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Wellmann

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Hallo!

Diese Aufnahme erfolgte am 03.02.09 bei ordentlichen aber nicht sehr guten Bedingungen mit einem 30cm SC und der DMK41 bei f20. Warum wurde kein kleineres Öffnungsverhältnis gewählt obwohl das bei diesen Bedingungen angebracht gewesen wäre? Ich habe mich noch einmal bemüht, eine für Jeden einsichtige Erklärung zu finden:

Eine perfekte 30cm-Optik liefert eine Auflösung von 0,33“, unsere nicht ganz perfekte Optik liefert real 0,4“. Das bedeutet, dass zwei helle Punkte im Abstand von 0,4“ bei bestem Seeing gerade noch getrennt wahrgenommen werden, das ist am (künstlichen) Doppelstern überprüfbar. Bei flächigen Objekten liegt der Fall wegen der ungestörten Superposition von Wellen mit geringer Abweichung (nach unten aber auch oben) genau so. Nun bin ich bei früheren, vereinfachten Überlegungen davon ausgegangen, dass diese beiden Punkte gerade noch auf zwei benachbarte Pixel des CCD fallen müssen, was mit der unten angegebenen Formel zu einem Öffnungsverhältnis von f16 führt. Streng genommen reicht das aber nicht ganz aus, denn zwischen den beiden hellen Punkten muss ja im Idealfall noch ein dunkler Punkt liegen, sonst werden sie im Bild nicht optimal getrennt. Es muss also im Idealfall so sein, dass die beiden hellen Punkte auf zwei Pixel fallen müssen, zwischen denen noch ein schwarzer Pixel liegt.

Das bedeutet nun, dass bei der DMK41 die 0,4“ auf drei (und nicht zwei) Pixel „verteilt“ werden sollten. Das führt mit der für kleine Winkel gültigen Formel sin a = 3x/F (a Auflösung in Grad, also 0,4/3600 sowie x = 0,0000046 Pixelraster des CCD in Metern) zu einer Brennweite F in Metern von F = 3x/(sin a) = 7,1m entsprechend f24. Da nun auch noch eine Trennung möglich ist, wenn der mittlere Pixel noch geringfügige Lichtanteile der beiden hellen Pixel auffängt, folgende Überlegung: Bei f16 liegt überhaupt kein Schwarz zwischen den beiden hellen Pixeln, bei f24 erfolgt volle Trennung. Der noch akzeptable goldene Mittelweg liegt für mich bei f20. Würde unsere Optik die vollen 3,3“ auflösen, so ergäbe sich sogar noch ein etwas höherer Wert.

Für beste Bedingungen (sehr gute, ideal kollimierte Optik, sehr gutes Seeing, sehr gute Barlow) würde ich die DMK41 also nicht deutlich unter f20 verwenden. Unter schlechteren Bedingungen (Optik, Kollimation, Seeing, Barlow) die leider fast immer vorliegen, wäre natürlich (wie auch bei der hier gezeigten Aufnahme) ein wesentlich kleinrer f-Wert sinnvoll. Für mich gilt also die für jede Optik und monochrom-Kamera gültige Faustformel f = 4x (f Öffnungsverhältnis, x Pixelraster des CCD in Mikrometern). Ich hoffe diese Darstellung ist zusammen mit meinen Ausführungen beim Plato-Alpen-Mosaik ohne jede Polemik hilfreich, den richtigen Weg zu finden.


Link zur Grafik: http://www.gym-vaterstetten.de/faecher/astro/galerie/Birt_hover/Wand_neu.jpg

Volle Auflösung

Die von Jan vorgestellte f10-Methode mit ihren hervorragenden Ergebnissen finde ich wegen der geringeren Belichtungszeit und der größeren Bildfläche sehr bemerkenswert, und würde sie gerne selbst mal ausprobieren, und in die geplante Aktualisierung (die unter Anderem wegen AviStack erforderlich ist) unsers Mond-Tutorials als gleichberechtigte Methode aufnehmen. Dazu bitte ich Jan um eine kurze Zusammenfassung des Vorgehens (z.B. welche Programme, welche Filter beziehungsweise Funktionen mit welchen Einstellungen in welcher Reihenfolge verwendet wurden, die ich –falls gewünscht- auch wörtlich unter seinem Namen übernehmen könnte. (Falls das in einem der Monster-Threads schon geschehen ist, bitte einen Hinweis wo, ich habe da die Übersicht verloren). Ich werde meinerseits das auch für unser geändertes Vorgehen machen, und das aktualisierte Tutorial hier bei A.de einstellen. Dann können alle Interessenten das kompakt und vollständig jederzeit nachlesen, sicher eine gute Idee, die die kleine Arbeit wert ist!

Copyright: Verwendung der Aufnahme, für welche Zwecke auch immer, nur nach Rücksprache!

Gruß, Peter

 
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Hallo Peter,

fantastisch! Nach den vielen anderen tollen Bildern von Euch war ich echt schon auf die Lange Wand gespannt!

ein paar Highlight:

* Die Details der Rima Birt
* Die Rillen in Alphonsus und Arzachel
* Die vulkanischen Ascheflecken in Alphonsus
* Catena Davy!!

Da kommt Freude auf - danke fürs Bild!

Philipp
 
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Hallo Peter,

Für mich gilt also die für jede Optik und monochrom-Kamera gültige Faustformel f = 4x (f Öffnungsverhältnis, x Pixelraster des CCD in Mikrometern).

Du gibst für Dein Teleskop eine utopische Auflösung von 0.33" an. Selbst die Astrohändler , die eher dazu neigen, das Teleskop schön zu rechnen, tun das nicht.

