Für die Deepsky-Fotografie in Deutschland macht es keinen Sinn eine größere Öffnung als ca. 70 mm zu verwenden!

[mfelsch]

Hallo Markus,

mein Satz:
"Je nach Öffnungsverhältnis ist das Beugungsscheibchen in mü zwar unterschiedlich gross, bleibt aber immer konstant
im Winkeldurchmesser",

Da bin ich bei dir, solange wir über gleiche Abbildungsmaßstäbe reden. Über diesen bringst du den Winkel ja eh in die die Betrachtung mit ein (arcsec/Pixel). Vergleichen wir aber gleiche Brennweiten mit unterschiedlichen Öffnungsverhältnissen bei gleichbleibendem Sensor (was in der Praxis ja oft der Fall ist, da wahrscheinlich die wenigsten für jede BW und jedes f/D eine eigene Kamera haben), dann stimmt das nicht mehr.

war gemeint für ein und dieselbe Öffnung. Wenn Du dagegen unterschiedliche Öffnungsverhältnisse betrachtest bei gleichen Brennweiten, dann hast Du ja unterschiedliche Öffnungen. Natürlich sind die BS in arcsec dann unterschiedlich, da die Grösse in arcsec von der Öffnung abhängt.
Deine Einlassung:
"Vergleichen wir aber gleiche Brennweiten mit unterschiedlichen Öffnungsverhältnissen bei gleichbleibendem Sensor..."
führt bei mir auch zu der Frage:
Warum sollten wir das hier tun?
Die Eingangsfrage wollte doch die Eignung unterschiedlich grosser Öffnungen für 2" Seeing diskutieren; da ist es doch sinnvoll, die BS in arcsec zu fassen, um unterschiedliche Öffnungen und ihr Zusammenspiel mit dem Seeing vergleichen zu können, ohne grossartig Öffnungsverhältnisse, Brennweiten und Sensor noch separat thematisieren zu müssen.

Ich glaube, da verstehst du den Seeingeinfluss nicht ganz richtig. ..

Sowas kann immer und durchaus sein;-)) Mein Modell war natürlich zu einfach und mein Denken zugeschnitten auf DS-Fotografie. Die Integration über die Zeit, die der Sensor macht, hatte ich beim Denken direkt schon eingebaut, was genau betrachtet von der Position im Imagingtrain her verfrüht ist, wenn man wie ich den Sensor ausklammert ;-)
Der zentrale Punkt, um den es mir geht, ist die Kombination von Seeing und Beugung, und ihr Resultat in der Fokalebene
für DS-Fotografie: so hatte ich die Ausgangsfrage verstanden.
Ich denke trotzdem, dass die Schlüsse, zu denen ich komme bzw. die ich zitiere, gültig sind.
Dennoch danke ich Dir für die detaillierte Erläuterung, die mein Verständnis dieser Dinge durchaus weiterbringt.

Viele Grüße
Matthias

 

[joetaiga]

Aber dies ist nicht meine Fragestellung.

Mir ging es um den von mit beschriebenen Zusammenhang Seeing-Guiding-Auflösung!

Hallo Andreas,

achso. Die Grundannahme wäre, dass es sich bei sämtlichen Parametern um rein statistische Effekte handelt, sodass die Abweichungen sich quadratisch addieren. Das müsste so in etwa aussehen:

FWHM["] = Wurzel(((138"/mm)/Öffnung[mm])²+Seeing["]²+(2,4*RMS Guiding["])²)

Ist nur eine Daumenregel, für die Praxis tuts aber. Rum theoretisieren bringt da nicht viel weiter. Alleine die Unsicherheit beim letzten Parameter ist sehr groß, da die Belichtungszeit der Guidingkamera Auswirkungen auf den RMS Wert hat. Dann kommt noch dazu, dass Auflösung des Teleskops und Seeing von der Wellenlänge des Lichts abhängen, das man aufnimmt.

Passt aber ganz gut, zu dem was ich so mit allen möglichen Öffnungen zustande bekommen habe.

