Een astrofotografische setup m.b.v. een Newton telescoop

Vanaf het begin in de hobby (02-2015) had ik als wens een astrofotografische setup op basis van een Newton telescoop te bouwen. Dit is een persoonlijk overzicht en gedeeltelijke review van deze setup; hoe heb ik wat gekozen en waarom en hoe gaat dit in zijn werk?

De onderdelen in mijn setup zijn de Skywatcher AZ-EQ6 montering, een Orion StarShoot autoguider en 80/400 scoopje, de Skywatcher Quattro 8″ CF met Baader SteelTrack en SteelDrive en een systeem op basis van de Raspberry PI voor de controle van alle apparatuur. Ik ben geen expert in optiek of uiterst ervaren astrofotograaf, dit is dan ook zeker niet de enige of beste manier van opzetten, maar ik hoop toch een aardig beeld te kunnen geven van wat er nodig is om succesvol die echt lange belichtingen te maken.

De basis

Stabiliteit. Dit is waar je naar moet streven en is veel belangrijker dan het type telescoop of camera. Enige uitzondering op deze regel is het gebruik van hele korte focale lengtes, lenzen/telescopen met lengtes tot 200mm bijvoorbeeld, deze zijn dusdanig kort dat kleine trillingen niet zo opvallen. Echter, voor iedere telescoop waarmee je objecten enigzins beeldvullend kan opnemen geldt; een goede montering is stap 1.

Er is een groot verschil in de eis voor stabiliteit tussen astrofotografie en visueel waarnemen. Het maximale draaggewicht welke bij monteringen staat aangegeven, is het maximale gewicht voor visueel waarnemen. Een keer een kleine trilling tijdens visueel waarnemen is vervelend, maar niet desastreus. Gedurende een lange belichting voor een foto, echter, resulteert dit meteen in streperige sterren. Voor astrofotografie geldt dan ook dat je een montering wilt welke het gewicht van telescoop en accessoires kan dragen en dan nog steeds zit op slechts 50-60% van het maximale draaggewicht. Dit houdt dus in dat je vrijwel meteen gaat kijken naar monteringen welke relatief veel kunnen dragen. Een pijnlijke fase is het gevolg, je komt tot de conclusie dat de meerderheid van je budget in een saaie montering gaat zitten. Je telescoop kan nog zo mooi zijn, streperige sterren wil je echt niet hebben.
Het budget voor een montering hoeft niet astronomisch hoog te zijn, maar voor astrofotografie zit je al snel aan een 1000-2000 Euro (3000+ als je in het geld zwemt) voor een montering welke zowel je huidige telescoop kan dragen, maar ook nog voorbereidt is op die grotere en zwaardere telescoop welke in de toekomst zeker gaat komen als de hobby bevalt. Geschrokken? Mijn advies is dan ook om te beginnen met die uitzondering op de regel welke ik hierboven benoem. Pak een goedkope montering of statief, zet hier je camera met gewone lens op en begin met het maken van astro-foto’s. Leer de kneepjes van het vak, welke voornamelijk bestaat uit post-processing, kijk of je kan tegen de frustratie van lange bewolkte periodes, etc. Smaakt het naar meer en kan je er geen genoeg van krijgen, dan ga je aan de slag met de echte telescoop en montering.

Zelf ben ik na een half jaar klungelen en aanleren van het uberhaupt goed kunnen opzetten van een equatoriale montering, uitgekomen op de Skywatcher AZ-EQ6. Deze montering heeft een maximaal draaggewicht van 20kg, waardoor mijn spullen dus rond de 10-13 kg moeten blijven. De montering is een mooie opvolger van de gewone EQ6 (welke ook een uitstekende en veel gebruikte keuze is in de astrofotografie) en heeft een aantal fijne verbeteringen hierop. Zo is het in hoogte verstellen makkelijker en fijn te regelen en gaat overdracht tussen de tandwieltjes middels riempjes in plaats van direct via de wieltjes. Dit laatste zorgt, in theorie, voor minder speling en een wat gelijkmatigere guiding. Verder is er de optie om het geheel in zogenaamde Azimuth modus te zetten, waardoor er 2 telescopen tegelijk opgesteld kunnen worden. Leuk, maar aangezien het dan geen equatoriale bediening mogelijk maakt is het voor mijn fotografie geen interessante optie.

