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| Die Canon EOS 300D im Test | |||||||
Hier ein mehr oder weniger ausführlicher Testbericht über die Canon EOS 300D, was sie im astrofotografischen Bereich taugt. Dieser Bericht wird in der nächsten Ausgabe (03/04) der Astrozeitschrift "Sternzeit" veröffentlicht werden. Die Canon EOS 300D als Astrokamera Die digitale Alternative zur konventionellen Deep-Sky-Fotografie Von Jens Hackmann Vor etwas mehr als einem Jahr, im Frühjahr 2003 brachte Canon etwas auf den Markt, was die Herzen mancher Hobbyastronomen höher schlagen ließ: die digitale Spiegelreflexkamera EOS 300D. Zwar ist die digitale Fotografie im astronomischen Bereich nichts Ungewöhnliches mehr, aber diese Kamera ist anders. Hiermit rückt die wunderbare Welt der Himmelsfotografie in preislich erschwingliche Sphären. Ich persönlich betreibe seit 1997 fotografische Astronomie. Ich fing "analog" an, mit dem damals hoch im Kurs stehenden, nun nicht mehr produzierten Film "Kodak Ektar 1000" erste Gehversuche am Nachthimmel zu unternehmen: Monddetails durch mein Siberia-Newtonteleskop, Strichspuren oder Sternbilder. Später bekam ich durch meinen ehemaligen Physiklehrer die Möglichkeit, mich in der Weikersheimer Sternwarte mit professionelleren Mitteln an schwierigeren Objekten zu versuchen. Nach anfänglichen Schwierigkeiten waren auch hier Erfolge zu verzeichnen und man kann durchaus auch in der chemischen Astrofotografie immer noch Fortschritte machen, aber irgendwann ist man an einem Punkt angelangt, an dem der Aufwand die erhofften guten Ergebnissen überwiegt. "Leidensgenossen" kennen diese Begriffe: Entwicklungszeit, Ausschuss, Unschärfe, Nachführkorrektur usw. Nach daraus folgender jahrelanger Astrofotografieflaute entschloss ich mich zu einem Schritt nach vorne. In vielen Foren, Zeitschriften oder Berichten las ich, wie die Canon EOS 300D angepriesen wurde. Nicht nur in der "normalen" Alltagsfotografie. Nein, auch Hobbyastronomen schwärmten von dieser Kamera. Und bei einem Preis von derzeit etwa 950,00 EUR (Tendenz sinkend!) inkl. 18-55 mm AF EF-Objektiv, 1100 mAh Lithium-Ionen-Akku und Ladegerät kam ich sehr in Versuchung. Schließlich kaufte ich mir diese absolut preiswerte DSLR-Kamera mit dem Hintergedanken "Deep Sky, ich komme!" Instinktiv nahm ich gleich noch einen T2-Adapterring mit, um die 300D auch am Teleskop befestigen zu können.
Gekauft!!! Die Kamera in den Händen haltend, studierte ich diese Errungenschaft der Technik. Auffallend ist der große CMOS-Chip, der mit 15,1 mm mal 22,7 mm schon fast an Kleinbild-Dimensionen heranreicht. Auch das Gewicht von 860 Gramm inkl. Objektiv und Akku verteilt sich gut und überhaupt schmiegt sich das Teil sehr gut an die Hand. Dann die ersten Fotos. Hierfür musste mein Nymphensittich herhalten. Beim Auslösen ist dieses typische Klackgeräusch des hochklappenden Spiegels zu hören, was den alten Hasen der Fotografie sicher vertraut vorkommen wird. Dann untersuchte ich die Bilder am PC-Monitor, die man per mitgeliefertem USB-Kabel oder einem CF-Kartenleser schnell überspielen kann. In der höchsten Auflösung haben die Bilder Ausmaße von 3072x2048 Pixeln. Hierbei besticht die 300D mit Qualität und Schärfe. Beim Heranzoomen in das Bild machen sich die 6,3 Megapixel bemerkbar: Farbtiefe und Schärfe vom Feinsten. Man könnte vielleicht annehmen, dass das mitgelieferte 18-55mm-Objektiv nichts Besonderes ist, aber dem ist nicht so. Wirklich astreine Bilder! Das Kitobjektiv ist also wirklich empfehlenswert. Fokussierbar ab 28 cm bis Unendlich. Zoom von 18mm bis 55mm, wobei hier mit dem Faktor 1,6 multipliziert werden muss, da der Chip im Vergleich zum KB kleiner ist. Man