Physikalisch sinnvoll, und das findest Du auch in jedem Optikbuch (z.B. Bergmann-Schäfer Band III Optik, 364) nehmen das Rayleigh Kriterium a = 138/D und bekommen für a = 0.46". Diesen Wert habe ich bei meiner Faustformel f/D = 3*pixelsize zugrunde gelegt. Nun verhält sich 4/3 in etwa wie 0.46/0.33.

Nimmst Du statt 0.33" auch die realistischen 0.46" für die Auflösung Deines Teleskop, stimmt Deine Faustformel mit meiner Faustformel überein.

Gruß,
Peter
 
Re: >>>>>>> Rupes Recta - Ptolemaeus Mosaik <<<<<<

Hallo Peter!

Du gibst für Dein Teleskop eine utopische Auflösung von 0.33" an. Selbst die Astrohändler , die eher dazu neigen, das Teleskop schön zu rechnen, tun das nicht.

Ich gebe für unser Teleskop oben nicht 0,33" sondern nur 0,4" an, und das habe ich sorgfältig überprüft. Die von mir vorgestellte Rechnung gilt auch für 0,4" (bitte nachrechnen), und die angegebene Faustformel habe ich gerundet, sie gilt sogar für einen Wert der fast Deinen 0,46 entspricht.

Viele Astrohändler haben auch allen Grund bei der mäßigen gelieferten Qualität nicht die theoretischen Werte anzugeben, sonst müssten sie am Ende jedes 2. Teleskop (oder mehr) zurücknehmen. Nach meinen Erfahrungen mit inzwischen über 50 Teleskopen kann ich sagen, dass viele Refraktoren die theoretische Auflösung voll erreichen, und selbst mit einem einigermaßen ordentlichen SC ist das auch kein unüberwindbares Problem.

Ich komme Dir aber an anderer Stelle entgegen, und würde meine Rechnung oben auch editieren, was aber ärgerlicherweise(!) bei A.de nicht möglich ist (ein schwerer Mangel): Ich habe wegen der Unzulänglichkeiten billiger Video-Kameras das Licht für einen Hell-Dunkel-Hell Wechsel auf sicherheitshalber 3 Pixellängen x verteilt, bei einer perfekten Kamera wie der DMK41 reichen dafür aber bereits zwei Pixelbreiten (die Mitten der hellen Pixel mit einem dunklen dazwischen haben den Abstand 2x).

Dann ergibt unsere Formel für 0,33" Auflösung f19, und für 0,4" f16. Das ist der Wert, den ich auch zuvor öfters angegeben habe. Unsere Faustformel wird dann von f = 4x zu f = 3,5x. Weiter lasse ich mich aber nicht "herunterhandeln". Ich danke Dir ausdrücklich für Deinen Beitrag, und hoffe wir sind uns einig, dass das nun ein wirklich tragbarer Kompromiss ist.

Gruß, Peter

P.S.: Man sollte unbedingt auch daran denken, dass bei kleinen f-Werten immer mehr kleine Strukturen in die Größenordnung des unvermeidlichen Grundrauschens der Elektronik absinken, und dann die Bildinformation sehr viel schwerer von diesem Rauschen getrennt werden kann, als bei Aufnahmen mit einem etwas größeren f-Wert!
 
Re: >>>>>>> Rupes Recta - Ptolemaeus Mosaik <<<<<<<

Hallo Philipp!

Freut mich, dass Dir das Bild gefällt. Da Du die Auflösung ansprichst mag es Dich interessieren, dass ich noch ein Bild von der Rupes Recta Gegend habe, dass wesentlich besser aufgelöst ist, und mehrere hundert kleine Krater zusätzlich zeigt. Diese zweite Bild zeigt vermutlich sogar mehr Krater, als das hoch auflösende Lunar-Orbiter Bild, was ich gerne überprüfen möchte. Kennst Du ein wirklich gutes Bild von dieser Gegend?

Das fragliche Bild werde ich übrigens wegen einiger Mängel nicht posten, um eine endlose Diskussion zu vermeiden.

Gruß, Peter
 
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Hallo Peter,

das ist das "Lange Wand Referenzfoto" für alle 30cm Optiken die, wie du bemerktest, bei mittlerer Luft aufgenommen worden sind - gratuliere! Bei diesem Foto hast du die "Wellmanntypischen Artefakte" gut bekämpft, so dass diese wenig "Schaden" anrichten.

Das Bild wird mit 16 Zoll schwer zu toppen sein, wenn nicht der liebe Herrgott mir mal endlich Luft schickt, bei der 9 bis 11m Brennweite eingesetzt werden kann und gerade die lange Wand sichtbar ist. Nur so ist es möglich, sich noch voneinander absetzen. Ob da in den winzigsten Bereichen allerdings mehr zu sehen sein wird?
Mir kommt es vor allem auf eine reale, möglichst artefaktefreie Auflösung an und nicht so sehr auf eine perfekte EBV. Von der Seite betrachtet haben größere Optiken gegenüber der 30cm Optik aufjedenfall Vorteile, weil der Gain kleiner sein kann (Bilder wirken dann insgesamt glatter ohne Bügelei und man braucht nicht so viel zu stacken), wenn die Luft stimmt!!! Dann kann man nämlich auch mit weniger Radius schärfen und aus kleinen unregelmäßigen Strukturen werden keine regelmäßig kleine Kreise, die als "Krater" erscheinen.




cs Harald
www.unigraph.de
 
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Hallo Harald!

Das Bild wird mit 16 Zoll schwer zu toppen sein

Das glaube ich nicht, zumal ich sogar bei nicht astreinen Bedingungen von der Gegend ein Bild mit dem 12" gemacht habe, dass wesentlich mehr Strukturen zeigt als das gepostete. Da ist noch enorm Luft drin, speziell bei Deiner Optik die in ihren Möglichkeiten wegen der 16" WEIT, WEIT über denen meiner Konservendose liegt.

