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ASTROFOTOGRAFIE: Videoastronomie: Drei Kameras in der Praxis


Sterne und Weltraum - epaper ⋅ Ausgabe 10/2018 vom 14.09.2018

Ein anvisiertes Himmelsobjekt live und in Farbe auf einem Bildschirm darstellen – dieser Traum hat sich für Amateurastronomen in den zurückliegenden Jahren erfüllt: Eine Videokamera am Teleskop macht es möglich. Unser Praxisbericht schildert Erfahrungen mit repräsentativen Produkten aus drei Preissegmenten.


Bereits vor mehr als zwanzig Jahren gab es Webcams, mit denen es möglich war, helle Bilder von einem Teleskop aufzunehmen und an einen Bildschirm zu übertragen. In Verbindung mit lichtstarken Optiken konnten Beobachter auf diese Weise Livebilder heller Planeten betrachten. Allerdings war das Rauschen ...

Artikelbild für den Artikel "ASTROFOTOGRAFIE: Videoastronomie: Drei Kameras in der Praxis" aus der Ausgabe 10/2018 von Sterne und Weltraum. Dieses epaper sofort kaufen oder online lesen mit der Zeitschriften-Flatrate United Kiosk NEWS.

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... solcher Webcams damals noch derart groß, dass die Einzelbilder der damit gewonnenen Videoclips (englisch: frames) für weitere Auswertungen kaum nutzbar waren.

Typisch für die Live-Beobachtung von Himmelsobjekten ist der hier dargestellte Aufbau: eine Videokamera an einem kleinen Refraktor. Peter Oden beobachtete damit in seiner Sternwarte den Planetarischen Nebel Messier 27, auch Hantelnebel genannt. Auf dem Monitor lassen sich feine Details und die Farben des Nebels unmittelbar erkennen.


Peter M. Oden

Diese neue Technik hat sich bis heute bewährt und findet sich auch in den aktuellen Kameramodellen der Videoastronomie wieder: Durch das lineare Aufsummieren der eingefangenen Photonen konnte die Lichtempfindlichkeit beispielsweise bei hundert aufsummierten Einzelbildern von 0,001 Lux auf 0,00001 Lux gesteigert werden. Dies entspricht einer Belichtungszeit von insgesamt vier Sekunden – und höher braucht man mit den heutigen empfindlichen Kameras selten zu gehen. Nach vier Sekunden sieht der Betrachter dann bereits sein Zielobjekt auf dem Bildschirm.

Einfache Handhabung

Astro-Videokameras benötigen lediglich drei Anschlüsse: Plus und Minus für die Betriebsspannung sowie einen Anschluss für das eigentliche Videosignal. Zum Betrachten der Bilder genügt somit ein herkömmlicher Monitor oder ein Fernseher mit Videoeingang. Auch die übrigen instrumentellen Voraussetzungen für die Videoastronomie sind leicht zu überblicken: Ein kleines Teleskop und eine ausreichend robuste Montierung genügen – schon ist der Beobachter startbereit (siehe Kasten S. 70).

Den heutigen Stand der Technik repräsentieren Kameras mit theoretischen Integrationszeiten bis in den Minutenbereich. Diese Spitzenmodelle sind im Preissegment oberhalb von 1000 Euro angesiedelt, was nachvollziehbar ist, wenn man die hier eingesetzte Technik näher betrachtet: hochempfindliche Farbsensoren von Sony mit einer aktiven Kühlung mit Peltier-Elementen zur Rauschreduzierung. Die besten CCD-Chips verfügen über eine sehr rauscharme Elektronik mit Fernsteuermöglichkeit und eine thermoelektrische Kühlung.

Seit Kurzem sind auch Hybridkameras auf dem Markt. Sie sind einerseits herkömmliche Astrokameras, benötigen zum Betrieb also einen PC. Andererseits können diese lichtempfindlichen Kameras neben ihren reinen Astrofotografie-Funktionen mittels spezieller Software jedoch auch viele einzelne kurzbelichtete Bilder nacheinander aufnehmen und diese live zu einem Summenbild überlagern. Am Monitor kann der Beobachter dann verfolgen, wie sich aus dem Rauschen allmählich ein klares Bild des Zielobjekts herausschält.

