RedCat 51 i ToupTek ATR3-16000 do lekkiej astrofotografii DS

12 January 2020 Comments

RedCat 51 to lekki teleskop, obiektyw od William Optics. Przy ogniskowej 250mm i światłosile f/4,9 może dać szerokie pole widzenia w astrofotografii DS czy przydać się w ciągu dnia jaka teleobiektyw. Ja połączyłem RedCata z kolorową kamerą ToupTek ATR3-16000 do astrofotografii DS.

RedCat 51

W sieci jest sporo recenzji, klipów wideo i zdjęć wykonanych za pomocą tego teleskopu. Konstrukcja okazała się dość udana i zdobyła na popularności. RedCat dostępny jest w kilku kolorach - białym, czerwonym i metalicznym szarym i większości przypadków zestawy są identyczne, choć niektóre jak szary SpaceCat ma dłuższy dovetail. Oprócz tego WO sprzedaje opcjonalne akcesoria jak kątówka do obserwacji wizualnych, adaptery do różnych lustrzanek czy mocowanie do szukacza.

W Polsce cena za ten teleskop wynosi nieco ponad 3000 zł, podobnie w innych sklepach w EU. Teleskop nie potrzebuje dodatkowego flattenera więc nie ma ukrytej ceny jak w przypadku wielu zwykłych refraktorów APO. W zestawie dostajemy torbę, dovetail Vixen z punktami mocowania do statywów fotograficznych oraz maskę Bahtinova wbudowaną w zaślepkę obiektywu. Zewnętrzna część obudowy można zostać odkręcona, obrócona i przykręcona z powrotem tworząc odrośnik.

Ogniskowa: 250 mm
Apertura: 51 mm
f/ratio: 4,9
Projekt: Petzval (4 elementy w 3 grupach); FPL-53
Waga: 1,8 kg
Gwint M48 z opcją zamontowania 2" filtru wewnątrz tuby

Ustawianie ostrości

Szeroki gumowy uchwyt służy do ustawiania ostrości a mniejszy pierścień przed nim służy do ustawiania oporu jaki stawia. Mechanizm ostrzenia jest dobrze wykonany - łatwo się go używa i nie ma luzów. Wbudowana w zaślepkę maska Bahtinova znacząco ułatwia ustawienie ostrości na potrzeby astrofotografii. Niemniej focuser może być nieco problematyczny w użyciu gdy chcemy wykonać tylko bardzo niewielką zmianę - łatwo przestrzelić.

Niektórzy użytkownicy zdołali podłączyć motofocus wykorzystując żebrowanie powierzchni. Pozwala to obsługiwać teleskop zdalnie jak i potencjalnie dokonywać mniejszych korekt ostrości.

By mieć łatwiej z ostrzeniem postanowiłem sprawdzić krótki wyciąg helikalny TS-Optics short T2 Helical Focuser & Adapter od Teleskop-Express. Jest to coś w rodzaju przedłużki T2 o zmiennej długości (19-29mm). Obracając pierścieniem pośrodku możemy kontrolować długość adaptera a tym samym ostrość. Focuser teleskopu możemy trzymać na dużym oporze i ustawić ostrość zgrubnie by następnie wprowadzić końcowe poprawki tym adapterem, którym znacznie łatwiej operować. Co ważne gwinty T2 nie obracają się przez co całość nie zacznie się skręcać co byłoby problemem dla podłączonej kamery z kablami.

Filtry

Końcówka wyciągu kończąca się gwintem M48 może zostać odkręcona by odsłonić gwint na filtr 2" z drugiej strony. Jest to całkiem poręczne dla kolorowych kamer bo wtedy wystarczy jeden filtr do ciągłego korzystania z zestawu. Ja wybrałem Baader Neodymium Moon & SkyGlow jako filtr podstawowy - ogranicza wpływ zaświetlenia, ale nie robi tego zbyt agresywnie, przez co kolory nie powinny ucierpieć tak bardzo. Dodatkowo nowsze rewizje tego filtra posiadają też blokadę IR/UV co pozwala stosować go z kamerami bez IR/UV cut na szybie ochronnej.

Korzystając z przecen na Aliexpress zakupiłem również tani filtr UHC od svbony, który wygląd jak rebrand Optolonga. Jest to filtr UHC więc agresywniej wycina zaświetlenie kosztem większej zmiany kolorów (przepuszcza H-alpha, [S II], [O III] i H-beta ale wycina większość żółtego i pomarańczowe pasma).

Kamera ToupTek ATR3-16000-KPA

Jest to chłodzona kamera do astrofotografii DS wyposażona w kolorową matrycę Panasonic MN34230, którą można dostać także w ASI 1600 czy kamerze Atik Horizon. ToupTek to chińska firma produkująca kamery mikroskopowe i astronomiczne. Na rynku europejskim na szerszą skalę pojawili się poprzez kamery Altair Astro a teraz są brandowani przez Explore Scientific, Astroshop i wiele innych sklepów. Na Aliexpress występują pod nazwą RisingCam.

