Testbericht William Optics RedCat 61
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Die Teleskope der RedCat Serie von William Optics sind unter Astrofotografen sehr beliebt. Die Teleskope zeichnen sich durch eine hohe Verarbeitungsqualität sowohl optisch als auch mechanisch aus. Ich bin nach meinen Anfängen in der Astrofotografie mit einem Skywatcher Newton Teleskop im Juni 2023 auf den RedCat 61 umgestiegen. Dieser ist die erste Version der Cat Serie mit einem vollwertigen Okularauszug. Für mich stellt der Umstieg zugleich auch den Wechsel von einem Spiegel System auf ein Linsensystem da. In diesem Bericht teile ich meine Erfahrungen mit dem neuen System. Ich vertrete hier meine eigene Meinung und bin nicht gesponsert vom Hersteller oder einem Händler.
Einleitung
Seit dem Kauf des RedCat 61 habe ich hinsichtlich Qualität meiner Astrofotos große Fortschritte erzielen können. Ich habe zudem die Vorzüge eines Linsensteleskopes gegenüber einem Spiegelteleskop zu schätzen gelernt, wie etwa der Wegfall der Notwendigkeit der Justage. In Kombination mit der Player One Poseidon Monokamera ermöglicht mir dieses Setup den Schritt in die fortgeschrittene Astrofotografie.
Technische Daten
- 300mm Brennweite
- Öffnung 61mm (f/4.9)
- Bildkreis 46mm
- Tubuslänge 365mm
- Gesamtgewicht 3,39kg
- Petzval Design 4 Linsen
- Innenfokussierung
Mit 46mm Bildkreis ist das Teleskop für Vollformatkameras geeignet. Ich selbst nutze den RedCat 61 bislang jedoch aus monetären Gründen lediglich mit einer APSC Kamera. Die technische Besonderheit gegenüber anderen Apochromaten liegt jedoch nicht im Optikdesign, sondern in dem mechanischen Prinzip der Fokussierung. Im Gegensatz zu anderen Teleskopen verfügt der RedCat 61 über eine Innenfokusierung. Gegenüber der früheren Cat Serie wurde zudem erstmalig ein vollwertiger Okularauszug mit einer 1:10 Feinuntersetzung vorgesehen. Dies erlaubt die Installation eines Fokusmotors. Sowohol auf die Innenfokusierung als auch auf die Thematik Fokusmotor gehe ich nachfolgend im Detail ein.
Mechanisches Design
Die mechanischen Komponenten des Teleskopes sind sehr gut verarbeitet. Die rot eloxierten Oberflächen sind sehr hochwertig und robust gegen Kratzer. Die Taukappe kann für den Transport oder für Reinigungszwecke abgeschraubt werden. Die mitgeliferten Rohrschellen verfügen über mehrere M4 Gewindebohrungen sowohl am Sockel als auch seitlich an den Schellen zur Installation von Zubehör. Dieses Feature finde ich sehr nützlich. Der maximal einstellbare Abstand der beiden Rohrschellen ist für mein Empfinden etwas zu knapp bemessen. Da der Durchmesser der Tauschutzkappe minimal größer als der Teleskoptubus ist, passen die Rohrschellen leider nicht und können nur auf dem kompakten Tubus montiert werden. Der manuelle Rotator ist sehr stabil und verfügt über eine gut verarbeitete Skala zur präzisen Einstellung des Kamerawinkels sowie einen Neigeflansch zur Justage von Sensorverkippung. Ich habe meine Kamera mit Filterrad und OAG über das M48-Gewinde fest mit dem Rotator verschraubt und es funktioniert einwandfrei. Ähnlich wie bei vielen Teleobjektiven verfügt der RedCat 61 über eine Innenfokussierung, jedoch kombiniert mit einem 1:10 Feinfokusierer, welcher mittig am Teleskoptubus montiert ist.
Der interne Fokussierer ist meiner Meinung nach ein Game-Changer in der Astrofotografie. Probleme mit der Kameraneigung oder dem Gewicht werden minimiert, da die Kamera nicht direkt am Fokussierer montiert ist. Außerdem kann ein Fokusmotor angeschlossen werden, was bei den älteren Modellen, nur über ein Zusatzkitt mit Zahnriemen möglich war. Ich habe einen ZWO EAF am Grobfokusrad installiert. Hierauf gehe ich nachfolgend noch ein.