Für den vorliegenden Beitrag habe ich drei repräsentative Vertreter von Astro-Videokameras aus unterschiedlichen Preiskategorien ausgewählt: Eine Kamera, die in wechselnden Ausprägungen für rund 100 bis 400 Euro erhältlich ist; dann ein Produkt aus dem bereits erwähnten Hybridbereich im Preissegment um 1000 Euro und schließlich den sowohl preislich als auch technisch aktuellen Spitzenreiter der reinen Videoastronomie für knapp 2000 Euro. Diese Produkte treten wohlgemerkt nicht gegeneinander an, sondern sind Vertreter ihrer jeweiligen Leistungsklasse und verdeutlichen beispielhaft deren Möglichkeiten.

Unter dem Sternenhimmel

Alle drei Geräte habe ich bewusst mit einer recht einfachen astronomischen Ausrüstung kombiniert, um zu belegen, dass es bei der Videoastronomie nicht auf eine anspruchsvolle Ausrüstung ankommt. Große Teleskope sind nicht unbedingt erforderlich, um eine ausreichende Bildhelligkeit zu erzielen: Beispielsweise erzeugt ein Dobson-Teleskop mit großem Spiegeldurchmesser und mit einem Öffnungsverhältnis vonf /4 in der Bildebene die gleiche Helligkeit pro Flächeneinheit wie ein Refraktor mit einer viel kleineren Objektivlinse bei gleichem Öffnungsverhältnis. Natürlich bildet das Dobson-Teleskop das anvisierte Objekt dank seiner größeren Brennweite auf einer viel größeren Fläche ab, und zudem ist seine Öffnung größer. Somit ist auch die Gesamtmenge des von dieser Optik gesammelten Lichts größer als beim kleineren Refraktor – die auf die Flächeneinheit des Kamerasensors bezogene Bildhelligkeit ist jedoch gleichgroß.

Da die besprochenen Kameras mit relativ kleinen Chips arbeiten, ist es vorteilhaft, sie mit kompakten Teleskopen kurzer Brennweite zu kombinieren, denn damit lässt sich ein relativ großer Himmelsausschnitt auf dem Sensor abbilden. Steht hingegen nur ein Teleskop mit langer Brennweite zur Verfügung, dann lässt sich diese mit Hilfe eines Fokalreduktors (englisch: Reducer) verkürzen, wodurch sich nicht nur das am Himmel überschaubare Bildfeld, sondern auch die pro Flächeneinheit einfallende Lichtmenge vergrößert. Auf diese Weise wird die nötige Belichtungszeit spürbar reduziert.

Beim hier beschriebenen Vergleich wurden die Kameras an einem Teleskop vom Typ Sky-Watcher ED 120Pro betrieben. Das Objektiv dieses Teleskops hat einen Durchmesser von 120 Millimetern und eine Brennweite von 900 Millimetern. Kameraseitig versuchte ich, mit möglichst ähnlichen Einstellungen zu arbeiten, was aber nicht immer durchgängig möglich war. So verfügt etwa die Verstärkungsregelung, je nach Gerät, über unterschiedlich viele Abstufungen; auch die Schwarzwertregelung greift individuell in das Bild ein.

Alle Testaufnahmen wurden rund 2,5 Sekunden belichtet. Bei der Atik Infinity wurde dieser Wert exakt eingestellt, die beiden Videokameras wurden auf 64-fache Integration eingestellt, was bei 25 Einzelbelichtungen pro Sekunde (PAL) 2,56 Sekunden entspricht. Die Außentemperatur lag bei nur wenigen Grad Celsius, so dass alle Chips weniger Rauschen erzeugten als es in warmen Sommernächten der Fall gewesen wäre. Hier wäre dann der aktiv gekühlte Chip der MallinCam XTerminator gegenüber den beiden anderen ungekühlten Kameras deutlich im Vorteil.