CS Joachim

 

[etalon]

Hallo Matthias,

war gemeint für ein und dieselbe Öffnung. Wenn Du dagegen unterschiedliche Öffnungsverhältnisse betrachtest bei gleichen Brennweiten, dann hast Du ja unterschiedliche Öffnungen. Natürlich sind die BS in arcsec dann unterschiedlich, da die Grösse in arcsec von der Öffnung abhängt.

In diesem Kontext gehe ich damit völlig konform

Deine Einlassung:
"Vergleichen wir aber gleiche Brennweiten mit unterschiedlichen Öffnungsverhältnissen bei gleichbleibendem Sensor..."
führt bei mir auch zu der Frage:
Warum sollten wir das hier tun?

Auch das habe ich versucht zu begründen:

bei gleichbleibendem Sensor (was in der Praxis ja oft der Fall ist, da wahrscheinlich die wenigsten für jede BW und jedes f/D eine eigene Kamera haben)

Wenn wir aber die Kamera aus der Betrachtung weglassen, dann ist das in der Tat irrelevant.

Ich denke, damit sind wir uns in eigentlich allen Punkten einig und dem

Ich denke trotzdem, dass die Schlüsse, zu denen ich komme bzw. die ich zitiere, gültig sind.

kann ich nur beipflichten.

Dennoch danke ich Dir für die detaillierte Erläuterung, die mein Verständnis dieser Dinge durchaus weiterbringt.

Ohje, dafür nicht, aber trotzdem gerne geschehen. Ich sehe mich hier eigentlich nicht als Erklärbär und freue mich daher, wenn Problemstellungen auch mal konstruktiv im Dialog aufgearbeitet werden. Da können alle nur von profitieren... (y)

In diesem Sinne viele Grüße,
Markus

 

[dkracht]

Hey,
Ist der "Imagetrain" keine Optik?
Clear Skies
Dietrich

 

[tommy_nawratil]

hallöchen,

nicht vergessen werden sollte dabei, daß wir in der Fotografie mit Verfahren wie zB Deconvolution die Unschärfe durch Seeing zu einem guten Teil herausrechnen und uns damit der Teleskopauflösung annähern können. Das funzt ja nicht nur bei Planetenaufnahmen.
Den seeingbedingten Guidingfehler kann man heute auch schon ganz gut minimieren, zB mit Multistarguiding.

lg Tommy

 

[waldbaer59]

Ich sehe besonders folgende Aspekte:
- eine Zeitbelichtung liefert quasi ein 'Integral' der Luftunruhe über die Zeit. Bei höherer Lichtstärke kann eine Einzelbelichtung kürzer ausfallen und damit werden tendenziell weniger Momente der Luftunruhe in diese Belichtung addiert.
- bei einer größeren Öffnung kann (unter Inkaufnahme der negativen Effekte längerer Belichtung aus dem ersten Punkt) Information schwächerer Lichtquellen in die Aufnahme einfließen was die Differenzierung in der Aufnahme verbessern kann.

Auch wenn ich nicht viel Praxis habe hoffe ich, dass ich keinen Unsinn geschrieben habe. Wenn doch muss ich mir unbedingt ein Teleskop mit kleiner Öffnung zulegen. .

VLG
Stephan

 

[joetaiga]

Hallo Stephan

Ganz so einfach ist es leider nicht. Schau dir mal Tommys Bilder auf Astrobin an. Der belichtet im normalen Rahmen und die Auflösung ist absolut top. Die ganzen Lucky-Imager liefern auch keine besseren Ergebnisse. Höchstens bei ein paar ganz hellen kleinen Objekten. Er hat ja auch geschrieben, dass man mit EBV einen Hebel gegen das Seeing hat.

Ich habe mal probiert, wie weit ich mit meinen Belichtungen runter müsste, damit ich wirklich Effekte an den Sternen sehen kann.

