSLR Canon EOS 1000Da und Systemkamera EOS M
Die digitale Systemkamera

Digitale Systemkameras sind eigentlich Spiegelreflexkameras ohne Spiegel, aber mit vergleichbarer Technik und der Möglichkeit, Wechselobjektive zu verwenden.

Damit sind sie so leicht wie Digicams, bieten dabei mehr Leistung und eine größere Anwendungsbreite. Im Gegensatz zu anderen großen Herstellern hat Canon erst spät seine Produktpalette um eine Systemkameraserie, nämlich die EOS M, erweitert. Man ist daher gegenüber den Mitbewerbern etwas "hinterher". Ich habe trotzdem den Namensgeber dieser Modellreihe sowohl unmodifiziert als auch mit ausgebauten IR-Filter als Ersatz für die Spiegelreflex gekauft. Im Vergleich zur 1000D (450g, 126x98x62 mm) ist sie wesentlich kompakter (308g, 108x66x32 mm). Gewicht spielt beim fotografischen Fernrohrzubehör immer eine wichtige Rolle. Da ich für meinen 11"-Celestron einen Hyperstaransatz (Obstruktion: 109mm) habe, kommen mir kleineren Abmessungen außerdem sehr entgegen, denn die Kamera befindet sich bei dieser Verwendung ja im Strahlengang. Und weniger Silhouettierung bedeutet höhere Bildqualität. Allerdings gibt es außer einem etwas kurzlebigem Akku noch einige andere "Unbequemlichkeiten" .

Technisch stand für die EOS M das Modell 650D Pate. Der rauscharme CMOS-Chip im APS-C-Format bringt 18 Megapixel mit einer Kantenlänge von 4,3 µm mit und erlaubt so eine höhere Auflösung als bei der 1000D. Im Gegensatz zur 1000D gibt es eine Videofunktion, und das Display ist mit  3 Zoll größer. Es hat  die Eigenschaften eines Touchscreens. Die Skala der  Belichtungszeiten ist  dieselbe, die ISO-Werte übertreffen mit 25600 die der 1000D deutlich und bringen in der Praxis auch entsprechenden Gewinn.  Allerdings gibt es keinen Anschluss für einen Timer, mit dem man Belichtungsintervalle und Belichtungszeiten vorprogrammieren könnte, und keine Möglichkeit, die Scharfstellung im Life-View-Modus über einen Laptop vorzunehmen! Letzteres erfordert beim Einsatz am Hyperstar ausgesprochen lange Arme, weil man direkt auf den Kameramonitor angewiesen ist. Da es kein schwenkbares Display gibt, braucht man dabei ein entsprechendes (allerdings billiges) Anbauteil aus dem Zubehörhandel. Damit geht es dann auch ohne Laptop. Zu überlegen ist auch der Einsatz einer WiFi-SD-Karte, die kurz belichtete Fotos zur Scharfstellung  per WLAN auf einen Laptop überträgt. Eine Timer-Funktion ist mit "Magic Lantern" (s.o.) implantierbar, wenn man mit der internen Einstellmöglichkeit einer Serie von max. 10 Aufnahmen bzw. 30 Sekunden Einzelbelichtungszeit unzufrieden ist. Beide Verfahren sind aus meiner Sicht aber keine Ideallösungen.
Inzwischen wird die EOSM nicht mehr hergestellt. Die Nachfolger sind je nach Zielgruppe (Anfänger bis Profis) schwerer, haben ein größeres und schwenkbares Display und im APS-C-Format inzwischen 24 - 32 Megapixel. Die Bedienung ist deutlich anspruchsvoller. Da bei ihnen  das Betriebssystem der Powershot-Kompaktkameras verbaut ist, funktioniert Magic-Lantern leider nicht. Ansonsten ist die technische Ausstattung etwa gleich. Mittlerweile  gibt es  von Canon sogar eine Vollformatkamera (von anderen auch).
Mir haben es jedoch nach wie vor die kleinen EOSMs angetan. Ausser einer astromodifizierten EOSM verwende ich jetzt auch noch eine ebensolche der Baureihe M100, die allerdings recht spartanisch ausgestattet, aber gut und preiswert ist, sowie eine "normale" EOSM100 und eine "normale"  M6. Einen Nachteil haben diese Kameras jedoch: Ihre Bedienung ist nicht einheitlich und verursacht bei mir namentlich nachts doch immer wieder  Fehlgriffe und Ratlosigkeit.
Bild
Größenvergleich EOS M  :  EOS M100 und EOS M6
Die digitale Videokamera
Rechtzeitig zur Marsopposition 2012 hatte ich mir eine monochrome DMK21AU618.AS sowie eine DFK21-Farbkamera der Firma TheImagingSource (Bremen) zugelegt. Diese objektivlosen Kameras mit einem ungekühlten 640x480 Chip und einer Pixelgrösse von  5.6x5.6µm sind die für die Planeten- und Mondfotografie  ausgelegten Varianten einer ganzen Industriekamerafamilie und kosten etwa soviel wie eine mittlere EOS. Sie liefern unkomprimierte AVI-Dateinen mit 8 Bit  Bildtiefe. Inzwischen habe ich sie durch die von Celestron daraus weiterentwickelte Mond- und Planetenkamera namens "Skyris" mit demselben Chip, aber mit 12 Bit Bildtiefe und noch etwas höherer Bildübertragungsrate (USB3-Schnittstelle) ersetzt, da ich einen neuen Laptop mit einer USB3-Schnittstelle gekauft hatte. Leider kam meine für Mondübersichten zurückbehaltene DMK51-SW-Kamera (1600x1200 Pixel) damit nicht klar, sodass ich sie verkaufen musste.
Inzwischen produziert TheImagingSource wieder selbst Astro-Videokameras, und zwar in zahlreichen Varianten, vor allem was die Chipgröße betrifft. Es gibt aber weltweit mittlerweile viele Anbieter vergleichbarer Produkte.
Beachten muss man, dass das Auslesen kleiner Chips schneller geht als das großer. SW-Chips ermöglichen zudem im Vergleich zu Chips mit Bayer-Farbmatrix schärfere Bilder und kürzere Belichtungszeiten. Alle Modelle liefern gegenüber den noch bis vor kurzem als revolutionär geltenden Webcams bei deutlich höherer  Empfindlichkeit (auch im Infraroten) nochmals bessere Bilder, und das mit einer Übertragungsrate  bis über 60 Bilder/sec. Die Kameras  sind federleicht und lassen sich mit den Programmen IC-Capture AS bzw. iCap steuern. Die von der Firma Baader für die Skyis mitgelieferten Bedienungsanleitungen und die unkomplizierte Handhabung machen sie trotz des notwendigen Laptops angenehm benutzerfreundlich. Ich verwende die SW-Kameras mit einem IR-Passfilter für Planeten- und Mondaufnahmen. In Verbindung mit den kurzen Belichtungszeiten kann man auf diese Weise das Seeing austricksen, wie es sonst nur mittels adaptiver Optik oder durch Weltraumteleskope möglich ist, und sogar bei Tageslicht fotografieren! Um die Farbe ins Foto zu bekommen, kombiniere ich die gestackten Luminanzbilder mit den ebenfalls gestackten RGB-Bildern einer Digitalkamera oder einer Farb-Videokamera + IR-Sperrfilter.
Bild
Planeten- und Mondkamera SKYRIS 618 mit zusätzlicher Barlowlinse
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