SBIG ST-4000XCM, DIE echte Alternative zu einer guten DSLR!

Die SBIG ST-4000 X (schneller USB download) M (Microlensing) C ("single shot" Colour) ist eine "self guiding" CCD Kamera mit einem 4.2 MegaPixel Chip von Kodak.

Bestellnummer 190 5300


Monochromeversion: Preis auf Anfrage
First Light des Prototyps der ST - 4000 XCM, Einzelbild, 30 min durch einen TeleVue 4" f/5 Refraktor. Bildautor: Alan Holmes, © 2007 by SBIG

Die ST - 4000 XCM in der Übersicht (klicken Sie die Links für nähere Informationen):
  • enthält den größten CCD Chip in einem Kameragehäuse der SBIG ST-Serie (100% größer als der Chip der ST - 2000 XCM)
  • Single Shot Farb CCD in Antiblooming Architektur
  • 4.2 Megapixel, 2048 x 2048 Pixel bei quadratischen 7.4mü, Fläche 15.2 x 15.2 mm
  • Optimale Auflösung für kurzbrennweitige Refraktoren
  • Interner TC-237H Chip für die Self-Guiding Funktion
  • Anschlussmöglichkeit für einen externen Auto Guider
  • Mechanischer Verschluss für die automatische Aufnahme von Dunkelbildern
  • Elektronischer Verschluss für Belichtungszeiten bis zu 1/1000 Sekunde
  • Hervorragende Empfindlichkeit
  • Geringes Rauschen
  • Geringer Dunkelstrom
  • Peltier Kühlung, Kamera für optimale Wasserkühlung vorbereitet
  • Kurze Download Zeit der Aufnahmen, bei voller Auflösung und 2048 x 2048 Pixel 10 Sekunden
  • Professionelle Steuersoftware
  • Einfach zu Bedienen
  • Geringer Preis
  • Alle optionalen Zubehörsysteme der SBG ST-Serie sind adaptierbar
Der Kodak KAI 4020 Chips - Herzstück der ST - 4000 XCM

Der KAI - 4020 mit einer Arraydiagonalen von ca. 21.5mm ist der derzeit größte Chip, der in einem Gehäuse der SBIG ST-Serie seinen Platz findet (der Chip für die Self-Guide Funktion will ja auch noch untergebracht sein). Er hat die doppelte Größe des Chips der ST-2000 XCM (rotes Feld in der Graphik rechts) und ist auch 50% größer als der Chip in der monochromen ST-10 XME.

Mit seinen quadratischen 7.4mü großen Pixeln ist er eine optimale Wahl für kurzbrennweitige Teleskope mit bester Abstimmung von Brennweite, Pixelgröße, Bildauflösung und Empfindlichkeit.

Selbstverständlich besitzt der Chip eine Antiblooming Struktur, die die hässlichen Bloomingeffekte bei hellen Objekten verhindert.
Die linke Graphik zeigt die Empfindlichkeit des Farbarrays für die drei Farben im Vergleich zu einem monochromen Chip, ebenfalls mit Antiblooming Struktur. Links ist die sogenannte Quanteneffektivität (Empfindlichkeit)- und unten die Wellenlänge des Lichtes aufgetragen.

Die Kamera hat intern einen Baader UV/IR Sperrfilter fest eingebaut, der die unerwünschten Wellenlängen bei einer 97%-igen Transmission abschneidet. Somit ist es problemlos möglich, über optional erhältliche Objektivadapter - ohne zusätzliche Filter - mit normalen Teleobjektiven zu arbeiten.

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Der KAI - 4020 im Vergleich zu einem CCD Chip in einer herkömmlichen DSLR

CCD Chips (mit ihrer Bayer Farbfilteratrix), die in herkömmliche digitale Spiegelreflexkameras (DSLR) eingebaut werden, werden natürlich auf die bildmäßige Fotografie bei Tageslicht abgestimmt und in ihrer Farbwiedergabe dem menschlichen Sehen angepasst. Anders natürlich der KAI - 4020 von Kodak, der eben für technische Anwendungen optimiert ist und dementsprechend für die astronomische Bildaufnahme wesentlich geeigneter ist. Die beiden folgenden Graphiken mögen das präzisieren. Die linke Graphik zeigt den KAI - 4020- und die rechte Graphik eine typische DSLR Farbempfindlichkeit.

