Suomalainen tähtikuvauskamera - utopiaako?

[hm]

Jos nuo Petrin toiveet toteutetaan 4999 euron hintaan 20 minuutin kokoonpanoajalla, niin lupaan syödä hatullisen antimateriasta tehtyjä joulupipareja. Itse näkisin tällaisessa hankkeessa mekaniikan aikaansaamat haasteet melkoisiksi. Jos kennoa aiotaan jäähdyttää reilusti pakkasen puolelle - mikä on kovin toivottua - pitää huurtuminen jotenkin torjua. Käytännössä se tapahtuu laittamalla kennon eteen ikkuna ja täyttämällä kennon ympärillä oleva hermeettisesti suljettu tila kuivalla kaasulla. Tällainen rakenne lisää jo huomattavasti mekaniikan vaikeusastetta ja kokoonpanon aikaa. Suotavaa olisi myös asemoida kenno muutaman pikselin tarkkuudella keskeisesti liitospintojen kanssa. Kennon olisi syytä olla myös tarkoin kohtisuorassa optista akselia vasten. Mielikuvaa tarkkuusvaatimuksesta saa laskemalla F/2 valovoimaisen objektiivin syvyysterävyysalueen pituutta ja ottamalla toleranssiksi tuon arvon neljänneksen verran. Kokoonpano tietysti asianmukaisessa puhdastilassa.

Onko WesQ:n yrityksellä kokemusta kuluttajien käyttöön tehtyjen laitteiden suunnitteluprojekteista? Jo on, niin hieno asia, sillä sellainen on kertaluokkaa vaikeampi asia kuin johonkin teollisuuslaitteeseen muutamana kappaleena valmistettavan piirikortin tekeminen. Varsin monessa optiikkaa, elektroniikkaa ja mekaniikkaa sisältävän tuotteen hankkeessa olen ollut mukana. Asiallisen näköisen ja markkinointikelpoisen tuotteen kehittäminen maksaa tyypillisesti 20..100 kertaa lopputuotteen hinnan. Toinen erittäin hyvä nyrkkisääntö, jota en ole itse keksinyt, toteaa, että ensimmäisen prototyypin toimiessa on 10 % tuotekehityskustannuksista takanapäin.

Kotimaan markkinat tällaiselle tuotteelle ovat kovin rajalliset. Kaksinkertaistamalla kehityskustannukset olisi mahdollista saada aikaan kansainvälisille, kooltaan yli satakertaisille markkinoille tarjottavissa oleva tuote. Jos kameraan voisi ideoita jotain ennennäkemättömiä piirteitä, niin kehitystyöhön voisi lähteä hakemaan esim. Tekesin rahoitusta.

Näiden kannustavien sanojen myötä toivotan hankkeelle menestystä, joskin hankkeen välitön unohtaminen olisi taloudellisesti edullisin ratkaisu.

Hannu Määttänen

[Sombrero]

Vaikka mitään en ymmärrä tähtikuvauksesta, niin nostan hattua jos oikeesti jotakin saadaan aikaan. 

[WesQ]

Jos nuo Petrin toiveet toteutetaan 4999 euron hintaan 20 minuutin kokoonpanoajalla, niin lupaan syödä hatullisen antimateriasta tehtyjä joulupipareja. Itse näkisin tällaisessa hankkeessa mekaniikan aikaansaamat haasteet melkoisiksi. Jos kennoa aiotaan jäähdyttää reilusti pakkasen puolelle - mikä on kovin toivottua - pitää huurtuminen jotenkin torjua. Käytännössä se tapahtuu laittamalla kennon eteen ikkuna ja täyttämällä kennon ympärillä oleva hermeettisesti suljettu tila kuivalla kaasulla. Tällainen rakenne lisää jo huomattavasti mekaniikan vaikeusastetta ja kokoonpanon aikaa. Suotavaa olisi myös asemoida kenno muutaman pikselin tarkkuudella keskeisesti liitospintojen kanssa. Kennon olisi syytä olla myös tarkoin kohtisuorassa optista akselia vasten. Mielikuvaa tarkkuusvaatimuksesta saa laskemalla F/2 valovoimaisen objektiivin syvyysterävyysalueen pituutta ja ottamalla toleranssiksi tuon arvon neljänneksen verran. Kokoonpano tietysti asianmukaisessa puhdastilassa.