Gruß, Peter
 
Re: >>>>>>> Rupes Recta - Ptolemaeus Mosaik <<<<<<<

Das mit 16 Zoll mehr Auflösung da ist als mit 12 Zoll, brauchen wir glaube ich nicht zu diskutieren. Ich denke aber nicht, dass bei gleichen konkreten atmosph. Verhältnissen mein 16Zöller (wenn er neben deinem gestanden hätte) mehr Details zeigen würde - bzw. es kommt drauf an. Diese winzigen Unterschiede wären höchstwahrscheinlich im Wirbel der Luftunruhe untergegangen. Ok., ok. ich weiß natürlich, dass man mit 16 Zoll bei gleicher Brennweite kürzer belichten kann, sodass die kleinen Verzerrungen auf deinem Bild evtl. ( da bin ich mir allerdings nicht so sicher - denn das Seeing ist eine komplizierte Angelegenheit) sich nicht so stark bemerkbar machen würden. Der Gewinn an Belichtungszeit wird m.M.n. häufig hier im Forum überschätzt, weil er nicht mit der Art der Seeingfrequenz in Beziehung gesetzt wird. Denn ob man 1/30sek. belichtet oder 1/60sek bei hochfrequenten Amplituden der atm. Verzerrung ist rel. wurscht. Erst bei deutlich kürzerer Belichtung (über 1/90sek.) ist zumindest an meinem Standort häufig das Bild ruhiger - allerdings auch nicht immer. Ich erinnere da die Beobachter an meine Sonnenbeobachtung. Da geht es nicht um 1/60sek. sondern hier müssen 1/300sek oder 1/10000sek. ran, um dem Seeing ein Schnippchen zu schlagen.
Ich will die Sache aber jetzt nicht weiter unnötig ausdehnen, sondern möchte die Beobachter animieren einfach nur Bilder zu machen, Bilder zu machen und Bilder zu machen. Denn nur so lassen sich wirklich optimale Ergebnisse an den unterschiedlichen Amateurstandorten erreichen. Da helfen theoretische Ansätze relativ wenig. Man muss mit dem zurechtkommen was man hat und kann nicht von 16Zoll Allunaoptik bei 20m Brennweite, bei sehr guter Luft, einer ordentlichen Mondphase am Teide träumen.

cs Harald
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cs Harald
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Ich habe keine besser aufgelöste Aufnahme gefunden, ausser dem hier:

http://www.google.com/moon/#lat=-21.366128&lon=-9.409790&zoom=8&map=visible&apollo=

ich glaube dieser Atlas basiert auf Clementine Bildern, die sind allerdings bei hohem Sonnenstand aufgenommen. Man erkennt trotzdem ein paar kleine Krater mehr, so sie eine andere Albedo als die Umgebung haben.

lg

Philipp
 
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Hallo Philipp!

Ich möchte mich artiger Weise für Deine Mühe bedanken. Das ist in der Tat ein schönes Bild (vor Allem für die Betrachtung des Kraters Birt), aber für die Überprüfung der ca. 400 kleinen Krater auf der fraglichen Aufnahme ist es wegen des hohen Sonnenstandes wie Du schon vermutet hast ungeeignet.

Trotzdem vielen Dank!

Gruß, Peter
 
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Hallo Harald!

Abgesehen von den sehr kleinen Öffnungen, deren Öffnung noch unter der durchschnittlichen Größe einer Störungszelle liegt, behaupten berufene Münder ja, dass auch bei schlechtem Seeing niemals die kleinere Optik das bessere Bild liefert. Das wir alle meinen ein 12" werde vom Seeing wesentlich weniger beeinträchtigt als ein 14" oder 16" kommt wohl auch daher, dass bei gleicher Qualität ein großer Spiegel enorm viel teurer sein müsste als ein kleiner. In der Praxis ist das nicht immer der Fall, sprich, die großen Spiegel sind im Schnitt schlechter als die kleineren. Und das wird dann gerne auf das Seeing geschoben. Und sollte es das nicht sein, so ist noch zu bedenken, dass sich bereits eine kleine SA bei einem großen Spiegel sehr unangenehm schon bei der geringsten Luftunruhe bemerkbar macht....

Was Du über das Seeing und die Belichtungszeit ausgeführt hast, deckt sich voll mit meinen Erfahrungen. Es gibt viele Arten von Störungen, und bei vielen davon hilft auch eine kurze Belichtung wenig. Wer -wie wir Zwei- hochauflösende Bilder machen will, muss wohl oder übel auf die richtigen Bedingungen warten, und das kann lange dauern.....

Wir verwenden ja im Gegensatz zu vielen Anderen keine Filter, eventuell ein Fehler, aber wie soll man das exakt prüfen? Das gilt übrigens auch für das f10-f16-Problem: Selbst in der selben Nacht am selben Teleskop ändern sich die Bedingungen innerhalb von Minuten. Um da noch zu exakten Ergebnissen zu kommen müsste in schnellem Wechsel f10-f16 oder mit Filter-ohne Filter ein ganze Serie aufgenommen und ausgewertet werden, wer hat dazu noch die Zeit. Hast Du eigentlich verlässliche Erfahrungen mit dem Filterproblem, sprich, ist es am Spiegel bei guten/sehr guten Bedingungen überhaupt sinnvoll, mit einem Filter zu arbeiten?

Gruß, Peter
 
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Hallo Philipp!

Die Aufnahmen sind recht brauchbar. Allerdings sind sie bei abnehmendem Mond aufgenommen, und eins der Bilder zeigt an der Rima Birt sehr merkwürdige Strukturen, die wie ganz deftige Artefakte aussehen (ich will aber nicht vorschnell behaupten, dass es solche sind).

