Merkwürdige Artefakte auf Flat-Field - kann das an der Kamera liegen?

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AstroGerdt

AstroGerdt

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Hallo zusammen,

ich muss mal wieder dieses Thema aufgreifen, auch wenn es zugegebenermaßen schon sehr häufig diskutiert wurde. Irgendwie konnte ich für meinen Fall aber noch nicht so recht etwas finden.

Folgendes ist mein Problem: Ich habe mir selber ein Flatfield-Panel gebastelt, und dieses nach einigen Fehlversuchen dann auch endlich fertiggestellt. Da es zum Rand hin aber eher, naja, höflich ausgedrückt merkwürdig aussieht, dachte ich mir, es schadet nicht, die Funktionalität mal etwas genauer zu überprüfen, vor allem, ob ich nicht doch noch einen Gradienten habe, der da so nicht hingehört.

Dazu habe ich ein Masterflat erstellt, und in PixInsight mal etwas genauer angeschaut. Dabei fiel mir schon ein merkwürdiger Streifen auf. Ok, muss ich mir wohl doch noch mal genauer anschauen. Hab ich dann auch gemacht, die Ergebnisse verwirren mich aber zunehmend....

Zuerst habe ich auf das Masterflat einmal ABE angewendet. Dabei habe ich den Parameter "Function Degree" auf 2 gesetzt, so lassen sich nur einfache Vignettierungen entfernen, Flecken oder Streifen durch Staub hingegen nicht. Was nach dem Anwenden von diesem Flatfield-das-Flatfields noch übrig bleibt, sollten in meinem Verständnis dann nur noch die Gradienten sein, die nicht einfach nur Vignettierung sind, sondern zum Beispiel Staubflecken, und eben auch eine Menge Rauschen (Stimmt die Überlegung so? Auf die Schelle konnte ich das so noch nicht Online finden....). Aber irgendwie waren da noch komplexere Strukturen zu sehen, die mich ein bisschen an die Oberflächenbeschaffenheit des Panels erinnert haben..... Also noch einmal genauer analysieren.

Ich habe mit meiner 200da an einem Tamron 70-300mm ein Masterflat bei 70mm und bei 300mm Brennweite erstellt, und dann wieder die Flatfield-vom-Flatfield-Korrektur angewendet. Wenn die Strukturen bei beiden daraus entstehenden Bildern unterschiedlich sind, dann müssen sie von dem Panel kommen, da die Brennweite und die Position der Kamera sich deutlich verändert haben, alle anderen Einstellungen aber gleich blieben. Allerdings zeigen sich jetzt auf beiden Bildern die gleichen Strukturen. Siehe folgendes Bild:
1617832372692.png


Erst habe ich natürlich eine zu kurze Belichtungszeit und Flackern im Verdacht gehabt, auch wenn das Panel mit 5V DC betrieben wird. Also das ganze noch mal mit 5 Sekunden Belichtungszeit wiederholt, aber wieder das gleiche Ergebnis erhalten. Dabei sind die Streifen sogar an der gleichen Position auf dem Bild, obwohl ich über 20 Minuten später unmöglich auch nur entfernt die gleiche Stelle getroffen haben kann.

Jetzt weiß ich also, dass diese Streifen eigentlich nicht wirklich von dem Panel kommen können. Dann wären sie ja zumindest leicht unterschiedlich.

Aber kann so etwas an der Kamera liegen? Die müsste ja eigentlich über den ganzen Sensor hinweg konstante Qualität liefern können. Oder habe ich eine Fehlerquelle übersehen, oder in der Methodik einen Fehler gemacht?

Wie ihr seht, ich habe mal wieder Fragen über Fragen..... :unsure:

Freundliche Grüße und baldige CS
Gerrit
 
Hallo Gerrit,

Hast Du denn die Flats vor dem Stacken mit Bias-Frames oder Flat-Darks kalibriert?
Das vertikale Banding sieht mir sehr nach den üblichen statischen Mustern im Bias-Signal aus.

Grüße,
Steffen
 
Hallo,

erstmal danke für die Antworten!

@steffens Ich habe die Flatframes vor dem Stacking komplett kalibriert, es sollten also keine Reste vom Bias oder ähnlichem übrig bleiben. Bisher habe ich auf meinen Kalibrationsbildern aber auch noch nie so breite vertikale Streifen entdeckt, die waren bisher immer entweder horizontal, oder sie waren wesentlich schmaler.

