Deep-Sky Fotografie mit gekühlten QHYCCD Kameras


 

 

Enthüllen Sie die Geheimnisse des Kosmos: Fesselnde Deep-Sky Aufnahmen mit gekühlten QHYCCD Kameras

 

QHYCCD Deep-Sky Kameras für Fortgeschrittene QHYCCD Deep-Sly Kameras für Einsteiger

Monochrome Kameramodelle

Wenn wir in die unendlichen Weiten des Nachthimmels blicken, sind wir von der schieren Größe des Kosmos überwältigt. Die Deep-Sky-Fotografie ermöglicht es uns, die himmlische Schönheit ferner Galaxien, schimmernder Nebel und schwer fassbarer Sternhaufen einzufangen.

In diesem Blog-Beitrag werden wir die außergewöhnlichen Fähigkeiten der QHYCCD Deep-Sky-Kameras vorstellen, die speziell dafür entwickelt wurden, die Wunder des Weltraums zu erschließen und Ihre astronomischen Aufnahmen auf ein neues Niveau zu heben.

Unerreichte Empfindlichkeit für die Deep Sky Fotografie:

QHYCCD-Deep-Sky-Kameras sind mit hochmodernen CMOS- und CCD-Sensoren ausgestattet, die dazu entwickelt wurden, eine außergewöhnliche Empfindlichkeit bei schlechten Lichtverhältnissen zu gewährleisten. Diese Sensoren eignen sich hervorragend für die Erfassung der schwachen Details von Himmelsobjekten und enthüllen komplizierte Strukturen und subtile Farbvariationen, die früher nur professionellen Observatorien zugänglich waren. Mit ihrem bemerkenswerten Signal-Rausch-Verhältnis sorgen die QHYCCD-Kameras dafür, dass selbst die schwächsten Deep-Sky-Objekte eingefangen werden können.

Fortschrittliche Kühltechnologie:

Um die Auswirkungen des thermischen Rauschens bei der Astrofotografie mit langen Belichtungszeiten zu minimieren, hat QHYCCD hocheffiziente Kühlsysteme in seine Kameras integriert. Diese Kühlsysteme setzen Peltier-Elemente ein, um die Temperatur des Sensors schnell zu senken und ermöglichen so längere Belichtungszeiten ohne Beeinträchtigung der Bildqualität.

Vielseitige Adaptionsmöglichkeiten:

QHYCCD bietet eine breite Palette an Deep-Sky-Kameras, die mit verschiedenen Teleskopen und Einrichtungen kompatibel sind. Egal, ob Sie einen Refraktor, Reflektor oder einen speziellen Astrographen verwenden, für jedes Teleskop gibt es eine passende QHYCCD-Kamera, die sich nahtlos in Ihre Ausrüstung einfügt. Darüber hinaus gibt es diese Kameras in verschiedenen Größen und Formaten, sodass Sie die optimale Sensorgröße für Ihre spezifischen Abbildungsziele wählen können, sei es für Weitwinkelaufnahmen oder für Detailaufnahmen von Galaxien oder planetarischen Nebeln.

Unsere Empfehlung für den Einstieg in die Deep Sky Fotografie

QHY533M/C

QHY 533 M/C CMOS Kamera (verschiedene Versionen / Varianten erhältlich)

Die QHY533M/C ist eine sehr gute und preislich günstige Einsteigerkamera. Sie hat alles, was eine moderne CMOS Kamera leisten sollte. Für die an allen Bereichen der astronomischen Fotografie interessierten Amateurastronomen können mit der QHY533 M/C ein breites Spektrum Ihrer Bilder abdecken. Mit ihrem BSI Sony Sensor ist die Kamera im Deep Sky Bereich extrem empfindlich und rauscharm. Dank der guten Kühlleistung sind mit ihr lange Belichtungszeiten realisierbar. Die Pixelgröße von 3,76 µm x 3,76 µm ist optimal an kürzere Brennweiten von 500 bis 750 mm angepasst

Sie zeichnet sich außerdem durch nicht vorhandenes Verstärkerglühen (Amplifier Glow), sehr geringes Dunkelstrom- und Ausleserauschen bei gleichzeitig extrem hoher Empfindlichkeit aus. Der IMX 533 ist ein 9 Megapixel CMOS-Bildsensor mit 15,97 mm Diagonale (11,29 mm im Quadrat) und 3003 x 3003 Pixel, die mit 14 Bit Datentiefe über den AD-Wandler ausgelesen werden und ist sowohl in einer Monochrom- als auch in einer Farbversion lieferbar.

