11. August 2026  ·  🔭 Astronomie

Ein Deckel, der leuchtet – das OFP2 PRO in Texas und mein erster Flat-Satz

Vor zwei Wochen habe ich aufgeschrieben, warum ich unbedingt ein motorisiertes Flat-Panel brauche: Ohne eines gibt es aus 8.500 Kilometern Entfernung schlicht keine Flats. Ein T-Shirt über die Taukappe zu ziehen, ist keine Option, wenn zwischen einem und dem Teleskop ein Atlantik liegt.

Jetzt ist es da. Und die Zahlen dahinter waren interessanter, als ich dachte.

Elf Tage von Slowenien nach Texas

Bestellt habe ich am 30. Juli im Onlineshop von Deep Sky Dad – ein kleiner Hersteller aus Krško in Slowenien. Am 10. August hat das Support-Team von Starfront das Panel eingebaut. Elf Tage von der Bestellung bis zum montierten Gerät, über zwei Kontinente hinweg – angekündigt waren in der Bestellbestätigung vier bis fünf Wochen.

Das ist der Teil des Remote-Betriebs, an den ich mich noch gewöhne: Ich bestelle in Slowenien, geliefert wird nach Rockwood, Texas, und eingebaut wird von Leuten, die ich noch nie gesehen habe. Ich habe das Gerät bis heute nicht in der Hand gehabt.

Und in Betrieb genommen habe ich es heute früh – was in Texas noch die Nacht zum 10. August war.

Zehn Minuten, und es lief

Der Techniker hatte das Panel an die Pegasus Pocket Powerbox gehängt: Strom auf 12V·3, die USB-C-Datenleitung auf USB3·2. Damit endete sein Teil – der Rest lief über Chrome Remote Desktop aus dem Ferienhaus in Dänemark.

Steuerungssoftware und ASCOM-Treiber von der Herstellerseite installiert, Panel meldet sich als COM5, in N.I.N.A. unter Equipment → Flat Panel den Deep-Sky-Dad-Treiber ausgewählt, verbunden. Öffnen, schließen, LED hoch- und runterregeln – alles auf Anhieb.

Nach den letzten Wochen mit AM5-Sync-Verweigerungen, blockierten MPC-Downloads und einem 19-Grad-Fehlschuss war das eine ungewohnte Erfahrung. Ein Gerät, das man ansteckt und das dann einfach tut, was es soll.

Was das Panel technisch ausmacht:

Alle drei Downloads liegen auf derselben Seite beim Hersteller. Sie tragen OFP2 nicht im Namen – eine Treiberfamilie bedient sämtliche Panel-Bauformen, das ist kein Versehen.

Die 4096 Helligkeitsstufen wirken auf den ersten Blick übertrieben fein, sind aber der Grund, warum der Rest dieses Artikels funktioniert.

Die eingebaute Heizung war einer der Kaufgründe

Sie steht in der Tabelle wie ein Nebenmerkmal, war für mich aber eines der Argumente für dieses Panel. Zentraltexas ist feucht-subtropisch: Die tauträchtige Saison reicht von Ende April bis Mitte Oktober mit dem Höhepunkt im Juli, und die Golf-Feuchte drückt die Taupunkte regelmäßig über 18 °C.

Das eigentliche Problem entsteht dabei nicht, während die Klappe zu ist, sondern während sie offen danebensteht. Sie hängt die ganze Nacht in der feuchten Luft, kühlt aus wie jede andere Fläche und schlägt auf ihrer Unterseite Tau nieder. Am Ende der Nacht fährt sie zu – und dann sitzt diese beschlagene Fläche wenige Zentimeter über der Frontlinse. Von dort tropft es in aller Ruhe genau dorthin, wo man es am wenigsten braucht.

Deshalb heißt der Standardmodus auch „an, wenn Klappe offen oder LED an“ und nicht etwa „nur beim Flat-Aufnehmen“. Die Heizung hält die Klappe trocken, solange sie exponiert ist. Genau so will ich es haben. Wer das Panel in trockenem Winterklima betreibt, könnte sie in den erweiterten ASCOM-Einstellungen zurücknehmen; hier bleibt sie an.

