Mond: Altes f/12 Material auf f/18 nachvergrößert

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Jan_Fremerey (verstorben)

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Nebenan gibt es mal wieder eine etwas längliche Diskussion über sinnvolle Brennweiten zur Kameraanpassung. Daraus entnehme ich die folgende Passage:
Zitat von Jan_Fremerey:
Zitat von Christian_P:
Schlussfolgerung: Belichtungszeit muss immer im Zusammenhang mit der verwendeten Brennweite betrachtet werden.
Sehr richtig, Chris, und auf die Brennweite können wir - mit mehr oder weniger Barlow, oder gar Shapley - Einfluss nehmen!

Als ich z.B. mit der Chameleon erstmals eine hochauflösende Videokamera zur Verfügung hatte, habe ich die Brennweite von 3 m meines FH 6" f/20 Refraktors mittels eines Verkürzungsachromaten (Shapley) auf 1,8 m bzw. f/12 verkürzt, um die Optik besser an die Kameraauflösung von 3,75 µm anzupassen.
Im Anschluss an diese Eingabe habe ich mir heute nochmal ein Bildbeispiel zu letzgenanntem Setup vom April 2010 herausgesucht. Zugegebenermaßen war ich jetzt selbst einigermaßen überrascht, dass ich es damals versäumt hatte, diese Aufnahme vor der Weiterverarbeitung nachzuvergrößern. Das habe ich nun nachgeholt und zeige hier einen Bildausschnitt, den ich aus dem 1,5-fach (dSinc) nachvergrößerten Summenbild gewonnen habe:

Link zur Grafik: http://www.astro-vr.de/mond_100422_232346_AS159v317md10rp3351_dSinc150itGx20Gs500_3-70e7g115_cr720x900.jpg

Das komplette Bild mit einem Umfang von 1863x1393 Pixeln (2,6 Mpx) ist kein Mosaik, es entstand aus einem einzigen Video, aufgenommen mit einer 3,75-µm Kamera an meinem offenen 6" Fraunhofer Refraktor bei 1,8 m Brennweite.

Für das Verständnis der Kameraanpassung bei f/12 und die Wirksamkeit einer datentechnischen Nachvergrößerung erscheint es mir hilfreich, den auf f/18 nachvergrößerten Bildausschnitt mit dem älteren f/12-Ergebnis etwas genauer zu vergleichen. In dem nachvergrößerten Bild werden eine ganze Reihe von Kleinkratern als solche erkennbar, die im kleineren Bild mehr oder weniger nur als einzelne Bildpunkte wiedergegeben werden. Das liegt ganz offensichtlich an dem begrenzten Auflösungsvermögen der Bildschirmwiedergabe und NICHT etwa an einer zu kurz gewählten Aufnahmebrennweite.

Dieser Sachverhalt ist auch erfahrenen Mond- und Planetenfotografen oftmals nicht bewusst. Um den "Samplingfehler" des Bildschirmrasters zu überwinden, arbeiten sie mit überlangen Aufnahmebrennweiten und glauben, dass es anders nicht geht.

Dieser Beitrag mag vielleicht gerade auch Besitzer etwas kleinerer Teleskope anregen, eine dieser inzwischen schon recht preiswert angeboteten hochauflösenden Kameras bei relativ kurzen Aufnahmebrennweiten einzusetzen. Mit 3,75 µm bekommt man die volle Teleskopauflösung bereits bei f/10, das ist das typische Öffnungsverhältnis von SC- und Maksutov-Teleskopen, aber auch von manchen Refraktoren unterschiedlicher Bauart.

Gruß, Jan
 
Hallo Jan,
die Nachvergrößerung des Bildes macht eine gute Figur. Es wirkt immer noch sehr detailreich, weil es einen großen Bildausschnitt zeigt.

Hier habe ich mal eine Übersicht erstellt, welche die Wirkung einer Nachvergrößerung recht gut veranschaulicht. Auf der Rechten Seite ist das linke Bild 1.5fach nachträglich vergrößert worden. Darunter sind 400%-Ansichten zu sehen, die schon die Pixel deutlich zeigen.

