Astrofotografie mit 
modifizierten Webcams

Einführung

Angeregt durch die Modifikationen von Videogeräten und Webcams für die Astrofotografie, wie sie in der Mailingliste der QCUIAG ständig entwickelt werden, beschloss ich, selbst eine solche Webcam zu erwerben und mich als blutiger Anfänger in der Astrofotografie zu versuchen.

Brauchbar für die Astrofotografie im Deepsky-Bereich sind folgende Webcams:

Die Kameras der Reihe Philips Vesta Pro (675K, 680K, 690K)
Die Kamera ToUCAM Pro (nur die 740K)
Die Kameras von Logitech Quickcam 3000,4000, Pro EX.

Andere Kameras (meist mit "FUN oder XS" bezeichnet) haben statt einem CCD-Chip einen CMOS-Chip, der ein hohes Eigenrauschen hat und recht lichtunempfindlich ist. SIE SIND NICHT FÜR DIE ASTROFOTOGRAFIE GEEIGNET !

In den genannten Kameras steckt ein guter (weil rauscharmer) Sony 1/4"-CCD-Chip ICX098K (Datenblatt SONY ICX098K). Er hat nutzbare 659x494 Pixel bei 5.6 Mikrometer Pixelgröße. Daher ist er bei langbrennweitigen Teleskopen ideal für detaillierte Aufnahmen der Planeten, des Mondes und der Sonne, bei Einsatz von kurzbrennweitigen Teleskopen auch für die Deepsky-Fotografie.

Für langzeitbelichtete Deepsky-Aufnahmen ist allerdings eine Modifikation der Hardware notwendig, siehe den nächsten Abschnitt.

DEEPSKY-Astrofotografie mit Phillips Webcams nach Steve Chambers

Steve Chambers hat die Kameras der Vesta Pro und ToUCAM Pro Serie von Philips durch einen Kunstgriff mit etwas Lötarbeit überredet, nahezu beliebig lange zu belichten. Ohne Kühlung ist das natürlich immer noch auf maximal vielleicht 60s eingeschränkt, aber die ersten Ergebnisse sind bahnbrechend.  Siehe

http://home.clara.net/smunch/wvest1.htm

Die umgebauten Kameras werden nach ihrem Erfinder Steve Chambers mit dem Kürzel "SC" identifiziert, gefolgt von einer Versionsnummer, die den Umbaugrad angibt. Die Nummern sind wie folgt vergeben:

SC1: Die einfachste ursprüngliche Modifikation: Der Shutter der Kameras wird ausgeschaltet. Der CCD wird über eine Steuerleitung am Parallelport eine gewisse Zeit zum Dauerbelichten gezwungen, das Bild dann aus dem CCD ausgelesen und an den PC übertragen. 

SC1.5: Zusätzlich wird der Vorverstärker des CCD beim Belichten ausgeschaltet, so dass das Einstreuen des "amplifier glow" verhindert wird.

SC2: Zusätzlich können die geraden bzw. ungeraden Zeilen des CCD unabhängig voneinander ausgelesen werden.

SC3.1: Der CCD der Kameras wird gegen einen 1/3"-CCD vom Typ ICX424AL (S/W) oder ICX424AQ (Farbe) ausgetauscht.

SC3.2: Zusätzlich zu 3.1 wird die normale Langzeitbelichtung eingebaut (siehe unten).

SC3.3: Zusätzlich wird ein elektronische 2x1-Binning realisiert.

S4.1-4.3: Der CCD wird gegen die Typen 1/2"-CCD vom Typ ICX414 ausgetauscht. Der entsprechende CCD ist aber sehr teuer.

Weitere Modifikationen wie eine Ausleseelektronik mit mehr als 8 Bit Auflösung sind bereits in der Gerüchteküche. Update: Steve Chambers und Jon Grove arbeiten bereits an einer 16 Bit CCD-Kamera mit einem Megapixel-CCD icx285, also dem Equivalent zu einer SXV-H9 ! Erste Testbilder sehen phantastisch aus.

Ich habe drei Anleitungen für den Umbau der Philips-Kameras parat:

Umbau einer ToUCAM Pro mit einer einfachen Modifkation: Nur mit Shutter-Funktion für die Langzeitbelichtung (SC1).

Umbau einer Vesta Pro mit Peltier-Kühlung, Abschaltung des Vorverstärkers und Selfguiding (Vesta SC2)

Neu: Umbau einer Vesta Pro mit einem Sony ICX424AL CCD zu einer SC3.2

Dazu siehe auch das Tutorial Bildbearbeitung der Bilder der SC3.2

Hier geht es zur Messier- und NGC-Gallerie von mit der Webcam gemachten Aufnahmen.