Na stronie producenta można pobrać sterowniki, w tym ASCOM jak ich aplikację ogólnego przeznaczenia - ToupSky. Aplikacja działa, ale przydałoby się jej trochę pomocy z przejrzystością i użytecznością interfejsu ;) Steroniki ASCOM też działają bez większych problemów - testowałem z Nebulosity 4.

ATR3-16000-KPA kupiłem w Astroshop, gdy mieli jakąś dodatkową promocję. Obecnie ceny są chyba nieco wyższe, powyżej 800 EUR jak i pojawiają się kolejne sztuki pod innymi markami.

Panasonic MN34230 zadebiutował w kamerach ZWO dostarczając chłodzone kamery w przystępnej cenie z dużą matrycą bliską wymiarom APS-C. Później pojawiła się także wersja mono, którą i ToupTek oferuje. Sam projekt kamery nawiązuje do konstrukcji ZWO - USB3 z hubem USB2 jak i kształt obudowy.

W przypadku Nebulosity 4 kamera sterowana jest przez sterownik ASCOM. Aplikacja nie pozwala na zapisywanie debayerowanych klatek (brak obrazu), lecz w trybie RAW działa bez problemu (a i tak trzeba zapisywać jako RAW do dalszej obróbki).

Szumy wyglądają w normie jak na tą matrycę. Używałem kamerę dość krótko jednak darki nie ukazują niczego niepokojącego.

Fotografowanie i obróbka zdjęć w Nebulosity i PIPP

Nebulosity ma całkiem poręczny interfejs. Na start mamy tryb Frame and Focus, który zmniejsza obraz i z domyślnie włączonym ścinaniem histogramu pozwala zobaczyć fragmenty interesującego nas obiektu na krótkich ekspozycjach, rzędu 1 sekundy nawet. Dzięki temu łatwo wykadrujemy obraz i wstępnie ustawimy ostrość. Finalne ostrzenie trzeba wykonać na pełnej rozdzielczości.

Jako że jest to matryca CMOS o relatywnie niskim szumie odczytu czas ekspozycji pojedynczej klatki może być krótki (choć zachować trzeba całkowity czas zbierania materiału). Dzięki temu możemy stracić mniej danych przez poruszone ujęcie czy przelot satelity. Ja będę celował w 60-180 sekundowe ekspozycje - tak by ilość klatek nie była za duża (a matryca ta ma dużo pikseli przez co obróbka dużej ilości klatek trochę zajmie). Testując zestaw między chmurami na szybko użyłem 5 i 10 sekundowych ekspozycji. Daje radę, choć obróbka 200 klatek trochę trwa.

Początek obróbki wyglądałby tak:

Tworzymy master-dark (i flat/bias jeżeli potrzebne, dostępne)
Tworzymy bad pixel map z master darka (jeżeli trzeba można to robić też na poszczególnych klatkach fotografowanego obiektu)
Nakładamy bad pixel mapę na darka
Nakładamy bad pixel mapę na klatki
Nakładamy wyczyszczonego darka (jak i bias/flat) na klatki
Debayer
Stackowanie

Nebulosity ma wbudowaną debayeryzację, jednak dla tej matrycy zastosowała niepoprawny układ przez co czerwony wylądował jako niebieski itd. przez co musiałem użyć PIPP żeby debayeryzować z poprawnym układem maski Bayera.

Bad pixel map służy do usuwania gorących jak i ciepłych pikseli w sposób bardziej kontrolowany. Zamiast wstawiać czarny zamiast białego algorytm zastępuje uśrednioną wartością z sąsiednich pikseli. Finalna obróbka w Nebulosity mogłaby wyglądać tak:

Zetnij histogram na podglądzie i przytnij krawędzie tak by mieć tylko czysty fragment, bez artefaktów stackowania na krawędziach.
Zapisz jako plik wyjściowy do finalnej obróbki
Wyłącz ścinanie histogramu na podglądzie i wyzeruj jego ustawienia
Zacznij podbijać poziom sygnału za pomocą wbudowanych metod aż zdjęcie się uwidoczni ale na poziomie nie eksponującym nadmiernie szumów
Sygnał można podbijać wielokrotnie używając krzywych (dostepnych jest kilka domyślnych profili)
Można skorzystać też z np. DDP - czy to jako główna metoda podbicia lub w połączeniu z krzywymi

Planuję bardziej szczegółowy przewodnik obróbki, ale to jak złapię jakiś dobry materiał.

RkBlog

Astrofotografia Głębokiego Nieba, 12 January 2020