Video camera
video time inserter
AD converter
video software
Uitwerken
Waarnemen van sterbedekkingen.
Welke bedekkingen waarnemen? Sterbedekkingen door de Maan zijn zelf te berekenen met het programma Occult. Bovendien staan de belangrijkste vermeld op deze website en in het verenigingsblad “Occultus”. Ook initiatieven voor expedities naar rakende bedekkingen worden zoveel mogelijk op de website vermeld.
De belichtingstijd van een frame of field is standaard 1 s gedeeld door 25 frames is 0,04 seconde lang. Maar het kan zijn dat in dat geval de zwakkere sterren niet meer zichtbaar zijn op de video. Daarom moet de camera de mogelijkheid bieden ook langer te belichten. De meeste in gebruik zijnde camera’s kunnen tot 10,24 seconden per frame belichten. In de praktijk is een belichtingstijd van 0,64 – 2,56 seconde, afhankelijk van de soort bedekking, wel het maximum. Tijdens een langere belichting, ook vaak integratietijd genoemd, komen er wel steeds nieuwe frames uit de videocamera, maar deze zijn gelijk aan elkaar. Als voorbeeld: bij een integratietijd van 0,64 s komen steeds 16 identieke frames naar buiten alvorens het beeld weer ververst wordt. (16 * 0,04 s = 0,64 s).
Video Camera. Bepaalde gevoelige bewakings camera’s zijn erg geschikt voor het waarnemen van bedekkingen. Voor Europa is voor video het CCIR systeem in gebruik. Een video opname bestaat uit 25 beeldjes of frames per seconde. Elk beeldje of frame is opgebouwd uit twee halfbeeldjes of fields. Het ene halfbeeldje geeft alleen de even horizontale lijnen weer, en wordt wel het E-field (even) genoemd, en het andere halfbeeldje geeft de oneven horizontale lijnen weer, en wordt het O-field (Odd) genoemd.
In OcculWatcher worden de bedekkingen gepresenteerd welke zichtbaar zijn voor de waarnemer, dit volgens zelf ingegeven selectie criteria. Ook alle bijzonderheden zijn op te roepen, en welke andere waarnemers mee willen doen.
OccultWatcher. Het vrij downloadbare programma OccultWatcher” is speciaal gebouwd voor het waarnemen van bedekkingen. Een aantal mensen berekenen voor verschillende plaatsen op Aarde de voorkomende bedekkingen. OccultWatcher haalt vervolgens deze voorspellingen op. Een waarnemer kan zelf een account aanmaken in OccultWatcher, waarin hij dan zijn positie ook ingeeft. OccultWatcher selecteert dan uit alle voorspellingen van bedekkingen die welke voor de betreffende waarnemer te zien zijn. Alle noodzakelijke gegevens voor het waarnemen staan er dan overzichtelijk bij. Natuurlijk kun je selecteren welke voorspellingen je wel of niet wilt zien. Indien je een bepaalde bedekking wilt waarnemen, geef je dat aan in OccultWatcher. Dit wordt dan zichtbaar voor andere waarnemers. Ook kun je zien of andere waarnemers het voornemen hebben een bepaalde bedekking waar te nemen. http://occultwatcher.net/
Sterbedekkingen door planetoïden, TNO’s, en soms manen van planeten worden aangekondigd in OccultWatcher. Het is ook mogelijk deze zelf te voorspellen met Occult.