Ich finde es bemerkenswert, dass man dem nachvergrößerten Bild mehr Details zugestehen möchte. In der 400% Darstellung sieht man, dass über doppelt so viele Pixel am Bild beteiligt sind. Dies suggeriert ein Mehr an Information, die aber gar nicht vorhanden ist. Es ist schlicht das Ergebnis einer Interpolation durch Nachvergrößerung. Man muss sich immer vor Augen halten, dass durch eine nachträgliche Vergrößerung keine weiteren Informationen hinzukommen können.


Viele Grüße,
Christian
 

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Hallo!
Ich habe Jan so verstanden, dass er in diesem Fall die Nachvergrößerung wegen der Auflösung der Bildschirme/Monitore empfiehlt und nicht etwa grundsätzlich (außer zur besseren Bildbearbeitung, wie an anderen Stellen beschrieben).
Demnach würde man an großen guten Monitoren auch schon alle Details auf dem kleineren Bild sehen können.
Viele Grüße und CS
Martin
(PS Die Mondfotos sind ja wohl für 6" Referenzklasse!)
 
Ja stimmt. Das ist mir gerade aufgefallen. Ein direkter Vergleich der beiden Abbildungsmaßstäbe würde den positiven Effekt noch deutlicher machen. Ich habe einen 1920*1080 Pixel Bildschirm und einige Krater auf dem Bild im obigen Link kommen in der Darstellung tatsächlich etwas zu kurz. Die Informationen im Bild werden somit besser sichtbar.

Gute Idee! :)


CS,
Chris

PS: Der Einwand, dass zusätzliche Informationen "generiert" werden und alle Informationen aus dem Ausgangsbild kommen, bleibt aber dennoch gülltig. So werden kleinere Krater, die im Ausgangsbild nur z.B. 2*2 = 4 Pixel erfassen, zu 3*3 = 9 Pixel Kratern, das ist Faktor 2,25. Zugegebenermaßen ist das absolut vertretbar und Jammern auf hohem Niveau. :)

PS2: Ich habe mal ein kleines Schachbrettmuster entworfen. Da kann man eventuell sehen, ob und wie der Monitor ein schwarzes und ein Weißes Pixel trennt. Bild hat Standard 72dpi.
 

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Hallo Jan,

ich finde die Mondaufnahme ganz toll.

Du sprichst in Deinem Beitrag von dsinc 1.5 fach.
Wenn ich richtig liege vergroeßerst Du mit Fitworks (habe ich aus anderen Beiträgen entnommen.

Kannst Du mir sagen wo ich diese Dsinc Funktion in Fitworks finde mir ist nur die 2 fach sinc Option bekannt.

Danke im voraus.

Gruß Jens
 
Zitat von Christian_P:
Man muss sich immer vor Augen halten, dass durch eine nachträgliche Vergrößerung keine weiteren Informationen hinzukommen können.
Hallo Chris,

da gebe ich Dir ja völlig Recht! - Nur weiß ich nicht, ob Dein Bildbeispiel so glücklich gewählt ist. Denn die Nachvergrößerung bringt natürlich nur dann etwas, wenn die feinsten Details des noch nicht nachvergrößerten Bildes durch das Pixelraster des Bildschirms verdeckt werden. Das ist aber in Deinem linken Bild offensichtlich gar nicht der Fall.

Ganz anders sieht die Sache z.B. bei dieser Saturnaufnahme aus. Dort sind einige in der Bilddatei tatsächlich enthaltene Feinstrukturen im 100% Originalmaßstab gar nicht erkennbar, die im 200%-Maßstab klar zum Vorschein kommen.

Gruß, Jan
 
Zitat von Schlauchboot:
Wenn das Bild auf dem Rechner auf 100% Größe eingestellt ist, so bedeutet dies, dass jeder Bildschirmpunkt einen Pixel des Bildes darstellt.
Hallo Kai,

das ist klar, aber Deine Schlussfolgerung
Zitat von Schlauchboot:
In diesem Fall sind immer alle Pixel und entsprechend auch Details sichtbar.
müssen wir uns erst einmal etwas näher anschauen.

