Kis CCD alapú kamerák alkalmazása csillagászati célokra

Talán furcsa, de máris arra kérem a kedves olvasót, hogy rövid időre hagyja itt ezt az oldalt, és nézze át a www.mcse.hu CCD technikával foglalkozó cikkeit és képeit, elkerülve ezzel a hosszú bevezetőt.

....és ezek után lássuk a mi szerényebb képességű készülékeinket. A többes számok magyarázata az, hogy a leírt eszközök közül egy, a fenti képen láthatóhoz hasonló videokamerát a Nógrád Megyei Csillagászati Alapítvány salgótarjáni  csillagvizsgálójában használnak több mint egy éve, bemutatók tartására és ismeretterjesztésre. A cikk második felében szereplő számítógépes példány pedig  saját eszköztáram része, a mellékelt felvételek is azzal készültek. Amint a cím is sejteti, professzionális CCD híján megpróbálkoztunk a kereskedelemben kapható képátalakítók távcsőbe illesztésével. Ily módon a kezdő amatőrök, iskolák, mérsékelt vagyonú észlelőcsoportok a saját körülményeikhez képest jól használható segédeszközt készíthetnek, melynek segítségével nem csak a közös munka válik könnyebbé és érdekesebbé, hanem sok tapasztalatot szerezhetnek a későbbi komoly készülékek használata előtt.

1. Videojelet szolgáltató változat
Ezt a masinát szemléletes, bár műszakilag vitatható módon panelkamera néven árusítják, katalógusokban "CCD kamera modul" címszó alatt kell keresni. Mivel paraméterei gyártótól függően változnak, egy olcsóbb tipus műszaki adatait adom közre, ettől rendszerint csak jobbak fordulnak elő. Képponttartalom: 291000 pixel (500 x 582), érzékenység: 1 lux, méret: 40 x 40 x 27 mm, súly: kb 20 g, tápfeszültség: 12 V, kimenőjel: 1 Vpp/75 ohm szabvány video. Az érzékenység beállítása automatikus. Egyes tipusok infra LED-ekkel vannak felszerelve, ezeket nem javaslom átépítésre. (A részletezés meghaladja egy ilyen cikk terjedelmét, a gyakorlati kérdésekre levélben vagy telefonon szivesen válaszolok.) Hogy számunkra használható legyen, természetesen az eredeti optikát kicsavarva be kell burkolnunk.

A tok lényegében egy okulártubus, dobozra szerelve. Fontos szempontok az átalakítás során: a csőtoldat belsejét gondosan kell reflexiómentesíteni, pl. fekete bársonnyal. A kábeleket a dobozhoz rögzítjük, a kamera fóliás lemezét (a névadó panelt) sem húzó, sem hajlító igénybevételnek nem tehetjük ki. Legjobb félkemény gumiágyba helyezni, a Rotring cég például kiváló rögzítőanyagot gyárt, nagyméretű radír formájában

A toldatot célszerű zöld vagy kék szűrővel lezárni, egyrészt a por távol tartása végett, másrészt mert a chip infra tartományban is érzékeny, így a kapott kép nem mindíg az emberi szem érzékenységének megfelelő spektrumot adja vissza. A szűrő ezt az eltérést korrigálja, bár a megfelelő hullámhosszú előtétet igazából csak kisérletezéssel tudjuk kiválasztani. A kimenő kábelt egy videomagnóhoz csatlakoztatva TV-készülék segítségével máris próbálgathatjuk optikáinkat és családunk türelmét. A 12 V-os táplálást legalább 300 mA-es adapterrel oldjuk meg. Itt nem szabad takarékoskodni; komoly, megbízható tápegységet érdemel a berendezés, mert a névlegesnél nagyobb, illetve az ingadozó feszültséget nem állja.

Mi látható a képernyőn?
Ami az alábbi fényképeken. Az okulár helyére tett kamera a primer fókusz képalkotásának szabályai szerint a hold-illetve napkorongot akkor látja teljes egészében, ha az optika fókusza 22..25 cm-es. (Ez az érték azért nem adható meg pontosabban, mert a chipek mérete kismértékben kölönböző.) Ez kiválóan alkalmas fogyatkozások, fedések észlelésére. Itt jegyzem meg, hogy nyakunkon a mi generációnk legjelentősebb napfogyatkozása, jó lesz igyekezni! Arra azonban ügyelni kell, hogy a kamera nagy fényerejű optikával a Hold nézegetésekor is túlvezérlődhet, f/10-nél nagyobb fényerejű távcsőbe fényrekeszt kell tenni. A Nap tanulmányozása során az összes ismert óvintézkedés érvényes, több rétegű sötét előtétet és szűrőt kell beépíteni, éppen úgy, mintha vizuálisan észlelnénk. Az automatikus érzékenységbeállítás miatt arra törekedjünk, hogy a képmezőben a lehető legkevesebb fekete felület (háttér) legyen, mert ha az elektronika nagyon felszabályoz, a fényesebb részletek telítődnek.

