Het gebruik van de Watec 902H camera met de KIWI-OSD time inserter

De apparatuur en wat deze doet

In mei 2006 heb ik apparatuur voor het precies timen van sterbedekkingen aangeschaft. Dit omvatte een gevoelige Watec 902H video camera, met 12 volts voeding (ca. 300 Euro, besteld bij Opticstar in Engeland), een KIWI-OSD video time inserter ($ 165), en een Garmin 18LVC GPS ($ 85). De KIWI-OSD en de geconfigureerde GPS zijn te koop bij PFD Systems in de Verenigde Staten. De KIWI-OSD is ontworpen door de Nieuw Zeelander "Kiwi" Geoff Hitchcox.

De Watec camera is voorzien van een meegeleverde 1.25" adapter waardoor deze net als een oculair aan de telescoop bevestigd kan worden. Ter bescherming van de videosensor gebruik ik een Astronomik MC-Klarglas filter. Aan de achterzijde heeft de camera een RCA video uitgang en een aansluiting voor de voedingskabel.

Het plaatje hieronder laat zien hoe e.e.a. in zijn werk gaat. De KIWI-OSD heeft aansluitingen voor een 12 volts voeding (gekocht bij Praxis), de GPS, een RCA video ingang - in dit geval voor de Watec camera, en een RCA video uitgang naar een video recorder.

Het aansluitschema is hieronder te zien, waarbij de voeding even buiten beschouwing heb gelaten. Er gaan twee signalen in de KIWI-OSD (Watec + GPS) en deze worden gecombineerd tot een video signaal met "ondertitels" van de GPS informatie.

Ik had al een digitale Sony TRV345E camcorder met de mogelijk om een extern video signaal op te nemen. Deze gebruik ik als videorecorder. (De lensdop kan dus blijven zitten!)

Het duurt even voor dat het de combinatie Garmin + KIWI-OSD de juiste tijd geeft. Er wordt eerst nl. nog andere relevante informatie getoond.

Bij initialisatie verschijnt de boodschap KIWI OSD V3 FIX WAIT. Soms is er een foutmelding zichtbaar, zoals RS232 OR 1PPS ABSENT.

Hierna verschijnt de locatie in graden, minuten en decimale minuten, omgerekend staat hier 5259'49,5" noorderbreedte en 635'20,2" oosterlengte.

Enige seconden later wordt dit gevolgd door een hele set info die hieronder uitgelegd wordt:

1:  Fix Status - niet nul voor een goede fix
05: het aantal GPS satellieten dat ontvangen wordt
1.4: de HDOP (Horizontal Dilution of Precision), een maat voor de nauwkeurigheid. Deze wordt o.a. bepaald door de relatieve posities van de satellieten. De waarde van 1.4 is bijna ideaal. Naarmate deze waarde hoger is, wordt de nauwkeurigheid minder.
0.8 M: de hoogte boven "Mean sea level" in meters
46.3: verschil tussen "Mean sea level" en de WGS84 ellipsoide

En weer een paar seconden later verschijnt de UTC datum, in dit geval 22 oktober 2007.

Hierna begint te teller te lopen. De cijfers aan de linkerkant geven te tijd aan, in 20:05:35 UT. De andere cijfers worden bij het onderdeel verwerking van de waarnemingen uitgelegd.

 

De praktijk van het waarnemen van sterbekkingen met deze apparatuur

Voor het waarnemen van sterbedekkingen zijn een aantal zaken van belang, waaronder een redelijk heldere hemel en een goed zicht op de maan. Dit laatste is voor mijn niet altijd het geval. Omdat ik dicht bij een bos woon, zijn de jonge maanfases, tot ongeveer het eerste kwartier, in het najaar bij voorbeeld niet vanuit mijn tuin waar te nemen.

Met het programma LOW (Lunar Occulation Workbench) kan een overzicht verkregen worden van de sterbekkingen die voor een bepaalde lokatie plaats zullen vinden. Dit programma is gratis te downloaden van de website van de Nederlandse Vereniging van Waarnemers van Sterbedekkingen. Ik gebruik nog steeds versie 3.1, maar er is inmiddels een versie 4.0 beschikbaar.

Voor de waarneming zet ik mijn montering op het oog naar het noorden, en plaats mijn Televue 102 refractor erop. Deze kijker heeft een zeer hoog contrast. Ook breng ik alle andere apparatuur in stelling. De GPS is magnetisch en kan op het tegengewicht van de montering bevestigd worden. Ook zet ik de camcorder en de KIWI-OSD op een stoel onder de montering. Vervolgens sluit ik de verschillende kabels aan. Het is een hele wirwar, te weten:

1. kabel van GPS naar KIWI-OSD (zowel signaal als voeding)
2. voedingskabel naar KIWI-OSD
3. video kabel van Watec camera naar KIWI-OSD
4. voedingskabel naar Watec camera
5. video kabel van KIWI-OSD naar camcorder
6. voedingskabel naar montering
7. handcontroller van montering
8. haspel met 220V contactdozen
9. optioneel: externe voeding van de camcorder (hoeft niet bij volle accu)

Ik probeer nog een manier te vinden om dit iets opgeruimder eruit te laten zien. Nadat ik kijker op de maan heb gericht, zorg ik dat de te bedekken ster in het het centrum van het beeld staat. Dan haal ik het oculair eruit en stop de Watec camera erin. Vervolgens moet ik scherpstellen door de buis van kijker wat korter te maken. Dit gaat er gemakkelijk met de Televue focusser.