Onko WesQ:n yrityksellä kokemusta kuluttajien käyttöön tehtyjen laitteiden suunnitteluprojekteista? Jo on, niin hieno asia, sillä sellainen on kertaluokkaa vaikeampi asia kuin johonkin teollisuuslaitteeseen muutamana kappaleena valmistettavan piirikortin tekeminen. Varsin monessa optiikkaa, elektroniikkaa ja mekaniikkaa sisältävän tuotteen hankkeessa olen ollut mukana. Asiallisen näköisen ja markkinointikelpoisen tuotteen kehittäminen maksaa tyypillisesti 20..100 kertaa lopputuotteen hinnan. Toinen erittäin hyvä nyrkkisääntö, jota en ole itse keksinyt, toteaa, että ensimmäisen prototyypin toimiessa on 10 % tuotekehityskustannuksista takanapäin.

Kotimaan markkinat tällaiselle tuotteelle ovat kovin rajalliset. Kaksinkertaistamalla kehityskustannukset olisi mahdollista saada aikaan kansainvälisille, kooltaan yli satakertaisille markkinoille tarjottavissa oleva tuote. Jos kameraan voisi ideoita jotain ennennäkemättömiä piirteitä, niin kehitystyöhön voisi lähteä hakemaan esim. Tekesin rahoitusta.

Näiden kannustavien sanojen myötä toivotan hankkeelle menestystä, joskin hankkeen välitön unohtaminen olisi taloudellisesti edullisin ratkaisu.

Hannu Määttänen

No projektin tässä vaiheessa en halua yrityksestäni enempää kertoa nimimerkin takaa - jos projekti toteutuu niin nämäkin asiat tietenkin selviää. Kokemuksesta sen verran, että elektroniikkatuotteiden tuotekehityksessä ja valmistuksessa olen ollut mukana koko työikäni ja laitteita maailmalle (teollisuuteen) on toimitettu yli 100 000kpl/vuosi, 7milj. eur liikevaihdolla ja 60 henkilön voimin.

Kuten sanoin olen vakavissani liikkeellä ja tiedän mitä teen. Tiedän kyllä Hannu Määttäsen kokemuksen ja ehkäpä sitä voidaan hyödyntää tässäkin projektissa - vaikka kommentit aika kitkeriä ovatkin. Aina voidaan esittää arvailuja siitä mitä tällainen hanke maksaa tai onko allekirjoittanut oikea henkilö sitä toteuttamaan, tai onko tässä mitään järkeä. Tämän ketjun tarkoitus oli lähinnä vapaasti heitellä ilmaan ideoita ja ominaisuuksia tällaiselle kameralle. Jos projekti toteutuu ne se lienee minun päänsärky huolehtia elektroniikan ja mekaniikan toimivuudesta. Suomi on täynnä pessimistejä ja varoittelijoita kyllä aina riittää - toteuttajien perään kun kysellään niin vallitsee hiljaisuus.

Siitä olen iloinen, että monilla on ollut aikaa heitellä niitä ajatuksia tähän ketjuun!

[Mikko Päivinen]

Aikas vaativan urakan otat WesQ jos todella lähdet tekemään tuota. Jos halutaan paras mahdollinen tuote se täytyy ehdottomasti valmistaa Suomessa.

Mikko

[WesQ]

Aikas vaativan urakan otat WesQ jos todella lähdet tekemään tuota. Jos halutaan paras mahdollinen tuote se täytyy ehdottomasti valmistaa Suomessa.

Mikko

Vaativat projektit ovat osa työtä, jota teen. Toki tällainen kamera kannattaa valmistaa suomessa - mitään volyymi tms. etuja ei ole saavutettavissa valmistamalla laite muualla. Laitteen tulee olla todella halpa tai volyymit hirveät ennen kuin kannattaa harkita muita valmistusmaita. Yhä edellleen väitän, että työkustannus valmistuksessa on muutenkin niin pieni, että vaikka robotit valmistaisivat laitteen ilman, että ihminen edes koskee koko värkkiin niin hintasäästö ei olisi merkittävä. Katsotaan, kun pääsemme esisuunnittelussa alkuun niin aika nopeasti kokonaiskustannukset tarkentuvat.