2. Számítógépes változat
Egyre több iskolában akad manapság jól felszerelt számítástechnika-labor, ahol rendszerint megtalálható a párhuzamos portra csatlakozó kamerácska is, hálózati alkalmazásokhoz. Ennek belseje nem sokban különbözik az előbbiekben leírt elődtől, azonban szolgáltatásai sokkal kedvezőbbek. Az érzékenység, kontraszt és fehérszint manuálisan is szabályozható, rendszerint *.mve formátumú animáció, és többféle formátumú kép rögzítésére képes. Valószínűleg kevés olyan számítástechnika-tanár lehet, aki pókerarccal engedi szétborítani a kincstári holmit, de ha mégis, akkor az eljárás ugyanaz, mint az előbbiekben. Mindenesetre ha a szerelgetés kellő óvatossággal zajlik, az eredeti állapotot minden további nélkül vissza lehet állítani.

Nézzük tehát, hogy mire képes egy ilyen szerkezet.

Alkalmazott optika:  50/320 mm-es, primer fókusz (a jobboldali felvétel mozaikkép, mivel a korong nem fért a képmezőbe.)
135/1000-es Newton rendszerű reflektorral  így látjuk a Hold felszínét. Bal oldalon a Tycho kráter és a sugaras szerkezet egy része, jobb oldalon a Clavius és környéke.
A Mare Crisium teliholdkor. A különböző albedójú felületek jelentősen eltérnek egymástól, így nagy távcsővel LTP észlelése sem kizárt.	Az Appenninek hegylánca, alsó végén az 50 km-es Eratosthenes kráterrel.
Az 1997-es teljes holdfogyatkozás

 

Ennek a Jupiter-felvételnek csillagászati szempontból nem sok információértéke van, csupán érdekesség, mivel óragép, vagy finommozgatás nélkül, mintegy melléktermékként került a többi közé. A bolygók észleléséhez nagyobb, vezetett optika szükséges.

Egy ősi kinai mondás szerint bölcs egérnek több lyuka van. Ennek szellemében más helyeken is kipróbáltuk készülékünket. Így például a már említett salgótarjáni amatőrök, akik mikrometeoritok gyűjtésével és rendszerezésével is foglalkoznak, mikroszkópba dugták.

Íme, egy Fannia canicularis (kis házi légy) szárnyának részlete amatőr mikroszkóp -értsd: egy lencse- segítségével. Szebb állat sajnos nem fért a górcső alá. Ezt látván különféle szaktanárok támogatását is ki lehet vívni, mert biológia és kémiaórák során ugyancsak jól használható.

És még nincs vége! Asztrofotós társaink a megmondhatói, hogy milyen sok negatív pihen fiókok mélyén, rendszerezés nélkül. Ha egy egyszerű dianézőt feláldoz valaki, az eredeti optikával digitalizálni tudja a képeket. A pici objektívek látószöge általában 90 fok körüli, a szemlencse helyére téve kameránkat, a normál méretű kocka éppen kitölti a látómezőt. Távcsőépítéssel próbálkozók viszont a tubusreflexiókat leplezhetik le, remekül össze lehet hasonlítani a matt felületeket, ha különböző anyagokat egymás mellé téve bevilágítunk a készülő cső belsejébe.

Ez utóbbi, hevenyészve felsorolt alkalmazásokat az esetleges érdeklődők számára szívesen kifejtem, képekkel ellátva. Végezetül egy számvetés, amely segíthet dönteni, hogy a vállalkozó kedvű alkotó melyik eszközt válassza.

	Előny	Hátrány
Video	bárhol üzemeltethető, ahol TV és konn.van kazettára hosszú esemény is rögzíthető	csak automatikus érzékenység ha digitalizáljuk, romlik a minőség
Digitális	minden, ami a számítógépes feldolg-al jár manuális beállítási lehetőség	kicsi a kontrollkép, helyhez kötött, drágább

 

A fenti képekkel illetve leírtakkal kapcsolatban a következő címen várom a kérdéseket:

Óvári László 3516 Miskolc, Ginzery Sándor u.55. Tel.: 46/312-858