Watec Wat 120N. Deze camera heeft ook een lichtgevoelige CCD chip met 752 * 582 pixels. De pixelgrootte is 8,6*8,3 micrometer. De camera is met een bedieningskastje verbonden waarop de integratietijd en de signaal versterking kan worden ingesteld. Deze camera wordt het meeste door Nederlandse waarnemers gebruikt. Deze camera is niet langer nieuw leverbaar. Ook de Watec-910HX-RC is niet meer nieuw leverbaar. Watec komt binnenkort met een nieuwe camera op de markt welke mogelijk ook geschikt is voor het waarnemen van bedekkingen. Dat wordt de Watec Wat-3500. Waarneemkit van de IOTA. De IOATA (International Occultation Timing Association) verkoopt weer waarneem kits. Je kunt kiezen uit alleen een video time inserter (249 dollar) eventueel met antenne (+30 dollar), of een complete kit met time inserter, camera ((B/W RunCam Night Eagle Astro Video Camera), een Startech SVIDUSB23 USB video capture device, focal reducer and kabels (518 dollar) Daarbij komt 40 dollar verzendkosten. Let wel, de camera is gemodificeerd, op internet wordt de camera goedkoper aangeboden, maar die past niet zomaar op de telescoop. Op de website http://occultations.org/observing/recommended- equipment/iota-vti/ is meer daarover te vinden. QHY 174 M De QHY camera heeft een Sony IMX174 CMOS sensor met 1920 * 1200 pixels met een grootte van 5,86 micron. De chipgrootte is 11,25 * 7,03 mm. De integratietijden zijn instelbaar vanaf 0,05 miliseconden tot meer dan 30 minuten. De camera kan gekoeld worden tot maximaal 40 graden onder de omgevingstemperatuur, en is voorzien van een ingebouwde video time inserter met GPS ontvanger. Ook de GPS antenne wordt meegeleverd. De voeding (12 V) zit er niet standaard bij. De camera kost ruim 1300 Euro en is onder andere te koop bij Astrolumina en Baaderplanetarium. www.baader-planetarium.com https://astrolumina.de/kamerasysteme/alccd-qhy/alccd-qhy-174-174gps- 178-und-290.php De camerasoftware en documentatie wordt bijgeleverd. Met het veel gebruikte software programma SharpCap of met IOTA Capure is de video op te nemen. DVTI Camera. Een groep Zwitserse amateurs, welke zich bezig houden met het waarnemen van bedekkingen, is bezig een camera met software te ontwikkelen speciaal voor het waarnemen van sterbedekkingen. De camera is 12 bits, zodat deze beter in staat is helderheids variaties waar te nemen. Dat is een groot voordeel bij het waarnemen van bijvoorbeeld manen van planeten en TNO’s met ringen of een atmosfeer. Een aparte time-inserter is niet nodig, en omdat de camera digitaal is, ook geen A/D converter. De gevoeligheid van de camera is iets lager dan de Watec. Naar verwachting is de camera in 2021 beschikbaar. Zie ook: https://groups.io/g/d-vti-cam/wiki
De Watec Wat-120 camera. Boven de camera ligt het bedienings kastje waarop de integratietijd en de versterkingsfactor is in te stellen.
De DVTI camera.
Time inserter. Een time inserter zet op elk video halfframe of field, welke uit de videocamera komt, de tijd tot op 1/1000 seconde. (zie hoofdstuk over tijd). De inserter is geschakeld tussen de camera en de analoog-digitaal converter. IOTA time inserters worden aangeboden op http://videotimers.com/home.html voor omstreeks 280 dollar. Shelyak biedt een timeinserter aan voor576 Euro. Deze time insrter kan op 3 manieren gebruikt worden, o.a. met een led puls en door rechtstreeks de computertijd continu te synchroniseren. Zie verder: https://www.shelyak.com/produit/pf0063-timebox/?lang=en In de JOA 2021-1 staat een artikel hierover. De time inserter. Het kastje wordt tussen de video camera en de analoog digitaal converter geschakeld. De GPS antenne ligt ernaast.
GPS. De meeste time inserters maken gebruik van het GPS systeem. Let er daarbij op dat met het tijdsignaal periodiek een file wordt meegezonden wat ervoor zorgt dat de ontvangen code in de juiste tijd wordt omgezet. Indien een schrikkelseconde is ingevoerd, moet de GPS altijd eerst een nieuwe file ontvangen voordat de schrikkelseconde goed in de ontvanger berekend kan worden. Laat daarom na het invoeren van een schrikkelseconde de GPS altijd eerst een halfuurtje aanstaan, voordat de bedekking begint. Het voordeel van een GPS ontvanger is dat ook de positie wordt gegeven.
Radio tijdzenders. Ook ontvangers van radio tijdzenders zijn goed bruikbaar. Nadeel hiervan wel is dat niet altijd de zender goed te ontvangen is, vooral kort na zonsondergang gaat dat wel eens moeilijk. Een positie geeft deze ontvanger natuurlijk niet.
