Astronomik Filters on a Spectrophotometer

I would like to show the performance – transmittance plots – of couple of Astronomik filters. Let’s start with L-RGB Typ 2c, 31mm unmounted (purchased in 2010), serial number: 2050000226. I believe that all the charts are self explanatory. The only comment I’d have is that the RGB filters have some marginal UV „leak“. The Luminance is perfect. The visual Profi OIII (2010, serial number: 0040010364) looks as expected (with Luminance filter in place might be even usable for imaging).

Astronomik L-RGB Typ 2c (2010) Red Filter

Astronomik L-RGB Typ 2c (2010) Green Filter

Astronomik L-RGB Typ 2c (2010) Blue Filter

Astronomik L-RGB Typ 2c (2010) Luminance Filter

Astronomik Profi OIII (2010)

The narrow band filters (Hydrogen Alpha) are 12nm wide. Again, there’s some „leak“ in UV (even in the most recent, 2010 filters) that causes problems with some lenses and when shooting on light polluted skies. The only workaround is to couple it with Red filter or yet another Ha filter – then it’s OK. The Profi Ha CCD from 2006 was measured in full spectrum (200 to 900nm) and in detail around its peak transmittance.

Astronomik Ha 12nm CCD (2010)

Astronomik Profi Ha CCD (2006)

Astronomik Profi Ha CCD (2006) detail

All filters were tested on Carl Zeiss Jena SPECORD M400.

Rubriky: Articles in ENGLISH, Technika, recenze | Napsat komentář

1.2.2011 – ÚT/ST – Šumava

O minulém víkendu, kdy jsem pobýval doma, tj. na západě Čech, bylo jasno v severních Čechách. Teď, když jsem v Praze je zas jasno na Šumavě. Jelikož včera jsem zklamal (minimálně Láďu Kamaráda, protože jsem nedorazil a nechal ho mrznout samotného) a dnes by mohla být šance něco vyfotit na delší dobu poslední, neváhám se kolem půl čtvrté odpolední „vykopat“ z práce a vyrazit směr Plzeň. Doma se zastavuji ještě pro druhou foto sestavu. Na Šumavu dorazím po ujetí 168km chvilku před 18 hodinou a než sestavím alespoň montáž, dorazí i druhý, očekávaný člen výpravy Libor Šmíd.

Je nezvyklé vidět ještě modrou oblohu s jen nejjasnějšími hvězdami a Jupiterem – ano tak brzy jsem dorazil. Dnes mám na všechno času dost, nechvátám, a také to podle toho dopadá. První foto sestavu šteluji 2 hodiny, než začnu fotit. V plánu je opět Vánoční stromeček neboli smrček :-) a opět v RGB, potažmo G, B a R, jak následují jednotlivé sekvence. Libor má v plánu stejný objekt, ale v H-alfě, aby jí doplnil svá RGB data z pátku.

První problém večera je opětovná, ošklivá hláška Losmandy Gemini „RA motor lags!“. Voltmetr na rozvaděči ukazuje kolem 12V (spíše 11.90V) a analogová ručička kmitá. To je příznak nedobité autobaterie a to je zvláštní, vždyť jsem ji v pátek dobíjel (z auta). Nicméně pro jistotu nastartuji a nechávám nastartováno v podstatě celou noc (v autě mám tím pádem doslova vedro), protože jakmile motor vypnu, začne montáž zlobit. Sice s sebou mám někde schovaný adaptér domácí výroby nastavený na 15V z 12ti (Losmandy GoTo chce 12-18V), ale nechci riskovat. Graf pointace je i přes důkladné vyvážení v obou osách stále divný. V průběhu noci jsem zjistil, že když trochu povolím spojku u RA motoru, začne to šlapat jako dříve, tj. velmi pěkně. Jedině snad občas tomu vadí mírný nárazový vítr. Budu tedy věřit, že problém s pointací byla příliš utažená spojka RA a nižší napětí motorům nesvědčí. Snad tomu tak bude a příště už budu mít klid.

Jelikož jsem dnes jako zpomalený film, vytahuji druhou „větší než malou“ sestavu, montáž HEQ-5 SynScan s dalekohledem (pointačním) SW80/400 a nouzově „piggy-back“ namontovaným tělem DSLR (Canon EOS 1000D), až někdy kolem 22hod. Cíl této sestavy je vyfotit jedno pěkné, zimní souhvězdí. Jelikož vím, že DSLR trpí zásadním problémem divných pruhů ve snímcích (i po složení několika desítek), které nezmizí ani dokonalou dark-frame kalibrací, mám v úmyslu fotit, resp. pointovat s použitím techniky ditheringu. Mít tak barevnou CCD kameru (žádná, která by mě vyhovovala bohužel na trhu stále není a asi jen tak nebude), tak by všechny tyto starosti odpadly a mohl bych fotit v klidu na mobilním AstroTracu.