Es stimmt, dass mit niedrigerer Belichtungszeit, die gemessenen Sterndurchmesser kleiner werden. Das sind aber erstens keine Welten und wenn man das ausnutzen will, darf man nicht mit den gängigen Deepsky-Stackingprogrammen arbeiten, sondern muss ein Programm wie Autostakkert verwenden, das in der Lage ist mit einer größeren Anzahl Alignment Points durch Turbulenzen verursachte Verzerrungen herauszurechnen. Solange man im Bereich >=1s bleibt, ist der Nutzen da, aber gering. Man kann die besten Bilder auswählen und den Rest wegwerfen. Diese fehlende Belichtungszeit ist aber auch fehlende Tiefe, die ich bei längeren Belichtungszeiten zum Nachschärfen nutzen kann.

Bis ich wirklich am Stern diese sogenannten eingefrorenen Momente nutzen kann, muss ich in den Bereich 1/5-1/10s runter. Vielleicht funktioniert das bei RASAs am Ringnebel oder an Doppelsternen, aber an einem normalen Teleskop mit f/6 ist dann einfach nix mehr auf dem Chip. Abgesehen davon kann ich 70-80% meiner Bilder wegwerfen, weil diese eben keine eingefrorenen Momente zeigen.

Man kann es drehen und wenden wie man will. Irgendwo hat man immer einen Haken. Man kann auf die ein oder andere Weise etwas erreichen, aber es sind jeweils keine Welten dazwischen.

Ist zumindest meine persönliche Sichtweise. Gibts aber Glaubenskriege zu...

CS Joachim

 

[Ehemaliges Mitglied 31195]

Er hat ja auch geschrieben, dass man mit EBV einen Hebel gegen das Seeing hat.

Hallo,

auch wenn ich kein wirklicher Experte bin. Soweit ich verstehe, kann man mit Dekonvolution Unschärfen aufgrund systematischer Bildfehler rausrechnen. Zufällige Bildstörungen wie Unschärfe durch Seeing kann man dann nicht wieder rückgängig machen. Wäre auch zu schön, sonst bräuchte man die ganzen aktiven Optiken mit Lasergedöns etc. nicht.
Und mit der EBV muß man aufpassen. Wenn ein Bild so "manipuliert" wird, daß es scharf aussieht, heißt das nicht, daß es das auch ist. Da wird oft wohl viel zusammen geschmissen und nicht unterschieden - Dekonvolution, Entrauschen, Filtern, Kontrastverstärkung ....

Gruß

*entfernt*

 

[etalon]

Guten Tag zusammen,

@joachim und Stephan:

Die ganzen Lucky-Imager liefern auch keine besseren Ergebnisse. Höchstens bei ein paar ganz hellen kleinen Objekten.

Das liegt daran, dass dort in den meisten Fällen kein echtes lucky imaging betrieben wird. Das lebt in erster Linie davon, dass aus den aufgenommenen Bildern tatsächlich nur diejenigen verwendet werden, welche nicht oder nur kaum vom Seeing beeinflusst sind. Das ist erst mal unabhängig von der Belichtungszeit. Nur ist die Wahrscheinlichkeit, ein nicht durch das Seeing gestörtes Bild zu erhalten mit abnehmender Belichtungszeit immer größer. Ich könnte also auch mit 10min Belichtungen lucky imaging betreiben, nur wird meine ungestörte Bildausbeute dann gegen Null gehen.
Dass für eine vergleichbare Tiefe die mittlere Gesamtanzahl an detektierten Photonen gleich sein muss, ist selbstredend. Wenn ich also entsprechend kurz belichte, und dann nur 1% der Aufnahmen verwenden kann, ist die tatsächliche Aufnahmedauer für ein lucky Imaging Bild deutlich größer, als für langbelichtete Aufnahmen. Dafür habe ich dann aber in letzterem eine bessere Auflösung bis hin zur Beugungsbegrenzung der Teleskopöffnung.

Die Limitierung bei der ganzen Nummer ist die Anzahl an Photonen, welche ich in einer Aufnahme haben muss, damit die Software noch einen geometrischen Bezug zum Stacken herstellen kann. Es gibt heutzutage Kameras, welche einzelne Photonen detektieren können. Die Software kann diese aber nicht in einen geometrischen Bezug setzen, da sie nicht weiß, ob das Signal vom Objekt kommt, oder ein statistisches Photon ist. Daher muss mindestens so lange belichtet werden, bis eine ausreichende Photonenstatistik erreicht ist. Das geht natürlich am besten, wenn der Photonenfluss vom Objekt entsprechend hoch ist (helle Objekte), oder/und das f/D des Teleskops entsprechend schnell ist.

