Webcam Umbau


 
Mittlerweile sind einige preiswerte Webcams mit echtem CCD Sensor auf dem Markt, die sich aufgrund Ihrer hohen Empfindlichkeit gut für astronomische Aufnahmen eignen. Modelle von Philips, wie die hier besprochene ToUcam Pro (Vesta, 740K, 750K, 840K, ...) oder auch von Logitech eignen sich. Das Objektiv der Kamera wird dabei durch einen Adapter ersetzt, der den direkten Anschluß an das Teleskop erlaubt (Fokalprojektion, ohne Okular direkt auf den Chip). Zusätlich ist unbedingt ein Infrarot- Sperrfilter vor dem CCD Chip anzubringen. Hier gibt es Filter zu kaufen oder man verwendet einfach den im Kameraobjektiv aufgeklebten (kostenlosen) Filter und klebt ihn am Ende des Schraubgewindes in den Adapter ein. Das schützt auch vor Staub auf dem CCD.
 

 
Der silberne Adapter ist komplett mit Tonpapier zum Schutz vor Reflexionen verkleidet und ausgeklebt.
 

 
Normalerweise sind mit der Webcam nur kurze Belichtungszeiten möglich und daher lassen sich in der Regel nur Planetenaufnahmen tätigen - Planeten sind hell genug. Bei hoher Vergrößerung der Planeten, z.B. durch Barlowlinsen mit entsprechender Brennweitenverlängerung, sinkt die Lichtstärke der Objekte und es werden dann auch hier oft höhere Belichtungszeiten benötigt. Je höher die Vergrößerung, desto schöner ist hinterher die Planetenoberfläche zu erkennen, natürlich im Rahmen der sinnvollen Vergrößerung des Teleskopes.
Für DeepSky Fotos ist ohnehin eine längere Belichtungszeit notwendig, da die Objekte in der Regel recht lichtschwach sind.
 
Im Internet finden sich einige Anleitungen zum Umbaum der Webcams. Zu nennen ist hier der einfache Umbau von Christian Graser und die komplizierteren Varianten von Steve Chambers (der eigentliche "Umbau- Pionier" und daher ist als Anhang der Webcam oft "SC" zu lesen).
Der Vorteil beim Christian Graser Umbau ist die Einfachheit und die Möglichkeit die Standard- Software weiter nutzen zu können. Der Nachteil besteht darin, daß das "Chiprauschen" durch Temperaturentwicklung mit der Länge der Belichtungszeit relativ stark zunimmt und die Bildqualität dadurch schlechter wird. Je nach verwendetem Umbauverfahren von "SC", bleibt die Bildqualität bei längerer Belichtungszeit besser erhalten und die Steuerung der Kamera bzw. die "Bildgewinnung" ist einfacher. Die obigen Linkadressen enthalten alle weiteren Informationen.
 
Für den Eigenumbau empfiehlt sich vielleicht zunächst der "SC2" Umbau. Hier werden im wesentlichen die Steuerleitungen der Belichtungszeit auf der Originalplatine unterbrochen. Eine Steuerleitung via parallele PC- Schnittstelle übernimmt diese Aufgabe. Außerdem wird der CCD- Verstärker, der für eine unschöne Bildaufhellung sorgt, abgeschaltet. Die Kamera verbleibt übrigens im alten Gehäuse, der Umbauaufwand hält sich insgesamt in Grenzen (nur bei Zusatzkühlung ist ein neues Gehäuse erforderlich). Auf der Website von Steve Chambers finden sich genaue Umbauanleitungen, auch zu weiteren Umbaustufen. Für wenig Geld kann man so zu einer rauscharmen, gekülten CCD-Cam kommen.
 
Eine ruhige Hand, ein feiner Lötkolben und vielleicht auch eine Lupe sind nötig, um die teilweise "mikrochirurgischen Eingriffe" vorzunehmen. Das nötige Verständnis für Elektronik und der "gekonnte Umgang mit dem Lötkolben" mal vorausgesetzt. Es folgen ein paar Beispielbilder meines Umbaus.
 
Die augeschraubte ToUCam Pro II:
 

 
Größenverhältnise:
 

 
Auschnitt des Umbaus, einige verlötete Kabel und durchtrennte Leiterbahnen:
 

 
Als nötige Steuer- und Verarbeitungs- Software empfiehlt sich übrigens das Programm von "K3". Das Programm liegt hier zum Download bereit. Der Autor stellt das Programm kostenlos zur Verfügung, allerdings muß ca. alle 60 Tage ein Key von der Website downgeloaded werden, der dann zur Auffrischung der Registrierung benötigt wird. Es ist unbedingt Version 1.xxx zu installieren, der Schlüssel funktioniert nur in dieser etwaas abgespeckten Version. Natürlich gibt es auch zahlreiche andere Programme, die leicht über Google gefunden werden können und für die reine Aufnahme völlig ausreichend sind (Desire, Astrosnap, usw...).
 
Beispielfoto einer umgebauten Webcam (K3, Philips Vesta 675 SC2):
 

 
Das Foto zeigt M51 (Whirlpool Galaxie). Aufgenommen mit einem 8" Newton Teleskop, entstanden aus mehrfach überlagerten Einzelaufnahmen mit unterschiedlichen Belichtungszeiten (im Bereich von 45/65 Sekunden), Entfernung ca. 37 Millionen Lichtjahre.
 
Übrigens findet sich eine gute und kostenlose Software zur nachträglichen Bearbeitung und Überlagerung (Summenbilder) von Aufnahmen zwecks Steigerung der Bildqualität, sowie zur Zerlegung von WebCam AVI- Files in Einzelbilder hier (Giotto).
 
Viel Spaß beim eigenen Umbau;-)...
... und falls dann doch nicht, es gibt häufiger bei ebay solche "SC" Webcams fertig umgebaut zu kaufen (je nach Aufwand und Modell ca. zwischen 90 und 180 EUR).