Autoguiding mit GPUSB-Interface 
und Starbook:

 Testbericht von Silvia Kowollik

letzte Änderung:
14.11.2010

 

Ohne perfekte Einnordung/Polhöhenausrichtung der Montierung kann man nur relativ kurz mit der Sphinx belichten. Mehr als 30 Sekunden Belichtungszeit durch den 8" Newton ergaben bei mir immer Striche oder zumindest eiförmige Sterne. Bei der Fotografie von Planeten ist das kein Problem, da sind die Belichtungszeiten viel kürzer. Aber Deepsky Objekte konnte ich so nicht mit meiner EOS 400D fotografieren.

Prinzipiell gibt es 3 Möglichkeiten zum Anschließen einer Kamera für´s Autoguiden:

- mit einer Guidingcam durch das Hauptrohr für eine Huckepack-Aufnahme nachführen
- mit einer Guidingcam durch ein Leitrohr für Aufnahmen im Hauptrohr nachführen
- mit einem Off-Axis-Guider durch das Hauptrohr einen Leitstern am Rand zur Nachführung
  nutzen, während man mit der Kamera durch das Hauptrohr fotografiert. 

Durch den kurzen Fokusweg beim 8" Newton fällt Möglichkeit 3 - der Einsatz eines Off-Axis-Guiders  - ohne weiteres Zubehör weg. Dann komme ich mit der EOS 400D nicht mehr in den Fokus. Also beschränke ich mich momentan auf "huckepack" oder parallelbefestigung  meiner Aufnahmeoptik (200 mm Teleobjektiv, 500 mm Teleobjektiv).

Wie kommen die Autoguiding-Signale ins Starbook?

Das Starbook besitzt eine RJ12-Buchse (= Westernsteckerbuchse, bekannt aus der Telefontechnik) mit der Aufschrift "Autoguider". An diese Buchse kann man entweder eine ST4-kompatible "Standalone Guidingcam" (ALccd5, Starlight Lodestar, Atik16ic, ...) anschließen, oder ein externes GPUSB-Interface, welches die Signale vom Nachführrechner per Optokoppler auf den RJ 12 Stecker überträgt. Bei der letzteren Lösung benötigt man noch eine Kamera, deren Signal mit einem Freeware Programm (PHD, Guidemaster, Nebulosity, Astroart, MaximDL, K3CCD-Tools, ...) verarbeitet wird und die Motoren mit zusätzlichen Schritten zum Autoguiding ansteuert.

Da ich bereits eine auf Langzeitbelichtung umgebaute Webcam (SC-II), ein Videomodul und die DMK 21AF04.AS besitze, wollte ich nicht noch eine weitere kleine Kamera kaufen. Ich entschied mich also für die Lösung mit dem GPUSB-Interface und nutze die vorhandenen Kameras. Diese Lösung ist deutlich günstiger im Anschaffungspreis. Je nach Dollarkurs kostet das Interface ca. 90 bis 100 Euro.

Mein "Nachführrechner" ist der Laptop, den ich auch für meine Planetenaufnahmen nutze. Er hat XP-Professional als Betriebssystem, damit Guidemaster und das Interface problemlos zusammenspielen, habe ich vorsorglich die neueste ASCOM-Plattform 5.5 sowie Microsoft.NET Framework 3.5  installiert und die Plugins für die DMK und das Starbook in Guidemaster eingespielt. 

 

 

   

Autoguiding-Anschluß am Starbook

 

GPUSB-Interface 

Funktionstest GPUSB-Interface:

Nachdem ich das Interface per Post erhalten hatte, testete ich als erstes die Funktion ohne Starbook. Dazu installierte ich das Programm "GPUSBCheck" und verband das Interface über das USB-Kabel mit dem Laptop. Nachdem ich die Farbe der LED vom Interface um- und 
ein- sowie ausschalten konnte, war ich sicher, daß die Kommunikation Laptop <-----> Interface funktioniert.