Sestavu nemám zatím ve stabilním stavu (to v podstatě momentálně žádnou, bohužel), tak ještě teď „na poli“ řeším připojení kamerky (QHY5 – která kupodivu a náhodou funguje pod Windows 7, což je systém na mém druhém laptopu) a vyhřívacích pásků. Tady použiji jeden 3“ z původního Borga 77EDII, který mi v pátek ve Čbánu tak divně pískal. A to se zdá být chyba – po připojení přepálí pojistku. Takže mám ověřeno (na světle, druhý den potvrzeno), že i zde došlo ke zkratu na vyhřívacím pásku úplně stejně, jako minulý měsíc u 4“ pásku z pointeru. Ještě, že mám s sebou tu náhradní sadu všech velikostí.

Zásadní problém této druhé sestavy je nedávný „upgrade“ elevačních šroubů hlavy montáže. Nové azimutální šrouby jsou perfektní, umožňují snadný pohyb hlavy pro polární ustavení, ovšem ty elevační, ačkoli je prodávají s označením přímo pro HEQ-5, nejdou použít pro elevace kolem 49 stupňů kvůli omezenému rozsahu pohybu hlavy v elevaci – v podstatě jdou tak mezi 20-25ti, takže jsou úplně na houby. Šrouby jsou totiž dlouhé a buď zaráží o polární hledáček, nebo o závažovou tyč. Takže montáž nelze ustavit a bohužel to dost silně vadí – s jedním elevačním šroubem to nedrží jak by mělo. Tím pádem mě už ani nerozhodí, že vlastně nemám vyzkoušené spojení hlavního softwaru pro focení přes DSLR a ovládání pointace z laptopu. Sestavu si tedy mohu akorát vyfotit, na památku.

Chtěl bych fotit na dvou sestavách zároveň

Mezitím na hlavní sestavě již fotím druhý barevný kanál – modrý. Přesto, že obloha je zde významně lepší než ve Čbánu (a vůbec dnes nějaká pěkná), mám FWHM u zelené naprosto stejné. S modrou bojuji. Ostření přes Bahtinovu masku selhalo a pro klid na duši zkouším metodu ostření přes FWHM a MaxPixel a ruční iteraci a expozice 30 vteřin. Projedu výtahem celé pásmo z polohy absolutně nezaostřeno, téměř zaostřeno po opět absolutně nezaostřeno. Potom se snažím trefit a ladit uvnitř intervalu. Nic nepomáhá, modré hvězdy jsou prostě veliké (FWHM o 0.4 horší než v pátek). Ani IDAS-LPS filtr, který ořezává UV spektrum nemá na kvalitu dat vliv :-( .

Poslední drobnost, která mě pije krev je, že pouhá výměna filtru (na automatickém kole ovládaném z počítače) způsobí protažení hvězd jedním směrem a při jiném filtru jiným směrem. Mám tam někde botu – nerovnost – křivost. Prozatím z toho viním reduktor. Nicméně toto zde neopravím a tak „vesele“ fotím (plížím se radostně) dál. Nasbírám cca 75 minut zelené, modré a podobně i červené. Jelikož nejsem spokojen s kvalitou pro dnešní noc hlavního astrografu, nafotím flat-field kalibrační snímky a kolem 1:30 začínám balit. Libor je na tom časově podobně.

Musím zmínit, že dnes jsem se i podíval na hvězdy. Obvykle se jako fotograf věnuji vizuálnímu pozorování sice často, ale pořád toho samého objektu – Polárky a okolí, když se dívám do polárního hledáčku při ustavování montáže :) . Dnes jsem si od Libora na chvilku půjčil Triedr 10×50 (klepou se mi děsně ruce) a prohlédl si několik klasických DSO objektů, zejména hvězdokup. Libor chválí oblohu a tak se ji rozhodnu „proměřit“. Kolem 22hod jsem dostal v zenitu cca 21.44. Kolem 23hod již 21.54 a když jsme odjížděli, kolem druhé, a mléčná dráha byla již dávno mimo zenit dokonce 21.69 (extrém 21.73). To jsou od mého návratu z Chile nejlepší čísla v ČR a musím subjektivně přiznat, že obloha je dnes naprosto perfektní. Teplota je -11.4 stupňů Celsia a relativní vlhkost 80 až 83%.

Cestou zpět do Prahy se zastavuji doma, kde nechávám techniku a dávám si celých 6 hodin spánku, abych na 10-tou stihl dojet ráno do Prahy, do práce. Jestli těch 336km a 6 hodin nastartovaného motoru auta stálo za to, se teprve uvidí. Minimálně s tím bude příšerně moc práce při zpracovávání a opravě tvarů hvězd.

Poučení z dnešního výjezdu? Budu muset vše opět rozebrat a složit jiné astrografy v jiných konfiguracích, abych byl s daty konečně spokojen a mohl vesele fotit na ustálené sestavě, bez experimentování. Toho dne se nemohu dočkat.

Rubriky: Výjezdy (jednonoční) | Napsat komentář

Jaké bylo počasí v ČR – Leden 2011

CRPředpovědi počasí fungují naprosto „výborně“, obzvlášť v zimě. Především to platí, dá se říci stoprocentně, když se druhý den ráno podíváte, jak bylo včera. Tam bývá úspěšnost takové „po-předpovědi“ vysoká :-) . Následující článek odhaluje, jaké bylo počasí minulý měsíc, tedy v lednu roku 2011.