Ein Detail, das nur im Handbuch steht

Fällt die 12 V weg, verliert der Servo sein Haltemoment. Steht die Klappe in dem Moment offen, kann sie unter ihrem eigenen Gewicht wegkippen. Und genau das tue ich bei einer Fernwartung: Mein Panel hängt an der Pocket Powerbox, die wiederum an einer schaltbaren Kasa-Steckdose – mein wichtigster Hebel, wenn sich das Rig aufhängt und ich es aus der Ferne stromlos machen muss. Also erst die Klappe schließen, dann die Steckdose ziehen. Nichts, was im Datenblatt fettgedruckt steht; es steht im Handbuch, und man liest es erst, wenn man danach sucht.

Der Flat Wizard hat zwei Betriebsarten – und die Wahl ist keine Geschmacksfrage

N.I.N.A. bringt einen Flat Wizard mit, der die richtige Belichtung selbst einregelt. Er kann das auf zwei Arten tun:

Dynamic Exposure – die Panel-Helligkeit steht fest, N.I.N.A. sucht pro Filter die passende Belichtungszeit.

Dynamic Brightness – die Belichtungszeit steht fest, N.I.N.A. sucht pro Filter die passende Helligkeit.

Der Unterschied wirkt akademisch, bis man an die Flat-Darks denkt.

Kurz dazwischen: wovon ein Flat-Dark eigentlich abhängt

Ein Flat ist nicht nur Licht. In jedem Bild steckt zusätzlich ein elektronischer Sockel – Offset plus Ausleserauschen – und der muss abgezogen werden, bevor man durch das Flat teilt. Das Bild, das diesen Sockel misst, ist das Flat-Dark: gleiche Kameraeinstellungen, gleiche Belichtungszeit, nur ohne Licht.

Und hier steckt der Punkt, den ich anfangs selbst falsch im Kopf hatte:

Ein Flat-Dark hängt nicht vom Filter ab. Es entsteht im Dunkeln – welcher Filter dabei im Strahlengang steht, ist völlig gleichgültig. Es hängt an Belichtungszeit, Gain, Offset und Temperatur, sonst nichts.

Damit zählt für die Zahl der nötigen Serien allein, wie viele verschiedene Belichtungszeiten die Flats haben. Nicht, wie viele Filter im Rad stecken.

Was das für sieben Filter bedeutet

Bei Dynamic Exposure steht die Panel-Helligkeit fest, also muss die Belichtungszeit den Unterschied zwischen den Filtern ausgleichen. Die Luminanz lässt fast alles durch und ist nach einem Sekundenbruchteil hell genug, ein 4,5-nm-Schmalbandfilter braucht ein Vielfaches davon. Am Ende stehen sieben verschiedene Zeiten in der Tabelle – und ein Flat-Dark von 0,4 Sekunden kann kein 26-Sekunden-Flat kalibrieren, weil der Sockel ein völlig anderer ist. Für jede dieser sieben Zeiten braucht es also eine eigene Serie: sieben Flat-Dark-Serien à zwanzig Aufnahmen, sieben Ordner, sieben Gelegenheiten, beim Stapeln etwas zu verwechseln.

Bei Dynamic Brightness ist die Zeit für alle sieben Filter dieselbe. Sie unterscheiden sich nur noch in der Panel-Helligkeit – und die interessiert das Flat-Dark nicht, weil es ja im Dunkeln entsteht. Eine Serie kalibriert alle sieben Filtersätze.

Deshalb habe ich mich für Dynamic Brightness entschieden. Nicht weil die Flats besser würden – sie sind in beiden Fällen gleichwertig –, sondern weil aus sieben Kalibrierserien eine wird. Bei einem Rig, an dem ich nichts nachbessern kann, wenn beim Stapeln etwas nicht zusammenpasst, zählt das mehr als jede theoretische Feinheit. Und es kommt noch etwas dazu: Eine feste Zeit ist eine Zeit, die ich selbst wähle – ich kann sie so setzen, dass sie sicher jenseits der Streifengrenze liegt, um die es im nächsten Abschnitt geht. Bei Dynamic Exposure sucht der Wizard sie aus, und bei der Luminanz landet er womöglich bei 0,4 Sekunden.

Möglich ist das alles nur, weil das Panel so fein regeln kann. Zwischen der Luminanz und einem Schmalbandfilter liegen zwei Größenordnungen an Lichtdurchlass. Ein Panel mit acht Helligkeitsstufen könnte diese Spanne bei fester Belichtungszeit nicht abdecken. Eines mit 4096 schon.