 
Zwei wesentliche Dinge fallen sofort ins Auge: Der KAI - 4020 ist im Vergleich zum Chip in der DSLR im blauen und im (wichtigen H-alpha) Spektralbereich deutlich empfindlicher. Ein weiterer - nicht zu vernachlässigender - Punkt ist der Vergleich der Empfindlichkeit beider Chips im Bereich der Wellenlänge des chemischen Elements Sodium. Sodium wird zur Herstellung von Straßen- und Hausbeleuchtungen eingesetzt, erzeugt also Streulicht, welches bei astronomischen Aufnahmen völlig unerwünscht ist.

In der monochromen Astrofotografie kann man dieses Streulicht durch den Einsatz von Schmalbandfilter fast völlig ausschalten, nicht jedoch in der Farbfotografie. Beim KAI 4020 liegt die Chipempfindlichkeit bei der Wellenlänge des Sodium bei ca. 15 % und in der H-alpha Linie bei ca. 30 %. Bei einem herkömmlichen DSLR Chip sind die Verhältnisse nahezu umgekehrt; hier ist die Empfindlichkeit bei der Sodiumlinie mehr als doppelt so hoch, wie bei der für die astronomische Fotografie so wichtigen roten H-alpha Linie.

Viele weiterführende Links zu Vergleichen von Kodak CCD- und CCD Chips in DSLR Kameras - auch zur Empfindlichkeit - finden Sie auf der Originalwebseite zu diesem Kameramodell bei sbig.com.

Drei weitere unschlagbare Vorteile der ST - 4000 XCM im Vergleich zu einer herkömmlichen DSLR beschreiben wir Ihnen im Folgenden.
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Alle, so auch die ST - 4000 XCM, SBIG Kameras sind mit einer thermoelektrischen Peltierkühlung des Chips ausgestattet (für eine noch effizientere Wasserkühlung sind sie vorbereitet). Die Graphik links zeigt die Abnahme des störenden Dunkelstroms bei zunehmender Kühlung des Chips. Dies ist ein wichtiger Punkt, da die Bildinformation vieler Beobachtungsobjekte nur knapp über diesem Dunkelrauschen liegt. Erst durch die Kühlung werden die notwendigen längeren Belichtungszeiten ermöglicht.

Anders bei der DSLR. Ohne Kühlung steigt der Dunkelstrom (durch Zunahme der Temperatur noch erhöht) und lang belichtete Bilder sind völlig verrauscht, das Signal des Beobachtungsobjektes geht im Rauschen verloren.

Dieser Effekt wird leider noch verstärkt, durch die Intentsion der Hersteller von DSLR Kameras, die Kameragehäuse immer kleiner zu bauen.
So merkt man z.B. im Vergleich einer Canon 300D und dem (kleineren) Nachfolgermodell, der 350D, dass das Gehäuse selbst im normalen Aufnahmebetrieb deutlich wärmer ist. Nicht unerwähnt sollte bleiben, dass auch die modernen DSLR Kameras - wie astronomische CCD Kameras schon immer, Dunkelbilder aufnehmen, um das Dunkelstromrauschen zu reduzieren. Meist allerdings in einem völlig automatisierten Modus, der Ihnen bei einer Belichtungszeit von z.B. 30 Minuten für das Hellbild, anschließend die Kamera für 30 Minuten durch die automatische Belichtung eines Dunkelbildes blockiert.

Durch die - präzis - geregelte Kühlung der ST-4000 XCM Können SIE bestimmen, wann Sie das Dunkelbild aufnehmen wollen und auch wichtig, wieviel Dunkelbilder Sie belichten wollen!
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Das weltweit patentierte Self-Guiding von SBIG

Wie viele andere SBIG Kameramodelle hat auch die ST - 4000 XCM zur automatischen Nachführung einen zweiten, für ein großes Gesichtsfeld großzügig dimensionierten CCD Chip eingebaut (in der Graphik rechts im grünen Kästchen markiert).