Dazu nehme ich gerne nochmal den schon gezeigten Saturn als Beispiel, hier ist das im 200%-Maßstab fertig ausgearbeitete Bild:

Link zur Grafik: http://www.astro-vr.de/saturn_20050124-230629_AS536v1072md5_dSinc200itGr179x10Gr125_45e6-9e8g075_PPkhA.jpg

Dieser Saturn entstand ja aus dem vom Refraktorobjektiv auf den Kamerachip projizierten, unverpixelten Bild und wurde dort in ein Rasterbild umgewandelt. Hier ist ein Bildausschnitt des aus dem Aufnahmevideo gewonnenen Summenbilds in 16-facher Lupendarstellung.

Link zur Grafik: http://www.astro-vr.de/saturn_20050124-230629_AS536v1072md5_cr139x105_3-85e7g100_size1600.png

Dieses grobe Bildraster enthält bereits sämtliche im fertigen Bild sichtbaren Details, auch wenn diese hier als solche noch nicht erkennbar sind. Für eine akzeptable Bildschirmwiedergabe muss das Bild nämlich aus dem pixeligen Status wieder in ein weitgehend unverpixeltes "Analogbild" zurückverwandelt werden.

Dies wird prinzipiell durch eine Interpolation erreicht. Diese kann in der Praxis auf zwei unterschiedlichen Wegen vorgenommen werden, entweder, indem man mit einer verlängerten Aufnahmebrennweite arbeitet, oder durch eine entsprechende interpolierende Vergrößerung des groben Rasterbildes im Bildverarbeitungsprozess. Bei zweifacher interpolierender Vergrößerung, egal ob auf optischem Wege mittels Barlow oder durch Vergrößerung des Summenbildes, kommt die folgende, vierfach feiner verpixelte Bilddarstellung heraus, die ich hier in 4-facher Lupendarstellung zeige, damit man die Pixel deutlich sehen kann:

Link zur Grafik: http://www.astro-vr.de/saturn_20050124-230629_AS536v1072md5_cr145x100_dSinc200size200_3-85e7g100_size200.png

Ohne Lupeneinstellung erscheint am Bildschirm wieder ein "glattes" Bild im eingangs gezeigten Abbildungsmaßstab.

Zitat von Schlauchboot:
Wird ein Bild auf dem Rechner auf 200% Größe eingestellt, so wird einfach ein Bildpixel auf vier Bildschirmpunkte verteilt.
Das ist dann natürlich nur eine Lupendarstellung und also keine interpolierende Vergrößerung.

Zitat von Schlauchboot:
Zusätzliche Details können also nicht auftauchen – woher auch?
Völlig richtig!

Gruß, Jan
 
Hallo,

das verlängern der Brennweite durch eine Barlow ist aber keine Interpolation sondern eine wirkliche Vergrößerung und keine gerechnete Mittelwert Dingens.

Gruß Jens
 
Zitat von Haramir:
das verlängern der Brennweite durch eine Barlow ist aber keine Interpolation ...
Hallo Jens,

das kommt dem aber gleich, wenn das von der Optik projizierte Bild auf dem Kamerachip bereits ohne die Barlow eine für die beugungsbegrenzte Auflösung genügende Anzahl von Pixeln erfasst. Die Optik kann dann nämlich aufgrund des Beugungslimits selbst - und auch mit Barlow - nichts feineres als Zwischenwerte erzeugen.

Gruß, Jan
 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:
Hallo zusammen,
mal nur so zum Vergleich aus mittelgutem Seeing von 2012 mit C14, FFC und DMK31. Also nur allein von den Seeingbedingungen ginge noch einiges mehr!
Abbildung auf 80% verkleinert wegen dem 800 Pixelbreite, und auf unter 100kb.
Gruß Manfred
 

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Zitat von W_Manfred:
mal nur so zum Vergleich aus mittelgutem Seeing von 2012 mit C14, FFC und DMK31. Also nur allein von den Seeingbedingungen ginge noch einiges mehr!
Hallo Manfred,

das in der Tat ein ganz hervorragend aufgelöster Ptolemaeus, aber worauf beziehst Du denn Deinen Vergleich hier? Das andere Bild war mit einem 6" Teleskop aufgenommen worden, nicht mit 14".

