PI: "Überkorrigierte" Lights beseitigen... Hilfe :-)

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Jan-Fre

Jan-Fre

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Hallo Allerseits,

ich möchte hier einmal gerne nach Rat suchen. Ich bin Anfänger im Bereich Astrophotographie, habe aber schon paar (zumindest für mich) recht schöne Aufnahmen gemacht. Ich stoße derzeit aber bei der Bildverarbeitung mit Pixinsight (aktuelle Version auf Mac) an Grenzen.

Das Problem scheint zu sein, dass meine Light-Bilder durch die Flats etwas „über-korrigiert“ werden. Anbei ein Bild, auf dem man das gut sehen kann (integr. Light, autostretch mit STF in PI). Nach außen hin wird das Bild heller, und im unteren Bereich gibt es eine helle Kannte. Diese stammt „irgendwie“ aus der Kamera. Anbei auch einmal das gemittelte Flat. Man erkennt, dass die Bereiche, die auf dem Flat dunkel erscheinen, auf dem integrierten Light heller sind. Es würde also irgendwie mit einem (geringfügig) falschen Skalierungsfaktor beim Korrigieren gearbeitet.

Ich kriege das leider einfach nicht in den Griff. Klar, ich kann dies über die Background Extraction weitgehend reduzieren. Das klappt aber nicht gut, wenn das Motiv keinen homogenen Hintergrund (wie z.B. die Nebel bei den Pleiaden) hat. Auch Staubkörner auf dem Sensor werden „über-korrigiert“. Das muss man doch irgendwie „richtig“ in den Griff kriegen. Nur wie?

So mache ich die Bilder: 8“-Newton (Skywatcher 200PDS) und Canon EOS 5d MK III (Vollformat) astromodifiziert von Baader. IEQ45 Pro und ASIair (neuste Softwareversion, ja, das Ding funktioniert richtig gut!), Aufnahme mit Dithern. In das Bild flossen 60 Lights (30s Belichtung), 60 Darks (30s), 60 Flats (Verteilungsmaxima nicht ganz in der Mitte des Spektrums) und 200 Bias. Die Inhomogenitäten in dem Bild kommen primär von der Newton-Optik und der DSLR.

Ich habe auch einen kleinen Refraktor, der eine viel hochwertigere Optik hat (TS86SDQ), dadurch ein homogener ausgeleuchtetes Bild. Hierbei habe ich fast keine solchen Probleme. Aber ich möchte natürlich auch mit dem Newton gute Aufnahmen machen können. Ich schreibe hier einmal die Schritte, die ich angewendet habe. Ich wäre WIRKLICH SEHR DANKBAR, wenn mir jemand weiterhelfen könnte. Das wäre wirklich super.

Ich orientiere mich an dem PI-Tutorial (2.2) von Martin Völkel. Ich muss zugeben, dass mir die grundlegenden Prinzipien des Workflows klar sind, es gibt aber viele Parameter, von denen ich nicht genau weiß, „was, warum, welche Folgen, warum besser,... oder in meinem Fall besser nicht?“. Hier einmal die einzelnen Schritte, die ich nutze:

1. Bias Integrieren.
Combination: Average
Normalization: No Normalization
Weights: Don’t care
Scale estimator: Iterative k-sigma….
Rejection: Linear fit clipping
Normalization: No normalization.

2. Darks integrieren:
Gleiche Parameter wie in Schritt 1.

3. Flats kalibrieren:
Mit Bias und Masterdark (hier: Haken bei Calibration und Optimization)

4. Flats integrieren:
Combination: Average
Normalization: Multiplicative
Weights: Don’t care
Scale estimator: Iterative k-sigma….
Rejection: Linear fit clipping
Normalization: Equalize fluxes

3. Lights kalibrieren:
Mit Bias, Masterdark (hier: Haken bei Calibration und Optimization) u. Masterflat (nicht kalibrieren, da es das ja schon ist)

4. Debayer

5. Star Alignment

6. Lights integrieren.

7. weiteren Schritte Color.... stretchen, etc.

