Projekt Orion - oder wie einzelne Photonen gefangen werden
Die Orion-Digital-Kamera ist eine sehr kompakte und preisgünstige Restlichtkamera mit folgenden
Eigenschaften:
* Extreme Lichtempfindlichkeit (einzelne Lichtquanten werden nachgewiesen)
* Video oder höhere Auflösung (772x590; 50 Bilder/sec) oder besser
* digitale Speicherung z.B. auf Mini-DV-Kasetten direkt in der Kamera; 1 Stunde digitale
Aufnahme (180000 Bilder) auf eine handelsübliche Mini-DV-Kasette in der Größe
einer Streichholzschachtel
* Betrieb ohne Steuer-PC möglich / handheld Version
Ansicht der Orion Restlicht-Digitalkamera; von links nach rechts:
Objektiv, Bildverstärker im Metallgehäuse, Ankopplungsoptik, digitaler CamCorder.
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Sepziell für Astronomen interessant:
* Software kann Daten entwackeln; selbst bei Teleskopmontierungsfehlern ist eine
Langzeitbelichtung problemlos erreichbar; atmosphärische Störungen wie
ImageMotion (Seeing und Montierung) sind ohne Kippspiegel pixelgenau korrigierbar.
Auch Dobson-Teleskope sind jetzt für Deepsky-Aufnahmen tauglich!
* Software kann Daten entdrehen; Alt-Azimutale Teleskope ohne Bildfeldrotator sind
ab sofort auch für Langzeitaufnahmen einsetzbar
* Software kann die aufgenommenen Daten entzerren; Optikfehler sind korrigierbar
* Die Kamera benötigt "KEINE" Kühlung dank extrem niedrigem Dunkelstrom
(ca. 0.0002 e-/(pix*sec) )
* Die Kamera benötigt keite äußere Energiezufuhr;
eingebaute Akkus reichen für mehr als eine Stunde Dauerbetrieb
* Daten können entweder auf normalem Videomonitor wiedergegeben werden oder
können per handelsüblicher FireWire-Karte direkt in digitaler Form auf die
PC-Festplatte kopiert werden.
* Mosaikbilder in nahezu fast beliebiger Größe werden Realität
3 einzelne Rohbilder mit jeweils 20ms Belichtungszeit aus einer Sequenz von 2000
(40 Sekunden Gesamtbelichtungszeit); Die kleinen weissen Rauschpünktchen
stellen einzelne nachgewiesene Photonenereignisse dar, die im wesentlichen dem
Himmelshintergrund entstammen (Aufnahmenacht war Sonnwend 1998). Um die Photonen
auch der noch verborgenen Objekte einzeln nachzuweisen wird das Licht vor dem
Auftreffen auf den CCD-Chip 10.000.000 mal in der Lichtintensität verstärkt.
Die helleren klumpenartigen Strukturen deuten auf reale Objekte hin und werden später
dazu benutzt um im PC Verschiebungen, Rotationen usw. rückgangig zu rechnen.
Die Verschiebung der Struktur läßt die Schwenkbewegung des Teleskops während der
Aufnahme gut erkennen. / 19kB, 23kB, 23kB
Mittel von 150 Bildern auf die Objektstrukturen rückzentriert.
Während der ersten 2 Sekunden (100 Bilder) war das 60cm f10 Teleskop
(Hypergraph) noch in schneller Schwenkbewegung, dann verharrte es 1 Sekunde auf der
Hauptstruktur des Trifidnebels. Die rauschige, grieselige Struktur
am links oberen Bildrand entsteht dadurch, daß dort nur 1 oder 2 Bilder
gemittelt wurden, da sich das Teleskop nach rechts unten bewegte, und
somit der Rauschminderungseffekt (Komposit-Technik)
noch nicht einsetzen konnte. / 29kB
Nachdem das Teleskop weitere 35 Sekunden in ruhender Stellung Licht
eingefangen hat ergibt sich das oben sichtbare Bild. Man erkennt deutlich die Zunahme
des Signal zu Rausch-Verhältnisses im rechts unten gelegenen Objektbereich.
Eventuell sichtbare Ringstrukturen um die Sternpunktchen rühren von
JPG-Kompression her, da die vielen tausend Bilder gleichzeitig auf Festplatte
zwischengespeichert wurden. / 28kB
Links: 9 Stück 20ms Aufnahmen wurden zu einem Komposit von 0.18 Sekunden
Gesamtbelichtungszeit zusammengefügt. Dies entspricht in etwa dem Seheindruck
am Monitor
während der Aufnahme, des Objektaufsuchens und des Scharfstellens.
Rechts: Kompositbild bestehend aus 4004 Einzelbildern
mit einer Gesamtbelichtungszeit von 1.3 Minuten. Während der 1.3 Minuten
Belichtungszeit wurde das Teleskop zwischendurch manuell hin und her gefahren. Die
weissen Pünktchen ganz oben und ganz unten am Bildrand sind wieder dadurch entstanden,
daß dort nur eine oder wenige verrauschte Aufnahmen zur Bildgewinnung beigetragen haben.
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Komposit aus 661 Bildern. Das Ergebnis zeigt M13. Aufnahmedauer 13 sec. Natürlich
wurde auch hier das Teleskop während der Belichtung wieder mehrfach hin und her bewegt. / 20 kB
und hier noch ein Video, das Leoniden über 2 Stundent als AVI zusammengefasst zeit / 90MB
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