Geholfen hat Dein Hinweis in ganz anderer Weise: Es geht um die Diskussion, welche Auflösung mit welchem Öffnungsverhältnis erreichbar ist, und da habe ich bei Deinem Link ein Bild gefunden, das in Plato an die hundert Kleinkrater zeigt, von denen die kleinsten einen Durchmesser von nur 500-600m haben. Das entspricht ca. 0,3", und damit fast exakt dem theoretischen Auflösungsvermögen des verwendeten C14 bei 35cm Öffnung. Unter besten Bedingungen bei einer sehr guten Optik ist also das theoretische Auflösungsvermögen auch in Fotos nachweisbar erreichbar.

Gearbeitet wurde mit einer LU075M Kamera mit 7,4 Mikrometern Pixelgröße bei f41, das entspricht bei der DMK41 mit 4,6 Mikrometern einem Öffnungsverhältnis von f25, also deutlich größer als erforderlich, umgekehrt wäre aber mit f10 eine solche Auflösung nicht mehr möglich gewesen, weil der kleine Kraterdurchmesser dann nur noch auf ca. zwei Pixel abgebildet worden wäre. Ich will nun keinesfalls die endlose Diskussion erneut anfachen. Daher, Philipp, behalten das unter uns.........

Gruß, Peter

 
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Hallo Peter,

tja, für meine Verhältnisse sind die Aufnahmen eher mehr als recht brauchbar!!! ;-) ;-)

Was es in letzter Zeit an Mondbildern zu sehen gibt hätte vor ein paar Jahren niemand geglaubt, da wurde immer über das schlechte Seeing hier in Mitteleuropa gejammert.

Auf den Bildern von Damian sieht man wohl recht deutlich die hochfrequenten wavelet typischen artefakte. Durch das Studium eurer Bilder wird man dagegen allergisch, zumindest ging es mir so.

Im Verein haben wir seit heute auch eine DMK 21... Kamera, mal sehen was wir damit aus den diversen Geräten herauskitzeln können.

lg

Philipp

 
Re: >>>>>>> Rupes Recta - Ptolemaeus Mosaik <<<<<<<

Hallo Peter,

Bei guten oder sehr guten Bedingungen würde ich versuchen mit Grün oder Blaufilter zu arbeiten. Dies ist mir allerdings 2008 nicht vergönnt gewesen, obwohl ich einen Astronomik Grünfilter habe - keine Chance das Seeing da zu beherrschen. Eine gute Serie habe ich im September mit dem Baader LP hinbekommen, obwohl die Belichtungszeiten da in den Keller gehen ist das Bild insgesamt ruhiger und das Stackprogramm kann besser die Strukturen übereinanderlegen. Klar, der Nachteil ist der rund 15% Auflösungsverlust aufgrund der längeren Wellenlänge aber die Kraft des Spiegels konnte ich sowieso nicht ausreizen, sodass der Vorteil des ruhigeren Bildes überwogen hat.

Ich habe mir seit kurzem angewöhnt auf sämtliche Glättungsmaßnahmen zu verzichten und lieber etwas Korn zuzulassen. Die aalglatten Strukturen der Tiefländer gefallen mir einfach nicht mehr. Auch benutze ich nur noch die Wavelets oder die Gausschärfung in FW, um die Deconvolutionpunkte, welche auch deutlich beim Mexican Hat durchkommen, zu verhindern. Insgesamt habe ich momentan den Eindruck die EBV gut zu beherrschen - es fehlt einfach nur mal eine ordentliche Luft und dann sind die 300m Auflösung aufjedenfall machbar. Auf der anderen Seite ist die freie Zeit auch nicht schlecht da man jetzt die Zeit hat die "alten" Bilder nochmal neu zu überarbeiten.

letzte Bemerkung zur Auflösung:
Obwohl ich immer noch dem Superhighresbild hinterherjage kann dies nicht mein Arbeitsziel sein. Die besten ergebundenen Mondaufnahmen haben rund 20m Auflösung (Radaraufnahmen). Diese Bilder zeigen eigentlich auch nichts neues, nur ist eben die Mondoberfläche näher. Es kommen mir da die Fraktale ins Gedächtnis die auch immer die gleichen Strukturen abbilden nur eben immer kleiner aber was neues kommt da auch nicht zum Vorschein.

Aus diesem Grunde möchte ich dieses Jahr wirklich mal anfangen systematisch zu arbeiten. Ich glaube das befriedigt einen langfristig mehr.

cs Harald
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Hallo Peter!

Oben hast Du geschrieben:

Du gibst für Dein Teleskop eine utopische Auflösung von 0.33" an.
Bei meinen Überlegungen zum Update unseres Mondtutorials habe ich mit Schrecken festgestellt, dass ich in der Tat mit 0,33" eine zu hohe Auflösung für 30cm Öffnung angegeben habe. Irgendwie habe ich dabei die Zahlen vom C14 im Kopf gehabt, also den Wert für 35cm Öffnung. Für unser Gerät ergäbe sich nur 0,38". Das diese nach Dawes berechneten Werte extrem an Limit liegen ist mir schon bekannt, aber es gibt Bilder von Daimian Peach, die eindeutig die für das C14 nach Dawes berechnete Auflösung von 0,33" zeigen (z.B. dutzende von Kleinkratern bis hinab zu ca. 600m Durchmesser in Plato). Daher meine ich, dass dieses Kriterium unter besten Bedingungen doch der korrekte Ansatz ist.

Obwohl ich für unsere Optik immer nur real 0,4" angegeben habe, möchte ich an dieser Stelle die Angabe -theoretisch 0,33"- korrigieren: Nach Dawes gilt dieser Wert für das C14, für unsere Optik gilt 0,38".