Alle drei Kameras habe ich an zwei prominenten Himmelsobjekten erprobt, die schon in kleinen Teleskopen eindrucksvoll sichtbar sind: der doppelte Sternhaufenh und Chi im Sternbild Perseus und der leuchtende Gasnebel Messier 42 im Orion. Bei den Sternhaufen kam es mir darauf an, die Einzelsterne noch getrennt darzustellen, während es beim Orionnebel um eine möglichst kontrastreiche Abbildung der feinen Gasfilamente ging. Die Videoaufnahmen führte ich in meinem Garten unter dem lichtverschmutzten Bonner Stadthimmel durch – also unter Bedingungen, wie sie zu Hause oder bei den meisten öffentlichen Beobachtungsabenden zu erwarten sind, die eben dort stattfinden, wo viele Menschen leben.

Unteres Preissegment: Revolution Imager R2

Vor einigen Jahren kamen Überwachungskameras aus China auf den Markt, die mit hoher Empfindlichkeit, Farbe und gleichzeitig sehr niedrigem Preis punkten konnten. Allen voran ist hier die Kamera LN-300 zu nennen, die in China über das Onlinekaufhaus AliExpress für rund 100 Euro einschließlich Einfuhrsteuern bezogen werden konnte. Eine Google-Suche mit dem Begriff LN 300 video camera liefert noch heute rund 4,5 Millionen Ergebnisse.

Verschiedene Lieferanten, vorzugsweise in den USA, importierten daraufhin diese Kamera in großen Stückzahlen und boten sie mit erweiterter und speziell für den astronomischen Einsatz angepasster Firmware sowie mit dem erforderlichen Zubehör unter anderem Namen an. Hierzu zählen etwa die MallinCam Micro, der Revolution Imager oder die DSO-1 von Astro Video Systems. Sowohl die für astronomische Nutzung erweiterte Firmware als auch das bereits mitgelieferte nötige Zubehör verleihen diesen Varianten der originalen LN-300 – die selbst heute kaum noch erhältlich ist – einen sinnvollen Daseinszweck.

Als Repräsentanten des unteren Preisegments wählte ich das Kamerasystem Revolution Imager R2 aus, die weiterentwickelte Variante des Revolution Imager. Dieses Produkt als System zu bezeichnen ist gerechtfertigt, weil der Lieferumfang bereits alles enthält, was nötig ist, um sofort loszulegen: Neben der eigentlichen Kamera gibt es einen Akku, ein Netzteil mit Ladegerät, eine Fernbedienung, einen Sieben-Zoll-Farbmonitor, einen Fokalreduktor und sämtliche benötigten Verbindungskabel. Das System ist in den USA für 299 US-Dollar erhältlich; hinzu kommen die üblichen Einfuhrgebühren und Porto. Im deutschen Astrofachhandel kann es für rund 400 Euro bezogen werden.

Die Belichtungszeiten des Revolution Imager R2 reichen von einer zehntausendstel Sekunde bis zu einer 512-fachen Integration, was einer Gesamtbelichtungszeit von rund 17 Sekunden entspricht. Die Auflösung von 768  576 Bildpunkten ist typisch für ein Fernsehsignal. Als Kamerasensor kommt hier ein CCD-Chip vom Typ Sony ICX811 zum Einsatz.

Den doppelten Sternhaufenh und Chi Persei stellt der Revolution Imager R2 deutlich aufgelöst dar, so dass die zahlreichen Einzelsterne gut erkennbar sind (siehe Bild unten). Der Himmelshintergrund erscheint bereits aufgehellt – jedoch ohne dass dies allzu sehr stört. Den Orionnebel stellt der Revolution Imager R2 ebenfalls bereits mit vielen Details gut dar. Man erkennt viele Strukturen des Nebels, teilweise unterschiedliche Farben und zahlreiche Sterne, einschließlich des Sternentrapezes in der Zentralregion. Zusätzlich zur Langzeitbelichtung einzelner Aufnahmen kann der Revolution Imager R2 bis zu fünf solcher fertigen Aufnahmen zyklisch wechselnd kameraintern überlagern. Dadurch ergäbe sich nach 5  2,5 Sekunden ein noch deutlich rauschärmeres Bild – ohne dass der Eindruck, das Objekt live zu sehen, dadurch verloren ginge.