Warum die Belichtungszeit nicht kurz sein darf

Meine erste Wahl war eine feste Zeit von fünf Sekunden. Das klingt nach viel für ein Flat – bei einem f/4,7-System und einem hellen Panel könnte man auch mit einer Zehntelsekunde arbeiten. Sollte man aber nicht.

Der Grund steckt darin, wie eine LED gedimmt wird.

Eine LED lässt sich schlecht in der Helligkeit verstellen, gut aber im Takt. Also schaltet das Panel sie schnell ein und aus; das Verhältnis von An zu Aus bestimmt die wahrgenommene Helligkeit. Pulsweitenmodulation heißt das.

Der Sensor der Ares-M Pro ist ein Rolling-Shutter-Sensor: Er liest die Zeilen nacheinander aus, jede zu einem leicht anderen Zeitpunkt. Belichtet man lange, mitteln sich die Pulse über jede Zeile gleich heraus. Belichtet man kurz, erwischt die eine Zeile drei Pulse und die nächste vier – und im Flat stehen Streifen. Die wandern dann durch die Kalibrierung in jedes einzelne Bild.

Die Faustregeln aus Foren und von den Panelherstellern sind eindeutig: unter einer halben Sekunde wird es kritisch, ab einer Sekunde ist man im Minimum, zwischen drei und zehn Sekunden ist man sicher.

Die erste Korrektur: fünf Sekunden waren zu viel

Der Wizard hat mir das dann selbst beigebracht. Beim Durchlauf über alle Filter brach er bei der Luminanz mit einer Fehlermeldung ab: zu hell. Selbst bei der dunkelsten Panel-Einstellung kam in fünf Sekunden zu viel Licht durch den L-Filter.

Also runter auf drei Sekunden. Damit lief es.

Drei Sekunden sind immer noch im sicheren Korridor – am unteren Ende, aber drin. Die Stelle, die ich mir trotzdem noch genau ansehen werde, ist ausgerechnet das L-Flat: Wenn das Panel dunkel gedimmt und kurz belichtet wird, ist das die ungünstigste denkbare Kombination für Streifenbildung. Ein einzelnes L-Flat hart gestreckt, und die Frage ist beantwortet.

Das ADU-Ziel und ein Fallstrick bei 14 Bit

Ein Flat soll weder zu dunkel noch zu hell sein. Zu dunkel heißt schlechtes Signal-Rausch-Verhältnis, zu hell heißt, man kommt in den nichtlinearen Bereich kurz vor der Sättigung. Der übliche Zielwert liegt zwischen einem Drittel und der Hälfte des Wertebereichs; ich habe 40 Prozent eingestellt, bei einer Toleranz von 20 Prozent.

Nur: Was sind 40 Prozent?

Die Ares-M Pro hat einen 14-Bit-Wandler. Nativ liefert sie also 0 bis 16.383, nicht 0 bis 65.535. Ob der Treiber diese Werte auf 16 Bit hochskaliert oder unskaliert in einen 16-Bit-Container legt, entscheidet, welche absolute Zahl hinter den 40 Prozent steht:

Das lässt sich in zwei Minuten klären: ein absichtlich überbelichtetes Testbild machen und schauen, wo der Maximalwert anschlägt. Bei ~16.383 sind die Daten unskaliert, bei ~65.535 skaliert. N.I.N.A. zeigt neben dem Prozentregler ohnehin den zugehörigen ADU-Wert an – den vergleicht man dann mit dem Testbild.

Wie viele Flats? Die Antwort hängt davon ab, wie tief man geht

Hier wurde es für mich interessant, weil ich die Zahl bisher als Konvention hingenommen hatte. „Zwanzig bis dreißig Flats“ liest man überall. Warum eigentlich?

Der Grund ist ein Umstand, den man leicht übersieht: Das Rauschen des Master-Flats mittelt sich beim Stapeln nicht heraus. Die Lights tun das – je mehr, desto glatter. Aber jedes Light wird durch dasselbe Master-Flat geteilt, und dessen Rauschmuster wird damit in alle Bilder identisch hineingerechnet. Es bleibt als Boden stehen, egal wie viele Stunden man draufpackt.

Daraus folgt: Je tiefer die Gesamtbelichtung, desto besser muss das Flat sein.