Ik stel eerst grof scherp op de het schermpje van de camcorder. Daarna gebruik ik de handcontroller van de telescoop om de terminator van de maan in beeld te brengen. Hier kan ik dan in detail scherp op stellen. Daarna zorg ik dat het beeld weer gunstig wordt om de bedekking goed waar te nemen. Hieronder is een foto van het videoschermpje te zien (hier een beetje overbelicht).

Enige tijd (ruim een minuut) voordat de bedekking plaatsvind zet ik de camcorder op opnemen. Daarna zie ik op het scherm wat er gebeurt, en nadat de bedekking heeft plaatsgevonden stop ik het opnemen, en bereid me voor op een eventuele bedekking die kort erna zal plaatsvinden.

 

Het verwerken van de waarnemingen

Na het opnemen sluit ik de camcorder met een FireWire (IEEE 1394) kabel aan op mijn PC. Daar start ik het programma VirtualDub. Ik selecteer Capture AVI... van het File menu en vervolgens in een nieuw window Set capture file... . Hier wordt om een bestandsnaam gevraagd. Ik geef mijn bestanden de naam yyyymmdd XZnnnnn.avi. Hierbij is yyyymmdd de datum en XZnnnnnn het nummer van de ster in de XZ catalogus. Ik zet de camcorder op play, en met F5 begint de capture van de video in AVI formaat. Met de ESC toets beeindig ik de capture. Ik probeer op deze manier filmpjes van ongeveer 2 3 seconden te krijgen. Deze zijn rond de 10 MB groot. Hierna selecteer ik Exit capture mode en sluit vervolgens het programma af.

Nu heb ik een video, b.v. 20080114 XZ   628.avi, de bedekking van XZ628 (51 Piscium) op 14 januari 2008.

Om de video te analyseren en het juiste tijdstip van de bedekking te bepalen is het nuttig om te weten hoe de video beelden opgeslagen zijn. In het Europese PAL systeem worden er bij video 25 beelden (frames) per seconde opgenomen. Een TV beeld is opgebouwd uit lijnen, en de oneven en even lijnen worden apart opgenomen. Een beeld (frame) bestaat daardoor uit twee halfbeelden (fields). Er zijn dus 50 fields per seconde, en elk field beslaat 0,02 s. Dit is hieronder schematisch weergegeven.

Dat een frame uit twee fields bestaat is goed te bij een bewegende camera. Het frame van de maan hieronder is opgenomen toen de telescoop na een verandering van positie nog even natrilde. Daardoor zijn de twee fields van dit frame als het ware als twee verschoven plaatjes op elkaar gelegd.

De foto hieronder laat de tijd (UT) zien op een enkel frame. Het format is hh:mm:ss   xxx yyy nnnnn, waarbij yyy het tijdstip op het midden van het frame in milliseconden is. Het frame is dus opgenomen om 19h05m0,74s UT.

De laatste cijfers van xxx en nnnnn  zijn onduidelijk. Deze onduidelijk kan weggenomen worden met het programma Limovie dat de mogelijkheid heeft om een frame in twee afzonderlijke fields (button "Field Show") te splitsen. Dit is hieronder te zien. nnnnn is een teller die de fields bij houdt, en xxx is het begin van het eerste field van een frame en op de volgende het einde van het field.

Het scherm van Limovie laat zien dat field 23986 opgenomen is tussen 19:05:06,720 en 19:05:06,740 en field 23987 tussen 19:05:06,740 en 19:05:06,760.

Overigens ook VirtualDub heeft de de mogelijkheid om indviduele fields te bekijken. Dit wordt uitegelegd op de website van Adri Gerritsen.

Hieronder zijn drie opeenvolgende fields 24071/72/73 te zien. Op het eerste is de ster nog helder te zien. Op de tweede is de ster zeer zwak en op de derde niet meer. Dit houdt in dat de bedekking plaats vond tijdens de belichting van het tweede field. De tijd van de bedekking kan hiermee vastgesteld worden op 14 januari 2008 om UT 19:05:08,45 0,01 seconde.

Enige opmerkingen over de nauwkeurigheid

Gerhard Dangl uit Oostenrijk heeft een aantal metingen met betrekking tot de nauwkeurigheid van de tijdsweergave gedaan. Het is immers mogelijk dat de video camera het opgenomen beeld met een bepaalde vertraging aan de KIWI-OSD aanbiedt. In zo'n geval zal de tijd op het video beeld een latere tijd zijn, dan het tijdstip van opname. Meer hierover is te vinden op Gerhard Dangl's website. In het kort komt het erop neer dat  deze vertraging bij de Watec 902H minder dan 1 milliseconde bedraagt. Dit is in de praktijk te verwaarlozen. Hierbij dient te worden opgemerkt dat Gerhardt Dangl het model 902H Ultimate heeft. Deze verschilt van de gewone Watec 902H door een andere video connector, en dip-switches aan de buitenkant in plaats van in de behuizing.

Gebruikers van de Watec 120N camera zullen echter wel een bepaalde correctie toe moeten passen.

 

terug