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Kameraauswahl: Webcams



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Kameraauswahl: Webcams

Mit Webcams lassen sich große Bildermengen sehr schnell zum Rechner übertragen, die dort zur Reduktion von unsystematischen Bildfehlern wie Bildrauschen und Störungen durch Luftunruhe kombiniert werden.


Webcams erfreuen sich in der digitalen Astrofotografie besonders hoher Beliebtheit, denn mit ihnen lassen sich große Mengen an Bildern sehr schnell zum Rechner übertragen, die dort zur Reduktion von unsystematischen Bildfehlern wie Bildrauschen und Störungen durch Luftunruhe kombiniert ("gestackt") werden. Bei diesem Kameratyp ist ein Pixelabstand von mittlerweile deutlich weniger als 7 µm üblich, jedoch ist die Auflösung mit max. 0,3 Megapixel eher gering. Die Preise hierfür liegen unter 100 €.

Eigenschaften:
Leider neigen Webcams besonders bei längeren Belichtungszeiten zu mehr oder weniger starkem Bildrauschen und haben meist ausgeprägte systematische Bildfehler, wohl eine Folge des extrem günstigen Preises und der üblicherweise verwendeten, billigeren CMOS-Chips.

Eine der wenigen Ausnahmen ist die Philips ToUcam PRO II PCVC 840K mit abschraubbarem Objektiv und einem erstaunlich lichtempfindlichen, rauscharmen Chip. Daher ist gerade dieses Modell unter den Astrofotografen besonders beliebt und entsprechend weit verbreitet. Daher sei ihr ein eigenes Kapitel eingeräumt. Trotz dieser Vorzüge sollte beim Einsatz dieser Kamera folgendes beachtet werden:
  • Rauschen: Verzehnfacht (!!!) sich bei jeder Temperaturerhöhung um 25°. Verdoppelt sich also etwa alle 7,5°. Es ist daher nicht ganz verkehrt, die Kamera bei möglichst kühlen Umgebungstemperaturen zu betreiben. Es darf jedoch an dieser Stelle nicht verschwiegen werden, daß das fast temperaturunabhängige Ausleserauschen bei webcamüblichen Belichtungszeiten den Löwenanteil des Gesamtrauschens bildet.
  • Kühlung: Weiter verringert werden kann das Rauschen, wenn man den Chip mit Peltier-Elementen kühlt. Aber Vorsicht: Schon bei normaler Luftfeuchte von 50% ist der Taupunkt schnell erreicht, und Kondenswasser macht die Elektronik unbrauchbar. Nur nach Umbau auf Langzeitbelichtung sinnvoll.
  • Langzeitbelichtung: Nur durch Umbaumaßnahmen realisierbar. Macht wegen dem ansteigenden Rauschen nur bei kalten Umgebungstemperaturen oder mit Peltierkühlung Sinn.
Besondere Vorteile:
Mit ihrem abnehmbaren Objektiv ist diese Kamera besonders gut für die lichtstarke und scharfe fokale Projektion geeignet. Mit ihrem feinen Pixelraster kann sie alle kleinen und helle Himmelsobjekte problemlos ablichten. Durch die Möglichkeit, extrem große Bildmengen in kurzer Zeit auf den Rechner zu übertragen, kann die Rauschneigung des Chips durch Kombinieren vieler Bilder kompensiert werden. Auch Störungen, die durch die Luftunruhe entstehen, werden durch diese Methode reduziert.
Nachteile:
Webcams haben drei gravierende Nachteile:
  • Die maximale Belichtungszeit ist meist auf 1/25s begrenzt. Was bei der Ablichtung heller Objekte nicht weiter stört, erschwert die Fotografie der meist deutlich lichtschwächeren DeepSky-Objekte. Oder macht sie sogar völlig unmöglich!
  • Die sehr geringe Chipfläche, durch die großflächige Himmelsobjekte bei angemessener Brennweite nicht mehr erfaßbar sind.
  • Der Farbchip: Hier befindet sich eine sogenannte Bayer-Maske (siehe ToUcam - Funktionsweise) vor dem Kamerachip. Dadurch können zwar auf direktem Wege Farbaufnahmen gemacht werden, jedoch geht das zu Lasten der Empfindlichkeit und des Auflösungsvermögens. Spezielle Linienfilter (siehe Teleskope - Zubehör - Filter) können hier nicht sinnvoll eingesetzt werden.
Fazit:
Bei eng begrenztem Budget (< 100 €) ist die Anschaffung einer guten Webcam die einzig sinnvolle Möglichkeit, gute Astrofotografien anzufertigen. Mit der Beschränkung auf helle und kleinflächige Himmelsobjekte wird man damit aber leben müssen. Aber immerhin bekommt man damit, ein wenig Übung (und ein gründliches Studium dieser Site ;=}) vorausgesetzt, mindestens genau so viel zu sehen, wie mit dem direkten Blick durch das Okular.
Allgemeine technische Daten:
Brennweite:     4-7 mm
Auflösung:      0,1-0,3 Megapixel
Chipdiagonale:  6,35 mm (¼")
Pixelabstand:   5-7 µm
Sensitivität:   660 (CCD) - 1.500 (CMOS) Photonen für ein S/N von 1
 
 
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