IC 433, aufgenommen mit QHY 533 Mono, Schmalband H-alpha und O-III, Gesamtbelichtung 2,4 Stunden, ©Nico Caver

Nicht unerwähnt sollen die beiden älteren Modelle, die QHY163M und die QHY183M/C bleiben.

Seit längerer Zeit bietet QHY mit der , die mit einem monochromen 4/3 Zoll Front Side Illuminated Sensor (FSI) bestückt ist, eine gute und preiswerte Kamera in Ihrem Angebot. Der Panasonic MN34230 Sensor erreicht eine Empfindlichkeit von maximal 60% Quanteneffizienz (QE) und hat eine Sensorgröße von 21,9mm. Bei einer Pixelgröße von 3,8 µm erreicht die Kamera eine volle Auflösung von 16 Megapixel.

Zusätzlich ist die QHY 183M Medium Size CMOS Kamera, gekühlt (#1931086 , € 1090,-)  lieferbar, die mit einem monochromen 1 Zoll Back Side Illuminated Sensor und damit höherer Empfindlichkeit ausgestattet ist, lieferbar. Beide Sensoren sind technisch ausgereift und daher auch für Einsteiger gut geeignet. Vielen semiprofessionellen DeepSky Astrofotografen ist jedoch die Fläche des Sensors zu klein, heute werden vermehrt 35mm Vollformat Sensoren gefordert.

Außerdem haben beide Kameramodelle nur eine 12 Bit Analog Digitalwandlung (12 Bit Datentiefe). Um den geringen Wert von 1e- des Leserauschens zu erreichen, muss man die Verstärkung erhöhen und dabei Einbußen in der Bilddynamik in Kauf nehmen oder man reduziert die Verstärkung und verliert dann an Präzision in der Analog Digitalwandlung. Nichts destro Trotz sind beide Modelle gute Kameras für Einsteiger.

QHYCCD Kameras für versierte Astrofotografen

Für versierte Astrofotografen möchten wir an dieser Stelle außergewöhnliche Deep Sky Kameras vorstellen:

Die QHY268M/C ist eine hochauflösende, gekühlte APS-C-Kamera mit 26 Megapixeln (6280 x 4210 Pixel), echter 16 Bit A/D Wandlung und 3,76 µm großen Pixeln. Sie ist sowohl als Monochrom und als Single Shot Farbkamera lieferbar. Die Sensorgröße des Sony IMX571 Back Illuminated Sensors beträgt 23,5 mm x 15,7 mm (diagonal 28,3 mm).

Sie zeichnet sich ebenfalls durch ein nicht vorhandenes Verstärkerglühen (Amplifier Glow), sehr geringes Dunkelstrom- und Ausleserauschen bei gleichzeitig extrem hoher Empfindlichkeit aus. Im extended Mode ist sogar eine Full Well Kapazität von bis zu 75 ke möglich. Die runde Bauform, die Sensor- und die Pixelgröße machen diese Kamera ideal für die Celestron RASA- und Hyperstar-Systeme.

Der Chip der QHY268 verfügt über die gleichen Funktionen wie das Flaggschiff der QHY600.

M16, aufgenommen mit QHY268 M, Celestron RASA 11", Schmalband H-alpha, O-III und RGB, Aufnahmedauer 22 h © Yannick Akar
QHY600M/C

QHY 600 M/C BSI Cooled Kameras (verschiedene Versionen erhältlich) (verschiedene Versionen / Varianten erhältlich)

Die QHY 600 setzt ganz neue Maßstäbe im Bereich der astronomischen CMOS Kameras. Sie verwendet mit dem IMX455 einen hochempfindlichen 60 Megapixel Back Side Illuminated Vollformat Sensor im Kleinbildformat mit einer quadratischen Pixelgröße von 3.76µm und ist daher auch für kürzere Aufnahmebrennweiten sehr gut geeignet. Die Kamera ist sowohl in einer monochromen sowie in einer „single shot“ Farbversion lieferbar. Darüber hinaus verfügt die QHY 600 auch über eine echte 16 Bit Analog Digitalwandlung , die bislang nur Kameras mit CCD Sensoren vorbehalten war.