Ich selbst habe mich einmal im Internet umgesehen und auch bemerkt, dass es viele andere PI-Nutzer zu geben scheint, die dieses Problem haben oder hatten. Ich werde jedoch – ganz ehrlich – nicht immer schlau aus dem, was da geschrieben steht. Es wurde an mehreren Stellen empfohlen, den Haken bei „optimize“ beim Kalibrieren zu entfernen, da PI dann weniger auf die Rauschreduzierung Wert liegt. Habe ich probiert, hat aber nicht viel gebracht. Ich schätze, dass irgendein Skalierungsfaktor beim Korrigieren der Lights durch das Masterflat nicht stimmt. Oder liegt es daran, dass beim Integrieren der Flatbilder multiplikativ gearbietet wurde, die Fluxes angeglichen oder andere Weights benutzt worden sind. Mit diesen Dingen kenne ich mich nicht aus. Es gibt hier (aus meiner Sicht) eine Vielzahl von Kombinationsmöglichkeiten. Ich könnte jetzt sicher wochenlang herumprobieren. Aber vielleicht ist es ja recht einfach.... vielleicht weiß es ja jemand hier J

Es wäre total super, wenn mir jemand helfen könnte. Ich habe auch andere Tutorials gesehen, aber irgendwie half das nicht....



flat.jpeg
light-integr-STF.jpeg
Vielen Dank und viele Grüße

Jan
 
Moin Jan,

also zuallererst, sowas hatte ich auch schon. Ich vermute, es lag daran dass ich meine Flats nur mit Bias-Frames dunkelkalibriert hatte, also den falschen Dunkelstrom abgezogen. Seit ich mit meinen CMOS-Kameras arbeite, mache ich eigentlich immer meine Darks mit der identischen Belichtungszeit wie die Lights. Die "Optimization" bei der Dark-Kalibrierung funktioniert da grundsätzlich nicht wegen des Ampglows. Falls du passtende Flatdarks in der richtigen B-Zeit hast, lasse das Häkchen unter ImageCalibration (für die Flats) bei "Optimize" mal weg ("Calibrate" brauchst du dann auch nicht, und den Master Bias ebenfalls nicht).

Ansonsten habe ich mir schon so beholfen, indem ich eine flatkalibrierte Version A gestackt habe, und eine nicht-flatkalibrierte Version B. Beide Bilder habe ich dann über PixelMath übereinandergeblendet, z.B. 0.6*A + 0.4*B. Ist zwar Pfusch, aber wenns keiner merkt...

CS Hoschie
 
Hi.
Ja. Meine Darks haben auch die gleiche Belichtungszeit wie die Lights. Aber mit meiner DSLR kann ich natürlich nicht die Temperatur konstant halten. Mit Flat-Darks meinst Du Darks, die die gleiche Belichtungszeit wie die Flats haben, richtig? Sollte ich vielleicht auch mal probieren... Aber ... ob dies mein Problem behebt?
 
Hi

Hm.... heute Abend ist der Himmel angeblich noch frei. Ich versuche es mal mit der Strudelgalaxie und mache Darkflats.

Dennoch... wenn ich Darkflats habe... diese benutze ich dann, um die Flats zusammen mit Masterbias zu kalibrieren.

Die Lights werden dann mit dem (Flatdark- und Bias-kalibriertem) Flat, dem Bias und den (alten klassischen) DARKS kalibiert. Macht das Sinn? Ich bräuchte dann also Bis, Darks, Flats und Flat-Darks? :-)

Alles wird gut :-)

Viele Grüße
Jan
 
Hey,
eigentlich wird der Masterbias nur verwendet, um die Darks zu skalieren ("optimieren"). Im Dunkelbild ist Dunkelrauschen (skaliert mit der Belichtungszeit) und Ausleserauschen enthalten, im Bias nur das Ausleserauschen. Das ist nötig, wenn die Darks nicht in der passenden Belichtungszeit vorliegen. Der Algorithmus zieht den Bias ab, skaliert den Masterdark, und addiert den Bias dann wieder drauf (bzw. zieht ihn auch bei den Lights ab).
Falls du deine Darks in der passenden B-Zeit anfertigst, solltest du keine Bias-Frames benötigen.

