Was ist eine Führungskamera in der Astrofotografie?

Vereinfacht ausgedrückt ist eine Führungskamera eine kleine, spezielle Kamera für die Astrofotografie, insbesondere für die Deep-Sky-Fotografie. Sie hilft dabei, die Hauptkamera präzise auf das Zielobjekt am Himmel auszurichten. Sie arbeitet mit der Führungssoftware und der Teleskopmontierung zusammen, um winzige, präzise Anpassungen an der Position der Montierung vorzunehmen und sicherzustellen, dass die Kamera auf das Zielobjekt am Himmel fixiert bleibt.

Warum Menschen Führungskameras verwenden

Verbesserte Bildqualität

Der Hauptgrund für den Einsatz von Nachführkameras ist die Verbesserung der Bildqualität . Bei der Langzeitbelichtungs-Astrofotografie geht es darum, möglichst viel Licht von lichtschwachen Himmelsobjekten einzufangen. Mit einer Nachführkamera, die dafür sorgt, dass das Objekt im Bild und scharf bleibt, können Sie längere Belichtungszeiten ohne Unschärfen erzielen. So erfassen Sie mehr Licht und feine Details, was zu schärferen Bildern, tieferen Farben und einer insgesamt besseren Bildschärfe führt.

Längere Belichtungszeiten ermöglichen

Ohne eine Führungskamera ist die maximal mögliche Belichtungszeit durch die Erdrotation begrenzt. Da sich die Erde ständig dreht, erscheinen Himmelsobjekte durch diese Rotation scheinbar über den Himmel. Bei Langzeitbelichtungen kann selbst die kleinste Bewegung zu unscharfen Bildern führen. Eine Führungskamera hilft, die durch die Erdrotation verursachte Bewegung zu stabilisieren und stellt sicher, dass Ihr Ziel im Fokus bleibt. Sie verfolgt kontinuierlich einen Stern im Sichtfeld und sendet Echtzeitkorrekturen an die Montierung. Dadurch wird sichergestellt, dass Ihre Hauptkamera während der gesamten Belichtung perfekt auf das Ziel ausgerichtet bleibt. Mit einer Führungskamera können Sie Ihre Belichtungszeiten auf Minuten oder sogar Stunden verlängern. Dadurch erfassen Sie mehr Licht und decken Details auf, die sonst verborgen blieben.

Mehr Möglichkeiten für komplexe Bilder

Mit Guide-Kameras können Sie auch komplexere Astrofotografie-Aufnahmen wie Weitwinkelpanoramen und Deep-Sky-Komposite erstellen. Diese Techniken helfen Ihnen, die ganze Pracht des Nachthimmels einzufangen und Ihre Astrofotografie auf ein neues Niveau zu heben. Sie können Weitwinkelpanoramen, Deep-Sky-Komposite und andere fortgeschrittene Techniken ausprobieren. Diese Aufnahmearten erfordern oft lange Belichtungszeiten und präzises Tracking, was eine Guide-Kamera ermöglicht.

So wählen Sie die am besten geeignete Führungskamera aus

Sensorgröße und Auflösung

Die Sensorgröße und Auflösung einer Leitkamera sind wichtige Faktoren. Ein größerer Sensor hat ein größeres Sichtfeld (FOV), was bei der Sternensuche von Vorteil ist. Sensoren mit höherer Auflösung liefern detailliertere Informationen über die Position des Leitsterns und ermöglichen so präzisere Anpassungen.

Für Anfänger ist eine Sensorgröße von mindestens 1/3 Zoll ein guter Ausgangspunkt. Eine Auflösung von etwa 1–2 Megapixeln sollte für die meisten Guiding-Aufgaben ausreichen. Für anspruchsvollere Astrofotografie oder die Guiding-Funktion bei sehr lichtschwachen Objekten sollten Sie jedoch eine Kamera mit einem größeren Sensor und einer höheren Auflösung in Betracht ziehen.

Empfindlichkeit

Die Empfindlichkeit ist ein weiterer entscheidender Faktor. Eine empfindlichere Kamera kann schwächere Ziele erkennen, was für eine präzise Nachführung unerlässlich ist, insbesondere bei der Arbeit mit lichtschwachen Objekten am Nachthimmel. Daher sollten Sie eine Kamera mit einer hohen Quanteneffizienz (QE) anstreben. Die Quanteneffizienz gibt den Prozentsatz der Photonen an, die vom Sensor in Elektronen umgewandelt werden. Eine höhere QE bedeutet also, dass die Kamera mehr Licht einfangen kann und empfindlicher ist, insbesondere bei Verwendung von Leitfernrohren mit kleiner Blende, bei Aufnahmen mit kurzen Belichtungszeiten oder in Gebieten mit hoher Lichtverschmutzung. Mit einem Sensor mit hoher QE können Sie selbst die schwächsten Himmelsobjekte verfolgen und so sicherstellen, dass Ihre Astrofotografie selbst in Gebieten mit Lichtverschmutzung stets klar und präzise ist. Für Astrofotografie-Anfänger werden im Allgemeinen Leitkameras mit einer QE von über 70 % empfohlen. Außerdem sollten Sie bei Verwendung eines OAG (Off-Axis-Guiders) Sensoren mit einer höheren QE wählen, da weniger Licht eingefangen wird.