Rechnen wir es für meine Kamera durch. Aus dem Handbuch: 73.000 e⁻ Full Well bei Gain 0, 14 Bit ADC, HCG öffnet bei Gain 125 – genau dem Gain, den ich fahre. Daraus ergeben sich rechnerisch 1,06 e⁻/ADU und rund 17.300 e⁻ Sättigung.

Die Gegenseite ist der Himmelshintergrund. Im L-Filter, bei SQM 21,9, mit 81 mm Öffnung und 2,03 ″/px kommen rund 0,8 e⁻ pro Pixel und Sekunde an – 48 Elektronen in einem 60-Sekunden-Frame.

Der Knick liegt deutlich sichtbar zwischen 15 und 30. Und es gibt eine zweite, unabhängige Untergrenze: Sigma-Clipping braucht Frames, um überhaupt eine belastbare Streuung zu schätzen. Unter zehn bis fünfzehn wird die Ausreißerverwerfung unzuverlässig – sie erkennt entweder nichts oder verwirft Gutes.

Ein Einwand: Dithering

Diese Kurve ist eine Obergrenze. Sie unterstellt, dass der Flat-Fehler in jedem Light an derselben Stelle des Himmels sitzt – und das gilt nur, wenn die Kamera zwischen den Aufnahmen stillsteht.

Ich dithere aber jedes Sub, mit rund zehn Pixel Versatz auf der Hauptkamera. Der Flat-Fehler klebt an den Sensorpixeln, das Objekt wandert: Nach dem Registrieren sieht derselbe Himmelspunkt über die Nacht hinweg viele verschiedene Sensorpixel. Damit mittelt sich der pixelweise Anteil des Flat-Rauschens genauso heraus wie das Photonenrauschen – bei 300 Subs um den Faktor √300, also siebzehnfach. Genau darauf beruht in der Profi-Astronomie das Zusammenspiel von Dithering und Drizzle.

Was der Dither nicht wegmittelt, ist der großskalige Anteil: das Vignettierungsprofil, der Rand eines Staubschattens, ein Beleuchtungsgradient des Panels. Diese Fehler sind über zehn Pixel hinweg praktisch konstant – und sie sind auch gar nicht schrotrauschbegrenzt, die Kurve oben beschreibt sie also ohnehin nicht.

Der wahre Bedarf liegt damit irgendwo zwischen der Kurve und fast nichts, je nachdem wie weit man dithert und wie gleichmäßig das Panel ausleuchtet. Die Untergrenze aus dem Sigma-Clipping bleibt davon unberührt – und die verlangt ohnehin fünfzehn Aufnahmen.

Genommen habe ich 50 Flats pro Filter. Dreißig hätten für die meisten meiner Projekte gereicht – bei fünf Stunden Luminanz sind das 3,4 Prozent zusätzliches Rauschen gegenüber 2,1 bei fünfzig. Die zwanzig Aufnahmen mehr sind aber so billig, dass die Frage sich nicht wirklich stellt.

Denn hier hilft der Remote-Betrieb gleich doppelt. Flats fallen außerhalb der Dunkelzeit an und kosten keine einzige Belichtungsminute. Und weil bei mir niemand das Rohr anfasst – kein Auf- und Abbau, keine gedrehte Kamera, kein gewechselter Adapter – liegt der Staubschatten von heute in vier Wochen noch an derselben Stelle. Der Satz hält also lange.

Fünfzig Flats à drei Sekunden sind samt Auslesezeit gut vier Minuten pro Filter, für alle sieben knapp eine halbe Stunde. Einmal, und dann wochenlang gültig. Bei dieser Rechnung wäre es albern, an zwanzig Aufnahmen zu sparen.

Flat-Darks: hier reichen weniger, und zwar deutlich

Bei den Flat-Darks führt dieselbe Rechnung zu einer ganz anderen Antwort.

Ein Flat-Dark bei drei Sekunden und −10 °C enthält praktisch kein Dunkelsignal. Das Handbuch nennt 0,000996 e⁻/px/s bei 0 °C und 0,000044 bei −20 °C; bei −10 °C sind das in drei Sekunden rund 0,0006 Elektronen. Ein Flat-Dark ist bei dieser Kamera also faktisch ein Bias: Offset plus etwa 1,5 e⁻ Ausleserauschen.