Wobei ich zu DSLR-Zeiten meine Darks auch immer mit Bias optimiert habe. Vielleicht liegt's ja an der Temperatur, wie du schon vermutet hast!

CS Hoschie
 
Hallo,

eine solche Überkorrektur kann verschiedene Ursachen haben. Die üblichste ist, dass die Flats nicht vom Bias befreit wurden. Dadurch entsteht diese Überkorrektur. Es kann auch sein, dass die Flats im nichtlinearen Bereich der Kamera aufgenommen wurden. Dazu habe ich ein Video erst kürzlich gemacht, findest du auf meinem YouTube Kanal.
Ein dritter Grund könnte die sogenannte Bias Drift sein. Also eine Veränderung des Bias Signals während der Aufnahme.
Verdächtig erscheint mir, dass du die Lights mit Dark und Bias korrigierst. Das ist doppelt gemoppelt und kann schon der Grund sein. Versuch doch mal der Einfachheit halber das BatchPreProcessing Script. Einfach aus Interesse ob es damit anders ausschaut. Video dazu auch auf meinem Kanal (siehe Signatur).

CS Frank
 
Hallo Frank,

vielen Dank für Deine Antwort. Ich hätte jedoch bevorzugt, dass es ein Problem a la "einfach dort ein Häkchen setzen und alles ist gut" wäre. Ich versuche das alles mal und werde dann hier Rückmeldung geben. Kann aber ein paar Tage dauern, da ich jetzt auf Dienstreise muss.

Viele Grüße
Jan

PS: Die Videos sehe ich mir mal an. Deine anderen Videos (kenne aber nich nicht alle) sind klasse.
 
Zitat von Jan-Fre:
Oder liegt es daran, dass beim Integrieren der Flatbilder multiplikativ gearbietet wurde, die Fluxes angeglichen oder andere Weights benutzt worden sind. Mit diesen Dingen kenne ich mich nicht aus. Es gibt hier (aus meiner Sicht) eine Vielzahl von Kombinationsmöglichkeiten. Ich könnte jetzt sicher wochenlang herumprobieren.
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Nein, die unterschiedlichen Einstellungen bezüglich Normaliserung (sowohl in der Abteilung 'Image Integration' als auch unter 'Pixel Rejection') beim Integrieren von Bias/Darks bzw. Flats bzw. kalibrierten Lights sind korrekt.

Bernd
 
Zitat von frasax:
Verdächtig erscheint mir, dass du die Lights mit Dark und Bias korrigierst. Das ist doppelt gemoppelt und kann schon der Grund sein.
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Nein, das kann man nicht generell so sagen.

Bei der Kalibrierung von Lights (und genauso von Flats) gibt es in PixInsight zwei Fälle, die man klar unterscheiden muss: Verwendung von 'Dark Frame Optimization' JA oder NEIN. Wenn man - wie Jan es sinnvollerweise gemacht hat - die Darks (bzw. das MasterDark) NICHT mit dem MasterBias kalibriert (sondern einfach die Darks integriert), sind nur folgende Einstellungen sinnvoll:

a) Kalibrierung MIT 'Dark Frame Optimization':
Ein MasterBias wird benötigt.
Abteilung 'Master Bias': Häkchen setzen; MasterBias selektieren
Abteilung 'Master Dark': Häkchen setzen; MasterDark selektieren; sowohl bei 'Calibrate' als auch bei 'Optimize' ein Häkchen setzen
Abteilung 'Master Flat': Häkchen setzen; MasterFlat selektieren; kein Häkchen bei 'Calibrate' setzen