Jako fotiče noční oblohy nás, narozdíl od běžných smrtelníků, zajímá počasí ve smyslu oblačnosti a to zejména během noci. Data, použita k „výrobě“ mapy oblačnosti byla získána průběžně ze serveru FLYMET. Každý den „mapují“ celkovou oblačnost na území ČR v čase od 21hod UT do 02hod UT následující den. Snímky jsou získávány každou hodinu, neboť oblačnost se po našem území pohybuje poměrně vysokou rychlostí.

pocasi_2011_leden

Průměrná oblačnost v ČR během nočních hodin

Mapa zobrazuje průměrnou oblačnost (nikoli celkovou), tj. místa tmavé barvy byla častěji bezoblačná (resp. po relativně delší časový okamžik bezoblačná), než-li místa světlé barvy. Teoreticky by mohla nastat paradoxní situace, kdy tmavší místo na mapě bude znamenat pouze častý výskyt nízké oblačnosti (nikoli stav jasné oblohy), obzvlášť, pokud jinde bude „ještě hůře“ (a třeba trvale). Naštěstí se jedná o několikadenní mapu složenou v průměru ze 180ti snímků a tudíž by k abnormalitám nemělo docházet. Mapa má tedy určitou vypovídající hodnotu o minulosti. Pochopitelně, vlivy na kvalitu života astrofotografa jsou nevypočitatelné – například vliv vlhkosti a silného rosení.

Rubriky: Všeobecné (počasí) | Napsat komentář

28.1.2011 – PÁ/SO – Bezvěrov, Čbán

Po nepovedené noci 16.1., kdy jsem nevyfotil nic a naopak si rozladil montáž odborným stiskem tlačítka „Reset to Factory Defaults“ poté, co jsem zaměnil RA/DEC kabely od motorů a divil se, že montáž najíždí zcela jinam, než by měla, nastal první výjezd tohoto roku. Předtím jsem ještě promarnil druhou část noci 22.1., kdy se náhle vyjasnilo a já byl nepřipraven. Leden je tedy zatím absolutně neúspěšný.

Touha změnit to nastala právě teď a po přemluvení kolegou, Davidem Kraftem, jsem se rozhodl zajet s ním do Bezvěrova. Téměř celý den jsem věnoval přípravě astrokrámů, montoval jsem novou sestavu a redukce na Schmidt-Cassegrain, který již přes půl roku čeká na své první světlo. Velké zklamání nastalo při nakládání krámů do auta. Nevejde se. Ať zkouším kufr, zadní sedačky, přední sedačku, na výšku, na šířku, na délku, tak krabici s tímto mým nejnovějším a největším SCT dalekohledem nejsem schopen naložit :-( . Sice s sebou vezu náhradní (či druhou) montáž, ale ani tu dnes nevyužiji ke kloudné práci, protože nemám jak upnout zrcadlovku k pointačnímu dalekohledu (tudíž plán fotit souhvězdí se dnes opět nekoná). Odjíždím tedy s pouze jednou trochu funkční sestavou miniBorgem 71 s LPS filtrem a kamerou Atik 314L+.

V Bezvěrově jsem již kolem 17:45 a cestou pozoruji, jak se od západu obloha mění z jasné v zataženou. David už je téměř na místě, nebýt toho, že po sjezdu z malého kopečka nemůže vyjet ten následující a co více, nemůže vyjet zpět ani tento :-) . Na polní, luční, lesní stezce je kolem 10ti centimetrů sněhu, což je alespoň pro mě sjízdné. Po zachránění sebe samého pomáhám Davidovi. Od původně nejmenšího kalibru – tlačení, vyprošťovací koberce apod. – přecházíme rovnou do nejtěžšího protiútoku. Nasadím sněhové řetězy se speciálním vzorkem pro trakci i na ledu a na laně vytahuji Davidovo Felicii. Aby toho nebylo málo, ani mi nepomůže, protože mu náhle nejde nastartovat. Mě zas pro změnu nejde otevřít kufr, zasekl se mi zámek :-( . Jediné prozatím pozitivní je, že je už komplet zataženo.

Po vyproštění se spojujeme s Liborem Šmídem, který k nám záhy přijede a díky jeho připojení na Internet zjišťujeme, že ve Čbánu bude dnes snad větší šance na úspěch – přesto, že je Čbán o více jak 100 metrů níže. V 19hod jsme na louce a těch 10 centimetrů sněhu na rovině nečiní nikomu potíže. Osvědčuje se mé hrablo, které si ode mě kluci s radostí půjčují. Přeci jen je lepší se válet po zmrzlé trávě, než ve sněhu.