Der Revolution Imager R2 lässt sich über einen 1,25-Zoll-Adapter mit einem Teleskop verbinden. Die Kamera ist leicht zu bedienen und eignet sich gut für Live-Beobachtungen bei öffentlichen Veranstaltungen.


Peter M. Oden

Die Videoaufnahmen mit dem Revolution Imager R2 geben den in einzelne Sterne aufgelösten doppelten Haufenh und Chi Persei ebenso überzeugend wieder wie den Orionnebel Messier 42 mit seinen Gasfilamenten.


Peter M. Oden

Die Atik Infinity besitzt mit rund 1,4 Millionen Pixeln den größten Bildsensor der hier betrachteten Kameras.


Peter M. Oden

Den Doppelsternhaufenh und Chi stellt die Atik Infinity mit feinen Sternen dar. Allerdings rauscht der Hintergrund in diesem kurz belichteten Einzelbild noch recht stark. Beim Orionnebel sind wegen seiner geringeren Flächenhelligkeit nach der kurzen Belichtungszeit erst wenige Details zu erkennen. Jedoch tritt die Farbe des Nebels bereits deutlich hervor.


Peter M. Oden

Mittleres Preissegment: Atik Infinity

Aus den Kameras im Preissegment um 1000 Euro habe ich die Atik Infinity der englischen Firma Atik Cameras ausgewählt. Sie ist ein Beispiel für die eingangs erwähnten Hybridkameras und ebenso wie der Revolution Imager R2 im deutschen Astrofachhandel erhältlich. Zum Lieferumfang gehören neben der erwähnten Software ein drei Meter langes USB-Kabel sowie ein 1,25-Zoll-Adapter. Die Kamera bietet eine Auflösung von 1392  1040 Pixeln und verfügt über einen Chip vom Typ Sony ICX 825, der für seine hohe Lichtempfindlichkeit und Rauscharmut bekannt ist. Die Pixelgröße beträgt 6,45 Mikrometer, die Belichtungszeiten reichen von 1/1000 Sekunde bis zu 120 Sekunden. Der Betrieb der Atik Infinity erfordert zwingend einen PC, wobei zwei mitgelieferte Software-Pakete genutzt werden können: Mit einem Paket arbeitet die Atik Infinity wie eine herkömmliche Astrokamera für Langzeitbelichtungen, mit dem anderen nimmt sie kontinuierlich Bilder mit Belichtungszeiten im Sekundenbereich auf.

Im kontinuierlichen Betriebsmodus lässt sich auf der ersten Aufnahme noch nicht viel am Bildschirm erkennen, aber jedes weitere Bild wird mit den bisherigen Aufnahmen in Echtzeit summiert, so dass das angezeigte Gesamtbild allmählich deutlicher und schärfer wird (siehe Bilder oben). Der Clou dabei ist, dass die Software anhand zweier eigenständig gewählter Sterne im Bild auch Verschiebungen und Drehungen erkennt und diese automatisch ausgleicht. Somit ist eine schlechte Nachführung des Teleskops – etwa in Folge ungenauer Ausrichtung der Montierung auf den Himmelspol – kein Problem. Selbst mit einem Dobson-Teleskop, das dem anvisierten Himmelsobjekt um zwei Achsen von Hand nachgeführt werden muss, funktioniert die Korrektur noch, sofern die Belichtungszeiten hinreichend kurz sind, so das die Einzelbilder nicht verschmieren.

In der Praxis lässt man die Software nach der ersten Aufnahme weiterlaufen und erhält nach üblicherweise 20 bis 30 Aufnahmen ein sehr deutlich gezeichnetes Bild, dass aus den vielen Einzelaufnahmen live summiert wurde, mit vielen Details auf dem Bildschirm – dies bedeutet dann allerdings auch rund eine Minute Wartezeit.

