Astrofotografie

Atik ATK 16IC-HS - Hardware
Die ATK 16IC-HS ist sauber verarbeitet und durchdacht. Der sehr empfindliche, aktiv gekühlte CCD-Chip liegt sehr nahe am T2-Anschluß, so daß man problemlos in den Fokus kommt.



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Atik ATK 16IC-HS - Hardware

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Verarbeitung, Empfindlichkeit und Rauschverhalten zeichnen die ATK 16IC-HS als eine Astrokamera aus, mit der sich ausgesprochen gute Astrofotografien anfertigen lassen. Bereits bei einer Belichtungszeit von 0,2s läßt sie das Sehvermögen des dunkeladaptierten menschlichen Auges weit hinter sich.

OAZ

Verarbeitung
Das stabile Aluminiumgehäuse ist innen wie außen geschwärzt und vorne mit einem T2-Anschluß versehen, auf das eine 1¼"-Hülse aufgeschraubt ist. Diese Hülse hat ein Innengewinde, in das handelsübliche Filter eingeschraubt werden können.
 

 

T2

T2-Anschluß
Wenn man diese Hülse abschraubt, kommt ein T2-Anschluß zum Vorschein. Unmittelbar darunter liegt der Chip. Der geringe Abstand bringt einen wichtigen Vorteil, wenn man an diesem T2-Anschluß ein Filterrad aufschraubt und das Ganze hinter einem Reducer betreibt. Durch die kurzen Abstände ist gewährleistet, daß man mit dem Chip stets sauber in den Fokus kommt.
 

 

Seitenansicht

Seitenansicht
Betrachtet man die Kamera von der Seite, dann fallen die seitlichen Lüftungsschlitze sofort auf, durch die die Luft zur Kühlung der Elektronik eintritt.
 

 

Rückseite

Rückseite
Diese Luft wird durch einen kleinen Lüfter auf der Rückseite nach hinten abgesaugt. Auf dieser Seite befinden sich auch drei Anschlüsse: Unten der Anschluß für die Versorgungsspannung, links ein ST4-kompatibler Autoguider-Port und rechts der USB-Anschluß.
 

 

Chip

Der Chip
Nun schauen wir uns die Vorderseite nochmal etwas genauer an: Der Chip ist durch eine Platte aus vergütetem optischem Glas geschützt, die mit einem Ring innerhalb des T2-Anschlusses befestigt ist. Unter dieser Platte ist der Chip ICX424AL gut zu erkennen. Wenn man genau hinschaut, dann kann man das Peltier-Element unterhalb des Chips erkennen, der den Photonensammler um etwa 20° unter die Umgebungstemperatur abkühlt. Wir werden später noch sehen, welche enormen Vorteile damit verbunden sind.
 

 

Empfindlichkeit
Nun schaun wir mal, was diese Kamera so drauf hat. Wichtig ist in diesem Zusammenhang das Rauschverhalten und die Empfindlichkeit. Beide Faktoren haben einen entscheidenden Einfluß auf das Signal-Rauschverhältnis und damit auf die erreichbare Aufnahmequalität. Vergleichen wir also mal als erstes die Empfindlichkeit gegenüber einer mit einem Schwarz-Weiß-Chip umgebauten ToUcam:

ToUcam Einzelaufnahme

ToUcam Einzelaufnahme
Es liegt mir fern, die ToUcam schlechtzureden. Besonders dann, wenn man sie mit einem Schwarz-Weiß-Chip ausrüstet, erreicht sie eine enorme Empfindlichkeit. Dieses Bild entstand nachts in einem nicht beleuchteten Zimmer. Lediglich einen schwachen Lichtschimmer vom beleuchteten Flur habe ich zugelassen. Hier hat die ToUcam schon beträchtliche Schwierigkeiten, das menschliche Auge aber nicht minder....
 