FWHM["] = Wurzel(((138"/mm)/Öffnung[mm])²+Seeing["]²+(2,4*RMS Guiding["])²)

Ob man wirklich Guidingfehler als statistischen Effekt betrachten darf, wage ich mal zu bezweifeln, da diese in der Regel eine Vorzugsrichtung haben (RA oder Dec).

@tommy:

nicht vergessen werden sollte dabei, daß wir in der Fotografie mit Verfahren wie zB Deconvolution die Unschärfe durch Seeing zu einem guten Teil herausrechnen und uns damit der Teleskopauflösung annähern können

Ich gebe dir recht, dass das sicher ein mächtiges Werkzeug ist. Allerdings wird dir auch die Deconvolution aus einem durch das Seeing verursachten 2" Seeingscheibchen, keinen Doppelstern mit entsprechend kleinem, nicht aufgelösten Winkelabstand machen, sondern nur das Seeingscheibchen entsprechend der angenommenen PSF verkleinern. Einen echten Auflösungsgewinn und damit Informationsgewinn wird es damit nur sehr eingeschränkt geben.

@Heiko:

kann man mit Dekonvolution Unschärfen aufgrund systematischer Bildfehler rausrechnen

So wie ich das sehe, kann man mit Deconvolution eigentlich nur statistische Fehler zurück rechnen, sofern man ihre Verteilungsfunktion kennt.

Grüße Markus

 

[joetaiga]

Hallo,

auch wenn ich kein wirklicher Experte bin. Soweit ich verstehe, kann man mit Dekonvolution Unschärfen aufgrund systematischer Bildfehler rausrechnen. Zufällige Bildstörungen wie Unschärfe durch Seeing kann man dann nicht wieder rückgängig machen. Wäre auch zu schön, sonst bräuchte man die ganzen aktiven Optiken mit Lasergedöns etc. nicht.
Und mit der EBV muß man aufpassen. Wenn ein Bild so "manipuliert" wird, daß es scharf aussieht, heißt das nicht, daß es das auch ist. Da wird oft wohl viel zusammen geschmissen und nicht unterschieden - Dekonvolution, Entrauschen, Filtern, Kontrastverstärkung ....

Gruß

Heiko

Ich habe nicht geschrieben, dass man mit Deconvolution das Seeing komplett herausrechnen kann und somit adaptive Optiken unnötig wären. Das ist Quatsch. Das steht auch Null irgendwas von Deconvolution, Rauschen etc. Absolut null. Da wird auch nix zusammen geworfen. Was soll das denn überhaupt?

Da steht: mit EBV hat man einen Hebel gegen das Seeing. Sonst nichts.

Man kann z.B. die schärfsten Bilder separat nochmal stacken und als Schärfelayer verwenden. So hat man die Tiefe von langen Belichtungen bei gleichzeitig hervorragender Schärfe. Ganz altbacken. Oder eine Kantenmaske verwenden. Oder noch 1000 andere Möglichkeiten.

Überleg dir halt mal, weshalb es für deine Mondbilder in der Auflösung nur wenig Unterschied macht, ob du den ganzen Müll mitstäckst oder nur die besten paar %, der wesentliche Unterschied im Ergebnis ist der Kontrast und dann übertrage es auf Deepskybilder. Dass das Ergebnis nicht besser werden kann als die am besten aufgelösten Einzelbilder ist wohl klar. Steht auch nirgends.

Zu Tommys "scharfgerechneten Bildern" kann er ja selbst was sagen...

Ich bin ja immernoch der Meinung, dass bei den meisten nicht das Seeing der größte Feind der Auflösung ist sondern der Fokusknopf und die Teleskopjustage.

Ist eh off topic. Ich sag da nix mehr zu.

 

[joetaiga]

Ob man wirklich Guidingfehler als statistischen Effekt betrachten darf, wage ich mal zu bezweifeln, da diese in der Regel eine Vorzugsrichtung haben (RA oder Dec).