b) Kalibrierung OHNE 'Dark Frame Optimization':
Es wird kein MasterBias benötigt.
Abteilung 'Master Bias': kein Häkchen setzen
Abteilung 'Master Dark': Häkchen setzen; MasterDark selektieren; weder bei 'Calibrate' noch bei 'Optimize' ein Häkchen setzen
Abteilung 'Master Flat': Häkchen setzen; MasterFlat selektieren; kein Häkchen bei 'Calibrate' setzen

Wenn man für die Kalibrierung der Lights 'Dark Frame Optimization' verwendet und das MasterDark nicht mit dem MasterBias kalibriert ist, sind Jans Einstellungen also prinzipiell in Ordnung:

Zitat von Jan-Fre:
3. Lights kalibrieren:
Mit Bias, Masterdark (hier: Haken bei Calibration und Optimization) u. Masterflat (nicht kalibrieren, da es das ja schon ist)
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Die Frage, ob man die Kalibrierung der Lights bei einer nicht gekühlten DSLR mit oder ohne Dark Frame Optimization durchführen sollte, hängt m. E. davon ab, ob die Kamera "Verstärkerglühen" aufweist (wie z. B. die schon etwas ältere EOS 20D) oder nicht. Die EOS 5D MkIII sollte kein "Verstärkerglühen" haben, daher könnte 'Dark Frame Optimization' hier durchaus von Vorteil sein. Das hat aber mit dem Problem bei der Flat-Field-Korrektur gar nichts zu tun.

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Was Hoschie schreibt, ist korrekt. Ich würde zur Kalibrierung der Flats ebenfalls Flat-Darks (ohne 'Dark Frame Optimization') verwenden.

Falls diese Vorgehensweise nicht zu kalibrierten Lights mit guter Flat-Field-Korrektur führen, tippe ich auf Reflexionen oder Abschattungen. Dann würde ich die Kamera abnehmen, in den OAZ hineinschauen und gleichzeitig von der Gegenseite in das Teleskop hineinleuchten: sieht man reflektierende Flächen? Falls z. B. Verlängerungshülsen oder andere Adapter spiegelnde Oberflächen haben, kann man sie ersetzen, oder mit Anti-Reflex-Farbe steichen oder mit schwarzer Velourfolie abkleben.

Da ein Newton verwendet wird, sollte man auch darauf achten, dass vom OAZ nichts in den Tubus hineinragt - das könnte zu Effekten führen, die mit der Flat-Field-Korrektur nicht zu beseitigen sind.

Bernd
 
Hallo....

wollte nochmal ganz kurz Feedback zu der Diskussion am Anfang geben, bei der es darum ging, Flat-Darks statt regulären Darks zuwenden. Anbei das Ergebnis (nur schneller STF stretch).

Die Flats wurden nur mit dem Master-Flatdark korrigiert.

Die Lights wurden mit dem unkalibrierten Master-Dark und dem Master-Flat kalibriert. Es wurde also überhaupt kein Bias verwendet. Die inverse Vignettierung ist weitgehend verschwunden. Man sieht nur noch Gradienten, die wahrscheinlich (?) vom Stadtlicht kommen. Ich konnte das Bild sehr stark streichen, allerdings sieht man dann schon sowas wie horizontale Bänder. Wahrscheinlich fehlt doch irgendwo noch die Korrektur durch ein Masterbias.... ? Hat jemand noch einen Vorschlag?

Viele Grüße
Jan
whirl.jpeg
 
PS.... Danke mal an alle für die Rege Beteiligung. Jetzt gib es schon so viele mögliche Erklärungen.... ich werde versuchen, alles mal in der nächsten Zeit zu berücksichtigen.
 
