Canon oder Nikon

Neben verschiedenen CCD-Kameras habe ich, wie fast alle Amateurastronomen, Canon DSLRs im Einsatz. Im Vergleich zu speziellen, gekühlten Astro CCD-Kameras rauschen ihre Sensoren vergleichsweise wenig, haben eine ziemlich große Fläche, bieten gleich farbige Bilder, die sie auch ohne Computer abspeichern können. Weiter haben sie den nicht zu überschätzenden Liveview-Modus zur Scharfstellung der den speziellen Astro CCD-Kameras fehlt. Hier ist das Fokusieren ein ziemlicher Krampf.

Weiter zu nennen ist der Preisvorteil, sie kosten nur 20-30% der CCD-Kameras und der anhaltend rasante Innovationszyklus läßt die CCDs immer weiter zurück, da sie oft noch Sensoren aus dem letzten Jahrtausend benutzen und wenig an Neuerungen nachkommt.

Am 12″ RC nutze ich seit über einem Jahr eine astromodifizierte Canon 40D in einer Kühlbox. Sie hat einen 10.1 Megapixel-Sensor im APS-C-Format (CMOS, 22.4 x 14.8 mm bzw. 3888×2592 Pixel von 5.8 mue). Also noch recht große Pixel, was bei langen Brennweiten wünschenswert ist. Sie könnten bei dem bezeichneten Fernrohr 12″ F/6.4, also F=1950mm sogar 1.5 mal größer sein, aber so etwas findet man kaum. Die einzige, die mir hier einfällt, die Sony A7S, taugt nicht als Astrokamera, da sie kein richtiges Raw-Format bietet. Schade eigentlich, da die Chips von Sony die von Canon ziemlich alt aussehen lassen. Sie werden aber oft auch in Nikon Kameras eingebaut, so daß sich hier mal eine Recherche empfiehlt.

Abschreckend ist aber auch hier zunächst die Tatsache, daß auch Nikon – anders als Canon – am eigenen RAW-Format rumfummelt, d.h. die originären Sensordaten stehen nicht zur Verfügung. Das geht soweit, daß Nikon stark unterbelichtete Pixel gnadenlos auf Null setzt, um so ein besseres Rauschverhalten zu simulieren. Das ist doof für die Astrofotografie, denn hier sind fast immer viele Details stark unterbelichtet. Eine Kalibration mit Bias und Darks wird so unmöglich gemacht…

Doch da gibt es dennoch ein wenig Hoffnung, denn schlaue Menschen (Nikonhacker) haben die Firmware einiger Kameras analysiert und diese und weitere böse Fallen ausgebaut. Am weitesten gediehen ist man hier bei den Modellen Nikon d5100 und d7000. Wie der entsprechende Patch durchzuführen ist, ist im Internet beschrieben, es gibt natürlich auch Filme bei youtube.

Für die Aufnahmen mit den Canons benutze ich APT. Zwar etwas kompliziert, kann aber alles was man braucht zur programmierten Bildgewinnung. Eine vergleichsweise Software ist ByEOS, die es auch als ByNIKON gibt. Soweit ich gelesen habe funktioniert das aber nicht mit der gehackten Firmware. Bleibt digiCamControl, das mit Canon und Nikon funktioniert und sogar kostenlos ist.

Soweit, sogut, aber eine Kamera mit 16 Megapixeln im APS-C-Format an einem RC mit langer Brennweite? Das gibt doch ein ziemliches Oversampling und in folge eine beträchtliche Vergrößerung des Bildrauschens?

Da hilft ein 2×2 Binning. Anders als bei CCD-Kameras geht das aber nicht bei CMOS-Sensoren, da jedes Pixel einen eigenen Verstärker hat, man kann es aber per Software machen, d.h. das Bild zweifach verkleinern. Das gibt im Falle der beiden erwähnten Nikons 9.5 Mue große Pixel, ideale Größe für meine Seeingverhältnisse, die meist besser als 3″ sind. Man verbessert auf diese Weise auch das Signal-zu-Rauschverhältnis (SNR) um den Faktor 2. Auch gut.

Wer absolute Klarheit über solche Fragen sucht:

http://photonstophotos.net/

Weiterer interessanter Link:

http://www.cloudynights.com/topic/408187-nikon-d7000-read-noise-gain-and-thermal-noise/

Nichts für schwache Nerven:

https://de.ifixit.com/Teardown/Sony+a7R+II+Teardown/45597#s100786

https://de.ifixit.com/Guide/Nikon+D7000+Image+Sensor+Replacement/41913