Zwischen den Werten liegen zwar keine Welten, aber da wir hier ja gerade über den Grenzbereich diskutieren, ist mir diese Korrektur schon sehr wichtig. Vielen Dank also für Deinen Hinweis!!

Gruß, Peter


 
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Hallo Peter

...aber es gibt Bilder von Daimian Peach, die eindeutig die für das C14 nach Dawes berechnete Auflösung von 0,33" zeigen...

Auflösung ist ein großes Wort. Was versteht man eigentlich darunter? Wenn man z.B. einen Krater gerade noch am hell-dunkel bei schräger Beleuchtung erkennen kann? Oder wenn man ihn tatsächlich als runde (ovale) Struktur?

Anhand der folgenden Beispiele will ich versuchen, diese Problematik ein bißchen zu beleuchten.

Link zur Grafik: http://www.mpifr-bonn.mpg.de/staff/peter/Astro/falt8.png

Im ersten Beispiel sind zwei helle Lichtquellen (Sterne) im Abstand von 1/3 des nominalen Auflösungsvermögens, also dem Durchmesser des Airyscheibchens (Halbwertsbreite der PSF["] = 138/D[mm]) angeordnet. Durch eine Teleskop beobachtet würde man die blaue Kurve erkennen, also nur einen Stern. Was auch absolut zu erwarten ist.

Link zur Grafik: http://www.mpifr-bonn.mpg.de/staff/peter/Astro/falt9.png

Im zweiten Beispiel habe ich einen Krater in einer Ebene (ähnlich der Platoebene) simuliert, also einen beleuchtet Kraterrand auf der einen Seite und einen Schatten auf der anderen Seite. Die blaue Kurve gibt wieder den Eindruck durch ein Teleskop wieder. Tatsächlich erkennt man in dieser idealisierten Darstellung eines Kraters eine hell-dunkel-Trennung, obwohl der Kraterdurchmesser nur 1/3 der PSF des Teleskops hat. Wie man unschwer erkennen kann, bedarf es schon eines sehr guten SNR und starkem Kontrast, um überhaupt was erkennen zu können. Was im angegebenen Beispiel warscheinlich wegen der kleinen Amplituden unmöglich ist.

Hier ist allerdings Vorsicht geboten: Der "Kraterdurchmesser" entspricht auch hier wieder der Halbwertsbreite der PSF. Ähnlich wie bei meiner Saturnring-Simulation bekommt man auch in diesem Beispiel nur die Auflösung des Teleskops dargestellt. Man würde ohnehin nicht viel erkennen, außer, daß dort ein Krater auf dem Mond ist. Und davon gibt es sehr viele ;)


Gruß,
Peter
 
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Hallo Peter,

Zitat von peterm:
Ähnlich wie bei meiner Saturnring-Simulation bekommt man auch in diesem Beispiel nur die Auflösung des Teleskops dargestellt.

Ja, das Teleskop bildet "hintenraus" nur im Rahmen seiner Aufloesungsfähigkeit ab, der Input ist aber eben durchaus kleiner als Rayleigh oder Dawes als Grenze vorgibt, letztlich wird daraus eine Frage des Kontrastes.

Zitat von peterm:
Man würde ohnehin nicht viel erkennen, außer, daß dort ein Krater auf dem Mond ist. Und davon gibt es sehr viele ;)

Eben, darum mag ich im Zusammenhang mit Kleinkratern auch den Begriff "aufloesen" nicht. "Detektieren" oder "abbilden" passt besser, finde ich. Es wird an der Position etwas dargestellt, dessen genaue Topologie laesst sich daraus aber nicht ableiten...

Viele Gruesse & CS,
Oliver
 
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Hallo Peter!

Vielen Dank für die schöne Zusammenstellung!

Auflösung ist ein großes Wort. Was versteht man eigentlich darunter? Wenn man z.B. einen Krater gerade noch am hell-dunkel bei schräger Beleuchtung erkennen kann? Oder wenn man ihn tatsächlich als runde (ovale) Struktur?
Richtig! Daher habe ich in meinen Postings eindeutig festgelegt, dass zumindest mir ein einfacher Hell-Dunkel Wechsel nicht ausreicht, um von "Auflösung eines Kraters" zu sprechen, und habe das so definiert: Mindestens(!) von der beleuchteten Seite aus ein Hell-Dunkel-Hell Wechsel, sonst ist mir der Krater zu sehr "idealisiert".

Hier ist allerdings Vorsicht geboten: Der "Kraterdurchmesser" entspricht auch hier wieder der Halbwertsbreite der PSF.
Richtig! Bei dem Plato-Bild von Peach hat man weit über 50(!) Kleinkrater in Plato zur Auswahl, deren Größe aus Orbiter-Bildern gegeben ist. Man schaut also auf die Durchmesser der Krater im Bild, wenn diese nicht mehr abnehmen, ist die Auflösungsgrenze erreicht. Das ist bei etwa 600m Kraterdurchmesser bzw. 0,33" der Fall. Einen strukturierten Krater darfst Du da natürlich nicht mehr erwarten, das Dawes-Kriterium ist ja voll "auf Kante genäht", praktisch ohne zentrale Einsenkung der Kurve.

Was Oliver schreibt, ist daher recht sinnvoll:

Eben, darum mag ich im Zusammenhang mit Kleinkratern auch den Begriff "aufloesen" nicht. "Detektieren" oder "abbilden" passt besser, finde ich. Es wird an der Position etwas dargestellt, dessen genaue Topologie laesst sich daraus aber nicht ableiten...

Gruß, Peter
 
Re: >>>>>>> Rupes Recta - Ptolemaeus Mosaik <<<<<<<

Hallo Harald!

Vielen Dank für die Hinweise bezüglich der Filter!