kommt also auf KB-Dimensionen umgerechnet auf Brennweiten von 28 - 88 mm. Nach einigen Spielereien kam dann wieder der Astrofotograf in mir hoch und ich probierte die Möglichkeiten der Langzeitbelichtungen aus. Einstellbar sind 1/4000 Sekunden bis 30 Sekunden. Aber mit Hilfe des als Zubehör erhältlichen Kabelauslösers RS60-E3 (ca. 30 Euro) ist die altbekannte B-Einstellung möglich. Theoretisch ist somit also eine Belichtung machbar, bis der Akku leer ist, was in etwa 2,5 Stunden dauert. Komfortabel ist auch die Einstellung der Empfindlichkeit. Man kann auswählen zwischen 100, 200, 400, 800 und 1600 ASA. Lange Belichtungszeit, hohe Empfindlichkeit und kein störender Schwarzschildeffekt, die erste klare Nacht konnte also kommen! First Light Dann war es soweit. Der Himmel war klar und ich erwartete mit Spannung die Dunkelheit. Als First-Light-Objekt kam mir M 13 vor die Linse, oder besser gesagt, vor den Spiegel. Kaum hing die Kamera mit Hilfe des T2-Adapters am 20-Zoll-Cassegrain der Weikersheimer Sternwarte, löste ich aus und belichtete 30 Sekunden bei einer Empfindlichkeit von 1600 ASA den Kugelsternhaufen M 13 im Sternbild Hercules. Gespannt wartete ich darauf, dass das Bild auf dem Bildschirmchen erleuchtete und siehe da: das Ergebnis war phänomenal. Nach schon so kurzer Belichtungszeit waren sämtliche Bereiche des Kugelsternhaufens auf dem 1,8-Zoll TFT der 300D abgebildet. An dieser Stelle sei kurz gesagt, dass die hier beschriebenen Eigenschaften natürlich auch die grosse Schwester der 300D, die Canon EOS 10D hat. Diese ist für etwa 400 Euro mehr ohne Objektiv zu haben. Die 10D ist bis auf das Gehäuse baugleich mit der 300D, hat sogar die gleiche Firmware aufgespielt. Es kursieren Hacks im Internet, die die Funktionen der 300D so erweitern, dass man praktisch eine 10D hat. Doch nun weiter im Text…: der Gedanke, keine teuren Entwicklungskosten bezahlen und keine 5 Tage auf die oft zerschnittenen Negative warten zu müssen, brachte neuen Schwung in mein Hobby als Astrofotografen.
Das von der Kamera gelieferte Rohbild ist zwar noch nicht das Non-Plus-Ultra, denn erst die Bearbeitung am PC bringt den letzten Schliff. Aber sogar für mich als Bildbearbeitungsneuling war es dank Giotto und Photoshop ein Leichtes, aus einem doch schon sehr vielversprechenden M 13 Rohbild ein wunderbar funkelndes Bild zu gewinnen. Weitere Objekte folgten. Mir kam nun der Gedanke auf, dass nun kein Objekt des Nachthimmels mehr vor mir sicher wäre. Es stellte sich tatsächlich heraus, dass die 300D für Kugelsternhaufen, Galaxien und Planetarische Nebel sozusagen prädestiniert ist. Bei H-alpha-Regionen jedoch wie zum Beispiel dem Trifid-, Lagunen- oder Nordamerikanebel macht sich ein Nachteil der Kamera bemerkbar: die schwache Rotempfindlichkeit. Während der Chip im mittleren Wellenlängenbereich eine Quanteneffizienz von etwa 25% besitzt, also ein Viertel des einfallenden Lichts registriert, so sind es im roten Bereich lediglich etwa 3 bis 5 %. Dies soll aber nicht heißen, dass man keine Emissionsnebel aufnehmen kann. Hier wächst lediglich der Aufwand etwas, d.h. es müssen mehr Rohbilder gemacht werden und/oder längere Belichtungszeiten gewählt werden. Auch der Einsatz eines UHC-Filters kann die Rotschwäche weitgehend kompensieren. Das von mir gemachte Bild des Nordamerikanebels jedoch entstand ohne weitere optische Hilfsmittel, ich belichtete insgesamt mehrere Minuten und nach einer Bearbeitung in Photoshop und CorelPAINT konnte ich auch den Nordamerikanebel aus den gestackten Rohbildern herauskitzeln. Somit kann man schon sagen, dass die 300D eine preis- und lohnenswerte Lösung ist, wenn man keine teure Astro-CCD-Kamera kaufen will.