Ne, sorry. Bist du daneben. Ich habe in RA und Dec jeweils ein näherungsweise statistisches Signal, das orthogonal zu einander ist. Klar, findet man grad in RA Modulationen. Über einen längeren Zeitraum ergibt sich beim Guiding, wenn man die Abweichungen in ein Diagramm überträgt (was PHD nebenbei online macht) aber ein elliptisches Streuungsscheibchen, dass näherungsweise als statistisches Signal betrachtet werden kann.

Ist wie gesagt nur eine Faustformel, die auf einer ganz einfachen Annahme basiert und gut zur Beobachtung passt. Leg eine vor, die besser passt, oder belege dass sie nicht zur praktischen Beobachtung passt. Das wäre eine Grundlage auf der ich anfangen würde zu diskutieren.

Ansonsten bringt das niemand was.

 

[etalon]

Ne, sorry. Bist du daneben.

Kein Grund, sich aufzuregen. Ist ja durchaus möglich, aber...

Über einen längeren Zeitraum ergibt sich beim Guiding, wenn man die Abweichungen in ein Diagramm überträgt (was PHD nebenbei online macht) aber ein elliptisches Streuungsscheibchen

Damit bestätigst du exakt das, was ich dazu geschrieben habe.

näherungsweise als statistisches Signal betrachtet werden kann

Wenn das deine präferierte Diskussionsgrundlage ist, dann ist wirklich jegliche Überlegung dazu obsolet, denn auch langzeitbelichtete Aufnahmen sind NÄHERUNGSWEISE beugungsbegrenzt...

Grüße Markus

 

[tommy_nawratil]

hallo,

das Seeing produziert bei Langzeitbelichtung eine schöne Gaußverteilung von Sternpositionen, überlagert von Nachführfehlern - siehe die psf Diagramme aus der MGEN-2 Auswertung:

Man kann nun ein psf Modell aus den real im Summenbild vorhandenen Sternen erstellen, und als Muster für die Decon verwenden. Damit ist man nicht auf Annahmen und Ausprobieren angewiesen, sondern verwendet die vorhandene Bildinformation. Reine Statistik.

Guckt mal welche Größe in arcsec die kleinsten Details in dieser M101 haben - das Beugungsscheibchen bei 10" ist 0,46arcsec
https://www.astrobin.com/full/347204/C/

für diese M101 gibt es ein Blinkebild für die Wirkung der Deconvolution mit aus den Sternen erstellter psf im linearen Luminanzbild:
https://www.astrobin.com/full/347204/E/

Damit bekommt man ein mieses Seeing nicht rattenscharf zurechtgebogen, aber es kann bei brauchbarem Seeing Details bis nahe an die Auflösungsgrenze des Teleskops zurückrechnen. Solange wir bei Teleskopgrößen bleiben wie im Amateurbereich üblich. Bei Großteleskopen ist das Auflösungsvermögen so hoch, daß jedes Seeing weit darüber liegt. Dann ist das lokale Ausbügeln der Wellenfront über eine adaptive Optik die Lösung.

lg Tommy

 

[Ehemaliges Mitglied 31195]

