Archiv für den Monat: Februar 2016

DSLR Peltier Kühlbox mit Teileliste

In diesem Beitrag möchte ich euch meine DSLR Peltier Kühlbox mit Teileliste vorstellen. Die Gründe dafür, dass ich diese Box gebaut habe sind relativ simpel:


  1. Ich habe bereits eine astromodifizierte DSLR
  2. Ich habe jede Menge Clip Filter für die DSLR, die wären bei einer neuen Kamera für die Katz
  3. Gekühlte CCDs sind mir bei der benötigen Chipgröße viel zu teuer (>1000€)
  4. Bei niedrigeren Temperaturen verhält sich die DSLR ebenfalls relativ rauscharm.

Bei teleskop express habe ich eine fertige Lösung von Geoptik gesehen für stolze 197€. Da dachte ich mir, dass kann ich doch günstiger bekommen und habe zudem noch etwas Bastelspaß ^^

Fangen wir einfach mal mit der Teileliste an. Für die Links und Preise gebe ich natürlich keine Garantie.

Teil Preis Link
12V Netzteil 6A 12.99 €  Amazon
Styropor Box (26x21x16 / 3cm Dicke) 5.90 €  Amazon
Adapter DC Hohlbuchse 5.5×2.1 > zweipol 2.49€  Amazon
QuickCool Peltier Element QC127-1.4-6.0MS 39.67€ Conrad
Wärmeleitpad beidseitig klebend 4.99€ Amazon
2x CPU Lüfter Arctic Alpine 2×10.62€ Amazon
Summe 87.28€

Bei mir war es so, dass ich die beiden Lüfter bereits hatte, deswegen waren es bei mir so ca. 60€. Anfangs wollte ich an dem Peltier Element sparen und habe mir ein Modell von Neuftech für 6.99€: Amazon besorgt. Das Teil hatte aber nicht mal annähernd die versprochene Kühlleistung und ist mir auch nach 2 Tagen bereits kaputt gegangen. Also kauft euch lieber direkt ein anständiges und erspart euch den Ärger.
Preislich liegen wir verglichen mit der Kühlbox von Geoptik (Teleskop-Express) bei unter der Hälfte (bei Geoptik allerdings ohne Netzteil), zudem bekommt man bei der Selbstbaulösung ein deutlich leistungsfähigeres Peltier Element. Außerdem bleibt einem z.B. von dem Wärmeleitpad und dem Silicalgel noch eine Menge übrig und ein 12V Netzteil kann man sicherlich auch an der einen oder anderen Stelle nochmal gebrauchen. Das Wärmeleitpad ist mit 145×145 auch völlig überdimensioniert, ich habe für den Rest aber noch Verwendung. Da könntet ihr also auch noch dran sparen.

Also dann lasse ich mal die Bilder sprechen, ihr seht hier die fertige Lösung. Ich habe die Box 2x auseinander genommen und wieder umgebaut. Als erstes die unbearbeitete Styroporbox. Falls hier jemand Angst hat, dass diese nicht hält: Keine Sorge, 3cm dickes Styropor ist recht stabil.

Styroporbox für den DSLR Kühler
Styroporbox für den DSLR Kühler

Anschließend habe ein ich Loch in die Frontseite gebohrt und die Verlängerungshülse durchgesteckt und dann den T2-Canon Adapter festgeschraubt. Den Kameraanschluss solltet ihr möglichst gut festkleben, da über diesen die Kraft übertragen wird.

DSLR T2 Anschluss an der Vorderseite der Kühlbox
DSLR T2 Anschluss an der Vorderseite der Kühlbox

 

Ein wenig zusätzliche Isolierung kann nicht schaden. Ich denke der Schritt ist im Prinzip aber unnötig.

DSLR T2 Anschluss an der Vorderseite der Kühlbox, zusätzliche Isolierung
DSLR T2 Anschluss an der Vorderseite der Kühlbox, zusätzliche Isolierung

Hier die beiden Alu-Kühlkörper, welche durch die Wärmeleitspads mit dem Peltierelement verklebt wurden (hält bombenfest). Zusätzlich habe ich noch eine Alu Platte zwischen Peltierelement und dem kalten Alu-Kühlkörper gesetzt. Ich denke aber, dass diese Aluplatte unnötig ist. Das Peltierelement hat eine warme und eine kalte Seite. Bitte nicht vertauschen, dann läuft es nicht mehr optimal!!!! Man kann es auch „falsch“ herum betreiben, allerdings kriegt man dann nicht die voll Leistung.

Peltier Element mit den Kühlern verbunden
Peltier Element mit den Kühlern verbunden

Der nächste Schritt ist sehr wichtig und sollte sehr sorgsam ausgeführt werden. Hier wird der Zwischenraum zwischen den beiden Kühlern isoliert.