Ha, po sestavení montáže jako obvykle první zapojuji vyhřívání na objektivy. Blik, nic. Pojistka v pořádku, kabel též, jen pružinka se nějak záhadně smrskla a mám po kontaktu středového vodiče. To samé se stalo s druhým, náhradním kabelem. Opravená vyhřívací jednotka (Procyon Telescope Heater – PTC) vydává podivné pískání, ale jen když mám připojen 3“ vyhřívací pásek. Když jej vyndám (a nechám zapojen jen jeden pásek), tak pískání zmizí. Vzhledem k problémům, které v poslední době mám jsem si nedávno objednal další kompletní sadu vyhřívacích pásku všech velikostí, pro jistotu, takže hned jeden měním. PTC blikne a konec, nesvítí, nebliká – přitom pochopitelně doma, při testování to fungovalo naprosto dokonale. Nadávám, jak jen nejvíce to umím – a že jsem v tom přeborník. Náhradní vyhřívání, které jsem si sám vyrobil jsem totiž zcela náhodou zapomněl doma. Měl jsem dnes v plánu si koupit další součástky na výrobu záložní jednotky a tak jsem jej vyndal z astrokufříku a dal si do kapsy u kabátu, že se v součástkách budu referenčně pídit po stejných konektorech a zapomněl jsem ho tam později vrátit, jak jsem spěchal s odjezdem. Voltmetrem měřím, zda je na konektorech nějaké napětí přesto, že kontrolní dioda nesvítí. Naštěstí nějakých 10V tam je a pásky nepatrně hřejí. Tak snad to vydrží.

Po ustavení montáže, GPS, připojení kamer, zaostření a obvyklých kratochvílích přejíždím montáží na cíl dnešního večera – Vánoční stromeček, který mám v plánu zkusit v RGB, tedy klasicky barevně. Jelikož mám jako vánoční stromeček nejraději smrček, říkám objektu rovnou smrček či smrk, protože mám náladu na bodu mrazu – a to i přesto, že se mi podařilo otevřít s Davidovo pomocí kufr od mého auta.

Vzhledem k pokročilé hodině (20:50) ostřím jako první modrý filtr s cílem nafotit hodinu v modré, hodinu v zelené a hodinu v červené. Modrou zaostřím (snad i díky LPS filtru, ořezávajícím část UV spektra) na FWHM 1.38, což je pro mě přijatelná hodnota. Bohužel, po 3 minutách je z toho FWHM kolem 2 :-( grrr. Ale alespoň vím, že lépe to dnes nepůjde, seeing to neuvěřitelně rozmazal. Po přepnutí na zelený filtr mám první testovací expozici po 30ti vteřinách s FWHM 1.28, tedy dokonce lepší. Po 3 minutové expozici je konečná opět kolem 2. Ach jo. A co je nejhorší? Celý večer mi jde dnes montáž nějak divně. Graf pointace skáče jako koza utržená ze řetězu a to je neobvyklé. Navíc, ačkoli jsem s tím vůbec nehýbal, mám hvězdy komplet všechny „ujeté“ (tj. protažené) o jeden až dva pixely :-( . Jelikož vím, že to půjde opravit v počítači nechávám sestavu fotit i tuto hrůzu. Mohl bych si s tím totiž hrát i hodiny a nic nevyřešit.

Po přeložení montáže a zaostření červeného filtru a znova udělané kompozici si všímám, že mi najednou ovladač Gemini píše „RA motor lags!“, což je obvyklá hláška, když nemá montáž alespoň 12 Voltů. Jenže teď je má, protože auto mám nastartované a zároveň dobíjím hlavní autobaterii, ze které vše napájím. Nemůžu problém odhalit. Procházím celé složité a záludné menu Gemini ovladače a náhodou objevím, že je tam nastavené TVC na 005 ??? A to tedy nechápu. Nastavím nula. Zároveň zaparkuji a vypnu montáž. Ustavuji znova, přeostřuji znova pointer i hlavní dalekohled. Nově dělám kompozici a mrznu, protože je už krásných -13 stupňů Celsia. Focení přes červený filtr již další problémy nepřináší, FWHM je dokonce kolem 1.4 i po 3 minutách. A dalekohledy vypadají nezaroseně.

Libor, David a já ve Čbánu, pohled směr Plzeň

Focení s kamarády má jednu zásadní nevýhodu. Povídáme si u toho a běháme od jedné sestavy k druhé a prohlížíme si jednotlivé subexpozice. Navíc není možné si sednout společně v autě, protože na sedadlech máme všichni věčně nepořádek. Tak mrzneme venku a hlavně se u toho vůbec nevyspíme (byť tedy spát 3×30 minut není žádný extra zázrak, ale v konečném důsledku se to opravdu velmi pozná). Libor dnes fotí taky smrček, také v RGB a trochu v H-alfě, když už objekt zapadá. David fotí M42 v RGB, což je jeho evergreen a k ránu M81 – nenechal se nalákat na ty LBNka, co jsem mu zkoušel vnutit… zato já jsem si k ránu zkusil jedno z nich a měl jsem ohromný problém jej nalézt i s GoTo systémem (který jsem předtím špatně synchronizoval a hodinu pak hledal, kde jsem se dopustil omylu). Takže mi zbyl čas jen na 5×10 minut L a musím říct, že reflexní mlhovina LBN bla bla v souhvězdí Draka je neuvěřitelně slabá, protože nebyla na snímku vůbec vidět (kluci se mi smáli, že to co mám za mlhovinu je jen námraza na LCD displeji laptopu – a to ji pravidelně seškrabuji nehty, což uznávám, není dokonalé řešení).