@Terrorernie Ich habe die Masterflats in PixInsight geladen, und konnte zu dem Zeitpunkt schon erste Strukturen erkennen, die da so nicht hingehören sollten. Diese Strukturen waren durch die starke Vignettierung aber nicht wirklich deutlich zu erkennen. Also habe ich überlegt, wie ich es hinbekommen kann, dass alles außer der Vignettierung übrig bleibt. Dafür erschien mir die Anwendung von ABE geeignet, sofern ich den Parameter "Function Degree" auf 2 setze. Dadurch können nur einfache Strukturen wie Vignettierung modelliert werden, aber keine komplexeren Strukturen, wie zum Beispiel Staub, Kratzer oder irgend eine Form von Strichen oder Streifen. Nach der Anwendung dieser Methode (Ich hatte sie heute Nacht mangels eines besseren Namens Flatfield-vom-Flatfield-Korrektur genannt) bleiben dann (zumindest meinem Verständnis nach) nur noch die Strukturen übrig, die nicht mehr einfach nur Vignettierung sind. Sämtliche dieser Strukturen, die dann noch zu sehen sind, lassen sich auch in dem originalen Flat erkennen, aber sie sind aufgrund der starken Vignettierung eben undeutlich. Es wird also nichts Neues erzeugt, oder etwas Bestehendes unterdrückt (außer der Vignettierung).
Dabei geht es mir aber ein Stück weit wie dir. Die Idee das so zu machen kam mir heute Nach sehr spontan, etwas Ähnliches habe ich bisher noch nicht gelesen. Aber es erschien mir logisch und geeignet, und da anhand dieser beiden Beispiele keine ungewöhnlichen Artefakte entstehen, die man nicht auch schon vorher erkennen kann, erscheint mir die Methode auch sinnvoll. Aber ich bin da offen für Korrekturen ;)

So sehen in PixInsight die beiden Masterflats aus, bevor irgendeine Korrektur (außer der Kalibrierung der Rohdaten natürlich) angewandt wird:
1617875975818.png

Und in diesen Bildern erkennt man schon die Strukturen, die ich auch im ersten Post gezeigt hatte. Nur sind sie eben nicht sooo deutlich, als dass ich sie genauer analysieren könnte, da sie im Rest einfach absaufen.

So sehen die Bilder aus, die ABE erzeugt, und die nur die Vignettierung der Flatframes zeigen sollten:
1617876133278.png


Diese habe ich dann wie ein normales Flatfield angewandt, nur eben auf das Flatfield selbst. Dabei kamen die Bilder heraus, die ich hier schon Anfangs gezeigt hatte.

Da die Strukturen sich bei deutlich abweichender Brennweite und Position auf dem Panel exakt gleich zeigen, kann ich diese beiden Sachen eigentlich als Ursache ausschließen, soweit meine Überlegungen von heute Nach. Also bleibt dann als einziges anderes beteiligtes Gerät nur noch die Kamera übrig.

Ich hoffe, ich konnte meine Methodik so deutlicher darlegen.

CS Gerrit
 
So, kleiner Nachtrag noch.

Um jetzt auch das Objektiv als Problemquelle auszuschließen, habe ich die Aufnahmen jetzt noch einmal mit der gleichen Kamera, dieses Mal aber an meinem Flatfield-APO wiederholt. Hier ist links wieder das Masterflat, wie es aus der ImageIntegration kommt, und rechts das Ergebnis nach der Anwendung von ABE:
1617879941510.png

Hierbei kann man auf dem Flatfield jetzt deutlich weniger von den Problemen sehen. Allerdings fällt die Vignettierung beim Teleskop auch deutlich stärker aus, wie sich am Historgram erkennen lässt. Da die Bilder alle mit STF angezeigt werden, kann diese bei stärkerer Vignettierung natürlich nicht so stark strecken, wie bei schwächerer.
Rechts sieht man das gleiche Muster wieder, wenn auch dieses mal einige Artefakte hinzukamen. Bei den Ecken vermute ich, dass ABE ein wenig unsauber gearbeitet hat, und da eine leichte Überkorrektur stattfand. Auf jeden Fall ist hier nicht mehr so deutlich wie vorher zu erkennen, dass die Strukturen vorher auch schon da waren.

Was haltet ihr davon? Liegt das einfach an meiner Methode, oder existiert das Problem wirklich? Und falls es das wirklich gibt, woran könnte das liegen?

CS Gerrit
 
Hi Gerrit,

ja danke - jetzt wird das deutlicher für mich, was Du gemacht hast.

Nur mal auf die schnelle mein Gedanke dazu: Du hast im Flat irgendeine Struktur. Die sollte im Light auch da sein, wenn die Struktur nicht durch Deine Flatbox selber eingebracht wurde. ich habe irgendwie das Gefühl, dass Deine Flats keine "flatten" Flats sind, sondern irgendetwas "unflattes" generieren.

