Eine CCD Kamera ist eine Kamera, die im Vergleich zu allen Digitalkameras (Kompakt oder Spiegelreflex) im Alltagsgebrauch keinen CMOS (Complementary Metal Oxid Semiconductor) verwendet, sondern einen CCD (Charge Coupled Device). Ich gehe an dieser Stelle nicht näher auf die Physik hinter dem Ganzen ein, sondern gebe einen kurzen Überblick. Es ist wichtig, dass diese beiden Grundtypen eines Kamerachips auch verschiedene Eigenschaften mit sich bringen, die sich auch auf ihre Verwendung hin spezialisiert haben.
In Kompaktkameras möchte man einen grossen Chip haben, um möglichst viele Informationen in ein Bild zu packen. Dabei ist die Anzahl der Farbabstufungen pro Pixel nicht so ausschlaggebend. Und für die meisten Kompaktkameras reichen 10 Bit pro Pixel. Das entspricht 1024 Helligkeitsstufen.
In Spiegelreflexkameras sind Chips mit 12-14 Bit verbaut. Diese liefern dann 4096 - 16384 Helligkeitswerts. Und je feiner man Helligkeiten unterscheiden kann, desto besser ist es. Deswegen haben ASTRO-CCD Kameras nur 16 Bit Chips, die 64000 Helligkeitsstufen unterscheiden können.
Um ein Farbbild zu bekommen, braucht man Filter. Kompaktkameras und Digitale Spiegelreflexkameras haben deswegen auf den Millionen Pixeln ihres Chips kleine Filter aufgedampft. Diese bilden eine sog. Bayermatrix.
Wie man sehen kann, ist die Hälfte der Pixel mit grünen Filtern bedampft und jeweils ein Viertel mit Rot und Blau. Das hat den einfachen Grund, dass das Menschliche Auge im grünen Bereich die grösste Empfindlichkeit aufweist.
Allerdings haben wir hier eine Problem dieser grossen Chips. Die Auflösung von z.B. 10 Megapixel ist hier nicht ganz korrekt. Es sind zwar 10.000.000 Pixel, jedoch werden bei einem roten Motiv nur die roten Pixel aktiviert und das sind nur 2,5 Mio.
Das entstehende Bild hat jedoch sicher 10 Megapixel. Wie kann das sein?
Hier wird einfach linear interpoliert. Das ist eine mathematische Operation, die die Umgebung eines Pixel analysiert und so auf die Rotwerte zwischen 2 roten Pixeln schliesst. eine art Mittelwert.
Dieser entspricht aber dann nicht der Realität und liefert somit Fehlinformationen. Normalerweise sind Pixel zu klein, als dass es im Alltag irgendwelche Auswirkungen gäbe. Jedoch kann das bei Astrofotos entscheidend sein.
Daher werden hier meist monochrome CCD-Chips eingesetzt, die dann ein Bild liefert, das auch genau die Auflösung des Chips hat und nur das abbildet, was an Signalen reinkommt.
Um nun ein Farbbild zu erhalten, muss man jeweils einmal einen Rot-, Grün-, und Blaufilter vor den Chip halten und die Aufnahmen kombinieren. das heisst 3 mal belichten für ein Farbbild. Allerdings hat jeder Kanal die echte Auflösung und somit bekommt man ein Ergebnis, mit dem man auch Helligkeitsschwankunden von Sternen nachweisen kann. Das Ergebnis ist einfach verwertbarer.
Die Atik 16HR
Die Atik ist eine Astro CCD Kamera mit einem 1447680 Pixel CCD Chip. Der Chip ist dielektrisch gekühlt und somit ca. 25°C unter Umgebungstemperatur. Das liefert ein sehr rauscharmes Bild!
Zum Betreiben braucht man allerdings einen PC und mit Sucher ist auch nichts. Eben Kompromisse, die jede Lösung mit sich bringt, egal ob CCD oder CMOS, AstroCam oder DSLR.