Zitat von W_Manfred:
Abbildung auf 80% verkleinert wegen dem 800 Pixelbreite
Die Bilder werden hier in der Voransicht auf eine Breite von 720 Pixeln geschrumpft, nicht auf 800.

Gruß, Jan
 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:
Hallo Jan,
das dieses Bild mit f/23 entstand und nicht mit f/11 plus Nachvergrößerung, weil mit f/11 diese Detailfülle nicht machbar ist selbst mit C14. Ich habe schon öfters mit f/11 aufgenommen, das sieht nicht schlecht aus am Monitor, aber es reicht eben nicht hin. Ich betreibe ja auch noch dezent Naturfotografie und da kam es mir bis jetzt nicht in den Sinn, nachzuvergrößern, statt mehr Brennweite einzusetzen. Ich hätte die Brennweite deines Refraktors nicht reduziert, so sinnlos sind f/20 nun auch wieder nicht.
Optischer Zoom ist doch immer noch besser, als digitaler Zoom.
Wenn auf einem Pixel ein Krater abgelichtet wurde, dann können doch mit Nachvergrößern nicht mehr Krater rauskommen, oder?
Gruß Manfred
 
Hallo!


das verlängern der Brennweite durch eine Barlow ist aber keine Interpolation sondern eine wirkliche Vergrößerung und keine gerechnete Mittelwert Dingens.
Hallo Jens, ja, ich finde auch, dass man das auf keinen Fall einfach gleichsetzten kann. Das geht nur, wenn man sich wirklich nur auf den Abbildungsmaßstab als Kriterium beschränkt. Aus Informationstechnischer Sicht kann und darf man das auf keinen Fall vergleichen.



Barlow bringt aber auch nur noch etwas, solange es nicht in die Leervergrößerung geht...
Rudolf, wo möchtest du da die Grenze ziehen? Es ist ja gerade das Problem, dass wir eben nicht wissen, ob höhere Brennweite in manchem Fällen eben doch eventuell bessere Ergebnisse bringt. Praktisch wird es vorgemacht. Darum geht es ja in der Ganzen Endlosdiskussion :-).



das kommt dem aber gleich, wenn das von der Optik projizierte Bild auf dem Kamerachip bereits ohne die Barlow eine für die beugungsbegrenzte Auflösung genügende Anzahl von Pixeln erfasst. Die Optik kann dann nämlich aufgrund des Beugungslimits selbst - und auch mit Barlow - nichts feineres als Zwischenwerte erzeugen.
Hallo Jan, das mag für die pure Detektion von Details zutreffen, verliert aber seine Richtigkeit eventuell dann, wenn es um Information geht, die man mit der Kamera auffängt. Wer sagt denn, das es hier eine Grenze gibt, aber der sich nichts mehr lohnen würde? Die besten Bilder am Planeten werden wohl sehr oft bei "Übervergrößerung" gewonnen. Ich vermute, dass hier aber durchaus auch ein Vorteil der Informationsgewinnung vorliegen kann. Das würde die guten Ergebnisse zu einem Teil erklären.



das dieses Bild mit f/23 entstand und nicht mit f/11 plus Nachvergrößerung, weil mit f/11 diese Detailfülle nicht machbar ist selbst mit C14. Ich habe schon öfters mit f/11 aufgenommen, das sieht nicht schlecht aus am Monitor, aber es reicht eben nicht hin. Ich betreibe ja auch noch dezent Naturfotografie und da kam es mir bis jetzt nicht in den Sinn, nachzuvergrößern, statt mehr Brennweite einzusetzen. Ich hätte die Brennweite deines Refraktors nicht reduziert, so sinnlos sind f/20 nun auch wieder nicht.
Hallo Manfred, schönes Bild! Ich kann mir beim besten Willen nicht vorstellen, dass bei einem Viertel der Fläche - die bei f/11 vorgelegen hätte - die kleinen Krater so "gezeichnet" worden wären. Das sieht mir so schon ziemlich knapp aus ;-). (Ich glaube aber, das Jan mit seinem Nachvergrößerungstest Protest einlegen wird :-))