De AZ-EQ6 montering

De AZ-EQ6 montering

Stabiliteit is dus iets wat je sowieso nodig hebt, maar is zeker niet het enige wat roet in het eten kan gooien. Zo heb ik het hier al over de overdracht tussen miniscule radertjes in wieltjes van de montering. Dit heeft dus op die kleine schaal al een effect welke je zal merken tijdens het fotograferen! Ik lees dit eigenlijk nooit, maar de mate van precisie welke nodig is, daar kan je best even van schrikken. In het begin had ik best veel moeite om mijn guiding op orde te krijgen en merkte gaandeweg dat wanneer ik slechts heel licht met mijn vinger op de camera tikte, ik de sterren al zag verspringen. Of, ander voorbeeld, ik zie het effect van het drukken van mijn hand op de tegel waar 1 van de poten van de montering op staat. Op die manier kreeg ik een gevoel van wat er nodig was aan stabiliteit in letterlijk alle onderdelen van de setup. Als je alle onderdelen met dit in gedachte samenstelt, heb je meer kans dat het snel beter gaat, maar bereidt je voor op een weg aan frustratie (iets waar een site als deze je dan uitstekend bij kan helpen).

De telescoop

Astrofotografie is met alle telescoop-types uit te voeren. Velen kiezen voor een lenzenkijker (refractor) om te beginnen. Hier is veel voor te zeggen, colimatie (afstellen van onderdelen in de telescoop) is nauwelijks tot niet nodig en je kan met kleinere lenzenkijkers (80mm opening is populair) hele leuke resultaten behalen. Sowieso is het beeld van een lenzenkijker erg prettig, zeker die met de dure correctie-lenzen en beter glas (ED staat hier vaak bij vermeldt). Mooie ronde sterren over het hele beeldveld en nauwelijks tot geen artefacten. Velen hebben een dergelijke kijker in hun repertoir en sommigen keren van de grote telescopen vaak nog terug naar de kleinere kijkers, omdat het ook nog practischer is qua gewicht en omvang. Ik ben begonnen met een lenzenkijker van het spotgoedkope type, met van die mooie blauwe randen rondom heldere objecten, maar heb hier veel plezier aan beleeft en aardig wat van geleerd. Met name de echt heldere objecten kwamen best leuk uit de verf (voor de beginner welke ik was), planeten dus en een heuze groene komeet genaamd “LoveJoy”, ik genoot met volle teugen. Met name het leren opzetten van de montering en gebruik van de computer in combinatie hiermee was uiterst leerzaam.

Komeet LoveJoy, met een lenzenkijker zijn de sterren zonder een flauw benul van colimatie al rond tot in de hoekjes

Komeet LoveJoy, met een lenzenkijker zijn de sterren zonder kennis van colimatie al rond tot in de hoekjes

Groot nadeel echter, voor mij, is het feit dat lenzenkijkers vaak vrij “langzaam” zijn en ik toch echt veel interesse heb in sterrenstelsels en nevels. F10 of meer is vrij normaal en dit houdt in dat, wanneer je zaken als nevels wilt fotograferen, uiterst lange belichtingstijden nodig zijn, 20-30min per foto voor uberhaupt wat resultaat zou mij niet verbazen. Tel daarbij op dat goede foto’s bestaan uit heel veel opnames, de lucht vaker bewolkt is dan niet en je bent maanden bezig met 1 object. Snelle lenzenkijkers bestaan wel, maar zijn echt peperduur en voor mij geen optie.