Als Kontrollprüfung würde ich mal ein Skyflat/Himmelsflat versuchen, also einfach nur das Teleskop mit einem weißen T-Shirt gegen Himmel... und eine Flataufnahme machen. Die vergleichen mit der Aufnahme von der künstlichen Lichtquelle...

Außerdem mal vom Light das Kunstlichtflat abziehen - schlimmer oder besseres Ergebnis?

Dann weißt Du, ob es aus der Leuchtbox kommt, oder von etwas anderem.

Gruß
Ernie
 
Die Frage ist, ob das überhaupt ein Problem ist.

Wenn die Streifen kein Bias-Signal sind, dann sind die Sensor-Spalten evtl. einfach leicht unterschiedlich empfindlich für Licht. Und genau so etwas will man ja durch Flats ausgleichen! Ich würde auch vermuten, dass die Helligkeitsunterschiede in Wirklichkeit minimal sind und nur durch die starke Streckung sichtbar werden.
Interessant ist, wie die Lights aussehen, wenn sie mit diesem Flat kalibriert wurden. Solange da alles eben ist, hat das Flat genau seinen Zweck erfüllt.

Grüße,
Steffen
 
Hallo,

@Terrorernie gut, wenn du verstehst, was ich meine, dann habe ich da wohl nicht grob daneben gegriffen mit meiner Idee ;)

Das Panel hatte ich ursprünglich ja auch im Verdacht, eben weil es zum Rand hin eher bescheiden aussieht, und ich nicht ausschließen kann, dass diese Gradienten weiter zur Mitte hin Auswirkungen haben.

Skyflats werde ich mal machen, sobald sich hier in Südhessen mal wieder halbwegs klarer Himmel zeigt. Momentan bin ich da aber eher pessimistisch.

Aber in einigen alten Lights, die ich vor etwa einem Jahr mit diesem Objektiv gemacht hatte, konnte ich diese Strukturen nachweisen. Seitdem kam dieses Objektiv bei mir nicht mehr wirklich zum Einsatz.

Allerdings musste ich die Flatframes dafür nachträglich erstellen, da ich damals noch keine Möglichkeit hatte, diese aufzunehmen. Ganz exakt passen sie also nicht.

Dafür habe ich ein originales Bild von damals genommen, und dieses vollständig kalibriert (mit Flats von heute und allem anderen was so dazugehört). Das daraus resultierende Bild habe ich dann von dem original abgezogen, nachdem ich deren Helligkeiten neu auf das gleiche Niveau skaliert hatte. Strukturen, die zu hell sind (wie zum Beispiel die vertikalen hellen Streifen in meinem Flat) sollten sich auch nach diesem Abzug als zu helle Bereiche zeigen, da sie im Minuend (dem korrigierten Bild) normal hell dargestellt werden. Umgekehrt würden zu dunkle Strukturen negativ werden, also nicht mehr sichtbar sein.

Das dabei entstehende Bild zeigt tatsächlich die meisten dieser Artefakte!

Unbenannt.jpg


Neben diesen Strukturen zeigen sich hier natürlich noch einige andere Artefakte und auch die Sterne, die da eigentlich nicht mehr sein sollten. Der Angleich der Helligkeit hat eben trotz LinearFit nicht so ganz gepasst.

Das müsste dann also der Nachweis sein, dass diese tatsächlich von der Kamera kommen, und der Sensor nicht überall gleich empfindlich ist, oder? Es erscheint mir allerdings schon merkwürdig, dass der Sensor nicht einfach nur ein paar leichte Unterschiede hat, sondern dass die SO deutlich sind. Das hätte ich so nicht erwartet. Erscheint das für euch noch normal, oder ist das eher ungewöhnlich kräftig?

Auf jeden Fall schon einmal vielen Dank für eure kräftige Unterstützung! Ohne euch würde ich wahrscheinlich noch in 2 Tagen hier sitzen und mich am Kopf kratzen....

Freundliche Grüße und CS
Gerrit
 
Du musst nicht auf einen klaren Himmel warten... ist hier in Nordhessen auch nichts anderes zur Zeit ;)

Fernseher, Monitor, Tablet und ein weißes Bild darauf anzeigen lassen. Das reicht um auszuprobieren. Hab am Anfang einen E-Book Reader genutzt.

seitdem ich mir für 20€ ein DIN A4 Leuchttisch-Tablet gekauft habe, sind Flat Probleme Geschichte. Klappt sogar bei einem 15mm Objektiv, da dass ganze hinter Plexiglas liegt.

CS

Ralph
 
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