QHY Kameras für Einsteiger

 

Deep-Sky Fotografie mit QHYCCD


Für Einsteiger empfehlen wir folgende Produkte

Die QHY533 gekühlte CMOS Kamera ist für eine sehr gute und preislich günstige Einsteigerkamera. Sie hat alles, was eine moderne CMOS Kamera leisten kann. 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 DeepSky 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.
QHY533

Mehr Details finden Sie hier QHY 533 M/C CMOS Kamera (verschiedene Versionen / Varianten erhältlich)

Das außergewöhnlich geringe Rauschen bei gleichzeitig hoher Empfindlichkeit der einfachen und preiswerten QHY-CMOS Kameras haben sie zur ersten Wahl vieler Amateurastronomen für die Sonnen-, Mond- und Planetenfotografie gemacht, bei denen das Stapeln und Verarbeiten einer sehr hohen Anzahl von Einzelbildern das Rohsummenbild enorm verbessert („Lucky Imaging“). Mit ihrem geringen Rauschen eignen sich insbesondere die Farb-Kameras auch für EAA, also Electronically Aided Astronomy, bei der die Bilder per LiveStacking direkt während der Beobachtung zu einem Livebild kombiniert werden. Dafür wird oft die Software Sharpcap eingesetzt, die mit den QHY-Kameras natürlich zusammenarbeitet.

Für einen Einsteiger kann es verwirrend sein, die passende Kamera für den Anfang auszuwählen. Wir raten Ihnen deshalb Schritt für Schritt vorzugehen, beginnend mit der Ausrüstung, die es erlaubt eine Teleskopmontierung so nachzuführen (guiding), dass Ihre ersten Versuche auch punktförmige Sternabbildungen zeigen.

Bevor man sich zum Kauf einer neuen Kamera entscheidet, sollte man sich dazu einige Gedanken machen und sich die folgenden Punkte überlegen:

  • Was sind die vom Nutzer bevorzugten Beobachtungsobjekte?
  • Welche Sensorgröße brauche ich dafür in Kombination mit dem Teleskop?
  • Welche Pixelgröße passt zu meiner Brennweite und dem „seeing“? Hier finden Sie einen hilfreichen Online-Kalkulator: astronomy.tools
  • Soll Monochrom mit Filtern oder mit einer Farbkamera (OSC – One Shot Colour) gearbeitet werden?
  • Welche Rechnerkapazität steht zur Verfügung?
  • Was ist das Budget?

Das breite Produktangebot von QHY macht es nicht einfach, auf Anhieb die optimale Kamera zu finden. Deshalb geben wir Ihnen an dieser Stelle einige Hinweise und Tipps und beschränken uns zugelich auf Hinweise, die für die Amateurastronomie relevant sind: Auswahlkriterien zum Kauf einer CMOS/CCD Kamera für die Astrofotografie

QHY Deep-Sky Kameras

QHY Guiding und Planetenkameras


Unsere Empfehlung für den Einstieg: Guiding- und Planetenkameras

Guiding Kameras für Langzeitbelichtungen

Für die länger belichtete Astrofotografie ist das Guiding der Teleskopmontierung von ausschlaggebender Bedeutung. Alle Montierungen weisen während der Aufnahme einen gewissen Nachführungsfehler auf, sei es durch Aufstellungsfehler der Montierung oder anderen mechanische Ursachen. Dieser Nachführungsfehler sorgt dafür, dass die Sterne auf den einzelnen Aufnahmen zu Strichen verzogen werden, was letztlich das Bild ruiniert.