Sie brauchen also keine ZWEITE Kamera, kein ZWEITES Teleskop und müssen auch nicht visuell über ein Fadenkreuz OffAxis nachführen.

Komfortabler geht es nicht. Für besondere Aufnahmetechniken bietet die ST - 4000 XCM auch die Möglichkeit, einen (optionalen) externen Guider anzuschließen.


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SBIG Adaptive Optik AO-8, ein wichtiges Zubehörteil

Die Adaptive-Optik AO-8 von SBIG ist ein Meilenstein in der Bildgewinnung. Sogar mit einer absolut miesen Montierung bekommen Sie perfekte Sternabbildungen !


Wollen Sie an die Grenze der Abbildungsqualtität Ihrer Aufnahmeoptik vorstoßen, dem Seeing ein "Schnippchen schlagen" und die mechanischen Eigenschaften Ihrer Montierung verbessern, kommen Sie um die Anschaffung einer adaptiven Optik (links in der Graphik mit Bildbeispielen gezeigt) nicht herum.

Die adaptive Optik AO-8 bringt Ihnen einen weiteren Vorteil bei der Bildaufnahme, die eine DSLR NICHT bieten kann.
Selbstverständlich können Sie weiterhin die ST - 4000 XCM mit der kompletten Zubehörpalette der SBIG ST - Serie erweitern. So z.B. mit einem Objektivadapter, um Ihre herkömmlichen Teleobjektive an die ST - 4000 XCM anzuschließen.

Wollen Sie den Chip noch tiefer abkühlen? Kein Problem die SBIG Wasserkühlung ermöglicht dies - die ST - 4000 XCM ist dafür vorbereitet. Dies nur zwei Beispiele aus dem umfangreichen Zubehörangebot zu SBIG Kameras der ST-Serie.

 
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Ein Hardware Spitzenprodukt zur Aufnahme astronomischer Bilder verdient auch Software Spitzenprodukte zur Steuerung und Bildver, bzw. Bildbearbeitung. Die ST-4000 XCM wird mit folgender Software ausgeliefert:

CCDOPS, die langjährig bewährte Steuersoftware mit den grundlegenden Funktionen in der Bildverarbeitung aus dem Hause SBIG. In dieser Version erweitert mit Funktionen zur Ver- und Bearbeitung von Aufnahmen mit Single Shot Kameras. Mehr dazu finden Sie auf der Original Website von SBIG unter http://www.sbig.com/st2000color/color.htm#Processing

CCDSoftV5, eine Koproduktion von SBIG und der Firma SoftWare Bisque; ein Programm welches sowohl die Kamera steuert, darüber hinaus aber auch ein komplettes professionelles Paket zur Ver- und Bearbeitung von astronomischen Bildern beinhaltet.

TheSkyV5 ist ein komfortables Planetariumsprogramm, welches zur Planung von CCD Beobachtungen eingesetzt werden kann, welches aber auch viele GoTo Montierungen direkt ansteuern kann.

EquinoxX ist ein Planetariumsprogramm für die Mac OS-X Softwareplattform, hier in der neuesten Version mit der kompletten SBIG Kamerakontrolle ausgestattet.

Weiterhin finden Sie auf der mitgelieferten CD einige Softwareprodukte in Testversionen, teilweise mit einer Rabattierung beim Freischalten auf eine Vollversion (Maxim DL/CCD, CCDWARE, CCDSTACK, CCDAutoPilot, CCDInspector, CCDNavigator und PEMPro)

 
Die technischen Daten der ST - 4000 XCM


Oben: Der Kodak KAI-4020 in der Übersicht, rechts die Spezifikation der Datenauslesung
 


Links: Die Systemspezifikation und oben die Anschlussmaße und Abmessungen des Kameragehäuses

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