Oberes Preissegment: MallinCam XTerminator II

Seit rund zwei Jahren ist die MallinCam XTerminator II des kanadischen Herstellers Procom Electronics am Markt verfügbar. Sie gehört zu den leistungsfähigsten echten Videokameras für die Astronomie. Der hier verbaute, speziell selektierte Sony-Chip ICX 828 stellt das verfügbare Optimum an Lichtempfindlichkeit in diesem Bereich dar. Im Extremfall vermag die Kamera ein Bild bis zu rund hundert Minuten zu integrieren, was in der Praxis jedoch nicht sinnvoll ist.

Die Steuerung erfolgt entweder direkt an der Kamera über fünf kreuzförmig angeordnete Tasten, über eine auf Wunsch erhältliche drahtlose Handsteuereinheit oder auch von einem PC aus. Die MallinCam nutzt intern einen 14-Bit-DSP-Chip und eine sehr rauscharme Elektronik. Eine Regelung unterdrückt die unerwünschte Aufhellung eines Teils des Bildes, auch Verstärkerglühen genannt. Zudem bewerkstelligt die Kamera weitgehend automatisch den Weißabgleich und die Steuerung der Hintergrundhelligkeit.

Die Kamera verfügt zur aktiven Rauschreduzierung über eine eingebaute und regelbare Peltierkühlung. Die Chipkammer ist versiegelt und mit Argongas gefüllt. Über das Steuermenu der Kamera können neben der Belichtungszeit auch noch die Verstärkung, Helligkeit, Kontrast, Gammawert, Sättigung, Bildschärfe und der Weißabgleich manuell geregelt werden. Zum Standard-Lieferumfang gehören neben der Kamera ein Netz-teil (220 Volt in der PAL-Version) und ein 1,25-Zoll-Adapter. Bei der Beobachtung des Doppelsternhaufensh und Chi und des Orionnebels spielt die MallinCam ihre Stärken nach kurzer Belichtungszeit aus (siehe Bilder unten). Hier hat der Beobachter auch ohne weitere Optimierungen mit zusätzlichem Zeitbedarf sofort ein ansehnliches Bild vor sich.

Welche Kamera soll ich wählen?

Ein Fazit aus der praktischen Erprobung zu ziehen fällt nicht so leicht, wie die dargestellten Aufnahmen zunächst vermuten lassen. Zwar habe ich die Beobachtungen mit den Kameras unter vergleichbaren Bedingungen durchgeführt, aber die Aufnahmen lassen sich durch eine weitere Anpassung einzelner kameraspezifischer Parameter noch optimieren. Jedoch möchte ich die folgenden für Anwender interessanten Punkte festhalten:
■ Für eine Investition von bis zu 400 Eurol iefern Kameras aus dem Überwachungsbereich, beispielsweise auf der Basis der LN 300 mit astrospezifischen Anpassungen wie beim Revolution Imager R2 bereits erstaunliche Himmelsaufnahmen und eignen sich deshalb für den Einsatz bei öffentlichen Beobachtungen: Statt langer Warteschlangen, in denen die einzelnen Personen für ein paar Sekunden am Okular des Teleskops ein Objekt visuell wahrnehmen können, lässt sich der mit der Videokamera aufgenommene Sternhaufen oder Nebel kontrastreich und farbig auf einem Monitor präsentieren. Auch für die individuelle Beobachtung ergibt sich ein deutlicher Gewinn an Sehgenuss.
■ Unter den hier verglichenen Kameras liefert die Atik Infinity definitiv die qualitativ besten Bilder–allerdings benötigt sie hierfür mindestens 20 bis 30 Einzelbelichtungen, die im angeschlossenen Computer übereinandergelegt und zu einem Gesamtbild summiert werden müssen (englisch: Stacking). Statt 2,5 Sekunden für eine Einzelaufnahme ergibt sich so eine Gesamtbelichtungszeit von 75 Sekunden. Doch der höhere Aufwand lohnt sich, denn auf diese Weise spielt die Kamera ihre nahezu vierfache Pixelauflösung voll aus und brilliert durch fein abgestufte Aufnahmen am Bildschirm.