Tips zum Kauf Insgesamt lässt sich auch sagen, dass der Chip der 300D sehr rauscharm ist. Jedoch ist nicht jedes Exemplar der 300D gleich wie das andere: der eine Chip kann mehr oder wenig komplett rauschfrei sein, während ein zweiter sehr verrauscht oder von "Hotpixeln" (sog. Heisse Pixel, also rotegefärbte Pixel) übersät ist. Es empfiehlt sich daher, vor dem Kauf einen "Chiprauschtest" durchzuführen. Hierzu ist es angebracht, den Verkäufer erst einmal davon zu überzeugen, dass unterschiedliche Exemplare auch unterschiedliche Ergebnisse liefern. Dies gelang bei meinem Händler sehr gut. Der Chiprauschtest soll wie gesagt zeigen, welche Neigung der Chip zum Rauschen hat. Hierbei werden Dunkelbilder, also Langzeitaufnahmen bei geschlossenem Objektivdeckel gemacht. Es fällt nun kein Licht auf die Sensorfläche, aber einzelne defekte Pixel (die jedes Exemplar haben wird) weisen dennoch Verfärbungen auf. Diese schon genannten Hotpixel erscheinen nur bei länger belichteten Aufnahmen und sollten so wenig wie möglich auftreten. Es ist wichtig, bei dem Test eine einheitliche Belichtungszeit von beispielsweise 10 Minuten zu wählen, bei der höchstmöglichen Empfindlichkeitsstufe, 1600 ASA. Nachdem mein Verkäufer den gravierenden Unterschied der ersten beiden Kameras sah, hat er mir freiwillig noch weitere Kameras gebracht. Aus diesen wählte ich natürlich die beste heraus. Hat man mit Hilfe dieses Testes ein einwandfreies Gerät erworben, so steht den astronomischen Erfolgen eigentlich nichts mehr im Wege. Anfängliche Schwierigkeiten sind zwar normal, aber es ist ja schliesslich noch kein Meister vom Himmel gefallen.
Fazit: Wie schon erwähnt ist die EOS 300D eine durchaus sehr astrotaugliche Kamera. Sie ist preiswert und im Gegensatz zu reinen Astro-CCD-Kameras auch für den Alltag brauchbar (wobei die Alltagsnutzung eher im Sinne des Erfinders lag). Aber gerade für Einsteiger, die nicht gleich Tausende Euro für eine gute Starlight o.ä. investieren wollen, ist der Kauf einer 300D die meines Erachtens ideale Lösung.
Zum Abschluss meines Berichtes über die EOS 300D möchte ich einen Ausblick auf die nächste Ausgabe der Sternzeit geben, in der ich die ersten Schritte der Astrobildbearbeitung am PC erläutern werde: hier möchte ich Einblicke geben, wie die gewonnenen Rohbilder mit Hilfe von Software zu ansehnlichen Astrofotos verarbeitet werden, wie man vorgehen muss und was zu beachten ist, wenn man Fotoabzüge der gemachten Bilder haben will. Alle hier gezeigten Bilder sind auch auf meiner Homepage zu betrachten. Ich würde mich auf einen Besuch Ihrerseits freuen: www.kopfgeist.com Vom Photon zum Pixel - Erste Schritte in der Astrobildbearbeitung Von Jens Hackmann In der letzten Ausgabe der Sternzeit ging es um die astrofotografische Tauglichkeit der digitalen Spiegelreflexkamera Canon EOS 300D. Als Fazit ergab sich, dass sich diese erschwingliche Kamera ideal als Einstieg in die Welt der digitalen Astrofotografie eignet. Doch nicht nur mit dieser Kamera ist es möglich, schöne Aufnahmen von Himmelsobjekten zu gewinnen. Schon lange gibt es viele Modelle von CCD-Astrokameras, doch eines haben sie alle gemeinsam: kein "Pretty picture" ohne nachträgliche Bearbeitung am PC. Wie man im Groben verfahren muss, um aus einem verrauschten Rohbild ein intensiv gefärbtes Astrobild zu erhalten, möchte ich nun anhand meiner mit der 300D gewonnen Astrobilder etwas erläutern. Die Vorgehensweise beim Fotografieren Wie fotografiert man ein Himmelsobjekt? Nun… zunächst muß man wissen, was man fotografieren möchte. Ist die Entscheidung gefallen, so stellt sich die Frage, welches die richtige Belichtungszeit für das Objekt ist. Es gibt keine pauschale Richtlinie was die Belichtungszeit angeht, denn diese ist abhängig von der Art, der Helligkeit, der Intensitätsverteilung des Objektes und natürlich auch von der verwendeten Optik. Meine Vorgehensweise ist, dass ich einen entscheidenden Vorteil