Die gekühlte Nikon D5500a macht atemberaubende Weltraumfotos

Der kalifornische Nebel (NGC1499), aufgenommen vom Amateurfotografen Filippo Bradashia auf einer gekühlten D5500a-Kamera mit einem apochromatischen Refraktor AIRY ED100 Der

italienische Hersteller von Astrofotografiegeräten PrimaLuceLab hat eine interessante Modifikation der Nikon D5500a- Kamera speziell für die Astrofotografie veröffentlicht. Die Modifikation ist für Langzeitbelichtung angepasst und verwendet ein speziell angefertigtes Kühlsystem für den CCD-Sensor. Die ernsthaftesten Astrofotografen haben Sensoren immer gekühlt, aber jetzt ist die Astrofotografie, deren Schönheit fantastisch ist, einfacher und zugänglicher geworden.

Die Kamera schießt perfekt Sterne, Nebel, den Mond und die Planeten des Sonnensystems. Zusammen mit einem Refraktor kann es ohne Computer verwendet werden.



Der Sensor wird durch zwei Peltier-Elemente gekühlt - thermoelektrische Wandler, deren Prinzip auf dem Peltier-Effekt basiert - das Auftreten einer Temperaturdifferenz, wenn ein elektrischer Strom fließt. Die Temperaturdifferenz tritt aufgrund der Wärmeabsorption während des Durchgangs eines elektrischen Stroms am Kontaktpunkt zweier unterschiedlicher Halbleiter mit unterschiedlichen Elektronenenergieniveaus im Leitungsband auf. Wenn Strom durch den Kontakt solcher Materialien fließt, muss das Elektron Energie aufnehmen, um auf ein Leitungsband mit höherer Energie eines anderen Halbleiters zu übertragen. Wenn diese Energie absorbiert wird, wird der Kontaktpunkt der Halbleiter gekühlt.

Die Peltier-Elemente für die Nikon D5500a Cooled verwenden Halbleiter, die eine Temperaturdifferenz von bis zu 27 ° C (49 ° F) erzeugen. Das heißt, der CCD-Sensor ist 27 Grad kälter als die Umgebungsluft. Die minimale Sensortemperatur beträgt -27 ° C.



Das Abkühlen des Sensors ist bei Aufnahmen mit langen Verschlusszeiten von entscheidender Bedeutung, da das Hintergrundrauschen bei einem kalten Sensor, der direkt von den Elektronen auf einem analogen CCD-Chip aus lichtempfindlichen Fotodioden erzeugt wird, viel weniger wahrnehmbar ist.

Es ist auch wichtig, dass das Kühlsystem während des gesamten Fotoshootings eine konstant vorgegebene Matrixtemperatur beibehält, damit Master-Frames mit dunklem Rauschen (dunkle Frames) nicht nach jeder Aufnahme eines Objekts aufgezeichnet werden müssen. Sie können jederzeit aufgezeichnet werden.

So sieht ein dunkler 6400 ISO-Rahmen aus, wenn das Kühlsystem bei einer Sensortemperatur von -2 ° C eingeschaltet (links) und das Kühlsystem bei einer Sensortemperatur von 20 ° C ausgeschaltet (rechts) ist. Wie das Sprichwort sagt, ist der Unterschied offensichtlich.



Das spezialisierte Modell Nikon D5500a Cooled ist außerdem mit einem speziellen System ausgestattet, das die Bildung von Kondenswasser auf der Oberfläche des gekühlten Sensors verhindert. Das Anti-Dewing-System erwärmt nur den Frontfilter über dem Sensor, nicht jedoch das CCD selbst. Das Vorhandensein einer relativ warmen Oberfläche im Luftweg lässt keine Feuchtigkeit kondensieren.