Die Zwischenräume des Peltier Elements isolieren
Die Zwischenräume des Peltier Elements isolieren

Jetzt aus der Rückseite ein Stückchen ausschneiden. In dieses Loch soll dann der Kühler rein. Falls ihr keine Alu Platte verwendet, sollte das Loch natürlich kleiner ausfallen.

Rückseite der Kühlbox vorbereiten
Rückseite der Kühlbox vorbereiten

Dann wird nur noch der Kühler eingesetzt und die Lüfter verschraubt. Den Lüfter auf der kalten Seite (also die Innenseite) solltet ihr gegen die Kamera pusten lassen, dann kühlt diese etwas schneller aus.

Der eingesetzte Kühler auf der Rückseite
Der eingesetzte Kühler auf der Rückseite

Update: Kleine Verbesserungen an der Box und Kamera

Da die Kamera im ersten Versuch leider nur relativ langsam ausgekühlt ist und die volle Leistung des Peltiers auch noch nicht erreicht wurde, wollte ich noch einige Verbesserungen vornehmen.
Als erstes habe ich die USB Abdeckung an der Kamera ausgebaut, was sehr einfach und schnell geht und man kann es ohne Probleme rückgängig machen.

Eine kleine Öffnung in der Kamera, um die Auskühlung zu beschleunigen
Eine kleine Öffnung in der Kamera, um die Auskühlung zu beschleunigen

Vor diese offene Abdeckung habe noch noch einen zusätzlichen Lüfter eingesetzt.

Die kleine Öffnung in der Kamera wird noch zusätzlich belüftet
Die kleine Öffnung in der Kamera wird noch zusätzlich belüftet

 

Temperatur – Ergebnisse der fertigen Box

Die Temperatur des Sensors nimmt zuerst sehr stark zu. Ich war wirklich erstaunt darüber, dass sich der Sensor um fast 15-16°C erwärmt hat. Nachdem ich die Kühlung eingeschaltet habe, sank die Temperatur am Sensor relativ schnell ab und wird um ca. 16°C runtergekühlt.

Temperaturverlauf mit belüfteter Öffnung in der Kamera
Temperaturverlauf mit belüfteter Öffnung in der Kamera

Rauschen – Ergebnisse der fertigen Box:

Hier das Anfangsdunkelbild (beide gleich aufgehellt) und das gekühlte Bild:

Rauschen im ungekühlten Zustand mit der neuen Box (zusätzliche Lüfter außen am Peltier und belüftete Öffnung in der Kamera)
Dunkelbild im ungekühlten Zustand mit der neuen Box (belüftete Öffnung in der Kamera)
Rauschen im gekühlten Zustand mit der neuen Box (zusätzliche Lüfter außen am Peltier und belüftete Öffnung in der Kamera)
Dunkelbild im gekühlten Zustand mit der neuen Box (belüftete Öffnung in der Kamera)

Rauschen in Abängigkeit von ISO Zahl und Belichtungszeit

In diesem Beitrag geht es um das Rauschen in Abängigkeit von ISO Zahl und Belichtungszeit. Es ist nur ein kleines Experiment  (welches aber dennoch einige Zeit und Mühe in Anspruch genommen hat) und ist sicherlich auch nicht 100%ig auf den Nachthimmel übertragbar. Allerdings bekommt man bereits eine Idee, wie sich das Rauschverhalten in Abhängigkeit der ISO-Zahl und Belichtungszeit für diese Kamera verhält. Die Ergebnisse haben mir geholfen herauszufinden, welche ISO Zahl ich bei welcher Belichtung einstellen kann und ob viele gestackte Bilder mit langen Einzelbelichtungen mithalten können.

Versuchsaufbau:
Der Versuchsaufbau war denkbar einfach: Ich habe die Kamera (Canon EOS 1200D) vor ein farbiges Objekt gestellt und das Zimmer stark verdunkelt. Ich wollte bei den „typischen Astro-Belichtungszeiten“ ein ähnlich dunkles Bild bekommen wie bei Astroaufnahmen. Als Objektiv habe ich eins von Sigma verwendet und die Blende auf ~5 gestellt.

Nachbearbeitung der Roh-Bilder:
Die Nachbearbeitung der Bilder erfolgte mit Pixinsight. Alle Bilder wurden mit Dunke- und Bias Frames kalibriert und dann (falls nötig) gestackt.
Letztlich habe ich die Histogramme der Bilder so gut wie möglich angeglichen und dann den NoiseEstimator von PI zur Abschätzung des Rauschens verwendet.

Verwendete ISO Zahlen und Belichtungszeiten:
Zwei von den Belichtungsreihen habe ich auf insgesamt 300sec Belichtung gebracht (10x30sec und 1x300sec) und dann nochmal aus Neugierde eine mit 900sec.
Die verwendeten ISO Zahlen waren bei allen Belichtungszeiten 100, 400, 800, 1600.