Ráno fotím flaty B, G, R a Luminance. Jako první nás opustil Libor. My s Davidem odjíždíme v 5:15 a cestu do Plzně nám zpříjemňuje pohled na úzký srpek Měsíce a planeta Venuše alias Jitřenka.

Ani nevím, jaké napsat poučení z dnešního fiasko-výjezdu. Snad jen, že je třeba si objednat ještě další náhradní vyhřívání a kabel pro spojení s montáží a vůbec všechny kabely, kdyby náhodou. Jeden nikdy neví, co bude za problém řešit příště. Taky bych si mohl pořídit třetí laptop, když bych na dvou fotil, tak abych se měl kde dívat do planetária či případně na počasí na Internetu, který plánuji někdy výhledově pořídit.

SQM-L zenit 21.32, obzor kolem 20.90 (směr Plzeň) až 21.02. Minimální teplota -13.7 a RH až k 90%.

Rubriky: Výjezdy (jednonoční) | Napsat komentář

In-Depth Review of Astrodon Narrowband filters

Yes, yet another article about Astrodon Narrowband filters. I promise it’s the last one (at least this year). On one nice day a friend of mine asked me: “have you noticed any UV or IR leak when doing narrow band imaging with your filters and not well corrected lens?”. And I said: “no”. Because he faced such an issue with his current narrow band filters we have decided to measure mine Astrodons on a spectrophotometer. We have used old Carl Zeiss Jena SPECORD M400 that recorded the data on a 5.25” floppy disks :) .

Well, the charts and data we got are self explanatory. 5nm SII is perfect, 3nm OIII is perfect, only the 5nm H-a filter seems to be a bit shifted towards higher wavelengths. Also, the very first run we ever did was on this filter (H-a) and it was with a quick step so that the full spectrum chart doesn’t show true maximal transmittance (or maybe we did not center it properly in the spectrophotometer as we haven’t any suitable filter holder. Also, there might be some relation to spacial sensitivity). This was the reason to measure not only the full spectrum between 200 and 900 nanometers to prove the UV/IR blocking capabilities, but also the peak transmittance detail to judge the overall quality.

Looking for excuses on this little imperfection on H-a performance I could say that the 5nm Ha was bought in 2008 (has old label at its side) while the 3nm OIII was bought in summer 2009 and the 5nm SII in late 2009 – these have a new label on them. Or maybe I am just not lucky in the top performance of this H-a filter as it happens to me frequently that I have to return the item I buy – at least once – due to some problem with quality. That’s the reason I decided to inspect everything I buy to make sure I will enjoy it.

Starting with 5nm Hydrogen Alpha filter we measured the full spectrum chart first. The purpose is to show out-of-band blocking capabilities.

5nm H-a Filter O.D. Blocking

The detailed peak transmittance measurement (next chart) shows “only” 84% transmittance at 656.3nm (while at 656.4nm we measured 88%, at 656.5nm 91% and at 656.6nm 93%). The maximum transmittance ever measured was over 98%. The FWHM (full width at half maximum) is 5.25nm.

5nm H-a Filter around the peak

Next was the 3nm Oxygen III filter that we were really interested in. Full spectrum chart follows.

3nm OIII Filter O.D. Blocking

The detailed peak transmittance measurement (next chart) shows 92% transmittance at 500.7nm and it’s the maximum (along with 500.8nm). The measured FWHM of this filter is 2.9nm.

3nm OIII Filter around the peak

Last filter measured was 5nm Sulfur II. Full spectrum chart follows.

5nm SII Filter O.D. Blocking

The detailed peak transmittance measurement shows 92% transmittance at 671.7nm and overall maximum 95% at almost 673nm. The measured FWHM of this filter is 4.7nm.

5nm SII Filter around the peak

Anything to comment? I guess not. What a pity I do not own such a spectrophotometer :( .

Rubriky: Articles in ENGLISH, Technika, recenze | Napsat komentář

IDAS LPS-P2, Astrodon Tru-Balance LRGB filters, ICX285

Shooting LRGB or RGB (broadband) images is becoming a more and more challenging task for an astrophotographer. Light pollution is the enemy’s name. There are essentially two ways (or three, counting narrowband imaging) how to deal with it. First, if you have a really bad skies suffering from strong LP and still want to shoot color (or having a OSC camera / DSLR) then you should probably get UHC-like filter (Ultra High Contrast or Nebula Filter). On the other hand, if your skies are moderate, you might consider a softer filter like the IDAS Light Pollution Suppression filter. Unlike other LPS filters (CLS, UHC, Nebula Filter) that tends to completely wash out yellow spectrum of light this one is claimed to maintain color balance.

Because I shoot RGB very rarely (bad skies and the few nights with some clear sky are around full Moon) I haven’t used the IDAS LPS-P2 much. Now I’d like to change it and want to shoot some RGB data for my H-alpha images. I wonder, how much light it really blocks when used along with Astrodon Tru-Balance Gen2 LRGB filters. All this on a CCD with Sony ICX285AL sensor (Atik 314L+).