Die Fokusknöpfe haben einen sehr großen Durchmesser. In meinem Fall kollidierten diese mit meinem Montierungssattel. Daher musste ich eine Vixen-Platte zwischen Rohrschellen und Losmandy-Platte montieren, um einen Spalt zu meinem Montierungssattel zu schaffen.
Installation Fokusmotor
Zunächste habe ich durch Lösen einer Inbusschraube und zwei weiterer Gewindestifte das Grobfokusrad gelöst und demontiert. Zu Anfang hatte ich Probleme bei der Demontage, da die beiden zusätzlichen Gewindestifte erst durch Drehen des Fokusrades auf Höhe der Gewindebohrung für die Inbussschraube einsehbar sind. Auf die freiliegende Welle habe ich dann die Kupplung aufgesteckt und mittels Inbussschraube fixiert. Im nächsten Schritt habe ich die im Lieferumfang enthaltene L-Schiene wie dargestellt über zwei Inbusschrauben an der Unterseite des Okularauszuges montiert. Dabei habe ich darauf geachtet, die Schiene möglichst in einer Achse mit der Kupplung auszurichten. Um bei der Installation des Motors noch kleine Feineinstellungen der L-Schiene vornehmen zu können, habe ich die beiden Schrauben nur leicht angezogen. Erst nachdem der Motor an dem L-Profil der Schiene montiert und ausgerichtet war, habe ich final die beiden Schrauben angezogen. Vor dem Start des Motors habe ich zunächst händisch geprüft, ob und wie gut sich die Motorwelle drehen lässt. Nach weiteren kleinen Anpassungen habe ich dann den Motor mittels USB-C mit meinem EAGLE Teleskopcomputer verbunden und mit N.I.N.A den finalen Testlauf durchgeführt. Ich habe den Motorbackslash anhand einer Referenzfahrt ermittelt und die ermittelte Anzahl an Schritten als Offset in den Einstellungen der Motorsoftware abgespeichert. Der Fokusmotor hat seitdem ohne Probleme zuverlässig seinen Dienst verrichtet.
Als ich die im Teleskoptubus offen liegende Fokusskala das erste mal näher angeschaut habe, hatte ich zunächst Bedenken, dass Feuchtigkeit oder Schmutz in den Tubus gelangen könnten. Dies hat sich jedoch bisher nicht bestätigt. Für meinen ersten Test (First light) habe ich den Elefantenrüssel Nebel mit einem 3nm Ha Schmallbandfilter fotografiert. Die Fokusierung habe ich über N.I.N.A vollautomatisiert durchgeführt Dabei wurden insgesamt 9 Fokuspunkte angefahren. Anhand des FWHM Wertes wurde von N.I.N.A der optimale Fokuspunkt berechnet. In diesem Fall waren das 3086 Steps.
Der Fokus blieb nach einmaligem Einstellen über die gesamte Aufnahmezeit von 2,5h stabil. Die Temperatur sank in dieser Zeit von 14,5°C auf 13,9°C. Nach mehr als einem Jahr Nutzung habe ich mir angewöhnt, je nach Temperaturabfall und Länge der Aufnahmesequenz etwa alle 2 Stunden einen neuen Autofokus durchzuführen. Sofern die Autofokusroutine ohne Probleme durchläuft, ist diese nach etwa 3 Minuten durchgeführt. Ich schaue mir im Verlauf der Aufnahmesequenz immer wieder den FWHM-Wert (Full Width at half Maximum) an und führe gegebenenfalls vorzeitig einen Autofokus durch.
Der FWHM-Wert ist ein Wert aus der Statistik und beschreibt in der Astronomie die Halbwertsbreite der Helligkeitsverteilung des Beugungsscheibchens eines Sterns. Je größer dieser Wert ist, desto aufgeblähter ist der Stern. Ziel ist es daher einen möglichst kleinen FWHM Wert zu erreichen. Temperaturänderungen verändern die Fokuslage eines nicht temperaturkompensierten optischen Systems. Dies trifft für den RedCat 61 zu. Abhängig von der Optik dem mechanischen Design und den verwendeten Materialien wirkt sich eine Temperaturänderung dabei mehr oder weniger stark auf die Fokuslage der Optik aus. Durch die Defokusierung erscheinen die Sterne aufgebläht. Der FWHM-Wert verschlechtert (vergrößert) sich. Weitere Effekte wie das Seeing überlagern den beugungsbedingten Fokus und können den FWHM-Wert zusätzlich verschlechtern (vergößern). Steigt demnach der FWHM-Wert, ist dies auf schlechtes Seeing und / oder eine Defokusierung zurückzuführen. Daher nutze ich diesen Wert als Anhaltspunkt. In den meisten Fällen reicht für den RedCat 61 jedoch mein Erfahrungswert von 2 Stunden.