Hallo zusammen,

ich verstehe ehrlich gesagt nicht warum ein Flatdark einen Unterschied zu einem Bias machen sollte. Wie lange sind denn die Flats belichtet?

Bei der Darksubtraction wurden evtl. Störsignale die Biasbedingt sind doch mit abgezogen. Wenn jetzt noch Banding im Bild übrig bleibt, hilft das Canon Banding Script. Dithern sollte hier ebenso helfen.

CS Frank
 
Zitat von frasax:
ich verstehe ehrlich gesagt nicht warum ein Flatdark einen Unterschied zu einem Bias machen sollte. Wie lange sind denn die Flats belichtet?
CS Frank
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Hallo Frank,
normalerweise macht es auch kein Unterschied. Es gibt aber die ein oder andere Kamera, die zur Realisierung sehr kurzer Belichtungszeiten in einem anderen Modus arbeiten, als bei längeren Belichtungen. (hat wohl mit dem Rolling Shutter Prinzip zu tun, oder ob die Daten permanent gestreamt, oder jedesmal gestartet und gestoppt werden usw.) Meist wechselt das Bias Bild dann schlagartig ab einer bestimmten Belichtungszeit (meist im Bereich des Auslesezeit). Aber das kann jeder für seine Kamera sehr einfach austesten.

Gruß
*entfernt*
 
Hallo Norbert,

dann macht es bei diesen Kameras auch keinen Sinn eine Verschlußzeit für das Bias zu wählen bei der eine "laufende" Auslesung erfolgt, sofern man die gleiche nicht auch zur Belichtung nutzen möchte. Ich stelle mir zudem vor, dass die Reproduzierbarkeit dann eine knifflige Sache wird.

CS
Jörg
 
Hm,.... ich glaube, da ist vielleicht des Pudels Kern. In meinem Fall könnte es doch Unterschiede machen. Ich nehme nämlich meine Flats meist mit recht langen Belichtungszeiten auf. Bei meinen ersten Versuchen mit PI hatte ich häufig das Problem, dass es beim Kalibrieren der Flats keine Korrelation mit dem Dark gab. Ich hatte den Tip bekommen, dass ich den Flatfield-Generator dunkler stellen soll, um längere Belichtungszeiten zum realisieren. Meist war ich dann so um eine Sekunde herum. Das Problem trat dann nicht mehr auf. Bei den letzten Bildern, die ich hier hochgeladen habe, war der Generator sehr dunkel, so dass ich 2s belichtet hatte. Der Grund war, dass ich noch die Beta-Software auf meinem ASIair hatte, und das Ding aus irgendeinem Grund mit meiner CAM keine kürzeren Belichtungszeiten hinbekommen hatte.

Wahrscheinlich war bei den Flats dann das thermische Rauschen stärker, so dass eine Korrektur mit Flat-Darks besser klappte. Ich schätze, dass bei kurz belichteten Flats dann kein Unterschied mehr existiert, ob man ein Bias oder Flatdark zum Kalibrieren nimmt.....
 
Hi. Sagen wir so.... eine gekühlte Zwo ASI Cam ist bestellt.... Ich werde sehen, wie das dann läuft. Leider scheinen die Dinger gerade recht lange Lieferzeiten zu haben.

Viele Grüße
Jan
 
Hi,
bei der ASI16000 ist das Problem der "Biasse" (was ist der Plural von Bias?) bekannt
Pixinsight-Kalibrierung, weshalb ich die BIAS frames bei meiner ASI16000MM komplett weglasse, sondern nur mit Darks (auch Flatdarks) arbeite.

CS
Stefan
 
Moin,

muss eine CMOS/CCD-Kamera sein, denn sowohl bei dem "M"'s, "R"'s als auch den klassischen DSLR kommt bei Canon kein rolling shutter vor. Wie Frank schrub, das Problem mit dem Banding ist bekannt, dafür gibt's Abhilfe, aber das Auslesen erfolgt en bloc nach dem Ablauf des 2. Verschlußvorhangs bzw. Belichtungsende der Spiegellosen. Die allermeisten spiegellosen Systemkameras benutzen zur Belichtungssteuerung einen Schlitzverschluß den man nur selten zu sehen bekommt, da er überwiegend offen ist und nur zur Belichtung in Aktion tritt.

