Astrofotografie ohne spezifische Hilfsmittel IV…über das Rauschen…

In meinen letzten Beiträgen war oftmals die Rede vom „Rauschen“ und so möchte ich das Rauschen in diesem Beitrag etwas genauer betrachten…dabei will ich allerdings nich allzu tief ins Detail dringen, um möglichst nicht zu langweilen…

Zuerst einmal, was ist eigentlich Rauschen?

Grob gesagt, kann man jegliche Art von Störsignal auf einer Abbildung als Rauschen bezeichnen. Bei Tageslicht stellt das Rauschverhältnis der heutzutage handelsüblichen Kameras meist keinen erwähnenswerten Faktor dar. Anders verhält es sich aber unter extremen Bedingungen. (wie z.B. der Astrofotografie)

Bei digitalen Bildern gibt es nun folgende Hauptursachen für Störsignale:

-Signalrauschen

-Dunkelstromrauschen

-Ausleserauschen

Hier sei nur kurz erwähnt: Signalrauschen und Dunkelstromrauschen sind durch möglichst lange (aber auch nicht zu lange) Belichtungszeiten und die Verwendung von Darkframes positiv zu beeinflussen. Ohne motorische Nachführung und Autoguider haben wir somit wenig Einfluss auf diese Parameter. (Im Deep-Sky-Bereich ist es allerdings essenziell  durch exakte Nachführung der Optik die Belichtungszeiten der Einzelbilder zumindest in den „Minutenbereich“ zu heben…)

Noch schlimmer ist es mit dem Ausleserauschen…hier gibt noch weniger Einfluss auf die Störsignale zu beanspruchen. (Einzig eine Kühlung des Sensors hilft….)

Wie wirkt sich das Rauschen nun aus?

Auf verrauschten Bildern ist meist sowohl Farbrauschen als auch Luminanzrauschen zu finden. Diese 2 Phänomene sind leicht auseinanderzuhalten und es ist ein erheblicher Vorteil bei der Bildbearbeitung, wenn man den Unterschied kennt:

Das folgende Bild stammt von meiner CCD-Kamera. Auf dem Foto fällt das Rauschen nich sehr drastisch aus. Im Bildausschnitt ist es aber doch deutlich zu erkennen. Ich habe ein monochromes Bild gewählt, weil ich zuerst das Luminanzrauschen betrachten möchte. Die verrauschten Regionen habe ich mit kleinen weißen Pfeilen markiert. Kleine schwarze Klümpchen…das ist also das Luminanzrauschen.

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Entrauscht man nun ein solches Bild (mit einem der üblichen Programme…), dann geschieht dies, sobald man den „Luminanz“ (oder so ähnlich) Regler betätigt, durch einen sehr komplexen Weichzeichner. Dabei wird sofort klar: Durch die Anwendung einer Luminanz-Entrauschung büßt man Schärfe und damit Details ein. Es gibt mehr oder weniger geeignete Werkzeuge für die Entrauschung…aber letztlich schlagen sich alle Methoden auf die Bildqualität.

Darum ist es notwendig so weit wie möglich ins Bild zu zoomen um die negativen Auswirkungen der Anti-Rausch-Software auf Schritt und Tritt zu beobachten.

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Hier wurde bereits entrauscht. Zwar sind die schwarzen Klumpen noch sichtbar, aber sie sind in Kontur und Kontrast deutlich geschwächt. Die Sterne bleiben dabei weitgehend unversehrt. Die Software könnte durchaus  noch mehr hergegeben…doch einen Zacken noch und es hätte sich bereits negativ auf mein Motiv ausgewirkt…daher ist hier stop…

Nun zum Farbrauschen:

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Da wir nun wissen, wie das Luminazrauschen aussieht, können wir es deutlich vom Farbrauschen unterscheiden. Alles was bunt ist und sich nicht rund um einen Stern befindet und kein schwarzer Klumpen ist….ist das Farbrauschen.

Die Unterschiedung zwischen Luminanz und Farbrauschen ist wesentlich, weil für jeden dieser Effekte ein anderer Regler (oder gar ein anderes Plugin) zuständig ist. Bekämpft man mit dem „Luminanz-Regler“ das Farbrauschen, funktioniert dies zwar auch einigermaßen, aber viele weitere Informationen verabschiednen sich dann wohl gemeinsam mit dem Rauschen aus dem Bild.