Before I use this setup in the field I have done some testing. I have used an EL panel as a light source and took couple of light frames over LRGB filters without any other filter in the optical path in order to measure average ADU values that reflects the sensitivity of this imaging setup. Over Luminance filter I got 51000 ADU, over Blue 27000 ADU, over Green 14000 ADU and over Red 3900 ADU. Then I put IDAS LPS-P2 to the optical path and measured 40000 ADU over Luminance, 23000 ADU over Blue, 12000 ADU over Green and 3800 ADU over Red. Converting the ratios into percentages we get 22% lower signal on Luminance, 15% lower on Blue, 14% on Green and only 2.5% on Red.

Following image shows all relevant information in one plot. I mixed IDAS LPS-P2 plot with Astrodon Tru-Balance E-Series LRGB filters plot and marked spectral sensitivity of the Sony ICX285AL sensor.

IDAS LPS-P2 + Astrodon LRGB + Sony ICX285

Well, the Astrodon Tru-Balance LRGB filters are optimized to fight against LP and therefore using a soft LPS filter doesn’t hurt too much. I hope this combination will help to get rid of the blue halos I get on not completely CA-free (chromatic aberration) telescopes (e.g. semi APO or ED). Also, it may help to keep the star sizes smaller. We’ll see, if I ever get a chance to prove it in the field. I post the results then.

UPDATE – the halos I talked about are not exactly halos, I meant that I get big stars in blue. Adding UV-cut filter, like this LPS didn’t help to the star sizes. Bigger stars in blue seems to be just a reality even though I don’t want to accept it and don’t like it.

UPDATE #2 – by using Baader UV/IR cut filter (420-680nm) – item # 2459210A – in my optical train, I managed to reduce the blue halos :) and also FWHM value in „L“ channel became lower :) now I use it for LRGB shots with my refractor (as Astrodon’s Blue Filter passes almost 100% of light starting at 400nm – which is OK for mirror systems that are perfectly apochromatic).

Rubriky: Articles in ENGLISH, Technika, recenze | 1 komentář

Narrowband Imaging with Achromatic Refractor

TS Achro 100/700Some nights we “astro-imagers” are out of luck. Nothing works as expected, everything … up, time flies by and the chances for a successful imaging night are becoming minimal. What should I do then? When – at least – the mount finally works?

Something positive, say, check out how would an achromatic refractor perform with narrow band filter mounted on a CCD camera. For this purpose I used a TS (Teleskop-Service) 100/700 achromatic refractor. Unfortunately, I had no suitable focal reducer or field flattener at my disposal. Therefore a side-effect of this test case would be to prove how flat is the field covering 11mm diagonal of my CCD camera (Atik 314L+) at the native F/7.

First goal was to attach the camera with filter wheel to the telescope. Since there are no threads on the focuser I was forced to use 2” barrel connection that is always loose. Moreover, I used also a diagonal mirror – therefore two loose barrel connections in one setup. Hard to expect perfect performance of such a setup as proved by the output from CCDInspector.

So, here we go. First image shows a star-field around Caph (constellation of Cassiopeia). It is a 10 second exposition over a Luminance filter.

Caph star field

Next picture shows a 3D plot of field curvature analyzed by CCDInspector. The plot looks good to me.

CCDI result 10 sec

As expected, a much longer, guided 300 seconds long exposition (5 minutes) looks much worse, but still shows good results. Only one corner suffers from elongated stars. This result matches the star-field Luminance image.

CCDI result 300 sec

Therefore, it seems that this refractor can be used with a 11mm diagonal CCD without field flattener. Anyway, for perfect results, I hope to get some suitable focal reducer and flattener in order to shoot at faster F-stop ratio. F/7 is a bit slow, even for such a great CCD like Atik 314L+.

Given the circumstances – Moon almost full, in perigee, shining in constellation of Taurus – there were not many suitable objects for Hydrogen Alpha imaging left. I decided to shoot NGC281 (Pacman Nebula) that I have never imaged before (I am still missing a middle focal length telescope). The quality of final image is very poor since it is only 90 minutes of data (5 minutes sub-expositions). Also, I had heavily bumped into the mount and lost perfect polar alignment which resulted into rotation of the field that is mainly noticeable on the left side of the image. Then I had problem to achieve perfect focus (managed to dial in only „reasonable“ focus). Ultimately, non working heating (this time – short cut directly on the heater strap) caused every next image to miss contrast and led to lower signal level. Fortunately, I have purchased 12V heater fan recently, that I used to fight the dew after every third sub-exposition (RH – relative humidity – was up to 90.4% that night).

Let’s see the poor result to judge whether or not the narrow band imaging is possible with an achromatic-only refractor. The FWHM of best image was around 2 pixels, that is 3.78 arc-seconds, less than 13um spot size under these adverse conditions (the Pacman Nebula was getting as low as 30 degrees above horizon).