[dirty]

Olen myös sitä mieltä, että mekaniikkapuoli olisi tässä projektissa se haastavin osuus ja samalla myös se, mistä suurin osa kehittämiskuluista todennäköisesti tulee ja se, missä voidaan mennä metsään. Hyvän mekaniikkasuunnitelun merkitys korostuu tässä erityisesti.
Kannattaa varmaan tutustua nyt markkinoilla oleviiin laadukkaiden kameroiden mekaniikkaan. En tarkoita,
että suoraan kopioitaisiin mitään. Kivinen tie voi tasoittua, jos suurin piirtein tietää, mitä yrittää saada aikaiseksi.
Omassa kamerassani (QHY8) pienet puutteet löytyvät juuri mekaniikasta, elektroniikka on moitteeton.
Protoilua ja testusta käytännön olosuhteissa tarvitaan paljon ja se kannattaa aloittaa mahdollisimman aikaisessa vaiheessa.

[jaava]

Tuo HM:n esittämä kamerakennon kohtisuoruus optista akselia vastaan nopeilla putkilla, on asia, joka ei juurikaan ole tullut minua vastaan. Jos fokus saadaan optiikalla muuten oikaistua tasoon, pienikin virhe kameran kollimaatiossa sabotoi koko systeemin: kennon toisella laidalla fokus on kennon edessä ja päinvastaisella takana.

Asettuuko kamerat paikalleen riittävällä tarkkuudella (okulaaripitimeen, T-sovitteeseen yms.), jotta liitos voidaan virhelähteenä sulkea pois.

Onko kalliimmissa kameroissa mahdollisuus kollimoida kenno/kamera?

JV

[Timo Kantola]

Hintaluokka?
Kennon koko?
16bit vai jo parempi? AD-muuntimia löytyy jo ainakin 24bit saakka.
Tarvitaanko mekaaninen suljin vai pärjätäänkö digitaalisella?
Binning-asetukset?
Kuvapakkaus?
Yhteensopivuus esim. SBIGin AO-laitteisiin ja filtteripyöriin? Vai jonkun muun?
Mitä muuta?

- WesQ

- Hintaluokka 1000e tietämissä
-  Kennoksi Einarin ehdottama ICX-285  mv-kenno (1390 x 1040) -pieni kenno käy tollaseen F5 Newtoniin ilman komankorjaimia ja suotimiksi kelpaa 1 1/4" lasit , pieni on muutenkin kaunista.
- luulisin että 16 bit käy mainiosti - nyt pärjään 12bit RAWeilla.
- digisuljinhan on mahtava - varmatoiminen eikä tärisytä putkea jos kuvaa planeettoja, millanenhan on noissa lyhin suljinaika 1/1000s ??
- Binning-asetuksiin en osaa sanoa mitään, kun ei ole kokemusta niiden käytöstä.
- kuvanpakkaus - ehkä jos sillä saa kuvan päivityksen nopeaksi fokusointia ajatellen, itse kuvauksessa sitä ei tarvitse.
- yhteensopivuus.. varmaankin filtteripyöriin ainakin.

- muuta:

Jonkinlainen jäähdytys tietysti. Runko voisi olla Starlight Xpress tyylinen 50mm sylinteri jonka saisi suoraan ilman adaptereita 2" fokusointilaitteeseen tyrkättyä. Mukaan tietysti adapteri 1 1/4" kiinnitykselle
Kennopäässä M42x0.75 tai M42x1  jengat - siihen sais suoraan ruuvattua baaderin komakorjaimen - jos joku näkisi tarvetta.

Olen aina välillä haaveillut kuvausputkesta jossa kamera olisi apupeilin paikalla,, systeemi olisi mahdollisimman yksinkertainen, ja vähän likaantuvia pintoja. Kameran tulisi olla elektroniikaltaan mahdollisimman hyvin lakattu jotta pitkäkin ulkolämpötiloissa säilyttäminen ( jatkuvasti putkessa kiinni) ei pääsisi hapettamaan sisuksia.
Langaton tiedonsiirto saattaisi olla hyvinkin kätevä.