Analoog-digitaal converter. De meest gebruikte videocamera’s voor het waarnemen van sterbedekkingen zijn analoog. Voor opslag op een harde schijf en verdere bewerking moet het analoge signaal digitaal gemaakt worden, en daar wordt een analoog-digitaal omzetter voor gebruikt. Een veel gebruikte converter is de StarTech USB SVID2USB23, maar deze wordt niet meer gemaakt. Een andere converter welke ook goed werkt met de Watec camera en en Windows 10 is de Hauppage WIN TVUSB live 2 Videograbber, welke o.a. voor 36,36 Euro bij Conrads verkocht wordt (prijs augustus 2020). Ook de Nedis USB Audio/Video grabber schijnt goed te werken, verkrijgbaar voor 24,50 Euro bij o.a. Bol.com. (prijs augustus 2020) De converter werkt niet zonder drivers. Die krijg je erbij op een DVD, of zijn te downloaden. Installeer eerst de drivers. Sluit daarna de analoog-digitaal converter aan.
De analoog digitaal converter.
Video software. Het digitaal wegschrijven van de video gemaakt met de Watec camera kost niet gecomprimeerd al gauw zo’n 22 Mb/s. Dat is ook de reden dat de meeste video programma’s compressie toepassen. Bij de gebruikelijke compressie worden details welke visueel niet opvallen vaak weggelaten. De video wordt dan opgebouwd uit zogenaamde key frames, welke origineel zijn, en daartussen gewone frames, welke grotendeels kopieën zijn van het keyframe. Daardoor valt essentiële informatie nodig voor het opmeten van de bedekking en de tijd vaak weg. Sla de video ongecomprimeerd op, met de tegenwoordige grote harde schijven eigenlijk geen probleem meer, of gebruik voor het opslaan verlies vrije codecs. Een codec is compressie software, en verliesvrij wil zeggen dat bij het comprimeren alleen informatie wordt weggelaten welke niet van belang is voor het uitmeten van de bedekking, zoals bijvoorbeeld kleur. Gebruikte programma’s zijn: Virtual Dub: Virtual Dub werkt goed onder XP en Windows 7, maar latere versies van Windows geven soms problemen. Virtual Dub kan de frames samen met de beide fields laten zien op het scherm, zodat waarnemingen visueel goed bekeken kunnen worden. http://www.virtualdub.org/index.html LiMovie: Met het programma LiMovie kan op de harde schijf opgenomen worden. De video kan naderhand ook met LiMovie geanalyseerd worden. Klein nadeel van LiMovie is dat eigenlijk de Amerikaanse punt/komma notatie gebruikt moet worden op de computer. http://astr o-limovie.info/limovie/
IOTA_VideoCapture: Een eenvoudig programma waarmee de video ongecomprimeerd of gecomprimeerd kan worden opgenomen. Ook kunnen video’s weergegeven worden. http://occultations.org/observing/software/ OccuRec: Occurec produceert AAV files, welke alleen door Tangra gelezen kunnen worden. Occurec leest automatisch de tijd uit op de video en slaat deze op bij de frames. Nadeel is dat dit niet bij alle time inserters werkt. http://www.hristopavlov.net/OccuRec/OccuRec.html Codecs: Huffyuv codec. Lagarith codec: Gebruikt deels ook de Huffyuv codec, en comprimeert iets compacter – https://lags.leetcode.net/codec.html SharpCap: Een eenvoudig programma waarmee de video kan worden opgenomen in verschillende formaten - https://www.sharpcap.co.uk/
Uitwerken waarneming en rapporteren van de waarnemingen. Verdwijn en verschijn tijdstip. Na het waarnemen van een bedekking moet deze uitgewerkt worden. We hebben nu een videofilm met op elk frame en field een tijdstempel, de te bedekken ster en soms nog andere sterren. Met onder andere Virtual Dub is het mogelijk de afzonderlijke frames of fields te tonen. Voor een sterbedekking wordt er van uit gegaan dat wanneer het hemellichaam voor de helft de ster bedekt, de bedekking begint of eindigt. De sterkte van de licht flux, meestal midflux genoemd, is dan precies het midden van de flux van voor bedekking en tijdens bedekking, of: midflux = flux voor bedekking – 0,5 * (flux voor bedekking – flux tijdens bedekking). Let op: Als er diffractie optreedt wordt een fluxwaarde van 25% als punt van bedekken of wederverschijnen gehanteerd. Tijdcorrectie. Het