Die Guidingkamera sorgt, nach Auswahl eines geeigneten Leitsterns - zusammen mit einer entsprechenden Software - dafür, dass Nachführfehler der Montierung während der Belichtung automatisch korrigiert werden und der Leitstern subpixel-genau auf dem Sensor abgebildet wird. Dabei kann das Guiding-Modul an einem externen Leitrohr (z.B. der Baader Multi-Purpose Vario Finder 10x60 (einzeln oder mit MQR-IV Sucherhalter) (verschiedene Versionen / Varianten erhältlich) oder das QHY miniGuideScope (inkl. Montierung) (#1932051 , € 152,-) ) oder über einen so genannten QHY Off-Axis Guider (OAG) (verschiedene Versionen / Varianten erhältlich) direkt am Aufnahmeteleskop angeschlossen sein.

QHYCCD hat eine lange Tradition in der Entwicklung und Produktion von Guiding Kameras und war der erste Anbieter, der die preiswerte CMOS Technologie - einschließlich vieler eigener Firmenpatente – für die Amateurastronomie eingeführt hat. Auch viele der höherwertigen QHYCCD Kameras verfügen über eine Guiding-Schnittstelle, die mit dem SBIG ST4 Standard kompatibel ist.
Über die ST4-Schnittstelle kann die Kamera direkt mit der Montierung verbunden werden; die Guiding-Software läuft dennoch auf dem per USB angeschlossenen PC. Das ist dann interessant, wenn die Monterung nicht ohnehin ebenfalls über den PC gesteuert wird. Wenn die Montierung z.B. über die ASCOM-Schnittstelle ebenfalls vom Laptop aus gesteuert wird, können auch die Guidingsignale über diese VErbindung gesendet werden, und das ST4-Kabel wird nicht benötigt. Die am weitesten verbreitete Guiding Software ist PHD2

Für Einsteiger möchten wir an dieser Stelle 2 preiswerte Module vorstellen:

Die QHY 5L-II-M ist eine 1.2 Megapixel Guidingkamera mit sehr hoher Empfindlichkeit (auch lichtschwache Sterne können so zur Nachführung benutzt werden) und einer USB 2.0 Schnittstelle. Sie sind ideal für den Einsatz als leichte Autoguider oder Planetenkameras, wo kurze Belichtungen typisch sind.

QHY 5-III-678 M/C Guiding- und Planetenkamera (verschiedene Versionen / Varianten erhältlich)

Die zweite ist die QHY 5-III-178M (leider wird die Kamera nicht mehr produziert) mit einer schnelleren USB3.0 Schnittstelle, die neben ihrer Guidingfunktion wegen der höheren Datenrate noch besser als Planetenkamera für das „Lucky Imaging“ (Sonne, Mond und Planeten) erfolgreich eingesetzt werden kann. Die QHY 5-III-678 M/C ist die neueste Entwicklung der Version 2 der QHY 5III-Serie von Planeten- und Guidingkameras. Die QHY 5 III 678 M/C kann als verbesserte Version ihres Vorgängers, der QHY 5-III-178M CMOS Kamera betrachtet werden.


Der Grund zur Empfehlung dieser beiden Produkte beruht auf den grundlegenden Anforderungen an eine gute Guiding Kamera. Sie sollte folgende Merkmale aufweisen:

  1. Kleine Pixel. Kleinere Pixel führen zu einer höheren Auflösung des Sensors, insbesondere bei kurzen Leitrohrbrennweiten und kleinen Öffnungen, die wiederum mechanisch die Montierung entlasten (Größe und Gewicht des Leitrohrs). Die QHY-5L-II-M und die QHY-5-III-178M haben Pixelgrößen von 3.75 µm bzw. 2.4 µm, recht klein im Vergleich zu vielen Kameras von Mitanbietern auf dem Markt.
  2. Hohe Empfindlichkeit. Das Erkennen und Guiden auf lichtschwache Sterne ist zum einen abhängig vom Objektivdurchmesser des Leitrohrs (je größer, desto schwächere Sterne können erfasst werden) und zum anderen von der Empfindlichkeit der Pixel des Sensors. Der Sensor der QHY-5L-II-M hat eine Quanteneffizienz von 74%, und die QHY-5-III-178M setzt einen Backside-Illuminated Sensor mit einer Quanteneffizienz von über 80% ein. Mit einem geeigneten Leitrohr können beide Kameras Leitsterne im Bildfeld detektieren, unabhängig davon, wohin das Leitrohr am Himmel ausgerichtet ist. Moderne Guidingsoftware unterstützt Subpixelgenauigkeit, sodass bereits ein kleines Leitrohr wie z.B. der VarioFinder oder das QHY MiniGuideScope auch für große Teleskope ausreichen, die Guidinggenauigkeit ist nur durch die Luftunruhe beschränkt. Ein Off-Axis-Guider hat den Vorteil, dass er das selbe Bild sieht wie die Aufnahmekamera und mechanische Verbiegung des Teleskops im Lauf der Nacht kein Problem ist, dafür hat er ein kleineres Bildfeld.
  3. Klein und geringes Gewicht. Beide Kameras haben einen Durchmesser von nur 25.4 mm und passen somit direkt in jede 1¼" Okularaufnahmehülse. Die QHY-5L-II-M wiegt nur 51g, die QHY-5-III-178M nur 86 Gramm. Je geringer die Größe und das Gewicht, desto weniger werden Leitrohr, Okularauszug und Montierung mechanisch belastet.
  4. Beide Kameras sind mit monochromen Sensoren ausgestattet, dies ist für eine reine Guidingfunktion ausreichend. Die Schnittstelle der QHY-5L-II-M ist USB 2.0, schnell genug für das Guiding, die QHY-5-III-178M hat eine schnelle USB 3.0 Schnittstelle und kann aufgrund der hohen Bildübertragungsfrequenz auch als monochrome Sonnen-, Mond- und Planetenkamera eingesetzt werden.
  5. Kameras für das „Lucky Imaging“ von hellen Objekten des Sonnensystems. Für Einsteiger ist die Fotografie von Planeten, der Mondoberfläche und von solaren Strukturen wie z.B. Sonnenflecken einfacher und am Anfang erfolgsversprechender, denn der technische Aufwand ist wesentlich unkomplizierter als in der Langzeitbelichtung von DeepSky-Objekten. Da die Belichtungszeiten sowohl im Guiding als auch im Lucky Imaging sehr kurz sind, kann man eine Kamerawahl kombinieren, um sie für beide Anwendungsgebiete einsetzen zu können. Das Modul sollte möglichst über eine schnelle USB 3.0 Schnittstelle verfügen.

 

QHY 5-III Serie USB 3.0 Guiding und Planetenkameras:

Die Modelle der QHY 5-III Planeten- und Guidingkameras sind Kameramodule für die Sonnen-, Mond- und Planetenfotografie (Lucky Imaging Technik), sowie für Guidinganwendungen und teilweise als Kameras für die Deep Sky Fotografie für Einsteiger mit schnellem USB 3.0 Datentransfer.

Wir bieten folgende Produkte der QHY 5-III Serie an:

Modell
QHY-5-III-174M/C     

Mono/
Color

QHY-5-III-178M     

Mono

(nicht mehr lieferbar)

QHY-5-III-485C    

Color

QHY-5-III-585C     

Color

QHY-5-III-462 M/C    

Mono/
Color

QHY-5-III-200M    

Mono

QHY-5-III-678 M/C     

Mono/
Color

QHY-5-III-715C    

Color

QHY-5-III-290M    

Mono

(nicht mehr lieferbar)

