Kollimieren mit der easyCol-Kamera

Einfach, präzise und wiederholbar – selbst bei schnellen f/4-Newton-Teleskopen.

Einleitung

Die Kollimation ist für Newton-Teleskope unverzichtbar: Nur bei exakter Justage sind Sterne wirklich punktförmig, Kontrast und Schärfe optimal. Doch die gängigen Methoden mit Justierkappe oder Laser sind oft mühsam und bei schnellen Foto-Newtons (f/4 und schneller) unzureichend.

Hier setzt die easyCol-Kollimationskamera an: Sie macht den Prozess verständlich, schnell und reproduzierbar – ganz ohne Ratespiel.

1. Download und Installation der Software

Laden Sie zunächst die easyCol-Software herunter. Sie dient sowohl zur Kalibrierung der Kamera als auch zur Kollimation.

Die Software wird direkt von uns entwickelt, mit einem gültigen Zertifikat ausgeliefert und lässt sich problemlos installieren. Nach erfolgreicher Installation finden Sie ein shCol-Icon auf Ihrem Desktop, mit dem Sie die Anwendung jederzeit starten können.

Eine kurze Einführung in die Benutzeroberfläche sowie eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Kalibrierung (Zentrierung) des Sensors finden Sie hier

Werfen wir zunächst einen Blick auf den Lieferumfang der easyCol-Kamera.

Im Set enthalten sind:

• die Kamera selbst
• ein magnetischer Deckel, der gleichzeitig als Rotator genutzt werden kann
• eine Farbscheibe, z. B. zur Kollimation von RC-Teleskopen
• eine 50 mm lange 2"-Verlängerung mit beidseitigen M48x0.75-Gewinden

1. Einlegen der Farbscheibe

2. Aufschrauben der Verlängerung (optional) - der Korrektor kann auch direkt aufgeschraubt werden

3. Aufschrauben des Korrektors Wir empfehlen, immer einen Korrektor zu verwenden – sowohl für die exakte Zentrierung des Sensors als auch für die spätere Kollimation des Teleskops.

4. Aufsetzen des Rotators (Deckel)

Verschließen Sie die Einheit mit dem magnetischen Rotator-Deckel.

5. Kalibrierung (Zentrierung) des Sensors

Führen Sie die Sensorzentrierung in der Software durch.

➡️ Die genaue Vorgehensweise finden Sie hier unter dem Punkt "Zentrierung des Kamera Sensors"

1. Einstellung des Rotators

Im Deckel/Rotator befindet sich seitlich ein Gewindestift mit einer gefederten Kugel. Darüber lässt sich die Vorspannung einstellen – also wie fest der Korrektor gegen die Gleitflächen des Rotators gedrückt wird, um jegliches Spiel zu eliminieren.

Hinweis: Der Rotator sollte nicht zu fest sitzen. Er muss sich noch leicht drehen lassen, aber so stramm eingestellt sein, dass kein seitliches Spiel vorhanden ist.

2. Schutz bei Nichtgebrauch

Nach der Verwendung empfehlen wir, die mitgelieferte Verlängerungshülse oder den Korrektor zu entfernen und die Kamera mit dem Deckel zu verschließen. So bleibt der Sensor optimal geschützt.

3. Entfernen der Schutzfolie

Falls sich noch eine Schutzfolie auf der Kamera befindet, bitten wir dies zu entschuldigen 😊.

Die Folie kann ganz einfach mit einer Pinzette an der roten Lasche abgezogen werden.

4. Kollimation eines Fotonewtons der easyCol-Kamera

Die Kollimation ist ein zentraler Schritt bei der Nutzung eines Newton-Teleskops. Dabei werden die optischen Elemente – Hauptspiegel, Fangspiegel und Kamera-Sensor (bzw. Okular) – exakt aufeinander ausgerichtet.

Nur wenn diese Justage stimmt, wird das vom Hauptspiegel gesammelte Licht präzise auf den Sensor fokussiert. Das Ergebnis: gestochen scharfe, detailreiche Bilder ohne Verzerrungen.

Gerade lichtstarke Systeme wie schnelle Foto-Newtons (f/4 und schneller) verlangen dabei höchste Genauigkeit. Klassische Methoden mit Lasern oder Kollimationsokularen reichen hier schlicht nicht mehr aus – die easyCol-Kamera setzt genau an diesem Punkt an und liefert die nötige Präzision.