blijkt dat de tijd van een frame of field zoals die de camera verlaat niet overeenkomt met de werkelijke tijd. Dat is enkele jaren geleden uitgezocht door de Oostenrijkse waarnemer Gerhard Dangl. Hij heeft, om de interne vertragings tijden in de camera’s te kunnen meten, een speciaal instrumentarium gebouwd. De vertraging ontstaat omdat de camera de beelden heel even vasthoudt, en komt ook door de specifieke wijze waarop de fields en frames opgebouwd worden als complete video. De vertragingstijd is afhankelijk van de gebruikte integratietijd en het camera type. Verder kan er een afwijking ontstaan in de video time inserter zelf. Deze is afhankelijk van welke tijd er op het binnen komende field of frame wordt geplakt. In de tabel staan de tijdcorrecties en nauwkeurigheden vermeld. Bij het opmeten op fields is de te bereiken nauwkeurigheid groter dan bij het opmeten op basis van frames. Dat komt omdat de belichtingstijd van een field 0,02 s is en een frame 0,04 s. Op dezelfde manier wordt de nauwkeurigheid steeds minder naarmate meer frames gecombineerd worden en de integratietijd toeneemt. Tangra - AOTA. Het opmeten gebeurt met het programma Tangra wat speciaal hiervoor gechreven is en vrij te downloaden is. Daarmee kun je de sterhelderheden op de video opmeten. Met het programma AOTA, wat als add-in aan Tangra verbonden is, kan vervolgens de analyse uitgevoerd worden. In het PDF document handleiding Tangra-AOTA staan de meest voorkomende functies beschreven. Link Eventueel kun jezelf ook visueel door de afzonderlijke videoframes of fields te bekijken de begin en eind tijdstippen van de bedekking opmeten. Aan de hand van de berekende helderheids afname van de te bedekken ster en de gemeten helderheid op de video kun je soms wel zeggen of de bedekking, gedurende de belichtingstijd van het frame, in het begin, het midden of het einde heeft plaatsgevonden. Als dat niet op te maken valt, wordt altijd het midden genomen. Bij een serie geïntegreerde frames ga je altijd uit van het eerste field van het eerste frame van de reeks. Voorbeeld: De integratietijd is 0,32 s. We weten niet op welk moment tijdens de belichting van het frame de bedekking heeft opgetreden, dus we nemen dan
Op de opname is aan de linkerzijde het frame te zien. Rechts het oneven (O) field en het even (E) field waaruit het frame links is opgebouwd. Op het frame en de beide fields is de datum en de tijd te zien. In het frame worden de beide field tijden over elkaar heen geprojecteerd. Daardoor kan het laatste gedeelte moeilijk leesbaar zijn.
In de tabel staan de gegevens voor de Watec Wat-120 camera en drie verschillende video time inserters: De correctie is het verschil in tijd tussen de weergave op het eerste field of frame van de video en het moment waarop de belichting van het eerste field of frame in werkelijkheid begonnen is. Kolom A geldt voor de IOTA-VTI en de Sven Anderson VTI, kolom B geldt voor de TIM-10 VTI.
het midden. De meting is op basis van frames. Voor kolom A is de correctie dan -0,36 s, maar dat is dan gerekend naar het begin van de belichting van het frame. Indien de bedekking in het midden van de geintegreerde frames heeft plaats gevonden, moet er weer 0,32/2 = 0,18 s bij opgeteld worden. De totale correctie is dan: -0,32 + 0,18 = -0,14 s.
Maanbedekkingen: Elk continent heeft een contactpersoon voor het indienen van resultaten van maanbedekkingen. In Nederland verloopt dat via de verenigings coördinator maanbedekkingen. Bij een bedekking door de Maan moet je rapporteren: Naam en emailadres Datum en tijd tot op een nauwkeurigheid van 0,01 s. Positie en gebruikte ellipsoïde, meestal WGS84 Gebruikte methode van tijdwaarneming en nauwkeurigheid Gebruikte telescoop, type, opening Gebruikte montering (equatoriaal of azimuthaal en aangedreven of met de hand) De naam van de ster (X, SAO of ZC) Het is ook mogelijk het rapport in “Occult” aan te maken, en deze periodiek naar de coördinator te sturen. Zie hiervoor Occult in het hoofdstuk “software” van deze website.