Sensor IMX174 IMX178 IMX485 IMX585 IMX462 SC2210 IMX678 IMX715 IMX290
Technologie FSI-CMOS BSI-CMOS BSI-CMOS BSI-CMOS BSI-CMOS BSI-CMOS BSI-CMOS BSI-CMOS BSI-CMOS
Format 1/1.2" 1/1.8" 1/1.2" 1/1.2" 1/2.8"
1/1.8"
1/1.8" 1/2.8" 1/2.8"
Sensor-
größe
11,3 x 7,1 mm 7,4 x 5 mm 11,2 x 6,3 mm 11,1 x 6,3 mm 5,6 x 3,2 mm 7,68 x 4,32 mm 7,7 x 3,2 mm 5,6 x 3,2 mm 5,6 x 3,2 mm
Effektive
Fläche
79 mm² 36 mm² 71 mm² 70 mm² 17 mm² 33 mm² 34 mm² 17 mm² 17 mm²
Seiten-
verhältnis
16:10 3:2 16:9 16:9 16:9 16:9 16:9 16:9 16:9
Auflösung 1920*1200 (2,3 MP) 3072*2048 (6,3 MP) 3840*2160 (8,4 MP) 3.856*2.180 (8,4 MP) 1920*1080 (2,1 MP) 1920*1080 (2 MP) 3856*2180 (2 MP) 3840*2192 (2 MP) 1920*1080 (2,1 MP)
Pixelgröße 5,86 µm 2,4 µm 2,9 µm 2,9 µm 2,9 µm 4 µm 2 µm 1,45 µm 2,9 µm
Bildrate
138 fps 50 fps 44 fps 41 fps 44 fps 96 fps 41 fps 42 fps 44 fps
ADC-Bittiefe 12 bit 14 bit 12 bit 12 bit 12 bit 12 bit 12 bit 12 bit 12 bit
Full-Well
Kapazität
32 ke- 15 ke- 12 ke- 32 ke- 12 ke- 8 ke- 9 ke- 5,7 ke- 15,7 ke-
Bildgröße
bei f = 1000mm,
/Bogensek./Pixel
1,21" 0,5" 0,6" 0,6" 0,6" 0,83" 0,41" 0,3" 0,6"
Simuliertes Bildfeld der QHY-Kameras in Kombination mit einer Brennweite von 1000mm

Simuliertes Bildfeld der Kameras in Kombination mit einer Brennweite von 1000mm

Die QHY-5-III- Serie bieten die Wahl zwischen insgesamt 7 Modellen, Mono- und Farbversionen mitgezählt. Alle bieten Varianten der Sony STARVIS™ oder PREGIUS™ (QHY174) Bildsensoren, die für den Überwachung- und Industrieeinsatz konzipiert wurden.

Primär unterscheiden sich die Modelle in der Sensorgröße, daraus resultierend dem Bildfeld, wie anhand des Mondes und einem exemplarischen Teleskop zu sehen ist. Die Modelle lassen sich grob in drei Größenklassen einteilen, deren physikalische Dimensionen sich durch ihr optisches Format definieren:

  • 1/2.8“, ⌀6,4mm (5,6 x 3,1mm)
  • 1/1.8“, ⌀8,9mm (7,7 x 4,4mm)
  • 1/1.2“, ⌀12,8mm (11,2 x 6,3mm)

Die Mehrzahl der verbauten Detektoren der Planetenkameras sind in einem Seitenverhältnis von 16:9 konstruiert. Zwischen Sensoren im Videoformat 16:9 verfügt die QHY 5-III-178 über einen Sensor im klassischen Kleinbildformat 3:2, der größte Vertreter QHY 5-III-174 über ein selteneres 16:10-Format. Das Format definiert in Kombination mit der Auflösung das digitale Ausgabeformat:
So nimmt die QHY 5-III-462 & QHY 5-III-200 im klassischen 1080p-HD Format auf. Eine steigende Anzahl an Kameras speichert 4K-Bild- & Videodateien, darunter die QHY 5-III-715/678/485 & 585. Sehr flexibel bezüglich der Wahl des Aufnahmeformats sind Sie mit den Kameramodellen QHY 5-III-178 (nicht mehr lieferbar) und QHY 5-III-174, die mit digitalem Crop die Wahl mehrerer Verhältnisse anbieten, darunter 1:1, 6:5, 5:4, 4:3, 3:2, 16:10 und 2:1.