Prinzipieller Aufbau eines Newton-Teleskops

Ein Newton-Teleskop besteht aus:

• Hauptspiegel (Primary Mirror): sammelt das einfallende Licht.
• Fangspiegel (Secondary Mirror): lenkt das Licht um 45° in den Okularauszug.
• Korrektor (Coma-Korrektor/Field Flattener): korrigiert Abbildungsfehler und sorgt für ein ebenes Bildfeld.
• Kamera-Sensor: empfängt das scharfgestellte Bild im Fokus.

Im optimal kollimierten Zustand liegt die Bildebene exakt parallel zur Sensoroberfläche – nur so erhält man die volle Abbildungsleistung des Teleskops (siehe Abbildung unten).

Worauf kommt es bei der Kollimation an?

Das Ziel der Kollimation ist es, alle optischen Elemente – Fangspiegel, Hauptspiegel, Korrektor und Sensor – so exakt auszurichten, dass die durch den Fangspiegel umgelenkte optische Achse des Hauptspiegels dauerhaft, senkrecht und mittig auf den Kamerasensor trifft

Das klingt einfacher, als es in der Praxis ist. Selbst erfahrene Anwender stoßen hier schnell an ihre Grenzen, denn die kritische Fokuszone (CFZ) ist bei schnellen Newton-Systemen extrem klein:

• Schon geringste Verkippungen oder Verschiebungen führen dazu, dass die Bildschärfe – vor allem in den Ecken – deutlich nachlässt.
• Je lichtstärker das Teleskop, desto empfindlicher reagiert das System.

Beispiel: Wie klein die CFZ wirklich ist

10″ f/4 Newton:

– Theoretisch: ~39 µm (bei 500 nm Wellenlänge)

– Mit realistischem Seeing (2″): ~57 µm

10″ f/3 Newton:

– Nur noch ~24 µm

👉 Abweichungen, die größer sind als diese winzigen Werte, verursachen sichtbaren Defokus.

Kritische Punkte für ein perfekt kollimiertes Teleskop

1. Mechanischer Aufbau

Eine stabile Mechanik ist die Grundlage jeder dauerhaften Kollimation.

• Fangspiegelspinnen, Tubus, Okularauszug und Hauptspiegelzelle müssen ausreichend steif sein.
• Weiche Spinnen, dünnwandige Tuben oder Spiegelzellen, die den Spiegel nicht sicher fassen, sind für Astrofotografie ungeeignet.
• Viele Fernost-Produkte sparen hier leider an der falschen Stelle – was man im Ergebnis deutlich sieht.

👉 Mit optimierten Komponenten lässt sich ein Newton deutlich stabiler und präziser aufbauen.

💡 HINWEIS: Auch wenn manche Hersteller behaupten, eine leichte Verkippung des Okularauszugs spiele keine Rolle, zeigt die Praxis: Je besser Tubus und Auszug zueinander ausgerichtet sind, desto einfacher und präziser lässt sich kollimieren.

2. Hauptspiegel

• Der Spiegel muss sicher, aber nicht zu stramm in der Zelle sitzen.
• In vielen Seriengeräten ist er zu locker und kann seitlich „wandern“.
• Hier helfen einfache Maßnahmen wie selbstklebende Korkeinlagen, um das Spiel auf ein Minimum zu reduzieren.

👉 Wichtig: Der Spiegel darf nicht klemmen – sonst drohen Spannungen und Abbildungsfehler.

Die Einstellung des Hauptspiegels ist in der Regel der letzte Schritt der Kollimation.

• Sie ist vergleichsweise unkompliziert, da axiale Verschiebungen nur die Fokusposition verändern – nicht die Qualität der Kollimation selbst.

3. Fangspiegel

Der Fangspiegel ist das kritischste Bauteil in der Justage:

• Er selbst hat keine optische Abbildung, lenkt aber das Licht um 45° in den Auszug.
• Seine exakte Positionierung entscheidet über die Bildqualität!

Fangspiegelposition – axial (entlang der Tubusachse):

• Der Fangspiegel muss korrekt unter dem Okularauszug sitzen.
• Schon kleine Abweichungen führen dazu, dass das Bildfeld später verkippt wird.
• Ein verkipptes Bildfeld erkennt man in der Praxis sofort an unscharfen Ecken.

👉 Hier lohnt sich eine gute visuelle Darstellung (Skizzen), um klarzumachen, wie schon kleine Fehler große Bildfeldverkippungen verursachen können.

Fangspiegel-Justage: typische Fehlerbilder

Fangspiegel zu tief im Tubus

Das Bildfeld kippt, sobald man die Mittenmarkierung des Hauptspiegels (HS) ins Fadenkreuz der Software bringt.