Ein externer 3,2-Zoll-Touchscreen zeigt die aktuelle Sensortemperatur, die Zieltemperatur und die Zeit an, nach der sie erreicht wird. Außerdem zeigt er die relative Leistung des Kühlsystems (von 1 bis 5), die Drehzahl des Kühlers (ohne Vibration - wahrscheinlich auf Magnet Lager) und die Intensität des Anti-Dewing-Systems am vorderen Filter. Mit den



Steuertasten auf der Rückseite der Kühleinheit können Sie die Betriebsparameter einstellen und die Kühlleistung auswählen.

Für die Astrofotografie in der Kamera wurden einige andere Verbesserungen vorgenommen. Beispielsweise wird der Infrarot-Sperrfilter von der Kamera entfernt. Dieser Filter wird in herkömmliche Kameras eingesetzt, damit sie den Weißabgleich bei normalem Tageslicht nicht verzerren. Wir brauchen keinen natürlichen Weißabgleich, aber der Infrarotbereich ist nur sehr notwendig.

Anstelle eines IR-Sperrfilters ist ein Filter installiert, der Wellen mit einer längeren Wellenlänge als der sichtbaren roten Farbe (0,64-0,77 μm), dh im IR-Bereich, überträgt. Der Filter wurde speziell entwickelt, um das Licht hinter der H-Alpha- Spektrallinie einzufangen(656,28 nm), was dem Übergang eines Wasserstoffelektronens vom dritten zum zweiten Energieniveau entspricht. Diese Spektrallinie ist für Astronomen wichtig, da der Übergang eines Elektrons in Wasserstoff von der dritten zur zweiten Ebene überall im Universum stattfindet. Einschließlich dieses Spektrums leuchten viele Emissionsnebel - wunderschöne Wolken aus ionisiertem Gas.


Vier sichtbare Spektrallinien der Wasserstoffemission in der Balmer-Reihe . Die rote Linie ist H-Alpha.

Die folgende Grafik zeigt, welchen Bereich der D5550 mit dem Originalfilter aufzeichnet und welchen die Modder-Version für Astrofotografie aufzeichnet. Die Grafik zeigt auch die Spektrallinie von H-alpha.



Wahrscheinlich wurde der Trick mit einer speziellen Lichtaufnahme hinter der H-Alpha-Spektrallinie von einer anderen Kamera für die Astrofotografie D810a ausgeliehen- Nikons erste spezialisierte Kamera in voller Länge für Astronomen. Das japanische Unternehmen hat dieses Modell für 3799 US-Dollar selbst herausgebracht, aber die italienischen Nikders haben die billigere Nikon D5500a (2420 US-Dollar) selbst modifiziert. In vielen Funktionen ist es der Fabrik D810a in keiner Weise unterlegen. Die Sensorgröße ist zwar etwas kleiner: 23,5 × 15,6 mm anstelle von 36 × 24 mm Vollbild. Sie weiß auch, wie man Bilder mit einer maximalen Verschlusszeit von 900 Sekunden (15 Minuten) aufnimmt und Zeitrafferaufnahmen macht, indem man Sequenzen von Bildern mit unterschiedlichen Verschlusszeiten aufzeichnet. Die maximale Anzahl von Bildern bei Serienaufnahmen beträgt 50. Sie können die Kamera beispielsweise so programmieren, dass 20 Bilder mit einer Verschlusszeit von 300 s und dann 10 Bilder mit einer Verschlusszeit von 900 s aufgenommen werden.

Bei Bedarf kann die Nikon D5500a die ganze Nacht offline fotografieren. Wachen Sie morgens auf und überprüfen Sie - nichtOb die SpaceX-Rakete in den Rahmen geflogen ist . Bei einer langen Akkulaufzeit können sowohl die Kamera als auch das Kühlsystem über ein einziges 12-V-3-A-Netzteil, dh über einen Standard-Netzwerkadapter wie Laptops, mit Strom versorgt werden.

Zum Fotografieren entfernter Sterne für die Kamera stehen verschiedene Refraktoren zur Verfügung. Zum Beispiel AIRY ED100.

Source: https://habr.com/ru/post/de398393/