 

Diagramm aller Ergebnisse:
In dem folgenden Diagramm könnt ihr die aufgetragenen NoiseEstimates aus PixInsight sehen. Das Ergebnis fand ich sehr interessant. Auf der Y-Achse seht ihr das geschätzte Rauschen (niedriger ist besser) und auf der X-Achse die verwendete ISO Zahl.
Das länger belichtete Bild war hier durchgängig rauschärmer als das gestackte Bild. Die optimale ISO-Zahl sank hier mit steigender Belichtungszeit.

Rauschen in Abhängigkeit der Belichtungszeit und ISO Zahl bei der ESO 1200D
Rauschen in Abhängigkeit der Belichtungszeit und ISO Zahl bei der ESO 1200D

Hier nochmal die optimale ISO Zahl für dieses Beispiel in einem Diagramm aufgetragen:

Optimale ISO Zahl in Abhängigkeit der Belichtungszeit
Optimale ISO Zahl in Abhängigkeit der Belichtungszeit

 

Abschließend noch Ausschnitte aus den gemachten Bildern:

ISO 10x30sec 1x300sec
ISO 100 Testobjekt bei 10x30 sec und ISO100 Testobjekt bei 300 sec und ISO100
ISO 400 Testobjekt bei 10x30 sec und ISO400 Testobjekt bei 300 sec und ISO400
ISO 800 Testobjekt bei 10x30 sec und ISO800 Testobjekt bei 300 sec und ISO800
ISO 1600 Testobjekt bei 10x30 sec und ISO1600 Testobjekt bei 300 sec und ISO1600
ISO 1x900sec
ISO 100 Testobjekt bei 900 sec und ISO100
ISO 400 Testobjekt bei 900 sec und ISO400
ISO 800 Testobjekt bei 900 sec und ISO800
ISO 1600 Testobjekt bei 900 sec und ISO1600

 

 

Messier 31 – Andromeda Galaxie Mosaik mit dem C6 + DSLR mit Reducer

Hier seht ihr ein Mosaik der Andromeda Galaxie oder strenggenommen nur den Kern der Galaxie.

Messier 31 - Andromeda Galaxie Mosaik mit dem C6 + DSLR mit Reducer

Das Mosaik besteht bisher nur aus 2 verschiedenen Belichtungsreihen, da der Winter 2015/2016 bei uns leider sehr wolkenreich und regnerisch war. Ein Alptraum für jeden Hobby Astronomen. Die erste Belichtungsreihe ist im November (glaube ich ^^) entstanden und die zweite am 29.01.2016.
Bei der zweiten Reihe habe ich zwei Teleskope parallel auf einer Montierung verwendet, um automatisch nachzuführen (Autoguiding). Hier ein Bild davon:

Celestron CAM mit parallel Montage von zwei Teleskopen

Die Montierung ist vom Gewicht allerdings jetzt ziemlich am Limit, bei der Nachführung hatte ich allerdings überhaupt keine Probleme. Für mich war es jetzt das erste mal, dass ich Autoguiding verwendet habe. Also Guiding Scope habe ich von Celestron den Astromaster 130EQ verwendet und zwar mit einer ALCCD5 als Guiding Kamera. Die Kamera ist dann über den ST4 Port direkt mit der Montierung verbunden. Als Nachführsoftware habe ich die neuste Developer Version von PHD Guiding verwendet.Ich habe 1 sec Belichtung genommen für das Nachführung, beim nächsten Mal würde ich gerne weniger nehmen, dadurch wird die Nachführgenauigkeit höher.

Die Daten der Aufnahmen sind folgende:

81x60sec bei ISO1600 und 100 Darks

20x300sec bei ISO800 und 24 Darks
Bei beiden ca. 130 Bias Frames.
Alle Aufnahmen mit dem CLS Filter von Astronomik, da bei uns leider sehr starke Lichtverschmutzung herrscht.
Die Bilder habe ich dann beide einzeln in Pixinsight gestackt und den Hintergrund entfernt.
Danach habe ich die beiden Bilder mit StarAlign von Pixinsight Ausgerichtet.
Wichtig hierbei: Frame Adaption anschalten !!!!
Dadurch werden die Helligkeiten angeglichen, zumindest wird es versucht. Naja die beiden Bilder haben natürlich sehr unterschiedliche Belichtungszeiten und zudem auch noch ISO Zahlen. Das ist sicher sehr ungünstig, aber es ist nunmal so und dafür finde ich das Ergebnis doch recht gut.
Am Ende mit GradientMergeMosaic zusammengefügt und danach das Mosaik normal bearbeiten.
Mit dem Ergebnis bin ich soweit zufrieden, leider fehlen noch große Teile der Galaxie. Mit dem Celestron C6 komme ich mit Reducer allerdings nur auf ca. 900mm Brennweite runter, was für dieses riesige Objekt immer noch viel zu viel ist.
Zudem wird eigentlich nur der mittlere Bereich der Aufnahme wirklich brauchbar mit dem Reducer.