NGC281 18x5min H-a

Update
The biggest problem is that you need to create some custom front-aperture mask in order to improve the spot-size quality and the shape of stars to become perfectly round, especially the bright ones… Another issue is that ordinary achromatic refractors come with poor quality focusers so you have to do a lot of DIY to make it an astrograph.

Rubriky: Articles in ENGLISH, Technika, recenze | Napsat komentář

ČAM – Prosinec 2010 – Hlava čarodějnice

Hlava carodejnice Nakonec „se našel“ i druhý snímek, získaný na expedici do Chile, na který se „dá dívat“. Snímek jsem zpracovával několikrát, než dospěl do alespoň trochu rozumné, koukatelné podoby. Završil jsem tedy „hattrick“ v prestižní soutěži Česká astrofotografie měsíce – ČAM. Velmi zajímavý článek a podrobnosti ZDE.

Z technického hlediska jsem rád, že ten reflex v objektivu (duha) – od neobyčejně jasné hvězdy Rigel – má hezký, pravidelný tvar. Snad všechny fotografie tohoto objektu, mající tuto hvězdu v zorném poli, trpí nějakou formou odrazu, který do snímku nepatří.

Rubriky: Ocenění a úspěchy | Napsat komentář

Jaké bylo počasí v ČR – Prosinec 2010

CRPředpovědi počasí, jak známo, fungují naprosto „výborně“. Především to platí, dá se říci stoprocentně, když se druhý den ráno podíváte, jak bylo včera. Tam bývá úspěšnost takové „po-předpovědi“ vysoká :-) . Následující článek odhaluje, jaké bylo počasí minulý měsíc, tedy v prosinci roku 2010.

Jako fotiče noční oblohy nás, narozdíl od běžných smrtelníků, zajímá počasí ve smyslu oblačnosti a to zejména během noci. Data, použita k „výrobě“ mapy oblačnosti byla získána průběžně ze serveru FLYMET. Každý den „mapují“ celkovou oblačnost na území ČR v čase od 21hod UT do 02hod UT následující den. Snímky jsou získávány každou hodinu, neboť oblačnost se po našem území pohybuje poměrně vysokou rychlostí.

pocasi_2010_prosinec

Průměrná oblačnost v ČR během nočních hodin

Mapa zobrazuje průměrnou oblačnost (nikoli celkovou), tj. místa tmavé barvy byla častěji bezoblačná (resp. po relativně delší časový okamžik bezoblačná), než-li místa světlé barvy. Teoreticky by mohla nastat paradoxní situace, kdy tmavší místo na mapě bude znamenat pouze častý výskyt nízké oblačnosti (nikoli stav jasné oblohy), obzvlášť, pokud jinde bude „ještě hůře“ (a třeba trvale). Naštěstí se jedná o několikadenní mapu složenou v průměru ze 180ti snímků a tudíž by k abnormalitám nemělo docházet. Mapa má tedy určitou vypovídající hodnotu o minulosti. Pochopitelně, vlivy na kvalitu života astrofotografa jsou nevypočitatelné – například vliv vlhkosti a silného rosení.

Rubriky: Všeobecné (počasí) | Napsat komentář

Astrodon Narrowband Filters and Fast Optics

Filter CollectionA couple of months ago, when I attached my little and powerful narrow band imager Atik 314L+ to a Zeiss DSLR lens in order to do some wide field imaging, I was wondering how fast could I go with the iris shutter. Because I have never used a DSLR for ordinary imaging I had no idea how to take off the lens from the DSLR body preserving the selected F-stop ratio. Fortunately a friend of mine (David Kraft) helped me on the phone and I had a successful imaging night.

The first issue I faced was a weird shaped star at F/1.4 (widest aperture). Today, I am almost sure that the cause of such star deformation was in an imperfect attachment of the lens with the CCD camera (I very dislike the DSLR bayonet style attachment, which tends to be everything but square). When I learned how to step down the F-stop ratio I went, just to be on the safe side, to F/3.2 and took a nice image with Astrodon 5nm Hydrogen Alpha filter.

But how fast could I have gone with this imaging setup to get the most of it? Finally, I managed to do some simple tests to prove the quality of Astrodon filters with respect to the spectral shift when used with a fast optics.

Equipment used

EL Panel
Astrodon 50mm Round H-Alpha 5nm Filter
Astrodon 1.25″ H-Alpha 5nm Filter
Astrodon 50mm Round Oxygen-III 5nm Filter
Astrodon 1.25” Oxygen-III 3nm Filter
Zeiss 50mm F1.4 Planar T* ZE Lens for Canon
Lens Adapter, SX Filter Wheel, Atik 314L+ CCD Camera

5nm Hydrogen Alpha Filter Test

First thing needed for such a test is a source of hydrogen alpha light. I used an EL panel covered with a black sheet of thick paper with a small (less than 50mm diameter) hole, allowing the light emitted by EL panel to pass through a helper-filter that was placed on top of the sheet. The helper-filter (50mm round) allowed only the selected wavelengths to pass through it and in fact acted as an artificial source of either hydrogen alpha or oxygen III light. I understand that the bandwidth of 5nm is somehow wider than what we get from a real DSO object when imaging the universe, but it should not matter that much.