Ausleserauschen

Ausleserauschen ist das elektronische Rauschen (in Elektronen, e⁻) , das beim Auslesen des Sensorsignals entsteht. Es beeinflusst direkt die Erkennung schwacher Sterne. Bei kurzen Belichtungszeiten (z. B. 0,1–1 s) kann das Ausleserauschen schwache Leitsternsignale übertönen, was zu einer fehlgeschlagenen Sternerkennung oder einer falschen Nachführung (mit Sternen verwechseltes Rauschen) führt. Ausleserauschen wirkt sich auch direkt auf das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) aus. Ein geringes Ausleserauschen (z. B. 1 e⁻) maximiert das SNR, insbesondere bei kurzen Belichtungszeiten. Darüber hinaus ermöglicht geringes Ausleserauschen kürzere Belichtungszeiten ohne SNR-Verlust und verbessert so die Korrekturreaktionsgeschwindigkeit der Montierungen.

Wenn Sie eine Führungskamera auswählen, müssen Sie daher Kameras mit einem Ausleserauschen von ≤3 e⁻( ideal ≤1–2e⁻ ) auswählen . Sie können auch einige Marken mit „Low-Noise-Modus“ in Betracht ziehen, der eine hohe Konvertierungsverstärkung ermöglicht, um das Ausleserauschen wirksam zu reduzieren. Schließlich wird bei kurzen Belichtungszeiten (<0,5 s) das Ausleserauschen bedeutender als das thermische Rauschen (Dunkelstrom), sodass Kameras mit geringerem Ausleserauschen für eine klare Sternverfolgung unter diesen Bedingungen unverzichtbar sind. Bei langen Belichtungszeiten (>1 s) benötigen Sie unter Umständen eine Führungskamera mit Kühlfunktion, da das thermische Rauschen des Dunkelstroms dominiert. Die Kühlfunktion trägt dazu bei, das durch den Dunkelstrom verursachte Rauschen zu reduzieren.

Bildrate

Die Bildrate einer Führungskamera, gemessen in FPS (Bilder pro Sekunde), bestimmt, wie oft sie Bilder aufnehmen und verarbeiten kann. Im Autoguiding-Workflow erfasst die Kamera die Sternposition, die Software (z. B. PHD2) berechnet die Sterndrift und sendet anschließend Korrekturbefehle an die Montierung. Eine höhere Bildrate reduziert daher die Latenz in diesem Kreislauf, was schnellere Closed-Loop-Korrekturen und eine präzisere Nachführung ermöglicht. Hohe FPS erfordern sehr kurze Belichtungszeiten (z. B. 0,05 s), was bei geringer QE oder hohem Ausleserauschen der Kamera zu einem niedrigen Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) führen kann. In diesem Fall können Führungskameras mit hoher QE (≥ 80 %) und geringem Ausleserauschen (≤ 2e⁻ ) verwendet werden.

Kosten

Die Kosten spielen immer eine Rolle, insbesondere für Anfänger. Guide-Kameras sind in verschiedenen Preisklassen erhältlich, und Sie müssen kein Vermögen ausgeben, um eine hochwertige Option zu finden.

Marke	Serie	Einzelhandelspreisspanne (US$)
ToupTek Astro	GPM- und GPCMOS-Serie	99-379
ZWO	ASI-Serie	149-399
QHYCCD	QHY5III Serie	199-659
Spieler Eins	Zwergplaneten-Serie	149-399

Die oben genannten Preise stammen von den offiziellen Websites der jeweiligen Marken am ^23. April 2025. Diese Preise können in Zukunft variieren.

Einführung der Guide-Kameras von ToupTek Astro

ToupTek Astro bietet die Serien GPM und GPCMOS an Führungskameras, die sowohl für Astrofotografie-Anfänger als auch für erfahrene Astrofotografen geeignet sind. Die GPM-Serie umfasst die Modelle GPM462M/C, GPCMOS02000KMA/KPA, GPCMOS01200KPF und die neue Version GPM174M . Diese Serie eignet sich ideal für die Nachführung mit einem Off-Axis-Guider (OAG) und für die Verwendung mit Leitfernrohren mit kurzer Brennweite. Die Serie hat einen Außendurchmesser von 1,25 Zoll und kann mit einer Standardschnittstelle von 1,25 Zoll verwendet werden.