   

   

Bedienfeld des GPUSBCheck  

   

Erster Guiding-Test auf dem Balkon:

Am 1.7.2010 war es abends klar, also startete ich die Nachführung meiner Sphinx, führte ein 4-Sterne Alignment durch und öffnete Giotto. Damit stellte ich meine Webcam im Fokus des 8" Newton an Arktur scharf. Anschließend schloß och Giotto und startete ich Guidemaster, verband das Interface mit meinem Laptop und gab die Brennweite meines Teleskops ein. Als Montierung gab ich die Sphinx an und stöpselte anschließend das RJ12 Kabel ins Interface. Ohne Guiding driftete Arktur langsam aus dem Gesichtsfeld.

Bei den Einstellungen in Guidemaster habe ich die "Standard-Einstellungen" aus dem Tutorial von Herbert Kohlmann verwendet. Nach dem Fokussieren und Kalibrieren startete ich das Autoguiding und Arktur blieb wunderbar auf dem Fadenkreuz. 

 

Einstellung A:
Die Webcam lieferte 25 Bilder pro Sekunde, durch Mitteln von 
mehreren Bildern wurde das Seeing etwas ausgeglichen und die Guidingimpulse ergaben eine geringere Abweichung von der 
Sollposition. 

 

Diagramm C:
Die obere Linie zeigt die Abweichung in RA, die untere in DE.

 

Diagramm D:
Durch die Abweichung in DE ergab sich eine etwas länglich verzogene Punktwolke. Optimal wäre es, wenn alle Punkte im inneren grünen 
Kreis liegen würden...

 

An diesem Abend hatte ich fürchterliches Seeing, Guidemaster zeigte mir 5,6" FWHM an. Die Nachführung in RA funktionierte absolut problemlos, 
aber in DE gab es leichte Abweichungen. 

Trotz der Abweichung in DE versuchte ich mein erstes Foto huckepack mit der EOS 400D und einem 500 mm Teleobjektiv. Nach 5 Minuten Belichtungszeit hatte ich immer noch runde Sterne. Das Autoguiding funktionierte perfekt! 

Allerdings ist der Himmel über Ludwigsburg alles andere als gut geeignet für Deepsky-Fotografie. Zudem habe ich vom Balkon aus ein sehr eingeschränktes Beobachtungsfenster. Aber mit diesem Setup kann ich jetzt unter dunklem Himmel die Fähigkeiten meiner Sphinx hoffentlich 
ausreizen...

 

EOS 400D mit 500 mm Spiegeltele Huckepack auf dem 8" Newton. Als Guidingcam verwendete ich das Lechnersche Videomodul im OAZ vom 8"er.

Um die Kamera schnell wechseln zu können, habe ich eine 40 cm lange Aluschine auf den hölzernen Rohrschellen des Tubus fest verschraubt und auf Höhe des Montierungskopfes eine Vixen Klemme für 2" Prismenschinen aufgeschraubt.

An das Stativgewinde meiner EOS schraube ich bei Bedarf eine 15 cm lange 2" Prismenschine, die in der Klemme so weit verschoben wird, daß die Kamera mit jedem Objektiv ausbalanciert werden kann...  

An Venus habe ich das 500er Tele scharfgestellt, dann mit dem Teleskop einfach tief in die Milchstraße durch die Lichtverschmutzungsglocke von Stuttgart gehalten, einen x-beliebigen, hellen Stern zum Nachführen genommen und 4x 5 Minuten belichtet. Die Bilder gemittelt und freue mich über die runden Sterne...

First Light am 8./9.Juli 2010 mit 500 mm Teleobjektiv, 4x 5 Minuten bei 400 ASA belichtet. 
Kein Dark, kein Flat, nur gemittelt...

Nicht immer möchte ich mit dem schweren 8" Newton arbeiten. Für kürzere Brennweiten habe ich eine andere Lösung:

  Bei TS fand ich diese Parallelbefestigung für Foto und Leitrohr. Mit der Prismenklemme kann man ein kleines Fernrohr sauber befestigen, die EOS 400D wird mit der Fotoschraube links befestigt.
     