Zugegeben: Videoastronomie im eigentlichen Sinn, die ja ein Quasi-Livebild impliziert, ist dies nicht mehr so ganz – aber zu erleben, wie sich das Bild langsam auf dem Schirm entwickelt und verfeinert, entfaltet seinen eigenen Reiz. Und die relativ kurzen Einzelbelichtungszeiten sowie das nachträgliche automatische Ausrichten der Einzelaufnahmen im PC machen eine Nachführkontrolle (englisch: Guiding) bei einigermaßen guter Nachführung überflüssig.

Die MallinCam XTerminator II ist mit einem besonders hochwertigen Sensor und rauscharmer Elektronik ausgestattet.


Peter M. Oden

Die Videoaufnahme mit der MallinCam Xterminator II bildet den Doppelsternhaufenh und Chi mit seiner großen Fülle ab, wobei sie dank der hohen Sensorempfindlichkeit noch Sterne bis zu 17 mag erfasst. Den Orionnebel stellt die Kamera bereits nach kurzer Belichtungszeit nahezu rauschfrei dar, mit vielen Nebelstrukturen in unterschiedlichen Farben.


Peter M. Oden

■ Der vergleichsweise hohe Preis einer Videokamera aus der Leistungsklasse der MallinCam XTerminator II liegt in ihrer aktiven Peltierkühlung begründet, die vorzugsweise in wärmeren Nächten zum Tragen kommt, aber auch in den besseren, selektierten Sensoren, einer auf Rauscharmut zielenden Elektronik und einer deutlich optimierten elektronischen Vorregelung. Ob dies den vierfachen Preis gegenüber den preiswerteren Astro-Videokameras rechtfertigt, möge jeder für sich entscheiden. Die mit der MallinCam gewonnenen Aufnahmen lassen den Qualitätsunterschied auf jeden Fall deutlich erkennen.

Welches Produkt sollten Amateurastronomen nun wählen? Für herkömmliche Anwendungen im Bereich der astronomischen Öffentlichkeitsarbeit ist keine der teureren Hybridkameras erforderlich; hier empfiehlt sich der Einsatz echter Videokameras wie dem Revolution Imager R2. Sie sind leicht zu handhaben und auch von nicht technikaffinen Personen nach kurzer Einarbeitung zu bedienen. Zudem liefern solche Kameras schnelle Ergebnisse in guter Qualität. So lässt sich auch mit größeren Besuchergruppen gut arbeiten, und schnelle Erfolgserlebnisse sind garantiert.

Geht es jedoch um Aufnahmen, die mit klassischen Astrofotografien konkurrieren können, dann empfiehlt sich ein Produkt von der Art der Atik Infinity. Und anspruchsvolle Beobachter, welche die Grenzen des heute technisch Möglichen nutzen möchten, sollten zu einer Kamera wie der Mallincam XTerminator II – aber somit auch tiefer in die Tasche – greifen.

Was bringt die Zukunft?

Speziell der US-amerikanische und der chinesische Markt der Videoastronomie expandieren momentan in einem atemberaubenden Tempo, besonders im Bereich der Hybrid-Kameras. Sie werden zunehmend lichtempfindlicher und glänzen gleichzeitig mit einer relativ hohen Bildauflösung. Die ersten reinen Videokameras mit HDMI-Signalen, also deutlich höherer Auflösung, sind ebenfalls bereits heute verfügbar und lassen noch viel erwarten.

Die Firma Atik hat als Nachfolger ihrer Infinity-Kamera kürzlich das Modell Horizon eingeführt, das über einen großen 16-Megapixel-Chip von Panasonic verfügt und ebenfalls Videoastronomie ermöglicht – wobei auch hier das Bild langsam am Bildschirm entsteht und wiederum Gesamtbelichtungszeiten von einer Minute oder mehr erfordert.