Sensor

Die GPM-Serie ist mit hochwertigen Sony-Sensoren ausgestattet. Weitere Details finden Sie in den folgenden Spezifikationen:

Modell	GPM174M	GPM462M GPM462C	GPMCMOS02000KMA GPMCMOS02000KPA	GPCMOS01200KPF
Sensor	IMX 249 (M)	IMX 462 (M/C)	IMX 290 (M/C)	IMX 225 (C)
Größe	1/1,2 Zoll	1/2,8 Zoll	1/2,8 Zoll	1/3 Zoll
Auflösung	1920*1200	1920*1080	1920*1080	1280*960
Pixelgröße (µm)	5,89	2.9	2.9	3,75

Besonders hervorzuheben ist die neue GPM174M mit der größten Sensorgröße und der höchsten Auflösung unter den anderen Führungskameras der GPM- und GPCMOS-Serie. Die Sensorempfindlichkeit der GPM174M beträgt 825 mV mit 1/30 s. Die spektrale Empfindlichkeit ist in der folgenden Abbildung dargestellt. Die Empfindlichkeit wird mit einer LED-Anregungslichtquelle mit einer Farbtemperatur von 3200 K gemessen. Ein IR-Sperrfilter CM500 (t = 1,0 mm) wird zwischen der LED-Lichtquelle und der Sensorempfangsfläche platziert, um im Wesentlichen paralleles Licht auszustrahlen.

QE-Spitze

Modell	GPM174M	GPM462M GPM462C	GPMCMOS02000KMA GPMCMOS02000KPA	GPCMOS01200KPF
Sensor	IMX 249 (M)	IMX 462 (M/C)	IMX 290 (M/C)	IMX 225 (C)
QE	>89 %	>89 %	>81 %	>75 %

Der QE-Peak der GPM- und GPCMOS-Führungskameras liegt alle über 75 % und kann die unterschiedlichen Anforderungen von Amateur-Astrofotografen und Profis erfüllen.

Bildpuffer

A Der Bildspeicher dient in der Astrofotografie als temporärer Speicher für die von einer Kamera aufgenommenen Bilder. Im Gegensatz zu anderen Marken verfügen die Führungskameras der ToupTek Astro GPM- und GPCMOS-Serie über einen integrierten Bildspeicher , der die Stabilität der Datenübertragung gewährleistet. Und reduziert effektiv das Amp-Glow, das durch Bilddaten entsteht, die vorübergehend gepuffert werden können, ohne übereilt an den Empfänger gesendet zu werden. Diese Funktion gewährleistet einen stabilen Betrieb und ermöglicht es der Kamera, ihre maximale Bildrate zu erreichen, selbst wenn sie zusammen mit mehreren anderen Kameras betrieben wird. Dies erleichtert die Erkennung schwacher Sterne und verbessert die Führungsgenauigkeit unter schwierigen Bedingungen. Darüber hinaus ist der Puffer für die kontinuierliche Bildaufnahme im Videomodus erforderlich, der für die Führung effektiver ist als Standbilder. Er stellt sicher, dass die Führungskamera einen stetigen Datenstrom für die Nachführung liefern kann.

Abschluss

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eine Führungskamera ein unverzichtbares Zubehör für die Astrofotografie ist. Sie trägt zur Verbesserung der Bildqualität bei, ermöglicht längere Belichtungszeiten und eröffnet mehr Möglichkeiten für komplexe Aufnahmen. Berücksichtigen Sie bei der Auswahl einer Führungskamera Faktoren wie Sensorgröße, Auflösung, Empfindlichkeit, Ausleserauschen, Bildrate und Kosten.

Die preisgünstigen Guide-Kameras von ToupTek Astro sind eine hervorragende Wahl für Einsteiger. Wir bieten hervorragende Produktspezifikationen, darunter hochwertige Sensoren, gute Empfindlichkeit, geringes Ausleserauschen und hohe Bildraten. Es gibt immer eine Option, die Ihren Anforderungen entspricht. Mit einer ToupTek Astro-Kamera investieren Sie nicht nur in ein Werkzeug, sondern schließen sich einer Community leidenschaftlicher Astrofotografen an, die sich der Erfassung der verborgenen Wunder des Universums verschrieben haben. Ob Anfänger oder Experte, Sie werden Teil eines globalen Netzwerks von Entdeckern, die Ihre Liebe zur Sternenbeobachtung und Entdeckung teilen.

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