Optische Performance
Zur finalen Beurteilung der optischen Performance habe ich weitere Schmalbanddaten vom Elefantenrüssel Nebel in insgesamt drei Nächten gesammelt. Die Bilddaten habe ich von meinem Garten unter einem Bortle 4-Himmel aufgenommen. Ich habe hierbei den rauscharmen Modus der Kamera mit Gain 0 ausprobiert und meine Kamera auf -10 °C gekühlt. Mit 300 mm Brennweite und den 3,8 Mikrometern Pixelgröße meiner Aufnahmekamera ergibt sich eine theoretische Auflösung von 2,61"/px. Dies ist für Weitfeldaufnahmen normal, jedoch nicht ideal, weil die Sterne bei starkem Vergrößern des Bildes leicht blockig wirken. Dieser Effekt wird auch als Unterabtastung (Undersampling) bezeichnet. Dieser Effekt kann entweder durch kleinere Pixelgrößen des Kamerasensors oder durch Dithern und nachgelagertes Drizzeln des Bildes optimiert werden. Nähere Infos hierzu gibt es im Internet. Die tatsächliche Auflösung ist jedoch stark abhängig vom Seeing am Aufnahmeort. Die Sterne sind, wie bereits erläutert, je nach Luftunruhe stark aufgebläht. An meinem Standort liegt das Seeing abhängig von Wetterlage und Objekthöhe meist bei einem FWHM Wert von 1 bis 2 Bogenminuten. Somit ist in meinem Fall die theoretische Auflösung meines Teleskopes von 2,61"/px der limitierende Faktor. In diesem Fall empfehle ich alle Aufnahmen zu ditheren und drizzeln.
Die obige Ansicht zeigt schematisch den Workflow mit Schmalbandfiltern, welchen ich bei einem Großteil meiner Astrobilder anwende. Hierbei gibt es verschiedene Techniken, die gesammelten Schmalbanddaten miteinander zu verechnen. In diesem Beispiel nutze ich die Hubble Palette benannt nach dem berühmten Hubbel Weltraumteleskop. Hierbei verrechne ich Schmalbanddaten von einfach ionisiertem Schwefel SII (Rot Kanal), Wasserstoff (Grün Kanal) und zweifach ionisiertem Sauerstoff (Blau Kanal). Daher wird diese Palette auch SHO-Palette genannt. Die drei Elemente sind eine der am häufigsten vorkommenden Gase im Universum. Grundsätzlich funktioniert die Technik aber auch mit anderen Wellenlängen. Als finales Endresultat ergibt sich ein Falschfarbenbild. Ein falsch oder richtig hinsichtlich der Farbgebung gibt es hier nicht. Die Methode kommt ursprünglich aus der Wissenschaft, um die Spurenelemente sauber voneinander zu trennen und visualisieren zu können. In der Astrofotografie wird diese Technik vor allem genutzt um die Details und Farben in Gasnebeln zu verstärken. Nachfolgend ist der Vergleich zwischen Rohsummenstack und finalem Bild visualisiert:
![Before](https://images.squarespace-cdn.com/content/v1/64b7f7a132b3e9539964ded3/1729944107209-Y8ONXJIOF87GEHUJT61I/IC1396_SHO_Final_Web.jpg?=format&fit=crop&w=1470&q=80")
Zur Beurteilung der optischen Leistung habe ich die Sternabbildung näher betrachtet. Hierzu habe ich in Pixinsight exemplarisch eines der 10min Einzelframes näher untersucht. Ich kann an dieser Stelle nur eine Einschätzung für die Fotografie mit APSC Format geben, da ich bisher noch keine Vollformatkamera besitze. Grundsätzlich kann der RedCat 61 mit Vollformatkameras verwendet werden. Im Internet gibt es auf Plattformen wie Astrobin genügend Beispiele, welche dies belegen. Wie anhand des Bildvergleiches deutlich wird, sind die Sterne oben links und rechts leicht elongiert und defokussiert. Dies liegt in meinem Fall an dem zur optischen Achse verkippten Sensor meiner Astrokamera und nicht an der optischen Abbildungsleistung im Randbereich.