Sony STARVIS™-Sensoren stehen für hochsensitive BSI-Sensoren mit rückseitig integrierten Leiterbahnen. Diese erlauben es, die Fläche der Fotodiode zugunsten der höchstmöglichen Umwandlungsrate (Quanteneffizienz) zu maximieren. Sony PREGIUS™-Sensoren zeichnen sich durch einen Global-Shutter aus. Hierbei wird der Sensor komplett ausgelesen, statt der üblichen zeilenweisen Auslese bei Rolling-Shutter-Kameras. Bewegungsartefakte können so ausgeschlossen werden.

Bei den beiden STARVIS™-Generationen von Sony-Sensoren ist das Substrat der Photodioden physikalisch tiefer als bei vorhergehenden, sodass auch Photonen mit längeren Wellenlängen (NIR) tiefer in das Substrat eindringen können und ein Elektron freisetzen. Zusätzlich ist die Oberfläche der Photodioden auf der Mikrostrukturebene leicht rau, sodass längerwelliges Licht gebrochen und detektiert wird. Durch diese Maßnahmen wird die Empfindlichkeit des Sensors für rotes und nahinfrarotes Licht drastisch erhöht. Die Spitzenempfindlichkeit (Quanteneffezienz) des Sensors im NIR-Spektralbereich ist fast genauso hoch wie für das Licht im sichtbaren Spektrum. Zu den Kameramodellen der neuesten Sensorgeneration STARVIS 2  zählen die QHY678 und QHY585, die neben der Empfindlichkeitsverbesserung auch einen höheren Dynamikumfang aufweisen.

Sony PREGIUS™-Sensoren zeichnen sich durch einen Global-Shutter aus. Hierbei wird der Sensor komplett ausgelesen, statt der üblichen zeilenweisen Auslese bei Rolling-Shutter-Kameras. Bewegungsartefakte können so ausgeschlossen werden. Die QHY174 bietet als einzige Planetenkamera einen Sensor dieser Produktlinie.

Eine technische Besonderheit zeichnet die QHY 5-III-462 und QHY 5-III-485 aus: Ihre Sensoren einer neuen Generation verfügen über einen „Super High Conversion Gain“-Modus. Die sHCG-Funktion erlaubt die Generierung eines starken Output-Signals bei geringer Beleuchtungsstärke und sehr geringem Ausleserauschen von unter einem Elektron.

Die QHY 5-III-178 verfügt als einziges der Modelle über eine hardwareseitige 14-Bit Analog-Digitalwandlung und kann somit nativ 16384 Helligkeitsabstufungen abbilden.

Welche Planetenkameras kommen besonders für Einsteiger infrage?

Im Segment der Farbkamera empfehlen wir zwei Optionen:

Die QHY 5-III-462 M/C CMOS Kamera (verschiedene Versionen erhältlich)QHY 5-III-462 M/C CMOS Kamera (verschiedene Versionen erhältlich) QHY 5-III-462 M/C CMOS Kamera (verschiedene Versionen erhältlich) (verschiedene Versionen / Varianten erhältlich) bietet als performante Planetenkamera die höchste Bildrate mit Full-HD-Auflösung und als Besonderheit eine herausragende Sensitivität im infraroten Spektrum. Zudem verfügt Sie über ein hervorragendes Preis-Leistungs-Verhältnis.

Sie vereint zwei CMOS-Kameras in einem Gehäuse. Wie gewohnt lassen sich mit ihr normale One-Shot Farbbilder der Planeten des Sonnensystems (auch von Sonne und Mond) aufnehmen. Aufgrund des extrem geringen Ausleserauschens lassen sich darüber hinaus auch RGB-Bilder von helleren DeepSky-Objekten bei kürzeren Belichtungszeiten mit der Lucky Imaging Technik aufnehmen.