Lesen sie mehr zur Technologie in den QHY600 und QHY268 CMOS Kameras: www.baader-planetarium.com/de/blog/neue-technologien-in-den-qhy600-und-qhy-268c-cmos-kameras/

Die QHY600 ist in drei Kameramodellen lieferbar. Die Modelle PH-L(LITE) (nur mit monochromen) Sensor, die QHY 600 - PH (PHOTO) und die QHY 600 - PRO lieferbar. Die PRO Version kann optional mit 2x 10 Gigabit Glasfaserschnittstellen und einer  QHY PCIE Kit zum schnelleren Datendownload geliefert werden. Außerdem werden die monochromen Modelle PRO und PHOTO mit einem Sensor der Industrial (Grade K) Klasse ausgeliefert.

Komet C/2022 E3 (ZTF), aufgenommen mit QHY600M, Celestron RASA 11", LRGB 40 min, ©Michael Jäger

Besonderheit QHY294:

Die QHY294M ist technisch ein Sonderfall und wird von Sony standardmäßig mit einem festen Pixelbinning einer 2x2 Matrix ausgeliefert. Dadurch liefert der Back Side Illuminated Sensor im Standardmodus (Auslesemodus 0) 11,7 Megapixel bei 4,63 µm und 14 Bit Datentiefe.

QHY ist bei der monochromen Version der 294 PRO gelungen das Sony "on-chip" Binning ein- und auszuschalten und ermöglicht damit nun zwei unterschiedliche Auslesemodi. Der Auslesemodus 1 "entsperrt" das Binning, um 46,8 MP Bilder mit 2,315 µm Pixelgröße bei 12 Bit Datentiefe pro Pixel zu erzeugen. Durch die Möglichkeit, die 294 PRO mit zwei unterschiedlichen Pixelgrößen auslösen zu können, kann sie auch für zwei verschiedene Aufnahmebrennweiten eingesetzt werden, passend zur optimalen Auflösung des Teleskops.

 

Welche Kameras kommen in Frage?

Der Grund zur Empfehlung der QHY533 als Einsteigerkamera und die QHY268 M/C bzw. QHY600 als Vollformat Version für versierte Astrografen beruht auf den grundlegenden Anforderungen an eine gute Deep Sky Kamera. Sie sollte folgende Merkmale aufweisen:

  1. Back-Illuminated Sensor: QHYCCD verwendet in allen neuen Kameras mit Sony Sensoren die Technologie der rückseitig beleuchteten Sensoren, die die Quanteneffizienz des Sensors deutlich erhöht. Dies führt zu einer höheren Empfindlichkeit, einem besseren Signal-Rausch-Verhältnis und einer verbesserten Leistung bei der Aufnahme von schwachen astronomischen Objekten.
  2. Hoher Dynamikbereich (HDR): Einige QHYCCD-Modelle (unter anderem auch die QHY533 und QHY268/QHY600) bieten HDR-Funktionen, mit denen Sie in einer einzigen Aufnahme eine größere Bandbreite an Helligkeitsstufen erfassen können. Diese Funktion ist besonders vorteilhaft bei der Aufnahme von Himmelsobjekten mit unterschiedlichen Helligkeitsstufen, wie z. B. Nebeln oder Sternhaufen.
  3. Full Well Capacity: QHYCCD-Kameras verfügen über großzügige Full-Well-Kapazitäten, sodass Sie helle Sterne oder intensive Nebel ohne Sättigung aufnehmen können. Dadurch wird sichergestellt, dass Sie selbst in kontrastreichen Himmelsobjekten die feinen Details über den gesamten Dynamikbereich Ihres Motivs erfassen können.
  4. Überwachung der aktiven Kühlung: QHYCCD-Kameras verfügen über ein ausgeklügeltes Temperaturkontroll- und -überwachungssystem, das Echtzeit-Feedback über die Temperatur des Sensors liefert. Dies ermöglicht präzise Anpassungen und gewährleistet eine optimale Bildqualität während der gesamten Aufnahmesitzung. Die firmeneigene Technologie von QHYCCD sorgt für eine wesentlich bessere Rauschunterdrückung als jede andere Astronomie-Kamera auf dem Markt.
  5. True RAW Image Output: QHYCCD-Kameras bieten eine ECHTE RAW-BILDAUSGABE und erzeugen ein Bild, das nur aus dem Originalsignal besteht, wodurch die maximale Flexibilität für astronomische Bildbearbeitungsprogramme nach der Aufnahme erhalten bleibt. Zum Vergleich: Bei der typischen DSLR-Implementierung gibt es zwar eine RAW-Bildausgabe, aber in der Regel ist sie nicht vollständig RAW. Bei näherer Betrachtung sind einige Anzeichen von Rauschunterdrückung und Hot-Pixel-Entfernung zu erkennen.  Dies kann sich bei der Astrofotografie negativ auf das Bild auswirken, z. B. durch den "Star-Eater"-Effekt.
  6. Monochrome oder Farbe: Eine Vielzahl der QHYCCD Kameraserien werden mit Monochromen- oder Farbsensoren angeboten. Farbsensoren ermöglichen es direkt ein Farbbild aufzunehmen und sind daher einfacher in der Anwendung als Monochromkameras (die eine Reihe von Filtern benötigen, wie z. B. ein LRGB-Set, um das Bild mit speziellen Verarbeitungstechniken in Farbe zu rekonstruieren). Monochrome Kameras haben jedoch einen wichtigen Vorteil: Sie sind bei gleichem Sensor empfindlicher als die entsprechenden Farbkameras. Dadurch können nicht nur schwächere Details mit der gleichen Belichtungszeit aufgenommen werden, sondern, was noch wichtiger ist, man kann Schmalbandfilter gegen Lichtverschmutzung verwenden (wie H-Alpha-, OIII- und SII-Filter), die den Kontrast des Nebels gegenüber dem Himmelshintergrund deutlich erhöhen (und auch die Größe der Sterne verringern, sodass man den umrahmten Nebel besser erkennen kann) und ermöglichen es, Astrofotografie auch in Gebieten mit starker Lichtverschmutzung durchzuführen.
  7. Software-Integration und Support: QHYCCD Deep-Sky-Kameras lassen sich nahtlos in gängige Astrofotografie-Programme integrieren und bieten so ein umfassendes und optimiertes Aufnahmeerlebnis. Egal, ob Sie eine spezielle Aufnahmesoftware wie N.I.N.A oder eine Bildverarbeitungssoftware wie PixInsight verwenden, QHYCCD-Kameras werden vollständig unterstützt, sodass Sie das Potenzial Ihrer Bilddaten maximieren können.

Alle Modelle im Vergleich :

Modell
QHY 183

 

Mono/Color

QHY 533

 

Mono/Color

QHY 174

 

Mono/Color

QHY 168

 

Color

QHY 163

 

Mono

QHY 294

 

Mono

QHY 410

Color

(nicht mehr lieferbar)

QHY 268

 

Mono/Color

QHY 600

 

Mono/Color

Sensor IMX183 IMX533M IMX174 IMX071 MN34230 IMX492 IMX410 IMX571 IMX455
Technologie BSI-CMOS BSI-CMOS FSI-CMOS FSI-CMOS FSI-CMOS BSI-CMOS BSI-CMOS BSI-CMOS BSI-CMOS
Format 1" 1" 1/1.2" APS-C
4/3"
4/3" Full Frame APS-C Full Frame
Sensorgröße 13,3 x 8,87 mm 11,3 x 11,3 mm 11,25 x 7,03 mm 23,76 x 15,78 mm 17,7 x 13,4 mm 19,28 x 12,95 mm 36 x 24 mm 23,5 x 17,5 mm 36 x 24 mm
Quanteneffizienz 84% 90% bei 450 nnm 78% - >60% 75% >80% >87% >87%
Dunkelstromrauschen (@ -20° C
0,015 eps 0,0005 eps 0,2 eps 0,0007 eps <0,01 eps 0,002 eps 0,002 eps 0,0005 eps 0,0022 eps
Auflösung 5544*3694 (20 MP) 3009*23028(9 MP) 1920*1200 (2,3 MP) 4952*3288 (16 MP) 4656*3522 (16 MP) 4164*2796 (11 MP) bei 4,63 µm / 14 Bit Datentiefe (Modus 0), 46,8 MP bei 2315 µm / 12 Bit Datentiefe ( Modus 1) 6072*4044 (24,6 MP) 6280*4210 (26 MP) 9600*6422 (61 MP)
Pixelgröße 2,4 µm 3,76 µm 5,86 µm 4,8 µm 3,8 µm 4,63 / 2.315 µm 5,94 µm 3,76 µm 3,76 µm
Bildrate @ Full Resolution
15 fps 18 fps 138 fps 10 fps 22,5 fps 16,5 fps 19,2 fps 6,8 fps 2,5 fps
ADC-Bittiefe 12 bit 14 bit 12 bit 14 bit 12 bit 12/14 bit 14 bit 16 bit 16 bit
Full-Well Kapazität 15,5 ke- 58 ke- 32 ke- 46 ke- 20 ke- 65 ke- 120 ke- 51 ke- / >75 ke 51 ke- / >80 ke
Bildgröße bei f = 1000mm,
/ Bogensekunden/Pixel
0,5" 0,78" 1,21" 0,99" 0,78" 0,96/0,48" 1,23" 0,78" 0,78"

