(Teil 1)
Sieben Jahre ist es inzwischen her, daß die englische Firma Functional Design and Engeneering LTD die von dem englischen Amateurastronomen Terry Platt hauptsächlich für die Planetenbeobachtung entwickelte Starlight Xpress CCD-Kamera auf den Markt brachte.
Damals war sie eine der wenigen Kameras, die trotz einer großen Chipfläche zu einem annehmbaren Preis zu haben war. Inzwischen hat das Angebot an Kameras in der Preisregion bis DM 6.000,- jedoch stark zugenommen, so daß ich an dieser Stelle einmal untersuchen will, ob die damaligen Vorteile der Starlight Xpress heute noch bestehen.
Bereits der Lieferumfang unterscheidet die Starlight Xpress von vielen anderen CCD-Kameras. Neben dem eigentlichen Kamerakopf erhält man den sogenannten Framestore, einen Kasten, in dem sowohl die Stromversorgung der Kamera als auch ihre Steuerung untergebracht ist. Zum Anschluß des Framestores an einen IBM-compatibelen PC erhält man eine ISA-Steckkarte, die mit einem ca. 80cm langen Flachbandkabel versehen ist. Der Kamerakopf selbst wird durch ein 5m langes Verbindungskabel am Framestore angeschlossen. Nicht im Lieferumfang enthalten, jedoch für den Betrieb der Kamera notwendig, ist ein Videomonitor samt BNC-Anschlußkabel, auf dem man eine gemachte Aufnahme vor der Speicherung im Computer begutachten kann.
Das wichtigste Bauteil einer jeden CCD-Kamera ist der verwendete Aufnahmechip. Bei der Starlight Xpress ist dies der ICX027BLA von Sony, ein preisgünstiger aber qualitativ hochwertiger CCD-Chip, der vor sieben Jahren besonders in Videokameras Verwendung fand.
Auf einer aktiven Chipfläche von 6,4mm x 4,35mm sind insgesamt 512 x 256 Pixel untergebracht, was einer Pixelgröße von 12,7µm x 16,6µm entspricht. Für die effektive Bildaufnahme werden davon jedoch nur 488 x 250 Pixel verwendet - ein Grund hierfür wird in der Anleitung zur Kamera nicht angegeben.
Leider gibt die Firma Sony nicht die maximale Elektronenkapazität eines Pixels an, jedoch ist aus dem Datenblatt des Chips zu erfahren, daß ein eingebautes Antibloominggate dafür sorgt, daß erst ab einem mehr als 1000fachen der maximalen Aufnahmekapazität Bloomingeffekte auftreten. Ein besonderer Vorteil des Sony-Chips ist auch sein extrem niedriger Dunkelstrom, der mit nur ca. einem Elektron pro Sekunde bei -30°C angegeben wird.
Was diesen Chip so besonders gegenüber anderen in astronomischen Kameras verwendeten Chips macht, ist seine spektrale Empfindlichkeit und die Tatsache, daß es sich um einen Interlinetransfer-Chip handelt.
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Man unterscheidet bei CCD-Chips zwischen drei gebräuchlichen Arten ein Bild auszulesen.
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Den Nachteil dieser Chipart (siehe Kasten) hat Sony jedoch kompensiert, indem auf jeden lichtempfindlichen Pixel eine genau der doppelten Pixelgröße entsprechende Mikrolinse aufgesetzt wurde, so daß auch das Licht, das eigentlich auf einen maskierten Nachbarpixel fallen würde, zur Bildaufnahme genutzt wird.
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Der Vergleich der spektralen Empfindlichkeit des Sony ICX027BLA (dick) und des in Amateurkameras weit verbreiteten Kodak KAF-0400 (dünn) zeigt deutlich die bessere Blauempfindlichkeit des Sony-Chips. Es fällt jedoch auch auf, das der Kodakchip eine wesentlich bessere Gesamtempfindlichkeit besitzt. |
Besonders für den an Farbaufnahmen interessierten Beobachter bietet sich der Sony-Chip aufgrund seiner Emfindlichkeitscharakteristik an. So erreicht er seine maximale Empfindlichkeit bei ca. 550nm mit einer Quantenausbeute von ca. 32%. Bei 400nm hat er noch 35% seiner maximalen Empfindlichkeit. Anders als viele anderen gebräuchlichen CCD-Chips besitzt er jedoch fast keine nennenswerte Sensitivität im IR-Bereich. Bereits bei 800nm wir nur noch 35% der maximalen Empfindlichkeit erreicht - hier bieten andere Hersteller noch mehr als 90% des Maximalwertes.
Genauso wichtig wie der eigentliche CCD-Chip ist der komplette Aufbau des Kameragehäuses. Es darf schließlich nicht vergessen werden, daß das Gehäuse das Bauteil der Kamera ist, welches direkt mit dem Teleskop verbunden wird. Ist es zu schwer oder lösen in ihm integrierte Bauteile beim Betrieb der Kamera Erschütterungen aus, kann dies zu einem großen Problem bei der Aufnahme werden.
Bei der Starlight Xpress gibt es in der Grundausstattung in dieser Hinsicht jedoch keinen Anlaß zur Klage. Bei einem Durchmesser von 10cm und einer Tiefe von ca. 8,3cm wiegt der Kamerakopf (ohne Anschlußkabel) nur ca. 700g. Die Chipkühlung erfolgt mit nur einem ungeregelten Peltier-Element, dessen entstehende Wärme über große Kühlrippen auf der Rückseite des Kopfes abgeführt wird. Die Kühlung ist zwar zweistufig schaltbar, wird aber in der Praxis von uns immer in der Maximalstellung betrieben. Aus unserer Erfahrung erzielt sie in der Regel eine Temperaurdifferenz von knapp 25°C gegenüber der umgebenden Luft - entgegen der Herstellerangabe von 40°C! Wie gut der als Zubehörteil erhältliche Lüfter in Bezug auf Vibrationen ist, ist mir leider nicht bekannt. Durch Tests mit einem neben der Kamera aufgebauten Tischventilator ist jedoch in Bezug auf die maximal erreichbare Temperaurdifferenz eine Verbesserung von ca. 8°C zu erwarten, so daß sich der Kauf des Lüfters besonders für die Sommermonate empfiehlt.
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Der Kamerakopf der Starlight Xpress am Okularauszug unseres C-8. Da die Kamera über keinen integrierten Nachführchip verfügt, benutzen wir am TSO hierfür eine ST-4, die über einen Radial-Guider der Firma CELESTRON off-axis nachgeführt wird. Rechts hinter der ST-4 erkennt man den von uns gebauten Fokussiernonius. |
Zum Anschluß an das Teleskop verfügt der Kamerakopf über ein M42-Gewinde, so daß man mit allen handelsüblichen Kameraadaptern unter Zuhilfenahme eines T2-Rings sowohl im direkten Brennpunkt als auch in Okularprojektion arbeiten kann. Mit der mitgelieferten 1¼"-Steckhülse kann man auch mit Teleskopen, die über keinen Kameraadapter verfügen, Aufnahmen im Primärfokus machen.
Die ausgelesenen Daten werden über ein 5m langes, beidseitig mit Sub-D25-Stecker versehenes Kabel zur Steuereinheit, dem sog. Framestore, übertragen und anschließend für die Weiterverarbeitung vorbereitet.
Im zweiten Teil erfahren Sie näheres über die Funktionen des Framestores, sowie eine abschließende Beurteilung der Kamera.
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