Vorschlag für einen Workflow bezüglich entrauschen:

-Das Bild strechen

-Das Bild analysieren (Was ist Farbrauschen, was Luminanzrauschen?)

-Luminanz und Farbrauschen jeweils seperat entfernen. Jedoch nur zu ca 50%. Das Bild kann später noch etwas entrauscht werden.

-Weitere Bearbeitungsschritte setzen: schärfen, Kontrast einstellen, Sättigung usw.

-Nun prüfen, ob das Bild weiter entrauscht werden muss. Das ist auch ein wenig Geschmackssache. Als ich meine CCD bekam, wollte ich möglichst rauscharme Bilder, um mir selbst zu beweisen, dass sich der Kauf gerechnet hat. Damals habe ich viel zu stark entrauscht…heute lasse ich dem Rauschen wieder mehr Platz…das macht so mansches Bild ein wenig natürlicher…

Ich entrausche, bearbeite und entrausche also…und deshalb schöpfe ich beim ersten Entrauschungsdurchgang möglichst nicht das gesamte Potential der Software aus. Nur ca. 50%…

Wenn man ein Bild etwas nachschärft, steigt das Rauschen meist an und beim Anheben des Kontrastes manchmal auch…manchmal läuft es aber auch anders herum und das Rauschen tritt dadurch etwas weniger hervor. Jedes Bild ist anders und muss dadurch anders behandelt werden. Da sich im Vorhinein oft nur schwer abschätzen lässt, was sich durch weitere Bearbeitunsschritte entwickeln wird, ist es daher nicht ratsam das Rauschen im ersten oder zweiten Arbeitsschritt schon komplett aus dem Bild zu bügeln. Durch das Entrauschen verliert auch das eigentliche Signal an Daten und diese könnten für weitere Bearbeitungsschritte wesentlich sein.

Das Bild vor der Weiterverarbeitung aber gar nicht zu entrauschen, ist jedoch auch nicht der Sinn der Sache. Beim Schärfen wird das Rauschen meist erst so richtig knackig, so dass man es im Nachhinein nurmehr schwer vom Bild bringen wird.

Also: entrauschen—bearbeiten—entrauschen…

Aber Bitte auch weitere Meinungen zu diesem Thema einholen…dieser Beitrag hat weder einen Vollständigkeits-Anspruch noch ist er der Weisheits letzter Schluss…

trash on und CS!

 

 

 

 

Juchuuuu wir sind gelandet…

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Hier ist Schiaparelli…er wurde von einem Nasa-Orbiter gefunden…an der Tatsache, dass er jetzt ein schwarzer Fleck zu sein scheint, kann man ablesen, dass er wohl explodiert sein dürfte. Das weiße Fleckchen ist sein Fallschirm. Also Europa ist auf dem Mars gelandet…nicht ganz so, wie erhofft aber gut…war ja nur ein Test…der Orbiter orbitet und mit dem Landen hat es eben nicht ganz so geklappt…woran erinnert mich das nochmal…ah ja die Rosetta-Mission…da lief es ähnlich.

Seitens der ESA hört man, dass die Mission zu 96% erfolgreich war. Nicht falsch verstehen, ich mag die ESA…in Zeiten wie diesen vermag sie vielleicht sogar die dringend notwendige europäische Identität, zu der wir uns schleunigst wieder bekennen sollten, aufrecht zu erhalten.  Aber ein 96%er Erfolg?… halte ich für übertrieben…

Was ist passiert? Weiß man noch nicht genau. Der Computer dachte offensichtlich, er befände sich bereits am Boden und hat sich des Fallschirms entledigt…doch das war zu früh und Schiaparelli ist die letzten 2-4km ungebremst auf die Marsoberfläche zugerast. Beim Aufprall dürfte dann sein Treibstofftank explodiert sein.

Nun wird die ESA daran gehen die Telemetrie-Daten auszuwerten und einzelne Sequenzen der Landung auf der Erde nachzuspielen. Der Mars-Rover, den man 2020 landen möchte wiegt ca. eine Tonne und er ist der erste, der 2m weit in die Oberfläche bohren wir können. Bis dahin wäre es schön, wenn die ESA es drauf hätte, etwas kontrolliert zur Landung zu bringen.