Rapporteren. Bedekkingen door Planetoïden en TNO’s, etc.: Deze rapporteer jezelf aan de Europese coördinator via de email berichten service “Planoccult”. De bedekkingen worden gerapporteerd met de planOccult service. Via de vereniging is hiervoor toegang te krijgen. De waarnemingen worden gecontroleerd en vastgelegd door de Europese coördinator. De rapportage is min of meer standaard, maar moet minimaal bevatten: De datum van de voorspelling, De naam van de bedekte ster en de planetoïde, Naam en de coördinaten van de waarneemplaats tot op een nauwkeurigheid van 1 seconde, Land waar de waarneming heeft plaatsgevonden, Tijd begin en einde waarneming in UT, Tijd begin en einde bedekking in UT, zo nauwkeurig mogelijk, Gebruikte telescoop, lens (refractor) of spiegel (reflector) en de opening, De gebruikte methode om de waarneming te doen, bijvoorbeeld op video, visueel of met een fotometer, De gebruikte methode om de tijd vast te leggen, bijvoorbeeld GPS of radiotijdsein, De gebruikte vertragings tijd correctie, Daarnaast mag je verdere informatie geven als je dat zinvol vindt, zie het volgende voorbeeld: OcculWatcher template. Inien Occultwatcher gebruikt wordt, kun je voor het rapport een template gebruiken. Dit sla je op in de directory “Report Templates” onder OccultWatcher. Als je in OccultWather de waarneming invult vraagt het programma of je een rapport wilt aanmaken. Als dat bevestigd wordt, haalt OW een Template op waarbij het programma de naam van de planetoïde, de ster, datum en positief of negatief al zelf invult. Het volgende tekstbestandje kun je als template gebruiken. De eigen gegevens (naam, adres, instrumentatie etc.) moeten nog verder ingevuld worden. Template bedekking rapport. Rapporteren TNO’s en Centaurs voor het “Lucky Star Project”. Waarnemingen voor het Lucky Star project kun je rapporteren op: https://occultation.tug.tubitak.gov.tr/ Voor de eerste keer maak je een account aan, waarbij je ook de gegevens van de gebruikte waarneeminstrumenten en methodiek invult. Op deze website zijn ook alle waarneemobjecten kalendermatig te vinden.
De QHY 174M GPS camera
Voorbeeld rapport bedekking: ASTEROIDAL OCCULTATION - REPORT FORM +----------------------------------------------------------------------+ | EAON | | IOTA/ES | | | | | | INTERNATIONAL OCCULTATION | | | | | | | | EUROPEAN ASTEROIDAL | | TIMING ASSOCIATION | | OCCULTATION NETWORK | | EUROPEAN SECTION | +----------------------------------------------------------------------+ 1 DATE: 20-03-2021 STAR: UCAC4 540-31518 ASTEROID: 2002 CB253 Nr: 182880 2 OBSERVER: Name: Jan Sterbedekker Phone: 00 31 12 345 6789 E-mail: jansterbedekker@zendmail.nl Address: Plutolaan 1, Maandorp, The Netherlands 3 OBSERVING STATION: Nearest city: Planeetstad Station: Latitude : 55° 12' 16.4" N Longitude : 5° 47' 57.3" E Altitude : 2 m Datum (WGS84 preferred): WGS 84 Single, OR Double or Multiple station (Specify observer's name): Single 4 TIMING OF EVENTS: OCCULTATION RECORDED: POSITIVE Type of event: Start observation Interrupt-start Disappearance Blink Flash End observation Jnterrupt-end Reappearance Other (specify) Event Time (UT) Acc. Code HH MM SS,ss S,ss S 20 : 07 : 42 D 20 : 11 ; 33,25 +/- 0,06 R 20 : 11 : 45,18 +/- 0,08 E 20 : 16 : 05 Duration : 11,93 s Mid-event : 20 : 11 : 39,22 Time corr incl: yes 5 TELESCOPE: Type: Schmidt - Cassegrain Aperture: 14" Focal length: 3910 mm With Focal Reducer : 2142 mm Mount: German equatorial Motor drive: Yes 6 TIMING & RECORDING: Time keeping: SvenSoft Video Time Inserter GPS Sensor: Camera Watec - 120N Recording: Laptop Harddisk - IOTA Capture 2.2 7 OBSERVING CONDITIONS: Atmospheric transparency: good Wind: calm Temperature: -2 C Star image: good Minor planet visible: No 8 ADDITIONAL COMMENTS: Integration time : 0,04 s Analysis with: Tangra