![Before](https://images.squarespace-cdn.com/content/v1/64b7f7a132b3e9539964ded3/7d3f33f1-0307-4314-b656-8a3f9fdf7b3d/RedCat61_Starshape_unprocessed.jpg?format&fit=crop&w=1470&q=80")
Mit dem integriertem Neigeflansch am Rotator des RedCat 61 oder optional über den Neigeflansch meiner Kamera lässt sich die Verkippung des Sensors justieren, sodass die Sterne in allen Ecken punktförmig abgebildet werden. Im obigen Vergleich habe ich diesen Effekt mittels BlurX Terminator nachgestellt, wobei ich lediglich "Correct Only" angewendet habe. Mein Plan ist die Sensorverkippung bei Gelegenheit am Stern mit einem speziellen Tool in N.I.N.A zu justieren. Mit dem FWHM/Eccentricity Tool von Pixinsight habe ich die Größe der Sternscheibchen und die Form der Sterne über das gesamte Bildfeld analysiert und quantifiziert.
Es werden zwei Karten generiert, von denen die erste den FWHM Wert also die Größe der Sternscheibchen und die zweite die Form der Sterne plottet. Der FWHM-Wert wird in diesem Fall in Pixel angegben. Wie bereits ausführlich erklärt, ist der FWHM-Wert ein Indikator für den korrekten Fokus. Ist der Kamerasensor wie in meinem Fall gegen die Fokusebene verkippt, sind die Sterne an den Randbereichen des Sensors zunehmend defokusiert (FWHM-Wert wird größer). Für die Beurteilung einer Sensorverkippung ist somit die Variation des FWHM-Wertes über das Bildfeld von Interesse, weniger der Absolutwert. Die Exzentrizität ist dimensionslos, wobei auch hier gilt, je kleiner die Werte desto besser. Genau wie beim FWHM-Wert ist die Verteilung der Werte über das Bildfeld entscheident. Bei einer Verkippung liegt die Brennebene nicht mehr in der Bildebene. Somit werden die Sterne nicht mehr punktförmig abgebildet, sondern werden zu Scheibchen die zum Rand hin elongiert sind. Der FWHM-Wert und die Eccentricity zeigen deutlich die Verkippung der Sensorebene zur optischen Achse. Der FWHM-Wert steigt von etwa 2 px rechts unten im Bild auf etwa 3,2 px in der linken oberen Bildecke an. Für die Exzentrizität verhällt es sich ähnlich. Der Exzentrizitätswert steigt von etwa 0,4 auf bis zu 0,6 in der linken oberen Bildecke an. Die Verkippung verstärkt sich somit vom rechten unteren Bildrand zur oberen linken Bildecke. Es ergibt sich eine gute Übereinstimmung mit der Sternform im Testbild.
Fazit
Vorteile
- Kompaktes Teleskop, ideal für unterwegs
- Gut verarbeitete Mechanik und Oberflächen
- Internes Fokusdesign, weniger Neigungs- und Vignettierungsprobleme, keine externe Bewegung
- Fokusmotor kann direkt montiert werden
- 46-mm-Bildkreis für Vollformat, Option zum Upgrade vom kleinen Sensor auf Vollformat
- Rohrschellen mit Löchern zur Kabeldurchführung und Gewindebohrungen zur Montage von Zubehör
- Nur 300 mm Brennweite, großes Sichtfeld, perfekt für große Nebel oder Sternfelder sehr gute optische Leistung
- Kleine runde Sterne, homogene Ausleuchtung über das gesamte Feld
- Fokusknöpfe sind zu groß und können mit dem Montierungssattel kollidieren
- Maximaler Abstand zwischen den Rohrschellen ist zu klein
Gesamtbewertung
| Bauform, Design | ★★★★☆ |
| Schnittstellen | ★★★★★ |
| Mech. Design | ★★★★★ |
| Opt. Leistung | ★★★★★ | Preis-Leistung | ★★★★★ |
| Gesamt |
★★★★★
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Der RedCat 61 ist ein großes Upgrade in der Evolution der Cat Serie. Ich vergebe 5 von 5 Sternen und empfehle dieses Teleskop für die Verwendung mit kleinen Pixeln wie etwa 3,8 Mikrometer. Dank der moderaten Brennweite von 300 mm und dem internen Fokusdesign ist das System sowohl für ambitionierte Einsteiger als auch für fortgeschrittene Astrofotgrafen bestens geeignet. Ein Witz zum Schluss. Eine integrierte Tauheizung wäre sehr schön. Vielleicht mit der nächsten Cat Generation.
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