Der Fangspiegel erscheint elliptisch und entlang der Tubusachse gestreckt.

Korrektur: Die zentrale Schraube der Fangspiegelspinne muss etwas angezogen werden, um den Fangspiegel weiter aus dem Tubus heraus zu bewegen.

Fangspiegel nicht weit genug im Tubus

Auch hier kippt das Bildfeld, sobald die HS-Mittemarkierung im Fadenkreuz sitzt.

Der Fangspiegel erscheint wieder elliptisch, diesmal jedoch ist die lange Achse der Ellipse parallel zum Hauptspiegel.

Korrektur: Die zentrale Schraube der Fangspiegelspinne muss etwas gelockert werden, um den Fangspiegel weiter in den Tubus hinein zu bewegen.

👉 Mit der easyCol-Kamera sieht man diese Verkippungen sofort: Der Fangspiegel erscheint dann nicht rund, sondern elliptisch. Sobald er perfekt rund erscheint und die Mittenmarkierung des HS sauber im Fadenkreuz sitzt, ist die axiale Position korrekt eingestellt.

Im Folgenden zeigen wir Ihnen Schritt für Schritt mit Bildern, wie Sie die Fangspiegelposition mühelos richtig einstellen und damit eine perfekte Kollimation Ihres Newton-Teleskops erreichen.

Für die Justage benötigen Sie:

• eine Lichtquelle (z. B. Flat-Field Panel),
• die kalibrierte easyCol-Kamera,
• einen Inbusschlüssel für die Fangspiegeljustage
• sowie ein weißes Blatt Papier.

Das Teleskop wird auf einem stabilen Tisch oder einer Werkbank mit nach oben gerichtetem Okularauszug platziert. Sehr praktisch sind die Transportschalen, die dem Teleskop bei der Lieferung im Karton beiliegen – sie eignen sich ideal, um das Gerät sicher zu lagern.

Die Lichtquelle sollte in einigem Abstand vor der Öffnung des Teleskops positioniert werden. Der Abstand darf nicht zu klein sein, damit beim späteren Justieren des Fangspiegels noch genügend Platz bleibt.

Legen Sie ein weißes Blatt Papier in den Tubus, hinter den Fangspiegel. Dadurch lassen sich sowohl die Fangspiegelkante als auch die Kante des Okularauszugs/Korrektors später deutlich besser erkennen.

Es ist hilfreich, die Kamera so zu drehen, dass sich die Öffnung des Tubus im Kamerabild auf derselben Seite befindet wie beim realen Blick auf das Teleskop. Halten Sie dazu einen Finger mittig von oben vor die Öffnung – so erkennen Sie sofort, ob die Ausrichtung stimmt.

Drehen Sie die Kamera nun so weit, bis Ihr Finger im Kamerabild an der richtigen Position erscheint.

Im Beispiel auf dem Bild befindet sich die Tubusöffnung links, also muss der Finger ebenfalls links und mittig ausgerichtet sein.

4.2 Zentrieren der Kamera im Okularauszug

1. Stellen Sie zunächst auf die Kante des Korrektors bzw. auf die Kante des Okularauszugs scharf.
2. Aktivieren Sie den ersten Kreis und passen Sie die Größe des Kreises an die Kante an.
3. Mithilfe des Offset X/Y Parameters können Sie den Kreis sauber auf die Kante ausrichten.

⚠️HINWEIS:

• Diese Offset-Korrektur ist in der Regel nur dann notwendig, wenn die Kamera samt Korrektor leicht verkippt sitzt – etwa durch zu viel Spiel im Auszugsrohr oder eine schiefe Klemmung.
• Sobald der Kreis exakt auf der Kante liegt, dürfen die Offset-X/Y-Parameter nicht mehr verändert werden und die Klemmung des OAZ nicht mehr geöffnet werden!

Damit wir nun in den nachfolgenden Schritten den Newton kollimieren können, lösen wir zunächst die beiden oberen Justageschrauben in der Fangspiegelspinne. In unserer Anleitung zur Montage unserer Fangspiegelspinnen sehen Sie, wie die Justageschrauben ausgerichtet sein sollten.

Wenn die Spinne richtig montiert ist, stehen die beiden oberen oder die beiden unteren Justageschrauben parallel zum Okularauszug (siehe Bild). Das erleichtert die Kollimation erheblich!