Viele Grüße,
Christian
 
Guten Abend.
Also, ich glaube, wir rennen mit unterschiedlichen Worten und Beschreibungen alle um den selben heißen Brei herum. Die einen betrachten ihn von links, die anderen von rechts. Im Ergebnis beschreibt es das Selbe.
Soll heißen: Christian gewinnt ein Bild mit z.B. f:22 und sagt, es geht nur so am besten. Jan sagt: besser ist's mit f:11 und Nachvergrößerung. Erste Indizien aus dem Saturntest sprechen für Jans These.
Jan hat nicht behauptet, dass ein f:11-Bild unvergrößert mit dem von vornherein größeren, bei längerer Brennweite gewonnen verglichen werden soll, sondern natürlich nur das nachvergrößerte. Im Ergebnis werden sich beide gleich sein.
Vielleicht ist "Leervergrößerung" dann bereits alles, was man mit weniger f:x auch genauso hinbekommen hätte?!

Allerdings mit unbestreitbaren Vorteilen: Mehr Licht = kürzere Belichtungszeit, mehr fps (u.U. dadurch auch schnelere Sequenzen in RGB, weniger Bedarf, mit Derotation nachzuarbeiten etc).

Egal wie, hier geht es nur noch um die obersten paar Prozent Bildleistung. Für den durchschnittlichen Normalfall wird das kaum eine Rolle spielen, der bei Weitem überschattet von anderen Faktoren, wie Seeing, schlecht justierter Optik usw.
CS (hier schneit's wieder, frohe Weihnachten ;)
Rudolf
 
Hallo Leute, ich lege mich persönlich da erst mal nicht fest, bleibe aber offen auch für etwas mehr Brennweite. Bei den letzten Aufnahmemöglichkeiten hatte ich ja f/16 genutzt und sehr gute Resultate erzielen können. Mir gefällt der kürzere Anbau der f/16 Kombi - also einfach Die Cam in die Barlow hinein und gut is - besser, als die vielen Steckhülsen. Zusammen mit der schon genannten kürzeren Belichtungszeit und wirklich mehr Frames per Second an einem neueren PC wird es sicher ganz gut gehen. Mal schauen.


Bis dann,
Christian
 
Hallo Leute!

Eigentlich ist das mit dem Nachvergrößern von Aufnahmen ja schon lange ausdiskutiert. Jan gehört zu den wenigen Fotografen die lieber mit Öffnung 11 arbeiten, wo praktisch viele anerkannte Plantenfotografen eher mit 20 oder mehr arbeiten würden, und die Leute sind auch nicht dumm.

Wer eine nicht ganz perfekte Optik unter nicht ganz perfekten Bedingungen verwendet, ist mit den kleineren Werten auch ganz gut bedient. Wer aber mit einer guten Optik unter besten Bedingungen die letzte Auflösung herausholen will, sollte sich an den erwähnten international bekannten Beispielen orientieren.

Um die von diesen Leuten verwendeten Werte mal zu hinterfragen, habe ich dazu einiges geschrieben und bin zum eindeutigen Ergebnis gekommen doch besser die Kamera gleich richtig an das Teleskop anzupassen (wie es diese Herren auch machen).

Wer Interesse hat, kann das ja mal lesen. Die Diskussion ist aber schon vor Jahren derart intensiv betrieben worden, dass ich hier keinesfalls(!) wieder einsteigen werde. Mein Ratschlag ist also: Nicht mit zu kleinen Wert für das Öffnungsverhältnis arbeiten, was in einer Aufnahme direkt nicht zu sehen ist, kommt auch mit den besten Vergrößerungsverfahren nicht zum Vorschein. Also keine Details bei Blende 11 verschenken, wenn Blende 20 für optimale Anpassung angebracht wäre.

Gruß, Peter
 
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