Basierend auf der gleichen Sony-Sensortechnologie, aber mit der vierfachen Fläche, erweitert die QHY485 den Funktionsumfang recht erheblich, mit einer 4K-Auflösung und der Möglichkeit, einen größeren Himmelsbereich zu belichten. Die hochauflösende 8,3MP-Kamera bietet eine 4K-Auflösung und die Möglichkeit, einen größeren Himmelsbereich zu belichten – mit dem im Lieferumfang enthaltenen Fischaugen-Objektiv sogar als All-Sky-Kamera. Die QHY 5-III-485C Planeten- und All-Sky-Kamera (#1931030 , € 395,-) hat zwar nicht die im Infrarot-Spektrum erweiterte Empfindlichkeit, dafür liefert sie mit dem sHCG-Modus Rohbilder mit außergewöhnlich niedrigem Ausleserauschen (kleiner 1e-). Der Sensor und seine Elektronik liefern über USB 3.0 bei voller Auflösung Bildraten von 18,5 Bilder (fps) und 16 Bit Datentiefe pro Sekunde, bei einer Datentiefe von 8 Bit sogar 44 Bilder pro Sekunde.

Neu im Portfolio des Herstellers ist die QHY 5-III-585C Planeten- und GuidingkameraQHY 5-III-585C Planeten- und Guidingkamera QHY 5-III-585C Planeten- und Guidingkamera (#1931031, € 469,-) , die die technischen Fähigkeiten der QHY-5-III-485C aufweist, diese jedoch um die erweiterte Empfindlichkeit im infraroten Spektrum ähnlich der QHY-5-III-462C erweitert und die QHY 5-III-715C CMOS KameraQHY 5-III-715C CMOS Kamera QHY 5-III-715C CMOS Kamera (#1931038, € 210,-) , eine preisgünstige Sonnen-, Mond- und Planetenkamera der 2. Generation und gleichzeitig ein perfektes Guiding Modul für extrem kurze Brennweiten. Ähnlich wie der QHY 5-III-462 M/C verfügt auch die QHY 5-III-715C über eine erweiterte Empfindlichkeit im nahen infraroten Spektralbereich.

Für Interessenten von Mono-Kameras oder potenzielle Filter-Nutzer ist die QHY-5-III-178M Kamera spannend. Ihr sehr fein aufgelöster Sensor positioniert sich Flächen- und Auflösungstechnisch zwischen jenen der QHY462 und QHY485 und erlaubt die Wahl mehrerer Aufnahmeverhältnisse bei nur minimaler Reduktion der Auflösung.

Die QHY 5-III-678 M/C Guiding- und PlanetenkameraQHY 5-III-678 M/C Guiding- und Planetenkamera QHY 5-III-678 M/C Guiding- und Planetenkamera (verschiedene Versionen / Varianten erhältlich) ist die neueste Entwicklung der Version 2 der QHY 5III-Serie von Planeten- und Guidingkameras. Die QHY 5-III-678 M/C kann als verbesserte Version der QHY 5-III-178M Kamera betrachtet werden. Wie der Sony IMX 178 ist auch der neue IMX 678 Sensor von Sony ein back-illuminated (BSI) Sensor im Format 1/1,8 Zoll.  Er hat jedoch im Vergleich zum IMX 178 eine höhere Auflösung (kleiner Pixel) und eine höhere QE sowie eine erhöhte Empfindlichkeit im nahen infraroten Spektralbereich (NIR)

Falls Sie Bedarf an einer schnellauslesenden Full-HD-Kamera haben, ohne jedoch den Limitierungen eines Bayer-Farbfilters unterworfen zu sein, ist die QHY-5-III-200M Planeten- und GuidingkameraQHY-5-III-200M Planeten- und Guidingkamera QHY-5-III-200M Planeten- und Guidingkamera (#1931035, € 365,-) ] eine spannende Mono-Alternative zur QHY-5-III-462C.