der digitalen gegenüber der analogen Fotografie nutze und das Objekt einfach mal frei Schnauz belichte. Das Resultat ist sofort einsehbar: je nachdem was dann auf dem Bild zu erkennen ist, variiere ich die Aufnahmedauer nach oben oder nach unten. Wichtig hierbei ist, daß möglichst keiner der Bildbereiche gesättigt ist, also rein weiße Areale zeigt. In diesem Falle sind die betroffenen Bildbereiche tot, es können hier keine Informationen mehr herausgeholt werden. Dies ist zum Beispiel beim Orionnebel der Fall: um das helle Trapez im Zentrum sauber abzulichten, genügen in der Regel bereits wenige Sekunden. Sollen aber die feinstrukturierten Ausläufer des Nebels mit aufs Bild gebannt werden, so wird das helle Zentrum zwangsläufig überbelichtet und man muß zu einigen Tricks am PC greifen. Man bekommt schnell ein Gefühl für die richtige Belichtungszeit. Ergo: man sollte leicht unterbelichtete den intensiveren Bildern der genannten Übersättigung wegen vorziehen. Hinzu kommt, dass beim späteren Addieren der Bilder sich die Intensität auch noch einmal erhöht. Nun die Frage, wie viele Bilder vom gewünschten Objekt gemacht werden sollen. Auch hier gibt es keine pauschale Aussage. Dies ist wie die Belichtungszeit auch vom Objekt und der Optik abhängig. An dieser Stelle empfiehlt es sich, einfach persönliche Erfahrung zu sammeln und auszuprobieren! Darkframes Ein weiterer wichtiger Punkt: die Darkframes. Sind alle Aufnahmen erledigt, müssen nun noch sogenannte Darkframes, also Dunkelbilder gemacht werden. Hierzu wird das Teleskop oder das Objektiv der Kamera mit einem lichtundurchlässigen Deckel verschlossen und man macht Dunkelbilder bei den gleichen Einstellungen und Bedingungen, unter denen die Aufnahmen des Objektes getätigt wurden. Hat man zum Beispiel bei 5° Celsius drei Bilder à 10 Minuten bei 800 ISO und zwei Bilder à 30 Sekunden bei 400 ISO von M 42 gemacht, so müssen die Darkframes auch bei 5° Celsius mit 10 min bei 800 ISO und 30 sec bei 400 ISO gemacht werden. Es ist jedoch ratsam, es nicht bei einem einzelnen Dark zu belassen, sondern etwa 5 bis 10 Stück mit Hilfe eines Programms (z.B. RegiStax) zu mitteln. Dies ergibt den sogenannten "Masterdark". Zweck dieser Darks ist die Entfernung der Hotpixel. Hotpixel sind in jedem Bild statisch vorhandene defekte Pixel, das heißt sie sind immer an der gleichen Stelle. Wird nun ein aus mehreren Darks gemittelten Masterdark vom Rohbild subtrahiert, so werden die störenden Hotpixel aus dem Bild entfernt. Ähnlich wie bei den Darkframes verfährt der Fotograf mit Flatfields zur Entfernung eventueller Vignettierungen. Da dies aber lediglich etwas für Profiastrofotografen und auch etwas umständlich ist, dies dazu noch den Rahmen meines Artikels sprengen würde, überspringe ich diesen Punkt einfach. Die Nacharbeit am PC Sind genügend Aufnahmen gemacht worden, kann die eigentliche Arbeit am PC beginnen. Dieser Arbeitsschritt entspricht sozusagen der Entwicklung bei chemischen Filmen. Ich möchte nun die Vorgehensweise an einem konkreten Beispiel durchgehen. Hierzu nehme ich vier Rohbilder von M 27, die jeweils 30 Sekunden bei 1600 ISO durch ein 20 Zoll Cassegrain belichtet wurden. Die Brennweite wurde von 5000mm durch eine Shapleylinse auf etwa die Hälfte reduziert. Die Rohbilder und die dazugehörigen Darks bzw. Masterdarks werden in das Bildbearbeitungsprogramm geladen. Hierfür empfiehlt sich an erster Stelle Adobe Photoshop. Es gibt noch weitere Programme wie zum Beispiel Corel PhotoPaint, doch der Photoshop ist die praktischste Anwendung im Umgang mit Ebenen und Filtern und in meinem Beispiel werde ich die einzelnen Schritte speziell für dieses Programm erläutern. Der erste Schritt besteht darin, den Darkframe vom entsprechenden Rohbild abzuziehen. Hierfür kopiert man den Dark und fügt ihn in die dazugehörigen Einzelbilder ein. Aufpassen, daß die Dunkelbilder auch in die dazugehörigen Rohbilder kopiert werden! Nun