[Veijo T]

Sellaiselle kameralle jossa yhdistyy järjestelmäkameran sekä tähtikuvauskameran parhaat puolet olis olemassa toistaiseksi markkinarako jota kannattaa hyödyntää.

Itse kun olen kuvannut pääasiassa järjestelmäkameralla taivaskuvia, mutta en ole vielä läheskään ottanut kaikkia niitä ominaisuksia irti joita pelkästä sarjavalmisteisella järkkärillä saisi ( johtuu jalustan seurannasta ym. )

Muutamia ideoita:

Peilit järkkäreissä joka ohjaa kuvan etsimelle poistuu todennäköisesti muutaman vuoden sisällä, Panasonic teki jo tälläisen.

Roskan poisto kennon edessä olevalla erillisellä systeemillä ei toimi käytännössä, ( roskat tarttuu kiinni pitkässä valotuksessa ), parempi käyttää erillistä lasia heti pajonetin jälkeen, joka toimii myös vaihdettavana suodin paikkana 2" vakio suotimelle.

Kennon jäähdytys suurin piirtein samoin kuin http://www.centralds.net/en/index.htm eli vaihdettavalla erillisellä modulilla kameran ulkopuolella, sen saa hankkia sitten kuka haluaa, mutta kisko kennolla olis jo valmina sekä lämpö anturi sille, ( itsekin joskus sellaisen sinne pujottanut, ja työstetty polvien päällä pelkällä viilalla ) miksihän Canon ei saa sitä sinne.

Kenno voisi olla kuten esim. Sigma Sd14 järkkärissä jossa 3 pääväriä kaapataan kerralla.
Tai sitten dichroic prisma, ja kolme erillistä kennoa kuten laadukkaissa videokameroissa, joka tapauksessa tavallinen kuluttaja ei osta erillistä mustavalko kameraa ja ala pelaamaan erillisten värisuotimien kanssa.

Aito tämän päivän tähtikuvauskamera vaatii erillisen tietokoneen ohjaamaan, joten se ei ole hyvä ratkaisu, kameran tähtiin focusointi onistuu täysin kameran omalta näytöltä ja siinä esim 10 kertainen zoom sekä kääntyvä näyttö, tällöin satunnaiset tähtikuvat ym. onnistuu näppärästi. Tietenkin erillinen usb liitäntä kamerassa oltava myös jonka kautta kuvien siirto sekä kameran toimintojen ohjaus.

Itse hankin ehkä myöhemmin Canonin uuden 5d mark 2, josta ir suodin vaihtuu melko liukkaasti Baaderin suotimeen. sekä täytyy harkita tarvitseeko siinä enää jäähdytystä, Eräs korealais firma tekee näitä jäähdytys kiskoja. Canon 40d.n tuli tällainen heti noin 1 kk kuluttua syksyllä 2007 kameran julkistuksen jälkeen.

Veijo T

[hm]

... Tiedän kyllä Hannu Määttäsen kokemuksen ja ehkäpä sitä voidaan hyödyntää tässäkin projektissa - vaikka kommentit aika kitkeriä ovatkin. Aina voidaan esittää arvailuja siitä mitä tällainen hanke maksaa tai onko allekirjoittanut oikea henkilö sitä toteuttamaan, tai onko tässä mitään järkeä...

Itse en pidä kommenttejani kitkerinä. Minulla vain on kelju tapa tällaisilla näkökohdilla luodata tekijän osaamista, resursseja ja sisua. Tässä kamera-ajatuksessa ei sinällään teknologisesti ole mitään estettä onnistumiselle, jos vain työtä ja varoja on riittävästi käytettävissä. Ainakin WesQ:n tausta näyttää olevan kunnossa. Olen useamman kerran yrittäjäurani aikana kohdannut keksijöitä, jotka ovat olleet kuuroja ja sokeita perisuomalaisella mentaliteetilla esitetyille epäilyille ja argumenteille. Olen valitettavasti kohdannut myös surullisia ihmiskohtaloita, joita on syntynyt kehitystyön ajautuessa umpikujaan tai rahojen loppuessa. Tällaisilta toivon itsekunkin välttyvän.