  Als Leitrohr für mein 200 mm Teleobjektiv und kürzeren Brennweiten für Übersichtsaufnahmen dient mir dieses alte 200 mm Fotoobjektiv. In selbstgedrehten Rohrschellen auf einer kurzen Aluplatte über einer Prismenschine sitzt es bombenfest und kann über 3 Schrauben justiert werden wie ein Sucher. Am M42 Gewinde des Teleobjektives sitzt eine flachbauende Okularklemme, mit der jede Nachführkamera mit 1 1/4" Adapter angeschlossen werden kann. In dem rechteckigen Alugehäuse ist mein Videomodul verbaut. Damit kann ich Sterne bis 7 mag zum Nachführen nutzen.
     
 Bild wird nachgeliefert, dazu brauche ich einne 2. Kamera...   So schaut die Montierung aus, wenn mit kurzen Brennweiten gearbeitet wird. Je nach Gewicht des Objektives an der EOS 400D kann sogar auf das kleine Gegengewicht verzichtet werden. Vom Gewicht her ist das flugtauglich!

Am 18.7.2010 wurde das Schneckenspiel der DE-Achse neu eingestellt und nun funktioniert das Guiding noch besser.

 
 

M57, Ausschnitt in Originalgröße, First Light am 19.7.2010 mit 200 mm Teleobjektiv bei Blende 8 und 800 ASA, 7x4 Minuten, Darkabzug, leider ist das billige 80-200 Teleobjektiv nicht besonders lichtstark und ich hatte nicht richtig scharf gestellt.


Der nächste Versuch, diesmal mit 500 mm Teleobjektiv parallel zu einem kleinen Leitrohr am 31.7.2010:

 

M57 am 31.07.2010 mit 500 mm Spiegelteleobjektiv, 8x10 Minuten bei 800 ASA, Darkabzug, keine weitere Bearbeitung. 
Als Nachführoptik verwendete ich das 200 mm Teleobjektiv, das Videomodul SK 1004 X diente mir als Guidingcam. 
Bei 10 Minuten rauscht die Kamera gewaltig, hier sieht man Artefakte, weil ich nur jpg´s aufgenommen habe. Ausschnitt 
in Originalgröße, die Grenzgröße liegt bei 14 mag oder tiefer...


Bei genauerer Betrachtung des Summenbildes zeigt sich, daß die Montierung trotz Guiding eine sehr langsame Drift (7 Pixel vertikal, 3 Pixel 
horizontal) in den 80 Minuten der Belichtung produzierte. Dadurch werden beim Mitteln die kleinen Regionen auf dem Chip, die farbiges Rauschen aufweißen, zu länglichen, schrägen farbige Flächen verstärkt, anstelle weggemittelt. Abhilfe schafft da nur "Dithern", also der manuelle oder automatische Versatz zwischen den einzelnen Aufnahmen. Dann mitteln sich diese farbigen Flächen weg. Dazu benötigt man jedoch mindestens 12 Aufnahmen. 
     
Hier sieht man die Wirkung des Ditherns, links ein Ausschnitt aus einer Einzelbelichtung, in der Mitte 12 versetzt aufgenommene Bilder zu einem Summenbild gemittelt, rechts das Summenbild, wenn auch noch Darks und Flats gemacht wurden. 

Der Versatz betrug etwa 40-60 Pixel bei der Guidingcam 
(= 10% des Gesamtfeldes)

     
Am 7. August wurde der Himmel gegen 3 Uhr MESZ klar, also erfolgte der nächste Test mit dem 500 mm Teleobjektiv, diesmal an M27. Da 
die Nacht schon sehr weit fortgeschritten war, wurde die Belichtungszeit der Einzelbilder auf 3 Minuten reduziert, um noch 12 Bilder für einen Ditherversuch zu gewinnen. Nach den Lights wurden noch 10 Darks mit den selben Einstellungen aufgenommen und neue Flats angefertigt.
     
 
     

M 27 mit 500 mm Tele f/8 bei 800 ASA, 12x3 min, Dark- und Flatabzug, nur leicht beschnitten. Windböen, Durchzug 
von Cirruswolken, Fokus nicht korrekt getroffen.

     
 
     

Ausschnitt in Originalgröße                                                 


Noch Fragen oder Anregungen? Einfach eine Mail an: "webmaster@silvia-kowollik.de".


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