Celestron Advanced GT / CAM Autoguiding mit zwei Teleskopen parallel Tipps

Also mein Weg zum Guiding war leider relativ hart und steinig ^^ Als erstes habe ich komplett ohne Guiding gearbeitet und das lief auch gar nicht mal so übel. Bis zu 60sec Belichtungszeit pro Bild gingen eigentlich ganz gut,  allerdings nur wenn die Polausrichtung wirklich einwandfrei war. Dennoch war der Ausschuss an Bilder immer noch relativ hoch, fast jedes 2te Bild konnte ich eigentlich aufgrund von Strichbildung nicht verwenden.

Da ich eine Celestron CAM (Advanced GT) besitze und diese mit max. 10Kg belastet werden soll, wollte ich der Montierung eigentlich nur ungerne das Zusatzgewicht eines 2ten Teleskops aufbürden. Deswegen habe ich mich für einen Off-Axis-Guider entschieden und zwar den von Celestron. Zudem habe ich mir noch eine ALCCD5 Mono besorgt und dann auf gutes Wetter gehofft. Irgendwann konnte ich das ganze dann endlich mal testen und habe als Guiding Tool PHD Guiding angeworfen und sah erstmal nur schwarz mit etwas Rauschen.
Meine Vermutung war, dass das Bild einfach nicht scharf gestellt ist und ich deswegen nichts sehe. Ich habe dann verzweifelt versucht den Fokus zu finden, aber leider blieb das Bild nur ein dunkles Rauschen.
Also wartete ich auf eine Nacht in der man den Mond schön sehen konnte, um den Fokus der Guidingcam zu finden. Das klappte tatsächlich auch ganz gut, allerdings ist mir direkt aufgefallen, was für einen kleinen Ausschnitt ich nur sehen konnte und der war leider auch nicht besonders scharf (selbst bei gutem Fokus). Das liegt leider daran, dass man mit dem OAG vom Randbereich etwas Licht mit einem Prisma abzweigt und der Randbereich bei den meisten Optiken einfach nicht gut ist.
Als nächstes wollte ich dann mit dem gefundenen Fokus ein Deep Sky Objekt anvisieren und einen Leitstern finden: Keine Chance, denn wenn ich einen Stern gefunden habe, dann war das einfach nur ein sehr düsterer und verschwommener Fleck (bei min. 15sec Belichtung). Dieser Fleck wurde von PHD Guiding auch nicht besonders lange gehalten und 15sec mach im Prinzip eh keinen Sinn. Absolut schrecklich.

Als letzte Möglichkeit blieben dann ja nur noch die 2 Teleskope. Ich hatte neben meinem C6 noch ein Celestron Astromaster 130EQ (Newton 130/650mm) was auch ca. 4.5 kg wiegt. Mit beiden Teleskopen bin ich dann schon bei ca. 9.2 kg + Kamera 0.5 kg + Parallelmontage 1.0 kg = ca. 11 kg. Naja eigentlich schon mehr als man sollte und viel mehr als fotografisch empfohlen wird. Aber was solls, probieren wird es doch einfach mal aus.
Hierfür habe ich jetzt die ALCCD in den Newton gepackt und los ging es. Die erste Frage war schon, was mache ich mit dem Index der Montierung, beim Beginn der Ausrichtungsroutine soll man die Montierung ja in Indexstellung bringen. Das ging jetzt leider nicht mehr, da die Dec Achse um 90° verdreht sein muss für die Parallelmontage.
Ich habe das Problem ganz einfach lösen können, indem ich einfach die Montierung über den Polsucher auf den Polarstern ausgerichtet habe und danach mit dem C6 den Polarstern in das Sichtfeld gebracht habe. Diese Position habe ich dann als Index verwendet und die Montierung hat das auch anstandslos genommen.
Vom PHD Guiding habe ich die neueste Developer Version verwendet und konnte mit dieser Konfiguration mit 1sec Belichtung ohne große Probleme mehrere Leitsterne finden. Das nächste Mal werde ich auf 0,5 sec runtergehen, dann ist die Nachführung noch etwas genauer. 300sec Einzelbelichtung waren so überhaupt kein Thema mehr und ich hatte wunderschöne runde Sterne. Vom hohen Gewicht konnte ich nichts merken, da lief alles einwandfrei.

 

Hier ein Bild von den beiden Teleskopen auf der Montierung:

Celestron Advanced GT / CAM Autoguiding mit zwei Teleskopen parallel
Celestron Advanced GT / CAM Autoguiding mit zwei Teleskopen parallel