Ik ben dus na reeds een half jaar overgestapt op een Newton telescoop. Qua beeld is het een compromis tussen snelheid en kwaliteit, je hebt met een spiegel-kijker last van coma (vervorming van sterren aan de randen van het beeld) en je krijgt van die leuke strepen rondom heldere sterren (meestal 4, afkomstig van de ophanging van de secundaire spiegel).Newton kijkers hebben nog een nadeel, colimatie is van groot belang, het hele klaarzetten voor een sessie heeft dus veel meer voeten in de aarde, maar na uitgebreid oefenen wordt je hier vanzelf handig in. Echter, voor niet al teveel geld, zit je al makkelijk aan een systeem op F4. Mijn eerste oefen-Newton, welke ik tweedehands kocht voor ongeveer 100 Euro, was al F5. Dus mijn fotografie ging meteen met een sprong vooruit als het ging om het zichtbaar maken van zwakke objecten.

De sluiernevel, laatste opname met de F5 Newton

De sluiernevel, laatste opname met de F5 Newton

Oefenen dus, dit is wat ik een jaar gedaan heb met de tweedehands met uiteindelijk bovenstaande, best aardige, foto tot gevolg. In deze tijd heb ik mij voorbereidt op de nieuwe telescoop welke ik uiteindelijk wilde gebruiken. Ik heb mij Catseye colimatie aangeleerd, de basis goed gekregen voor lange belichtingen, de aanschaf gedaan van een aantal narrow-band filters (7nm H-alpha, O-III en S-II), een op afstand bestuurbaar geheel in werking gesteld en mij PixInsight (post-processing is minstens net zo belangrijk als de hele hardware-setup) zoveel mogelijk eigen gemaakt. Het werd tijd voor de wat meer serieuze setup.
Ik heb uitgebreid gekeken naar andere opties wat focale lengte betreft, naar de grootte van spiegels en naar de verschillende merken. Uiteindelijk bleek ik de focale lengte van zo’n 700-800mm erg prettig te vinden. Veel objecten, met name nevels, passen mooi in 1 beeld, de buis is compact en daardoor niet al te gevoelig voor wind en ik kan voor colimatie tegelijk door de focuser kijken en de hoofdspiegel bijstellen. Na lang wikken en wegen kwam de 8″ Skywatcher Quattro bovenaan mijn lijstje te staan. Veel goede ervaringen over te vinden en het leek niet onder te doen voor andere merken (voor het segment onder de 1000 Euro). Ik heb even gekeken naar de 10″ versie, maar de lange buis en het hogere gewicht weerhield mij hier voor te gaan.

Het “tweedehandsje” had een hele simpele focuser, werkte op zich prima, maar op F4 is meer precisie in focuseren toch wel erg fijn. Ook wilde ik een stabieler geheel, de Catseye liet al zien dat de simpele focusers niet ideaal zijn voor het garanderen van het behouden van een goede uitlijning van wat je dan ook in de focuser stopt. En dan wilde ik ook nog mijn camera erop kunnen schroeven (geen afwijkingen introduceren door stel-schroefjes). Ook in focuser-land is weer heel wat keuze, maar mij bevalt het merk Baader (persoonlijk) wel en de nieuwe Baader Diamond versie zag er top uit. Moonlite had ook gekund, maar me dunkt dat focusers in dit segment allemaal sowieso 1000x beter zijn dan wat ik had. Al deze focusers zijn echter vrij zwaar, dus ik begon mij af te vragen of een stalen buis hier geen last van kon krijgen, doorbuigen is iets wat je ook echt niet wilt. Dit zal nog wel meevallen met mijn lichte DSLR, maar als ik in de toekomst vanalles aan die focuser ga bevestigen, dan wil ik dit probleem niet tegenkomen. Voila, de keuze viel op de CF (Carbon Fibre) versie van de Quattro serie. Dit materiaal is stijver en buigt hierdoor niet zo snel door.