 

Welche Vorteile haben die angesprochenen Deep Sky Kameras im Detail:

Die QHY533 ist bei Anfängern in der Astrofotografie aufgrund ihrer zahlreichen Vorteile eine beliebte Kamera. Hier sind einige der wichtigsten Vorteile der QHY533 für Einsteiger:

  • Sensor-Leistung: Der BSI-CMOS IMX533 Sensor von Sony überzeugt durch eine hervorragende Empfindlichkeit und geringes Rauschen. Die Pixelgröße von 3,76 µm ermöglicht einen erweiterten Dynamikbereich und eine bessere Leistung auch bei schlechten Lichtverhältnissen.
  • Hohe Auflösung: Mit einer Auflösung von 9,1 Megapixeln liefert die QHY533 detaillierte und scharfe Bilder. Diese hohe Auflösung ermöglicht es Anfängern, feine Details von Himmelsobjekten, einschließlich Galaxien, Nebeln und Sternhaufen, zu erfassen.
  • Vielseitiges Sichtfeld: Die QHY533 hat einen relativ großen Sensor (1-Zoll-Format), der ein weites Sichtfeld ermöglicht.
  • Kühlsystem: Die QHY533 verfügt über ein eingebautes Kühlsystem, das die Temperatur des Sensors bei Langzeitbelichtungen reduziert. Durch die Kühlung des Sensors wird das thermische Rauschen reduziert, was zu saubereren und hochwertigeren Bildern führt.
  • Schnelle Auslesegeschwindigkeit: Die Hochgeschwindigkeits-USB-3.0-Schnittstelle der Kamera und das effiziente Auslesesystem ermöglichen eine schnelle Übertragung der Bilddaten auf Ihren Computer.

Die QHY533 ist sowohl als Farbkamera, als auch in der Monochromen Variante verfügbar. Mit der Farbvariante lassen sich wie gewohnt normale One-Shot Farbbilder von Galaxien und Nebeln aufnehmen. Bei der monochromen Version bieten wir auch ein Set mit integriertem 7-Positionen-Filterrad an. Dieses ermöglicht die bequeme Verwendung mehrerer Filter für Schmalband- oder Breitbandaufnahmen.

Für den versierten Astrofotografen, der ein etwas größeres Gesichtsfeld möchte, empfehlen wir die QHY268 oder QHY600. Diese Kameras basieren auf der gleichen Sony-Sensortechnologie, aber mit einer vielfach größeren Sensorfläche.

Bei den größeren Kameramodellen, wie die QHY268 und QHY600, bietet QHYCCD außerdem für den Anwender frei wählbare Auslesemodi an, um die Kamera perfekt auf die jeweiligen Himmelsobjekte und Lichtverhältnisse einstellen zu können. Verschiedene Auslesemodi liefern unterschiedliche Bildergebnisse. Jeder Auslesemodus hat hier seine Vor- und Nachteile. Diese unterscheiden sich hauptsächlich in der maximalen Full-Well-Kapazität, dem Ausleserauschen und der Bilddynamik.

Hier ein Beispiel, wie sich das Ausleserauschen in den 6 Auslesemodi und mit verschiedenen Gain Einstellungen verhält. Eine Vielzahl der Modi hat einen "Schaltpunkt" für hohe und niedrigere Verstärkung. Hierbei sinkt das Ausleserauschen von 3,5 e- auf 1,5 e- (Beispiel: High Gain Mode 2CMS zwischen Gain 55 und 56).

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