Ich habe mir seit kurzem angewöhnt auf sämtliche Glättungsmaßnahmen zu verzichten und lieber etwas Korn zuzulassen. Die aalglatten Strukturen der Tiefländer gefallen mir einfach nicht mehr.
Das sehe ich auch so! Ich versuche genügend Bilder zu stacken, Rauschen gibt es dann kaum noch, und durch f20 ist ja -anders als bei f10- ohnehin der hochfrequente Bildanteil genügend vom Grundrauschen der Elektronik abgesetzt. Allerdings manchmal ist die körnige Struktur im Flachland dann doch zuviel, ich reduziere dann einfach die Schärfung, und verzichte auf ein paar Details, so wie in diesem Bild:

Link zur Grafik: http://www.gym-vaterstetten.de/faecher/astro/galerie/Bilder/MareFrigoris.jpg
Volle Auflösung

Bei mehr Schärfung hätte ich erheblich mehr Kleinkrater in Plato, aber der Gesamteindruck würde leiden.

Obwohl ich immer noch dem Superhighresbild hinterherjage kann dies nicht mein Arbeitsziel sein.
Das sehe ich ähnlich, und poste ja ständig Bilder, die auf Grund der Umstände die maximale Auflösung teilweise weit verfehlen. Dennoch werfe ich die Videos ohne Bearbeitung in die Tonne, die diese Grenze deutlich unterschreiten. Auf systematische Abdeckung der Mondoberfläche lege ich keinen Wert, das haben Andere mit besseren Optiken bereits vor mir erledigt, nur Du könntest da mit Deinem "Riesen" noch was verbessern.

Gruß, Peter

 
Re: >>>>>>> Rupes Recta - Ptolemaeus Mosaik <<<<<<

Hallo Oliver,

"Detektieren" oder "abbilden" passt besser
richtig beschrieben, das nennt man allenfalls eine Detektion. @Peter: Obwohl man hier weder das Dawes- noch das Rayleigh-Kriterium anwenden kann. Beide gelten nur im Zusammenhang mit zwei gleichgroßen Punktquellen. Wobei noch anzumerken ist, daß die Halbwertsbreite der PSF (Durchmesser des Airyscheibchens) gleich der Auflösungesdefinition von Rayleigh ist.

Bei hell-dunkel-Kontrasten kann man ein Detektion erreichen, selbst wenn das Objekt (der Krater) wesentlich kleiner ist, als das Auflösungsvermögen des Teleskops, wie ich im zweiten Beispiel gezeigt habe. Vielleicht wird das von einigen als "Superresolution" angesehen, was sie natürlich nicht ist.
Das Sampling braucht man also NICHT zu ändern, um solche Krater zu detektieren, da reicht dann 3*pixelsize, wie man aus der Abbildung erkennen kann.

Letztlich kann auch das Mondlademodul von der Erde aus mit Teleskopen detektiert werden, falls eine Sonnenreflektion an der Goldfolie auf das Teleskop trifft. Das ist dann auch nur eine Frage des Kontrastes. Ob das passieren kann, weiß ich nicht. Die Albedo der Goldfolie ist ja wesentlich höher, als die Mondoberfläche drumherum.

Gruß,
Peter
 
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Hallo Peter,
Bei deinem Plato hast du genau die Grenze von Ästhetik und Schärfe getroffen. Jegliche weitere Schärfung würde dem Bild nicht gut tun.

Ich wäre froh, wenn man mal 10% von 3000 Bilder ordentlich stacken könnte. Meistens lässt zum Ende der ausgewählten 300frames die Qualität erheblich nach, sodass die Details stärker verwischt werden. Es liegt hier im Gefühl des Bearbeiters seine richtige Wahl zu treffen.
Lässt sich mit der Stackanzahl nichts machen, muss zwangsläufig auf Gain im vorhinein verzichtet werden. Hier kann man noch eine Menge an Helligket wieder am PC rausholen. Ich versuche immer bei der DMK unter Gain 600 zu bleiben - 500 wären allerdings noch besser. Es ist ein Teufelskreis in dem man sich bewegt - Bel.Zeit kurz-Gain hoch dann hat man stärkeres Rauschen drauf, was dem Bild nicht bekommt bei stärkerer Bearbeitung. Belichtungszeit lang -Gain runter, die Details werden stärker verwischt usw. . D.Peach seine Ergebnisse sind z.T. sehr gut - manche jedoch zu grob bearbeitet (evtl. die welche er in England gemacht hat und nicht auf Barbados?). Da warte ich auf seine zweite Mondaktion die schon lange angekündigt wurde. Das hier angegebene Beispiel des Kraters Birt ist von der EBV gut - ein sehr gleichmäßig strukturierter Hintergrund, ohne partielle Unregelmäßigkeiten und Weichzeichnung. Dies erkennt man, wenn das Bild mal auf 300% in PS getrieben wurde. Die kleine Verdopplung der Rimae Birt ist insgesamt von untergeordneter Bedeutung n.m.M..

Anbei mal einen Piccolomini den ich neu und ohne Weichspüler bzw. partielle Eingriffe bearbeitet habe.
Bearbeitungs- und Betrachtungsabstand rund 60cm!

http://www.unigraph.de/images/mond/m20080919-044117-97.jpg

Bewusst wurde das Bild nicht weiter mit Schärferoutinen behandelt. Gaussschärfung bzw,USM und nur leichte Waveletbearbeitung haben hier gereicht.
Der Maßstab gefällt mir und liegt bei 9m und nicht 8,5m wie angegeben. Ich wäre allerdings lieber noch ein wenig näher dran.Leider ist das Bild noch mit der alten DMK gemacht worden, sodass ein wenig Gesichtsfeld fehlt. Die Luft wurde mit 6/10 auf dem Bild angegeben, was aber nach meiner heutigen Erkenntnis (wenn man die Pickeringskala auf D.Peach seiner Seite zu rate zieht) auch nicht stimmt. Sie war aufjedenfall schlechter. Dies gilt für alle meine Bilder, welche diesbezüglich um mindestens eine Stufe nach unten korrigiert werden müssten.