Das Ziel der Exo-Mars-Mission ist übrigens der Nachweis von Leben auf dem Mars…

land on!

Astrofotografie ohne spezifische Hilfsmittel III…

Hier nun zwei weitere Versuche den Sternenhimmel ohne Nachführung abzulichten…die Technik, die dabei zur Anwendung kam hier:

https://trash-hole-oberservatory.com/astrofotografie-ohne-nachfuehrung/

und hier:

https://trash-hole-oberservatory.com/einfache-bearbeitung-mit-fitswork/

Diesmal kam das Walimex Pro 14mm auf die Fujufilm X M1 zum Einsatz…also 300/14=ca. 20 Sekunden mögliche Belichtungszeit pro Einzelaufnahme…davon 15 Stück ergibt 5 Minuten Gesamtbelichtung:

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In Anbetracht des Umstandes, dass dieses Bild am wiener Stadtrand aufgenommen  wurde und dieser nicht unbedingt als Hochburg der Milchstraßenfotografie bekannt ist, bin ich  eigentlich zufrieden. Die roten Nebel sieht man zwar nur andeutungsweise…die Fuji ist aber auch keine astromodifizierte Kamera und somit war dies auch nicht wirklich zu erwarten.

Hier ein weiteres Bild mit einem Teil der Milchstraße, M45 (deutlich als blauer Sternhaufen zu sehen) und M31 (Andromedagalaxie am oberen Bildrand)

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Bei diesem Bild geht es sich, am linken, unteren Bildrand allerdings nicht ganz aus…durch die Verzerrung des Weitwinkelobjektives gibt es ein paar Sterne doppelt. Nicht gut…und nur zu umgehen, wenn man das Bild etwas beschneidet und die Objekte, die man hauptsächlich abbilden möchte eher im Bildzentrum hält. (das Objektiv verzerrt an den Rändern stärker)

Kann man mit dieser Technik auch unendlich lange belichten?

Mit einem Objektiv, dass das Bildfeld sehr flach hält, mag es möglich sein. Dies trifft auf die meisten Weitwinkelobjektive aber eher nicht zu…

…folgender Versuch macht es deutlich:

Vom Milchstraßenbild oben habe ich 58 Einzelframes gemacht und diese gestackt…damit waren es dann ca. 20 Minuten Gesamtbelichtung:

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Zwar ist das Bild etwas detailreicher…aber an den Rändern deutlich verschwommener als die Variante mit 5 Minuten Belichtungszeit. Dies ist der oben beschriebenen Bildverzerrung des Objektivs geschuldet.

Somit scheint für die Aufnahme mittels der Deep Sky Stacker Technik und Weitwinkel-Objektiv wichtig:

-Die wesentlichen Elemente müssen in der Bildmitte angesetzt sein.

-Gesamtbelichtungszeiten über 5 Minuten hinaus machen keinen besonderen Sinn.

Außer…was passiert eigentlich, wenn man die 5 Minuten und die 20 Minuten Versionen übereinader legt?

Das:

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Hier wird es zwar zugegebendermaßen schon etwas aufwändig…aber für Stadtrand und stehende und! unmodifizierte Kamera, ein mehr als zufriedenstellendes Ergebnis…

trash on und CS!

 

Herz und Seelennebel…

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Diese beiden Nebeln im Perseusarm sind ca. 7500 Lichtjahre entfernt und im Sternbild Cassiopeia zu finden.Der Seelennebel wird auch Embryonebel genannt. Ich habe versucht das LRGB-Komposit mit eine wenig OIII zu garnieren. Demnächst folgt aber auch noch eine Hubble-Palette…

trash on!

Schiaparelli landet heute am Mars…

Nachdem die Chinesen sicher auf ihrer Raumsatation angekommen sind, ist heute Europa gemeinsam mit  Russland dran…wem dies bei der momentanen politischen Lage erstaunt, dem sei mal gesagt, dass internationale Kooperation im Weltraum schon lange sehr Vorbildhaft funktioniert…sogar zu Zeiten des Kalten Krieg gab es ein Andock-Mannöver zwischen Amerikanern und Russen (Apollo/Sojus)…

http://livestream.com/ESA/marsarrival

Du machst das schon Schiaparelli…