Olen seurannut paljolti saman kertaluokan teknologian kehityshanketta, jossa ensimmäisestä toimivasta protosta valmiiseen tuotteeseen kului runsaat puolitoista vuotta ja käytettyjä henkilötyövuosia pitää laskea toisen käden sormilla. Siis suosittelen huolellisen suunnitelman jälkeen kertomaan hankkeeseen arvioidut työmäärät ja varat ainakin pienellä kokonaisluvulla.

Hyvä tapa päästä hankkeessa alkuun on hankkia valikoima markkinoilla olevia kameroita, koekäyttää ja purkaa huolellisesti hyvät ja huonot puolet kirjaten ja käytettyjä rakenneratkaisuja analysoiden. Sen jälkeen asian patenttikirjallisuus tutuksi ja sieltä haettava mahdolliset rakenneratkaisujen ja markkina-alueiden rajoitukset.

Hannu Määttänen

[PetriKe]

...

Asettuuko kamerat paikalleen riittävällä tarkkuudella (okulaaripitimeen, T-sovitteeseen yms.), jotta liitos voidaan virhelähteenä sulkea pois.

JV

Kun siirrytään tähtivalokuvauksen raskaampaan sarjaan, putken ja kameran välistä häviää okulaaripitimet ja T-sovitteet. Esim. tietyissä RC-putkissa, joissa tarkennus on toteutettu apupeiliä liikuttelemalla, voidaan putken perään kiinnittää instrumentit suoraan kierteellä varustetuilla adaptereilla ja loitoilla. Tällöin voidaan puhua liki virheettömästä liitoksesta.

[Mare Nectaris]

Tässä pieni kooste niistä tekijöistä, joilla ehkä voisi olla (edullisesti ja toiminnallisesti toteutettuna) kameralle lisäarvoa:

a) Langaton yhteys

Riittäisikö, että itse kamerayksikön ja sen ohjausyksikön välillä olisi langaton yhteys?

Tässä on ollut jo puhetta infrapunayhteydestä ja erilaisita häiriötekijöistä, mutta voitaisiinko nämä ohittaa tällä ratkaisulla ("inside dome only")? Optionahan voisi silti olla lähiverkko (puhuttu esim.  IP –kamerasta aiemmin) tai USB 2.0 –tasoinen vienti (hubille ja siitä eteenpäin esim. optisella kaapelilla, lähiverkolla tms.).

Kamerayksikössä itsessään voisi olla (esim. 8 GB flash) jokin edullinen standardimuistikortti, jonka "täyttyessä" voitaisiin (purskeina) syöttää kuvia ohjausyksikön (tai ohjaustietokoneen) isompaan muistiin (esim. 160 GB flash). Kortinlukijan kautta kuvat voi tarvittaessa siirtää nopeasti eteenpäin ja vaihtaa kortinkin, eli toimia jopa ilman ohjausyksikköä jos kamera on lukittu fokukseen. Kamerayksikkö olisi myös äärimmäisen kompakti näin.

Syöttönopeus kamerayksiköstä pitäisi olla riittävä "nopeaan planeetta/Kuukuvaukseen". Käytännössä tarkoittaa, että signaalista olisi voitava ajaa videotallennetta vähintään @30 fps jossakin formaatissa.

Langattomassa ratkaisussa kaistanleveyttä kamerayksikön ja ohjeusyksikön välillä täytyy riittää myös integroituun autoguidaukseen.

Ohjausyksikössä pitäisi olla riittävän iso (ja riittävällä resoluutiolla varustettu) näyttö, josta tarkennus ja autoguidauksen tarkastus (kuten tuossa viitattiin LiveView –kameroihin).

b) Modulaarisuus / muunneltavuus

Eri tarkoituksiin saatavilla erilaisia kennoratkaisuja (näin hintatason voi tilaaja määrittää selkeämmin käyttötarpeen /kuvaamisen kohteen mukaan), koska on jo todettu että kenno on kallein osa. Sinällään kai kennon signaalinsaanti on "vain" optista ja mekaanista tekniikkaa eli polttotasolle sitten "vain" vaihdetaan erilaisia kennoja (tietysti kuvatason laatuvaatimukset kasvavat kennon mukana mutta se lienee optiikan ongelma enemmän).