Mein Mondprogramm wird wahrscheinlich irgendwas mit Mondberhöhenmessungen und mit Konzentration auf bestimmte morphologische Strukturen sein. Eine gesamte Kartierung habe ich nicht vor.


cs Harald
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Re: >>>>>>> Rupes Recta - Ptolemaeus Mosaik <<<<<<

Hallo Peter!

Deine Ausführungen sind sehr sinnvoll, allerdings müssen wir schon aufpassen, dass nicht am Ende einige Leser einen falschen Eindruck bekommen. Daher noch kurz Folgendes:

1. Punkt: „Auflösung“ ist im Zusammenhang mit optischen Teleskopen ein gut definierter Fachbegriff und zwar über das Rayligh bzw. Dawes-Kriterium. Dabei geht es um die Frage "Wann ist das Bild zweier gleich heller Punkte gerade noch vom Bild eines einzelnen hellen Punktes unterscheidbar"? Daran können wir nicht „basteln“.

2. Punkt: In Anlehnung an obige Definition nun die Frage: „Wann ist eine Struktur mit durchschnittlichem Kontrastumfang auf dem Mond gerade noch auf einem Foto feststellbar“? Diese Frage beantwortet sich aus der Praxis durch Betrachtung der besten möglichen Bilder. Hier zeigt z.B. das Plato-Bild von Peach eindeutig, dass diese Grenze (sagen wir mal „zufällig“) gerade dem Dawes-Kriterium entspricht. Das gilt dann natürlich auch für alle anderen Optiken.

3. Punkt: „Welches Öffnungsverhältnis muss ich wählen, um bei einer bestimmten CCD-Kamera die bei 2. erwähnten Strukturen noch auf dem Bild zu erkennen“? Was hier herauskommt wurde ja ausführlich diskutiert, wobei allerdings einige Aspekte wie das Elektronikrauschen etc. nicht unbedingt genügend beachtet wurden. (Weitgehend) alle Profis sind sich da einig, das für optimale Bedingungen bei einer s/w-Kamera ein f-Wert von ca. 4x (x: Pixelgröße in Mikrometern) nicht zu weit unterschritten werden sollte.

Zu den Punkten 1 und 2 ist anzumerken, dass etliche Leute bei Doppelsternen erst dann von „Aufgelöst“ sprechen, wenn noch Schwarz zwischen den Airy-Disks zu sehen ist, dann trifft aber Rayligh und Dawes nicht mehr zu. Analog kannst Du auch beim Mond das Kriterium verschärfen, und eine Art von geometrischer „Mindestabbildung“ fordern, dafür gilt dann ebenfalls nicht mehr Dawes sondern das verschärfte Kriterium, und die so definierte "Auflösung" verschlechtert sich entsprechend.

Gruß, Peter
 
Re: >>>>>>> Rupes Recta - Ptolemaeus Mosaik <<<<<<

Hallo Peter,

Du hast das sehr gut zusammengefasst. Trotzdem möchte ich noch einige Anmerkungen anbringen, auch auf die Gefahr hin, daß ich mich oder andere wiederhole.

- Die Abbildung einer Punktquelle (das kann eine Bergspitze sein, oder die angesprochene Reflexion) durch ein Teleskop gegebener Öffnung wird durch die Point Spread Function PSF vorgegeben.

- Die Halbwertsbreite der PSF (Airyscheibchen) kann in guter Näherung bei 550nm mit 138/D angegeben werden, wobei D der Durchmesser des Teleskops in mm ist. Das Ergebnis ist dann in Bogensekunden ["]. Dieser Wert entspricht exakt dem Auflösungsvermögen nach Rayleigh.

- Je nach Kontrastverstärkung können Strukturen (z.B. Krater, Saturnringspaltung) erkannt (detektiert) werden, die kleiner sind als diese Grenze. Die Abbildung dieser Strukturen im Teleskop ist aber immer so groß, wie die Halbwertsbreite der PSF vorgibt. Das habe ich im zweiten Beispiel zeigen können.

- Deshalb reicht ein Samplingabstand, der der Hälfte der Halbwertsbreite der PSF enspricht aus. Was in der Faustformel Blendenzahl = 3*pixelsize resultiert.

- Das CCD-Rauschen in den Aufnahmen geht mit der Wurzel aus der Anzahl der Aufnahmen herunter. Deshalb empfielt es sich, möglichst viele Aufnahmen guter Qualität zum Summenbild zu addieren. Und das geht man besten mit kurzen Belichtungszeiten.

Das sind die Richtwerte für optimales Sampling und Datenaufnahme. Durch Undersampling verliert man unter Umständen Information, bzw. man bekommt bei diagonal laufenden Rillen zum Teil ein zackiges Muster. Oversampling hat nur den Nachteil der längeren Belichtungszeit, der sich bei daraus resultierender höherer Vergrößerung durch Unschärfe bemerkbar machen kann.

Gruß,
Peter
 
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Hallo Peter!

Das hast Du ebenfalls nochmal gut zusammengefasst. Wir unterscheiden uns nur noch wenig, es geht um Rayligh oder Dawes, und die daraus resultierende relativ kleine Abweichung in unserer Faustformel für die Blendenzahl (3x oder 4x). Ich habe hier die Praxis befragt (Bild von Peach), Du die Theorie (PSF). Daraus ergibt sich eindeutig der oben erwähnte Untersched. Als Ursache könnte ich mir denken, dass die PSF bei einem obstruierten System wie es Peach verwendet, minimal günstiger ausfällt als bei einem Refraktor. Mein altes C14 konnte z.B. schwache Doppelsterne bis 0,33" relativ problemlos als solche "entlarven", weil es bei nicht zu hellen Sternen einen nadelfeinen Airy-Disk hatte.