 

Atik Einzelaufnahme

Atik Einzelaufnahme
Exakt die gleichen Lichtverhältnisse, exakt die gleiche Belichtungszeit (0,2s). Doch hier ist die Bildqualität um Klassen besser, woran auch das erheblich geringere Rauschen nicht ganz unbeteiligt ist.
 

 

Dunkelaufnahme

Dunkelaufnahme
Der erste Härtetest: Das Zimmer wurde für diese Aufnahme in der Nacht so gut es eben ging abgedunkelt. Geringes Restlicht vom bewölkten Nachthimmel durch das Fenster aber derart dunkel, daß ich mich sehr vorsichtig durch den Raum bewegen mußte. Es folgten 10 Aufnahmen zu je 120 Sekunden Belichtungszeit, anschließendes Stacken und Bearbeiten. Das Resultat muß man wohl nicht kommentieren...
 

 

Rauschverhalten
der ATK 16IC-HS hat mich ehrlich gesagt schon etwas verblüfft. Wenn man über eine Stunde belichtet, dann darf man schon ein etwas üppigeres Rauschen erwarten. Oder etwa nicht?

Rauschen

Rauschen
Bei hellem Tageslicht, 21,6°C Umgebungstemperatur, Kamera mit schwarzer Verschlußkappe abgedunkelt, 4.096 s (!) Belichtungszeit, also 1 Stunde, 8 Minuten und 16 Sekunden. Auf den ersten Blick rauscht's hier ganz schön, doch das Histogramm wurde stark gedehnt. Nur der Bereich zwischen 185 und 644, also nicht einmal 10% des verfügbaren Dynamikumfangs von 0 bis 65535 wurde auf 8 Bit skaliert. Das Rauschen hatte in der 16-Bit-FITS-Datei dabei eine Spitze-Spitze-Amplitude von ca. 150, was bezogen auf den vollen Dynamikumfang knapp 0,23% ausmacht.
 

 
Das Rauschen und die Belichtungszeit
Aber wie schaut es mit dem Rauschen in Abhängigkeit von der Belichtungszeit aus? Das Ergebnis wird verblüffen! Im folgenden das Ergebnis dreier Meßreihen, wobei im Dunkelbild die jeweils dunkelsten (Min --> Bias) und hellsten (Max) Pixel sowie die Differenz daraus (Diff --> "Rauschen") als Liniengrafik dargestellt werden.


Im Bereich zwischen 0 und 32 Sekunden Belichtungszeit fällt bei < 3s ein Bereich mit verstärktem Rauschen auf, für die ich keine Erklärung finde. Aber schauen wir uns diesen Bereich einmal näher an:


Tatsächlich: Bis etwa 2,6s ein abnormales Verhalten, bei längeren Belichtungszeiten zeigt sich ein sehr konstantes Rauschen. Aber sollte das Rauschen denn bei sehr langen Belichtungszeiten nicht zunehmen?


Nun ja, theoretisch schon, wenn das Chiprauschen gegenüber dem Ausleserauschen dominiert. Bei dem gekühlten CCD-Chip der ATK 16IC-HS ist das aber erst nach ca. 1 Stunde Belichtungszeit der Fall. Vorher kann man das Chiprauschen getrost vernachlässigen!
 

Fazit:
Diese Kamera macht den Weg frei für sehr lange Belichtungszeiten, viel länger als es unser heimischer, lichtverschmutzter Himmel überhaupt zuläßt. Die Spitze-Spitze-Amplitude des Rauschens liegt bei Belichtungszeiten von bis zu einer Stunde (!) stets unter 180, und das sind weniger als 0,28% vom gesamten Wertebereich von 0 - 65535 (=16 Bit). Bei voll ausbelichteten und histogrammtechnisch nicht extrem gedehnten Bildern wird man keinerlei Rauschen bemerken.

 
 
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© 2005-2014 Astrofotografie | Stand: 2014-06-12 | unbekannt unbekannt / unbekannt | Programmierung: Hohmann-EDV | 0 | 0.154 s