Kameras mit vergleichbaren Chips und dem gleichen Prinzip sind von anderen Herstellern bereits seit einiger Zeit verfügbar. So etwa die DS16C von Mallin-Cam, die ASI 1600 von ZWO oder auch die QHY163M/C von QHY. Auch die G3CMOS von RisingTech kann über ALiExpress in China bestellt werden. Dieser Bereich der elektronisch unterstützten Astronomie wächst also rasant.

Und auch in der Entwicklung der Software für die Videoastronomie hat sich in den zurückliegenden Monaten einiges getan. Viele Programme unterstützen nunmehr das Live-Stacking mit vielen kurzbelichteten Aufnahmen. Das Programm AstroLive, das für die Benutzung mit ASI-Kameras sogar kostenlos verfügbar ist (http://astrolive.io ), gestattet es, mit unterschiedlichen Kameras Videoastronomie mit Bearbeitungsmöglichkeiten in Echtzeit durchzuführen. Die Programme SharpCap (www.sharpcap.co.uk ) und FireCapture (www.firecapture.de ) wurden in ihren neuesten Versionen ebenfalls um die Möglichkeiten des Livestackings erweitert. Damit lässt sich praktisch jede Kamera, die von diesen Programmen unterstützt wird, für Versuche im Bereich der hybriden Videoastronomie nutzen.

Farbige Bilder für alle

Wie auch immer sich der Markt in den kommenden Jahren entwickeln wird: Festzuhalten bleibt, dass ein erster Einstieg in diese faszinierende Technik heute mit überschaubarem finanziellen und instrumentellen Aufwand möglich ist. Zwar liegt die Bildauflösung der einfacheren Videokameras mit 768 X 576 Pixeln derzeit noch auf dem Niveau eines PAL-Fernsehbilds – aber den Traum, Objekte des Nachthimmels mit kleinen Teleskopen nahezu live und in Farbe auf einem Monitor darzustellen, erfüllen schon heute vergleichsweise preiswerte Produkte.

Dieser Beitrag entstand im Auftrag der Redaktion. Der Autor steht in keiner Geschäftsbeziehung zum Hersteller oder zu Anbietern der beschriebenen Produkte. Der hier wiedergegebene Text bezieht sich auf zwei im Handel erworbene Exemplare (Revolution Imager R2, Atik Infinity) sowie auf ein vom Hersteller leihweise zur Verfügung gestelltes Modell (MallinCam XTerminator II).

PETER M. ODEN ist Diplomphysiker und 1. Vorstand der Volkssternwarte Bonn e. V. Sein Interesse an der Astronomie erwachte bereits vor mehr als 50 Jahren. Er ist Verfasser zahlreicher Veröffentlichungen zur Astronomie und im EDV-Bereich sowie Herausgeber diverser Sammelwerke zum Thema Windows und Netzsicherheit.

Literaturhinweise

Ashley, J.: Videoastronomy on the Go. Using Video Cameras with Small Telescopes. Springer Verlag, Heidelberg 2017
Burtscher, B.: Der Kosmos live im Großformat. In: Sterne und Weltraum 9/2008, S. 94 – 97
Oden, P. M.: Videoastronomie: Der Himmel live und in Farbe. In: Sterne und Weltraum 6/2017, S. 68 – 75
Wellmann, Chr. u. P.: Videokameras in der Astronomie. In: Sterne und Weltraum 6/2008, S. 92 – 101

Dieser Artikel und Weblinks im Internet:www.sterne-und-weltraum.de/artikel/ 1586176

Welche Ausrüstung benötige ich für die Videoastronomie?