Wie man bei fast allen Bildern sieht, ist das Rauschen doch ein gewisses Problem, zumal aus Gründen der Bildschärfe etliche Leute nur wenige Frames überlagern wollen. Auch daher tendiere ich zu etwas größerem f-Wert, weil er das Rauschen besser beherrschbar macht. Der Vorteil der kürzeren Belichtung ist bei gutem Seeing nicht so groß, allenfalls bei schlechten Bedingungen, bei denen ich nicht arbeite. Auch bei sehr hochfrequenten Störungen bringt die kürzere Belichtung keinen Vorteil. Auch das Grundrauschen der Elektronik wird von kürzerer Belichtung nicht vermindert.

Nun, das sind Alles Kleinigkeiten, im Prinzip haben wir das wohl jetzt ganz brauchbar dargestellt, nochmal vielen Dank!

Gruß, Peter

 
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Hallo Peter,

Ich habe hier die Praxis befragt (Bild von Peach), Du die Theorie (PSF).

Aber Vorsicht: Meine "Theorie" sagt aus, daß die "Auflösung", die Peach erreicht, durchaus mit meinem Sampling von 2 Pixel/Halbwertsbreite abgebildet werden kann. Diese kleinen, gerade noch detektierbaren Krater, werden vergrößert dargestellt, ähnlich der Encketeilung im Saturnringsystem und letztlich einem Stern, der nie so groß ist, wie er im Teleskop abgebildet wird. Siehe Abbildung der Beispiele weiter oben. Das ist meine Aussage.

Gruß,
Peter
 
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Hallo Peter!

Aber Vorsicht: Meine "Theorie" sagt aus, daß die "Auflösung", die Peach erreicht, durchaus mit meinem Sampling von 2 Pixel/Halbwertsbreite abgebildet werden kann.
Ich meine aber dennoch, dass einige der hier und an anderer Stelle genannten Gründe dafür sprechen, ein geringfügiges "Oversampling" zu betreiben, wie es praktisch alle nennenswerten Mondfotografen (oft noch extremer als ich es empfehlen würde) in der Praxis dann auch machen.

Gruß, Peter
 
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Hallo,

Vielleicht kann ich kurz zwischen "peterm" und "Wellmann" vermitteln. Beide haben n.m.M. recht, trotzdem würde ich die Entscheidung über die Brennweite in die mündigen Hände des jeweiligen Beobachters legen. Ich z.B. würde sofort zu f41 greifen, wenn dies vom Seeing her machbar wäre. Mir wäre es da rel. egal, ob ich die Strukturen auch mit geringerer Brennweite sehen würde oder ob Stefan oder Jan mit f10 arbeiten. Einfach der Abbildungsmaßstab (den könnte man ja dann auch noch hochrechnen) empfinde ich als geil!

cs Harald
www.unigraph.de
 
Re: >>>>>>> Rupes Recta - Ptolemaeus Mosaik <<<<<<

Hallo Harald,

es soll auf keinen Fall der Eindruck erweckt werden, es sei nun ein MUSS, mit keinen Blendenzahlen zu arbeit. Das macht natürlich jeder so, wie er es am liebsten mag. Astronomie ist keine Religion. Und wenn Du mit f/200 arbeiten willst, dann ist das auch gut so. Dir müssen die Bilder gefallen, die Du machst.

Sinn der ganzen Übung aus meiner Sicht war es, klar zu legen, daß es keinen Auflösungsgewinn bringt, wenn man die Vergrößerung zu hoch treibt. Die Grenze habe ich mit der Faustformel definiert und einige Vorzüge sind auch dabei.

Nicht mehr und nicht weniger.

Gruß,
Peter
 
Re: >>>>>>> Rupes Recta - Ptolemaeus Mosaik <<<<<<

Hallo Harald!

Zunächst noch Gratulation zu Deinem hervorragenden Bild von Piccolomini! Da habe ich mit meiner Optik keine Chance mehr! Ich freue mich auf weitere Bilder in dieser Qualität!

Vielleicht kann ich kurz zwischen "peterm" und "Wellmann" vermitteln
Finde ich nett von Dir, aber was Peter sagt hat durchaus Hand und Fuß, ebenso auch meine Argumente. Eine Vermittlung ist also gar nicht erforderlich.

Ich habe schon vor einem Jahr ausführliche Versuche mit meiner Optik bei f10 gemacht. Die Ergebnisse waren nicht schlecht, aber die Bilder wurden nie so "sauber" an Kanten und Flächen und enthielten auch mal da und dort einfach einen schwarzen Punkt, wo eigentlich f20 einen Krater zeigt. Die Bildverarbeitung war auch anspruchsvoller als bei f20. Ich habe das daher wieder aufgegeben, und Arbeite mit f20.

Meine Überlegung ist nun, da auch nach meinen Rechnungen (trotz physikalisch verschiedener Ansätze übereinstimmend) eigentlich f16 reicht, es mal mit f16 zu versuchen. Ich schrecke jedoch immer wieder davor zurück, weil ich einfach das Gefühl habe (vielleicht aufgrund meiner langjährigen praktischen Erfahrungen?), ich sollte besser bei f20 bleiben.

Was ich noch überprüfen werde ist aber, ob mein f20 auch wirklich f20 ist, bei einen SC kann man da ja sein blaues Wunder erleben. Wenn ich das geklärt habe, melde ich mich nochmal (kann eine ganze Weile dauern).

Gruß, Peter
 
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