Next, I selected the F-stop ratio of the lens attached to a DSLR body, unmounted the lens preserving its F-stop, mounted the lens to the CCD camera and set a constant focus point. Then I took a set of five raw images (FITS) through the tested 1.25” narrow band filter mounted in the filter wheel of the CCD camera. I have calibrated (bias, hot pixel map) and stacked (median) the set to create a master frame. I have created a couple of master frames taken at different F-stop ratios starting from F/4 down to the widest aperture at F/1.4 and noted MAX ADU value in every master frame for given F-stop.

Following table summarizes all relevant data: F-stop ratio, clear aperture of 50mm lens (in millimeters) corresponding to F-stop ratio, light gathering power (in “light-units”), percentage improvement of light gathering power (in %) based that 100% is at F/4, measured MAX ADU value (in ADU) and percentage improvement of MAX ADU value (in %) based that 100% is at F/4.

1,4 35,71 1001,78 816,33 25729 480,65
1,6 31,25 766,99 625 25664 479,43
1,8 27,78 606,02 493,83 23379 436,75
2 25 490,87 400 18447 344,61
2,2 22,73 405,68 330,58 17005 317,67
2,5 20 314,16 256 14096 263,33
2,8 17,86 250,45 204,08 11477 214,4
3,2 15,63 191,75 156,25 9469 176,89
3,5 14,29 160,29 130,61 7660 143,1
4 12,5 122,72 100 5353 100

Following chart shows the correlation of percentage improvements of theoretical light gathering power (blue line) and measured MAX ADU values (red line).

5nm Ha chart

As apparent from the chart, the 5nm hydrogen alpha filter could be used with as fast as F/1.8 optics without significant penalty on decreased MAX ADU value (i.e. loss of the signal level). Taking into account the issues with square mounting of the lens to the focal plane of the CCD detector (collimation of the imaging telescope or lens) and the size of the critical focus zone (CFZ) for hydrogen alpha light (10.37 micrometers for F/1.8 optics, but 20 micrometers for F/2.5 optics), I would suggest to use the 5nm filter at F/2.5 or F/2.2. Stepping down from F/2.5 to F/2.2 would bring an improvement of 21% in light gathering power. Whether is it worth it or not depends on everyone’s particular imaging setup (e.g. automated focusing tool).

Therefore the other night I could have used the lens at F/2.5 instead of F/3.2 so I’d gather comparatively 49% more light during that imaging session (in other words, it is like imaging 7.5 hours instead of 5 hours provided that all relevant factors affecting this theoretical computation remains constant). Lesson learned :-) .

3nm Oxygen III Filter Test

Having the cables on the table and some OIII filters at my disposal I decided to make yet another experiment. Unlike to hydrogen alpha, my oxygen III filters are of different bandwidth. The bigger one used as an artificial source of oxygen III light is 5nm wide while the measured one is only 3nm wide. The sensitivity (QE) of the Sony ICX285 CCD detector at OIII line (500.7nm) is much higher than at hydrogen alpha line (656.3nm). I am not completely sure how relevant this OIII measurement really is, but I believe it still makes some sense.

Here’s the data table for the OIII experiment:

1,4 35,71 1001,78 816,33 27505 300,93
1,6 31,25 766,99 625 27081 296,29
1,8 27,78 606,02 493,83 27395 299,73
2 25 490,87 400 23902 261,51
2,2 22,73 405,68 330,58 21597 236,29
2,5 20 314,16 256 19019 208,09
2,8 17,86 250,45 204,08 16094 176,08
3,2 15,63 191,75 156,25 13446 147,11
3,5 14,29 160,29 130,61 11400 124,73
4 12,5 122,72 100 9140 100

Here’s the chart that shows the correlation of percentage improvements:

3nm OIII chart

As apparent from the chart, the 3nm oxygen III filter could be used with as fast as F/2.2 optics with some 29% penalty on decreased MAX ADU value – but still, the much narrower bandwidth of the filter (3nm vs. 5nm) will considerably reduce the effect of light pollution and moonlight gradients. Staying at F/2.5 would give 19% penalty and at F/2.8 only 14% penalty. Because the iris shutter doesn’t create a perfect circle my theoretical computation of light gathering power and expected performance of measured filters might be off by some percentage. Anyway sticking with F/3.2 keeps you on the very safe side. Discussed critical focus zone (CFZ) for oxygen III light at F/2.5 is 15.27 micrometers while at F/3.2 as large as 25 micrometers.

Conclusion

The manufacturer claims that even 3nm narrow filters can be used with as fast optics as F/3 loosing around 15% of maximum transmittance. The results of my testing shows that the 5nm narrow band filters are OK for up to F/2 while the 3nm narrow band filters are OK for up to F/2.5. I understand that the reality would probably be a bit worse than what I measured because my artificial narrow band light is somehow wider than what we find in the universe. But anyway, it shows the quality of the filters and yes, I am a happy owner of already 14 Astrodon filters.

References

www.astrodon.com

Rubriky: Articles in ENGLISH, Technika, recenze | 2 komentáře