wird subtrahiert. Dies geschieht im Ebenenfenster, welches sich üblicherweise unten rechts befindet. Die Standardfüllmethode ist voreingestellt auf "Normal". Man öffnet das Dropdownmenü und wählt "Differenz" aus. Das war's schon. Dieses Rohbild ist nun darkkorrigiert. Analog hierzu wird mit den übrigen Bildern verfahren. Das Addieren Nun folgt das Wesentliche der Astrobildbearbeitung: die Addition. Hierzu werden alle Rohbilder per Cut and Paste in ein Bild eingefügt. Das Bild besteht nun aus mehreren Ebenen. Jede Ebene stellt ein Rohbild dar. Die Ebenen müssen nun zueinander ausgerichtet werden. Für diesen Schritt deaktiviert man alle Ebenen bis auf die Hintergrundebene und die auszurichtende Ebene, indem das kleine Augensymbol im Ebenenfenster entfernt wird. Nun wird die Transparenz des oberen Bildes auf 50 % gesenkt und es mit dem Verschiebewerkzeug so hin- und hergerückt, bis die Sterne auf den Bildern kongruent sind. Danach die Transparenz wieder auf 100 % stellen, die ausgerichtete Ebene deaktivieren und die nächst darunterliegende anwählen und ebenso verfahren. Sind alle Bilder zueinander kongruent, werden alle Ebenen wieder aktiviert und mit der Füllmethode "Negativ multiplizieren" im Dropdownmenü intensiviert. Nun sieht man, dass sich die Bilder verstärken. Ist die gewünschte Stärke erreicht, werden die Einzelbilder alle auf eine Ebene reduziert ("Strg+E") und fertig ist das addierte Bild. Es mag vielleicht noch nicht den gewünschten Farbton haben, aber die genaue Farbverteilung kann man regeln, indem etwas an den Tonwert- oder Gradationskurven herumgeschraubt wird.
Mit dem gleichen Verfahren wurde aus diesen Rohbildern des Orionnebels das gezeigte Summenbild gewonnen. Ich nahm lediglich noch ein kurzbelichtetes Bild mit hinzu um dem hoffnungslos ausgebrannten Zentrum wieder etwas an Detail zu verschaffen.
Den unangenehmen Blausaum entfernen, den hellen Hintergrund abdunkeln und andere Störfaktoren beseitigen… das alles sind Bearbeitungen die am PC möglich sind. Viele dieser Tricks beruhen auf ganz einfachen Methoden. Andere wiederum sind knifflig und klappen nicht immer. Aber um all diese Vorgehensweisen zu erläutern, wäre ein dickes Buch oder ein mehrtägiges Seminar nötig. Ich lerne noch immer Neues dazu und finde eigentlich tagtäglich neue Tipps im Internet. Die hier beschriebene Methode zum Addieren und Bearbeiten von Bildern ist nur sehr grob dargestellt. Eine ausführlichere Beschreibung mit vielen Bildern und mit weiteren Tipps gibt es auf meiner Webseite zu sehen: www.kopfgeist.com oder der Direktlink: www.kopfgeist.com/photo_shop.htm Automatische Alternative… Natürlich kann man es sich auch einfach machen und die eben genannten Schritte nicht manuell addieren sondern automatisch von einem Verarbeitungsprogramm durchführen lassen. Es gibt zahlreiche Software, die automatisch Darks abziehen und die Bilder danach addieren. Die bekanntesten sind Registax, Giotto, Astrostack… Diese Programme verwende ich jedoch nur, wenn es sehr viele Rohbilder sind. Denn nur beim manuellen Stacken ist der volle Überblick über die einzelnen Schritte gewährleistet und kann alles ist kontrollierbar. Als abschließendes Tool möchte ich noch "Neat Image" empfehlen. Dieses Programm entfernt zuverlässig und ohne merkbaren Detailverlust das störende Rauschen aus den bearbeiteten Bildern. Es glättet sie und man erhält ein feingeschliffenes sauberes glattes "Pretty Picture". Internetadressen f. Downloads: www.videoastronomy.org Giotto Webseite. Astrobildverarbeitungsprogramm zum Addieren und Mitteln von Bildern. Taugt hauptsächlich für Planetenbilder! Freeware. aberrator.astronomy.net/registax Registax Webseite. Astrobildverarbeitungssoftware. Taugt auch für Grossformatige Deep-Sky Bilder. Freeware. www.neatimage.com/ Neat Image Webseite. Dieses Programm unterdrückt Rauschen in Bildern. Freeware Demoversion. |
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