Pitäisin myös mukavana lisäarvona, että itse kaukoputken etsinputken kuva välittyisi myös erikseen pienellä, erillisellä minikamerayksiköllä ohjauslaitteeseen / tietokoneelle. Silloin tähtikarttaohjelman kanssa työskentely olisi  mielekkäämpää ja jäisi ohjausputkeen tihruilu kokonaankin pois :)

c) Intergroitu kuvaus / guidaus

Tähän ei ole paljon vielä otettu kantaa! Mielestäni kuitenkin käytännössä autoguiding ja varsinainen kuvaus pitäisi ehdottomasti saada samaan kameraan. Se ei voi olla kallista!

On melkoisen järjetöntä investoida sekä autoguidingputkeen että erilliseen kameraan yhteensä vähintään lähes 600 euroa, mikä kustannus tulee kuvauskameran päälle! Autoguiding on kait (lähes ainoa) kohtuullinen tapa hallita jalustan tuomia virheitä (edellyttäen että hintataso jalustalla ei ole jo valmiiksi yli 5 kEur, jalusta on riittävän tukeva ja napasuuntaus on tehty huolellisesti).

Edelleen kysyn, eikö sitä integroitua autoguidausta / kuvausta teknisesti voi toteuttaa mitenkään signaalia jakamalla / monistamalla – ovatko tosiaan peili ja ositus tosiaan ainoat vaihtoehdot?

[Timo Kantola]

Kun siirrytään tähtivalokuvauksen raskaampaan sarjaan...

Outsh.. luulin että kyse oli ihan harrastaja kamerasta..

[PetriKe]

Outsh.. luulin että kyse oli ihan harrastaja kamerasta..

Ei, kun ihan ammattilaiskamerasta! Tarkoitin, että tuohon taipumaankin on lääkkeet oli siellä putken perässä vaikka ompelukone.

[Timo Kantola]

Ehkä olisi mielekästä myös pohtia kameran taknisten ominaisuuksien ja vaatimusten lisäksi millaiseen käyttöön kameraa ollaan suunnittelemassa.

- Eksoplaneettajahtiin, supernovajahtiin, asteroidien valokäyrien ja muuttuvien mittaamiseen riittää periaatteessa pienikennoinen mv. kamera.
Kamera käy mainiosti myös kaukaisten galaksien kuvaamiseen ja ehkä myös planeetta ja kuu kuvaukseen. Hinnat alkaen 700e ja ylöspäin riippuen tarpeista.

- Jos jahdataan NEO kohteita, uusia komeettoja,  kuvataan näyttäviä kuvia laajoista sumuista, etsitään uusia tuntemattomia sumuja, tai halutaan parasta ja isointa , silloin tarvitaan mahdollisimman isoa ja parhaita kennoja + parhaat ominaisuudet.  Hinnat taitaa lähteä Petrin mainitsemasta 5000 eurosta ylöspäin - kattoa ei ole, silloin voi tehdä vaikka 50 kiloeuron kameroita - ostajat vaan on harvemmassa, mutta nämä ostajathan ei silloin kysy mitä maksaa, vaan millaiset ominaisuudet kyseisessä kamerassa on.
Isot kennot asettavat myös tukat ehdot kaukoputken optiikalle, ja mekaniikalle - Silloin kameraa ei voi suositella Sky-Watcher , Meade.. ym. massatuotanto putkille.

Sitten on nämä harrastelijat (lasken itseni niihin) He eivät niinkään tee tiedettä, kuvailevat vaan kauniita tai mielenkiintoisia kohteita - näkevät jostain kohteesta otetun hienon kuvan ja kokeilevat minkälaisen kuvan siitä itse saa. Tieteellisesti mielenkiintoiset kuvat näillä kuvaajilla on onnenkantamoisia.

Eli suunnataanko kamera harrastelijoille vai ammattilaisille ja tehdäänkö "parasta mitä rahalla saa" vai kohtuuhintaista useammalle - vaikuttaa myös kameraan ja sen spekseihin - paljon.