💡 HINWEIS: Sie können die beiden Schrauben einige Umdrehungen lockern – für die erste grobe Justage ist das völlig ausreichend.

Im Folgenden beschreiben wir die Justage des Fangspiegels. Da der exakte Abstand des Fangspiegels oft nicht bekannt ist, ermitteln wir diesen während der Justage schrittweise.

Die nachfolgenden Schritte sind nummeriert und können beliebig oft wiederholt werden, bis die Fangspiegelposition exakt passt.

1) Größe und Ausrichtung festlegen

Aktivieren Sie in der Kollimations-Software einen zweiten Kreis und passen Sie seine Größe an den Fangspiegel an.

Drehen Sie anschließend den Fangspiegel von Hand so, dass die Mittenmarkierung des Hauptspiegels genau auf der horizontalen Achse des Fadenkreuzes liegt.

2) Mittenmarkierung ins Zentrum bringen

Verwenden Sie nun die untere Justageschraube der Fangspiegelspinne, um die Mittenmarkierung des Hauptspiegels in die Mitte des Fadenkreuzes zu bewegen.

⚠️HINWEIS: Dabei kann sich der Fangspiegel leicht verdrehen. Drehen Sie ihn dann von Hand nach, bis die Mittenmarkierung wieder exakt mittig liegt.

3) Rundheit prüfen

Steht die Mittenmarkierung des Hauptspiegels exakt im Fadenkreuz, beurteilen Sie im nächsten Schritt die Rundheit des Fangspiegels.

Der Fangspiegel muss bei korrekter Ausrichtung mittig und rund im blauen Kreis liegen (wie bereits in Abschnitt 3 erläutert).

Im Beispiel sehen Sie, dass der Fangspiegel leicht nach links verschoben ist – dadurch entsteht rechts ein schmaler Spalt.

4) Korrektur der Fangspiegel-Position (axial)

Erscheint der Fangspiegel nicht rund im Bild und entsteht links oder rechts ein Spalt, stimmt die axiale Position des Fangspiegels im Tubus nicht. In diesem Fall muss die mittlere Schraube der Fangspiegelspinne nachgestellt werden, bis der Fangspiegel mittig und rund erscheint.

Dazu lösen Sie die mittlere Schraube in der Fangspiegelspinne. Mit dieser Schraube kann man den Fangspiegel axial (auf der Tubus-Achse) verschieben.

- Lösen der Schraube verschiebt den Fangspiegel in Richtung Hauptspiegel (in den Tubus)

- Anziehen der Schraube bewegt den Fangspiegel vom Hauptspiegel weg (aus dem Tubus heraus)

Im Beispiel lösen wir die Schraube um eine volle Umdrehung und justieren den Fangspiegel erneut (Schritt 1-3).

👉 Ausrichtung des Fangspiegels abgeschlossen

Nach der Korrektur und erneuten Ausrichtung sitzt die Mittenmarkierung des Hauptspiegels exakt im Fadenkreuz.

Der Fangspiegel ist mittig und weitgehend rund im blauen Kreis.

Ein kleiner Spalt im oberen rechten Bereich ist noch sichtbar, dieser entsteht jedoch nicht durch eine falsche Justage, sondern durch die etwas „unrunde“ Form des Fangspiegels.

⚠️ HINWEIS: Bei einigen Fangspiegeln wird die Kante vor dem Polieren leicht gebrochen, um Ausbrüche (Chipping) zu vermeiden. Dadurch kann die Kante unregelmäßig wirken, obwohl die Justage korrekt ist.

4.4 Feinjustage des Fangspiegels

Nachdem der Fangspiegel axial korrekt sitzt, folgt nun die Feinjustage. Ziel ist es, die Mittenmarkierung des Hauptspiegels exakt im Fadenkreuz zu halten und den Fangspiegel stabil in Position zu bringen und zu fixieren.

Schritt 1 – Fixieren der oberen Schrauben

Ziehen Sie die beiden oberen Justageschrauben in der Fangspiegelspinne leicht an.

So verhindern Sie, dass der Fangspiegel während der weiteren Justage unbeabsichtigt verrutscht.

Schritt 2 – Gleichmäßiges Nachziehen

Um eine stabile Justage zu erzielen, ziehen Sie die drei Justageschrauben nacheinander jeweils etwas fester.

Achten Sie dabei stets darauf, dass die Mittenmarkierung des Hauptspiegels sauber mittig im Fadenkreuz bleibt.