Jimmy van Astromarket kon de standaard focuser van de Skywatcher meteen vervangen en waarom ook niet… ik doe er ook een Baader SteelDrive (focusmotor) bij. Je wilt op afstand besturen of niet natuurlijk. Alles werd uitstekend verzorgd geleverd en aangezien een aantal dagen later het de hele week helder zou worden, ben ik als een malle aan de slag gegaan om de telescoop voor te bereiden.

Close-up focuser

Close-up van de telescoop met Baader Steeltrack focuser en Baader Steeldrive focusmotor

Aanpassen van de telescoop en integratie in het systeem

Verander vooral niet wat al zo goed werkte, bedacht ik mij. Dus ik heb mijn oude telescoop van diens Losmandy-style platen verlost en op de nieuwe geplaatst. Nu is dit niet perse stabieler (hiervoor zou ik andere ringen met 2 gaten nodig hebben), maar ook dat is weer een voorbereiding geweest op de toekomst en mijn guidescope gebruikt een Losmandy bevestigings-systeem wat mooi op zo’n plaat past. Off-axis guiding is iets wat ik wellicht ga toepassen in de toekomst, maar nogmaals, dit werkte al als een trein.

De telescoop met guidescope op Losmandy bevestigingssysteem

De telescoop met guidescope op Losmandy bevestigingssysteem

Kabel management, versie 0.1.

Kabel management, versie 0.1.

De spiegel van de Skywatcher komt standaard met een mooi wit, rond stikkertje. De ervaring met mijn vorige telescoop was dat deze niet altijd precies in het midden zit, wat toch wel jammer is als je zoveel moeite in colimatie stopt (altijd goed even te controleren). Voor de Catseye colimatie maak ik sowieso gebruik van een ander type sticker welke hier heel goed mee samen werkt. Dus, meteen tijd om de spiegel eruit te halen, spot eraf te weken met wat isopropanol en een wattenstaafje en de nieuwe Catseye “hotspot” erop te plaatsen middels een doorzichtig velletje met een preciese indicatie van een circel van 8″. Dit is de eerste stap in de Catseye colimatie en ik vind het de meest lastige. Het is een hele chirugische operatie om een stikkertje op een velletje te krijgen en vervolgens precies in het midden van de spiegel. Ik verspilde er dus ook 2, maar de 3e lukte gelukkig. Zoonlief drukte de spot naar beneden terwijl ik de uitlijning op de spiegel zo goed mogelijk vasthield. Of dit dan ook precies genoeg is, the proof is in the pudding! Dit zal pas blijken na het maken van de eerste foto’s.

Spiegel met de Catseye hotspot

Spiegel met de Catseye hotspot.

Het colimeren middels de Catseye methode heb ik in het verleden geprobeerd met Bob’s knobs op de secundaire spiegel, maar dit was destijds geen succes. Ik vermoed dat er iets niet helemaal lekker zat aan de achterkant van de spiegel, want deze sprong alle kanten op ook al was ik heel voorzichtig. De standaard inbus-schroefjes bleken toen veel beter. Ik besloot de knobs echter nog een kans te geven en verrassend genoeg ging dit nu wel goed. Deze zitten er nu dus standaard in, heel prettig in gebruik en het weet de colimatie goed te behouden. Nadeel van nieuwe telescopen vind ik wel de kracht waarmee schroefjes vast gedraaid zitten. De schroefjes in de secundaire spiegel waren bijna niet los te krijgen en 1 inbus-schroefje draaide zelfs licht dol. Vasthouden van de spider-vanen en dan draaien hielp uiteindelijk, maar echt gezond voelde het allemaal niet.

Met de telescoop nu klaar voor gebruik en de eerste heldere dagen sinds tijden in het verschiet, heb ik meteen wat test-shots gemaakt met de telescoop. Andromeda is dan altijd een fijn object, sowieso wil ik daar nu eens en voor altijd heel veel data van gaan schieten (dit moet nog komen zoals altijd), en het vult mijn hele beeldveld met sterren zodat ik goed de colimatie kon bekijken. Zou toch jammer zijn als die spot niet goed in het midden zat!