Im Kern ist die für Astro-Videoaufnahmen erforderliche Ausrüstung dieselbe wie für die visuelle Beobachtung: Ein Teleskop mit Nachführung ist die Grundausstattung, so dass Sie in vielen Fällen nichts Neues anschaffen müssen. Statt eines Okulars stecken Sie die Videokamera in den Okularauszug. Hier folgen noch einige Hinweise für die praktische Umsetzung:

Teleskop: Im Interesse möglichst kurzer Belichtungszeiten ist ein lichtstarkes Gerät sinnvoll. Insofern ist beispielsweise ein Newton-Teleskop mit einem Öffnungsverhältnis vonf /4 im Vorteil gegenüber einem Maksutow-Teleskop mit einem Öffnungsverhältnis vonf /15. Wie bei der klassischen Fotografie entspricht dieser Unterschied nahezu vier Blendenstufen. Daher würde die Videokamera am Maksutow-Teleskop eine rund 16-fache Belichtungszeit benötigen, um ein gleichhelles Bild zu erzeugen.

Montierung: An den Unterbau des Teleskops und an die Nachführgenauigkeit stellt die Videoastronomie keine übermäßig hohen Anforderungen, da Nachführfehler bei den üblichen Einzelbelichtungszeiten zwischen einer Sekunde und selten mehr als fünf Sekunden pro Bild eine relativ geringe Rolle spielen. Somit ist eine Nachführkontrolle des Teleskops (englisch: Guiding) zwar möglich, aber keinesfalls nötig. Als Faustregel gilt: Eine Nachführung, die bei einer visuellen Beobachtung zufriedenstellend arbeitet, reicht auch für die Videoastronomie aus. Empfehlenswert ist eine äquatoriale Nachführung – jedoch spricht nichts gegen eine nachgeführte azimutale Montierung. Vorteilhaft ist eine GoTo-Steuerung des Teleskops, mit der sich ein gewünschtes Objekt schnell und einfach automatisch auffinden lässt.

Kamera-Adapter: Die Videokamera wird mit Hilfe eines Adapters, der den kameraseitig vorhandenen Anschluss (C-Mount) mit dem 1,25-Zoll-Anschluss des Okularauszugs verbindet, am Okularauszug des Teleskops befestigt.

Videomonitor: Zum Betrachten des von der Kamera aufgenommenen Bildes benötigt man einen kleinen Videomonitor mit Analogeingang.

Zubehör: Die Sensoren astronomischer Videokameras sind vergleichsweise klein, da sie lediglich ein Videosignal mit 768  576 Pixeln darstellen müssen. Besonders bei Teleskopen mit langer Brennweite empfiehlt sich deshalb der Einsatz von Fokalreduzierern, welche die Brennweite der Optik verkürzen. Sie verkleinern das Bild im gleichen Verhältnis, wie sie die effektive Brennweite reduzieren, und sorgen ebenfalls für kürzere Belichtungszeiten bei größerem Bildfeld.

Im Überblick: Drei Kameras für die Videoastronomie

Für den vorliegenden Beitrag haben wir drei Kameras, die sich für die Videoastronomie mit kleinen Teleskopen eignen, unter vergleichbaren Bedingungen erprobt: Die für deutlich weniger als 500 Euro erhältliche Revolution Imager R2 repräsentiert das untere Preissegment. Die Atik Infinity und die MallinCam XTerminator II, die mehr als 1000 Euro kosten, sind Vertreter des mittleren beziehungsweise oberen Preissegments. Die folgenden Tabellen geben einen Überblick über die wichtigsten technischen Eigenschaften und eine Kurzbeurteilung der drei Produkte.

Weitere Informationen

Revolution Imager R2: 2216 N Main St. Santa Ana, CA. USA ++1-888-471-9991, info@revolutionimager.com,www.revolutionimager.com , Preis: rund 300 US-Dollar zuzüglich Einfuhrzoll und Porto.

Atik Infinity: Atik Cameras Limited, Unit 8 Lodge Farm Barns, New Road, Norwich NR9 3LZ, Großbritannien, Tel.: ++44-1603 740397, contact@atik-cameras.com,www.atik-cameras.com , Preis: rund 1100 Euro zuzüglich Porto

MallinCam XTerminator II: Procom Electronics, 56-5450 Canotek Road, Ottawa, Ontario, Canada K1J-9G4, Tel.: ++1-613-749-7592, malincam@gmail.com,www.MallinCam.net , Preis: rund 1650 US-Dollar, zuzüglich Einfuhrzoll und Porto