Schritt 3 – Kontrolle während des Fixierens

Prüfen Sie bei jedem kleinen Schritt:

• Bleibt die Mittenmarkierung exakt im Fadenkreuz?
• Verändert sich die „Rundheit“ des Fangspiegels im Kreis?

Falls sich Abweichungen ergeben, korrigieren Sie diese sofort, bevor Sie die Schrauben weiter anziehen.

👉 HINWEIS:

• Wenn der Kontrast zur Mittenmarkierung schwach ist, zoomen Sie in der Software etwas in die Aufnahme. Das erleichtert die exakte Beurteilung.
• Bei manchen Korrektoren kann die Mittenmarkierung nicht scharf abgebildet werden. In diesem Fall sollte die Kollimation ohne Korrektor erfolgen. Achten Sie dann unbedingt darauf, dass Kamera und Korrektor später spielfrei und ohne Verkippung eingesetzt werden. Kleine Toleranzen im Auszugsrohr lassen sich z. B. mit einem schmalen Streifen Klebeband ausgleichen.

Die Justage des Hauptspiegels ist im Vergleich zum Fangspiegel deutlich einfacher, sollte aber dennoch mit größtmöglicher Genauigkeit durchgeführt werden.

Gerade bei schnellen Newton-Teleskopen (schneller als f/4) können schon kleinste Abweichungen in der Hauptspiegelausrichtung sofort sichtbar werden – das gilt in gleicher Weise auch für die Fangspiegeljustage.

Vorbereitung

• Lösen Sie zunächst die Druckschrauben zum Fixieren der Spiegelzelle

1. Einstellung mit den Zugschrauben

Bewegen Sie mit den Zugschrauben (die großen Schrauben an der Spiegelzelle) das Abbild der Kamera genau in die Mitte des Fadenkreuzes.

⚠️ HINWEIS: Dieser Schritt sollte sehr sorgfältig ausgeführt werden. Je schneller das Teleskop (z. B. f/4 oder f/3), desto präziser muss hier gearbeitet werden – schon kleinste Abweichungen wirken sich unmittelbar auf das Endergebnis aus.

2. Fixierung mit den Druckschrauben

Ziehen Sie anschließend die Druckschrauben abwechselnd und gleichmäßig an.

Achten Sie dabei darauf, dass das Kamerabild zentriert bleibt und sich nicht verschiebt.

Ein sehr einfacher, aber wirkungsvoller Test nach der Kollimation ist die Reduzierung der Belichtungszeit (BLZ) in der easyCol-Software, sodass die Streben der Fangspiegelspinne im Kamerabild sichtbar werden.

👉 Ziel: Die Streben müssen im Idealfall deckungsgleich mit dem Fadenkreuz liegen.

• Korrekt: Streben und Fadenkreuz überlagern sich exakt.
• Fehlerfall: Ist ein Abstand zwischen Fadenkreuz und Spinnenstreben erkennbar (wie im Beispiel bei den vertikalen Streben), stimmt die Fangspiegelposition noch nicht und die Justage muss nachgebessert werden.

⚠️ HINWEIS: Schon kleinste Verkippungen machen sich hier bemerkbar. Je schneller das Teleskop (z. B. f/3 oder f/4), desto genauer muss die Ausrichtung erfolgen!

Ein weiterer wichtiger Test der Kollimation ist das Drehen der Kamera im Okularauszug.

👉 Ziel: Beim Drehen darf sich die Position der Mittenmarkierung im Fadenkreuz nicht verändern.

• Korrekt: Das Abbild bleibt beim Drehen der Kamera exakt an derselben Stelle.
• Fehlerfall: Wandert die Mittenmarkierung aus der Mitte heraus, stimmt entweder die Fangspiegelposition noch nicht oder es liegt ein Verkippungsproblem im Auszug vor.

⚠️ HINWEIS: Dieser Test funktioniert nur dann zuverlässig, wenn die Kamera im Auszug nicht verkippen kann! Achten Sie darauf, dass die Kamera oder der Korrektor spielfrei sitzt. Falls nötig, können dünne Streifen Velour oder Klebeband im Auszugsrohr Toleranzen ausgleichen.

✨ Herzlichen Glückwunsch – Ihr Newton ist nun perfekt kollimiert!

Mit einer sauberen Kollimation haben Sie die Grundlage geschaffen für gestochen scharfe Beobachtungen und brillante Deep-Sky-Aufnahmen.

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Viel Spaß bei den visuellen Beobachtungen oder beim Aufnehmen von tollen Deep Sky Bildern mit Ihrem kollimierten Newton,

wünscht das Team von Backyard Universe!

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