Firstlight met een beperkt aantal subs van Andromeda

Firstlight met een beperkt aantal subs van Andromeda

Colimatie bleek super goed te gaan en ik had op dag 1 dan ook uitstekende sterren rondom, iets wat afwijking nog natuurlijk maar dit was rondom hetzelfde, een teken van juiste colimatie. Wat mij tijdens het gebruik van de Quattro echter is opgevallen, is dat de hoofdspiegel na een dag of wat heen en weer zwiepen, uit het lood komt te liggen. Dit kan liggen aan het feit dat ik de schoeven niet hard genoeg aandraai, maar dit wil je ook weer niet te hard doen natuurlijk. Hoe dan ook, even een snelle colimatie voor iedere sessie kan geen kwaad. Dit was met mijn 6″ scoop minder vaak nodig, ik vermoed ook vanwege het verschil in gewicht van de hoofdspiegel. Een kleine moeite en al met al ben ik zeer tevreden over het geheel.

Het schroeven van mijn DSLR op de Baader Steeltrack is ook zooooo lekker. Ik hoef niet meer op hoop van zegen de boel aan te draaien of bang te zijn voor het iets scheef vastzetten van het geheel. De nieuwe Diamond versie maakt gebruik van adapters welke je op de focuser kan plaatsen middels schroefjes rondom. Deze schroefjes klemmen niet echt, maar houden de adapter als het ware tegen en zo blijft alles mooi loodrecht zitten. Wat ik nu voor iedere sessie doe is de schroefjes rondom licht losdraaien, camera met adapter eruit, gewone 2″ oculair-adapter er weer op en dan kan ik colimeren. Daarna wissel ik de boel en kan ik de camera ook precies terugzetten in de orientatie welke ik wil. De focuser geeft geen enkele krimp, zoals verwacht, en focus blijft makkelijk de hele sessie behouden.

De Diamond SteelDrive is ook een perfecte combinatie. De Steeltrack focuser heeft reeds een fijnstel-knop met tandrad hiervoor in zich. De SteelDrive plaats je met 2 schroefjes op de reeds aanwezig uitsparing van de focuser, riempje eromheen en je bent klaar. Wel goed uitlijnen natuurlijk. Ik laat deze er nu standaard op zitten, het bedienen van de focuser op afstand is ook weer…. zoooooo lekker. Ik stel in mijn software simpelweg wat “presets” in van ongeveer de focus-punten met en zonder een filter op mijn camera (zodat ik deze niet steeds hoef te gokken) en auto-focus doet de rest. De schaalverdeling welke de focuser ook op zich heeft is ook erg fijn, mocht je het zonder focusmotor moeten doen.

Hoe dit alles zicht blijft gedragen zal ik in dit overzicht blijven aangeven. Aanvullingen op wat ik hier heb geschreven zullen ook vast nodig zijn, mocht je een idee of tip hebben, schroom niet en geef commentaar hieronder!

Copyright © Vincent Groenewold (auteur) & © starry-night.nl 2016

3 comments on “Een astrofotografische setup m.b.v. een Newton telescoop

  1. KeesScherer

    Heel waardevol zo’n  beschrijving van systeemopzet met de veel gebruikte Newton Vincent! De keuze voor de snellere systemen (f4.0 tot zelfs f2.8) ligt voor de hand, maar ik geeft de voorkeur aan f5.0-f7.0 systemen die een stuk vergevingsgezinder zijn m.b.t. scherpstelling en collimatie.

  2. Groenewold Post author

    Dank Kees, ja daar heb je zeker gelijk in. Maar ik moet zeggen dat F4, met juiste voorbereiding, nog best goed te doen is. Ik denk dat F2.8 pas echt grijze haren gaat opleveren.

Leave a Reply