CS
Jörg
 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:
Hi,

ich will jetzt nicht pedantisch sein, aber ich glaube nicht dass bei einer Canon ein Flat von 1s oder 2s Belichtungszeit einen derartigen Dunkelstrom erzeugt, dass man da Flatdarks machen muss. Ab 10-20s aufwärts würde ich sagen ist das von Belang. Zudem dürfte wie gesagt der Dunkelstrom nicht für die Überkorrektur verantwortlich sein, da diese durch ein unterschiedliches Bias Potential (so nenne ich das jetzt mal) zustande kommt.
Andererseits hatte ich selbigen Effekt mal bei unterbelichteten Flats bei meiner 6D. Was ich mir bis heute auch nicht so richtig erklären kann.

Also ich habe doch den Verdacht, dass es sich hierbei um eine Softwarefehlbedienung gehandelt hat. Ich schreib das, da es ja durchaus für andere interessant sein kann, sollten sie mal über diesen Thread stolpern.

CS Frank
 
Langzeitbelichte Bilder enthalten unterschiedliche Störungen, die unterschiedliche Korrekturen bedürfen. Streifen, Pixelfehler und allgemein Verstärkerglühen werden mit Bias oder Dark korregiert. Hat man ein Dark gemessen, erübrigt sich die Biaskorrektur, weil das in Light und Dark gleichermaßen vorhanden ist. Vignettierung wird durch das Flat korregiert. Das ist weitgehen bekannt.

Nun hat es sich als sinnvoll erwiesen, die Einzeldarks genauso lange zu belichten, wie die Einzellights. Möglicherweise hängt das mit der zeitlichen Abhängigkeit des Verstärkerglühens zusammen. (keine Ahnung) Das ist jedenfalls meine Interpretation meiner Messreihen im Zusammenhang mit Darks.

Die Einzeldarks werden dann zum Masterdark gemittelt und von den Einzellights subtrahiert.

Das Masterflat wird erstellt aus sehr kurz belichteten Einzelflats mit hoher Pixelausleuchtung ( > 50%) und vom Offset befreit durch Subtraktion eines "Flatdarks", also eines Darks, das genauso lange belichtet wurde, wie ein Einzelflat (siehe oben). Vielfach unterscheidet sich das Flatdark nicht mehr von einem Bias.

Da die Vignettierung eine multiplikative Operation durch die Optik ist, muß das Masterflat also dividiert werden. Dabei ist es natürlich wichtig, die Offsets, die nicht durch die Optik erzeugt wird, vorher an Light und Flat zu eliminieren. Das passiert durch Subtraktion mit den entsprechnenden Darks. Um das Rauschen im Masterflat zu minimieren, wird das Einzelflat stark ausgeleuchtet und sehr kurz belichtet. Das ist wichtig für die Division, weil dann nur noch die Struktur der Bildverzerrung dominant ist.

Demnach erfolgt die Standardkorrektur über:

Image = (Light-Masterdark) / Masterflat

Dann sollte eigentlich alles gut sein mit dem Bild.
 
Zuletzt bearbeitet:
Das ist doch nur eine Skalierung. Eine Skalierung ändert prinzipiell nichts an der Korrektur um die es hier geht. Die wird erst wichtig, wenn man unterschiedliche Bildserien mit unterschiedlichen Flats kombinieren will. Ich nehme dann aber das Integral über das Flat zur Skalierung. So kann man auch unterschiedliche Optiken kombinieren. Was aber das Gleiche ist wie die Mittelwertbildung. Dann sollte man aber auch gleich über das gesamte Bild integrieren.
 
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