Und 1,5 Elektronen sind gegen die 83 Elektronen Photonenrauschen des Flats bedeutungslos. Selbst fünf Flat-Darks würden das Master-Flat nur um 0,16 Prozent verschlechtern, zehn um 0,08 Prozent. Zehn wären rechnerisch also mehr als genug.

Gemacht habe ich trotzdem fünfzig – dieselbe Zahl wie bei den Flats. Nicht, weil die Rechnung das verlangt, sondern aus zwei anderen Gründen: Auch hier soll die Ausreißerverwerfung auf einer belastbaren Statistik stehen. Und fünfzig mal drei Sekunden sind zweieinhalb Minuten. Bei diesem Preis über die richtige Zahl nachzudenken, dauert länger als sie aufzunehmen.

Der Unterschied zu den Flats ist trotzdem wichtig zu wissen: Bei den Flats braucht man die Menge, bei den Flat-Darks nimmt man sie mit. Wer knapp bei Zeit ist, kürzt hier und nicht dort.

Für Schmalband gilt das alles mit deutlich weiterem Spielraum. Durch meine 4,5-nm-Filter kommt rund siebzigmal weniger Himmelslicht als durch die Luminanz; das Bildrauschen liegt entsprechend höher, und das Flat-Rauschen fällt dagegen kaum ins Gewicht. Dieselben dreißig Flats sind bei SII großzügig bemessen – anspruchsvoll ist immer der Breitbandkanal.

Was das Panel am Strombudget ändert

Eine Folge hatte ich nicht auf dem Zettel, und sie hat mit Optik nichts zu tun.

Flats nimmt man auf, während die Kamerakühlung noch arbeitet. Bis dahin lag die Spitzenlast auf meiner Pegasus-Versorgung bei rund 5 von 10 Ampere – Kamera, Fokussierer, Filterrad, Guider, zwei Taukappenheizungen. Das Panel ist mit 12 V / 3 A angegeben, und beim Öffnen und Schließen zieht der Servo kurz ordentlich.

Damit stehen im ungünstigsten Moment rund 8 von 10 Ampere auf der Leitung. Das ist innerhalb der Spezifikation, aber die bequeme Reserve von vorher ist weg.

Zwei Einschränkungen dazu, damit die Zahl nicht größer wirkt, als sie ist: Die 3 A sind die Netzteil-Empfehlung des Herstellers, nicht ein gemessener Strom – sie decken den Blockierfall des Motors ab. Und die Klappe bewegt sich nur zweimal pro Nacht. Was ich beim nächsten automatisierten Durchlauf tun werde, ist die Energieanzeige der Pocket Powerbox mitzulesen. Dann steht dort der echte Wert statt einer Obergrenze aus dem Datenblatt.

Der Haken, der einen aus 8.500 km Entfernung kalt erwischt

Und dann steht da noch etwas im Weg, das mit Optik nichts zu tun hat.

Der Flat Wizard blockiert vor den Flat-Darks mit einem Dialog – „bitte Lichtquelle abdecken“ – und wartet auf einen Klick. Für einen Rechner in Texas heißt das: Die Aufnahme steht, bis ich mich per Remote-Desktop einlogge. Unbeaufsichtigt läuft das nicht.

Der Ausweg heißt Trained Flats. Wenn der Wizard einmal durchgelaufen ist, schreibt er die gefundenen Werte in eine Tabelle – pro Filter und Gain: Belichtungszeit und Panel-Helligkeit. Diese Tabelle lässt sich im Advanced Sequencer über die Instruktionen Trained Flat Exposure und Trained Dark Exposure verwenden. Die fragen nichts, sie nehmen die gespeicherten Werte und belichten los.

Der Ablauf ist damit zweistufig: einmal von Hand trainieren, mit Blick auf den Bildschirm. Ab dann automatisiert am Ende der nächtlichen Sequenz – Panel schließen, LED an, Flats, LED aus, Flat-Darks, Panel zu.

Was noch aussteht

Der Einbau in die Sequenz. Bisher habe ich von Hand trainiert und von Hand ausgelöst. Der Flat-Block muss noch ans Ende der Nacht, sodass er ohne mich durchläuft.

Die echten Darks. Die macht der Flat Wizard nicht – die brauchen eine eigene Serie pro Belichtungszeit, im Dunkeln, bei geschlossenem Dach. Dass das Panel geschlossen zugleich als Lichtblocker dient, hilft dabei.