Hallo,

wie Markus finde ich auch, daß man das nicht persönlich nehmen oder sich aufregen sollte. Es geht ja nur darum, daß jeder mal erläutert, wie er das versteht und dann haben wir am Ende vielleicht alle was gelernt.
Ich habe ja auch nicht behauptet, daß Dekonvolution nichts taugt, sondern nur - sinngemäß - daß das bei systematischen Bildfehlern, die zu einer Unschärfe führen, am mächtigsten ist oder wie es Markus ausdrückt, das bringt nichts wenn die Übertragungsfunktion nicht bekannt ist. Die Übertragungsfunktion nähert man an, indem man durch Sternemitteln eine PSF definiert. Also ich weiß, daß ein Stern ein Punkt sein müßte. Ich sehe gemittelt aber einen verwaschenen Fleck. Also muß die Dekonvolution den verwaschenen Fleck wieder in einen Punkt zurückrechnen können, soweit man den durch eine Funktion beschreiben kann und das wird dann auf das ganze Bild angewendet um das Bild schärfer zu bekommen. Vorraussetzung ist, daß die Funktion für das ganze Bild passt. Da ist bei Sternen (Punkten) eine Gaußfunktion auf jeden Fall ein guter Ansatz - egal ob die Unschärfe durch Seeing, Wind, zufälliges mechanische Zittern oder sonst was zufällig Verteiltes hervorgerufen wird. Man transformiert dadurch ja nur Fleck auf Punkt und hat damit noch keine spezielle Umkehrfunktion für Seeing.
Wenn Information durchs Seeing so verwurschtelt wird, daß man da nichts mehr trennen kann, dann hilft auch keine Dekonvolution (z.B. bei einem engen Doppelstern oder zwei engen Linien). Bei der EBV setzt man Dekonvolution ja auch meist nur mit Masken ein (Sternmaske, Nebelmasken) weil ich schon im Voraus weiß, daß Sterne überall punktförmig sein müßen und der Hintergrund rauscharm. Sonst führt die Anwendung der Dekonvolution woanders zu unschönen Artefakten. Man setzt das also schon so ein bißchen ein, weil man schon vorher weiß, was ungefähr rauskommen sollte und in welchen Bildbereichen das damit dann schärfer aussieht.
Auch bei Tommys Blinkebild bin ich mir nicht sicher, ob man es mit einer tatsächlichen Auflösungsverbesserung oder nur mit einer Art Kontrastverstärkung zu tun hat. Vielleicht diskutieren wir hier auch nur um Ausdrücke, unter denen jeder etwas leicht Unterschiedliches versteht.
Egal, das sind meine ganz persönlichen Anssichten, die sich nicht gegen tatsächlich lebende Personen richten und ich finde Tommys Bilder trotzdem toll.

Gruß

*entfernt*

 

[tommy_nawratil]

hallo Heiko,

Kontrast, Schärfe, Auflösung - die Begriffe sind an sich gut definiert, nur sind sie verwandt und haben leicht unterschiedliche Bedeutung. Die Auflösung gibt den kleinsten wahrnehmbaren Unterschied an, die Unterscheidbarkeit von Details in einem Bild wird Schärfe genannt, und Kontrast ist der Helligkeitsunterschied zwischen zwei Bildpunkten - macht man den größer, wird der Kontrast gesteigert. Aber nicht unbedingt die Schärfe und die Auflösung.

Wenn der Stern jedoch verkleinert wird, dann verschiebt man die Helligkeitsverteilung während sie bei reiner Kontraststeigerung gleich bleibt. Nun kann man sich auf den Standpunkt stellen, man schiebt halt das Dunkle mehr zum Hellen hin und das ist auch Kontrastveränderung. Ja, aber systematisch wandernde, da ist also noch was anderes dabei. Und das kann der wahrnehmbaren Auflösung helfen. Es stimmt aber, dass man bei der Decon auch aufpassen muss, damit die Sternzentren nicht sehr ins clippen kommen.

Man kann damit nichts sichtbar machen, was nicht schon im Bild enthalten ist. Sehen wir im Blinkebild links oben den Sternknoten NGC5477 an, dann sieht man wie sich aus den verschmolzenen Sternhalos die Kerne besser herauskristallisieren. Es ergeben sich auch Einschnürungen wo vorher vor verschwommen kaum etwas zu erkennen war. Wie bei einem Summen Jupiter wo man die wavelet Filter anwendet. Das ist der schöne Effekt, die wahrnehmbare Auflösung steigt. Natürlich hängt das bei Deepsky auch vom gewählten Ausmaß der Streckung ab - im linearen Bild selbst sieht man fast nur die Sternkerne, aber gar nix von der Galaxie. Die Decon muss der Helligkeitsverteilung angepasst werden, die man im fertigen Bild haben will. Das ist oft die Schwierigkeit. Insofern ist der Prozess in gewisser Weise willkürlich, man verwendet Masken und verschont den Hintergrund, aber man bedient sich dabei nur der Bildinformation und malt keine Spiralarme hinzu.

lg Tommy