Bild mit Siril gestackt - Strichförmiges Rauschen im Bild?

Status
Es sind keine weiteren Antworten möglich.

Amenhotep

Aktives Mitglied
Hallo,

ich verstehe da mal was nicht. Folgendes Szenario: um mal zu sehen, was mit einem Smartphone so geht, habe ich das Dingen auf ein Stativ gepackt und 500 Bilder vom Nachthimmel bei ISO 800 und 0,5s Belichtungszeit machen lassen. Das hat 15 Minuten und 21 Sekunden gedauert. Dann noch 100 Darks dazu und das ganze mit Siril gestackt und gestretcht.

Das Ergebnis sieht z.B. so aus:

2023-10-21_DSS_K50S(ISO800@0.5s)_Siril(500f).jpg


Auf den ersten Bilck könnte man meinen, das Bild wäre stark verrauscht und das wäre bei ISO 800 auch kein Wunder. Aber das Rauschen scheint strich- bzw, kreisförmig zu sein. Oben links ist der Polarstern im Zentrum von "Rauschkreisen" zu sehen.

Kann dafür die Bilddrehung verantwortlich sein, weil das Handy nicht nachgeführt wurde? Andererseits hat Siril die Sterne registriert und die Bilder ausgerichtet, wie man u.a. am großen Wagen unten sieht.

Weiß von Euch wer, wie die Striche zustande kommen und - fast noch wichtiger - was man dagegen machen kann? Mit Gimp kann ich das Rauschen durch Abschneiden des Histogramms zwar unterdrücken, verliere aber dadurch zartere Strukturen, wie andere Bilder der Michstraße bzw. mit enthaltener Andromeda-Galaxie zeigen.


Gruß
Thomas
 
Hallo Thomas,

das kann Regenrauschen sein. Das kommt durch die Himmelsrotation. Da du auf den Polarstern gehalten hast, ist es kreisförmig. Das kommt von minimalen Ungleichheiten in den Pixeln. Wenn z.B. ein Pixel etwas größer ist als ein anderes, sammelt es geringfügig mehr Signal.

Da das kein Signal aus der Kamera ist, kann man es mit Darks nicht komplett korrigieren. Man kann es mit Darks allerdings mitigieren, da man so den Anteil des Signals aus der Kamera entfernen kann. Auch etwas mitigieren kann man es über Flats, wenn man diese mit den selben Settings wie die Lights aufnimmt. Ganz weg bekommt man es aber über Kalibration nicht.

Bilder ohne den Effekt bekommt man nur, in dem man hintergrundlimitiert belichtet und dithert. Weg bekommt man es über den Outlier Mechanismus beim Stacken, wenn man die einzelnen Bilder mit etwas Versatz aufnimmt. Dithern oder ausreichend Drift tun hier ihren Job. Da du extrem kurz belichtet hast, hast du vermutlich nicht genug Versatz, damit das zuverlässig raus fliegt.

Das ist normalerweise aber nicht so extrem. Es könnte daher auch sein, dass zusätzlich die Darks nicht passen und der Effekt von nicht richtig korrigierten Hotpixeln kommt. Darks mit dem Handy aufzunehmen ist vermutlich schwierig, da man die Temperatur nicht kontrollieren kann. Das würde man auch durch Dithern oder Drift wegkriegen, genau wie das Regenrauschen.

Was generell hilft, ist möglichst lange belichten. Bei der Brennweite müssten 10s doch problemlos möglich sein.

Da du im Nachhinein weder Dithern, noch länger belichten oder bessere Darks machen kannst, bleibt dir nur die Mitigation per Software.

Was du machen könntest, wäre eine Bad Pixel Map zu erstellen und damit zu stacken.

Außerdem könntest du etwas mit den Sigmawerten der Outlierrejection spielen. Sigmaclipping funktioniert prinzipiell so, dass zuerst der Mittelwert eines Pixels berechnet wird und dann davon die Standardabweichung. Grob gesagt werden alle Pixelwerte, die außerhalb der Standardabweichung mal einem Parameter liegen, beim Stacken nicht berücksichtigt. So kriegt man Satelliten und Flugzeuge gut raus. Je kleiner der Parameter oder Sigmawert, desto rigoroser werden Werte ausgeschlossen. Normal ist sigma=3 als Default eingestellt. Probiere es mal mit 1,5. Wenn du weiter runter gehst, verlierst du meiner Erfahrung langsam immer mehr Signal. Irgendwann wirfst du mehr Pixel raus, als du stackst. Musst du mit spielen und sehen, was raus kommt. Vielleicht bringt das etwas. Aber ganz weg kriegst du es damit auch nicht.

Grüße,
Joachim
 
Evtl mal bias anstatt Darks versuchen.
Darks sind Temperatur abhängig.
Und bei Dauerfeuer am Handy entsteht ordentlich schwankende wärme.
 
Ein grundsätzliches Problem beim Stacken von nicht nachgeführten Weitwinkelaufnahmen ist die Verzeichnung der Optik. Die Sterne laufen dann nicht auf exakten Kreisen um den Pol, sondern mit variablem Radius. Vermutlichlich ist der Stacking Algorithmus davon überfordert.

Man kann versuchen, die Verzeichnung der Optik vor dem Stacking per Photoshop zu korrigieren. Oder eben gleich die Kamera auf einer motorisch nachgeführten Montierung aufbauen.

Gruß, Peter
 
Zuletzt bearbeitet:
Zitat von P_E_T_E_R:
Die Sterne laufen dann nicht auf exakten Kreisen um den Pol, sondern mit variablem Radius. Vermutlichlich ist der Stacking Algorithmus davon überfordert.
Klicke in dieses Feld, um es in vollständiger Größe anzuzeigen.

Aber warum ein kreisförmges Farbrauschen und die hellen Sterne aber augenscheinlich oderntlich registriert und gestackt?

Wenn doch grundlegend ca 70 Sterne sauber registriert sind, dann müsste der Rest doch auch gut übereinanderliegen.

Aber warum ein kreisförmges Farbrauschen?
 
Oder ist das sowas wie Walking pattern noise, was kreisförmig ist, weil die Kamera keine Bildfelddrehung ausgleicht?
 
Dieses Rauschen (Wanderrauschen oder walking noise für die Anglophilen) kommt vom Sensorchip. Bei 0,5s Belichtungszeit, was extrem kurz ist, ist das Signal der Sterne sehr klein, schau mal in den Originalen, dort siehst Du sicher bereits die Quantisierung des Analog-Digital-Konverters (ADC) deiner Kamera. Wenn dann Siril die Himmelsrotation kompensiert (was offensichtlich gut funktioniert) verschmiert dieses Sensormuster über das Bild im umgekehrten Drehsinn.

Am Besten belichte in Zukunft etwas länger. Bei so kurzen Brennweiten kannst Du locker 20-30 Sekunden oder mehr belichten und so das Signal der Subaufnahmen anheben.

Grüße, Claus
 
Hallo,

Danke für Eure Infos. Die Antwort hat jetzt etwas gedauert, weil ich Eure Tips erst mal ausprobieren wollte und auch noch anderen Verpflichtungen nachkommen musste. Jetzt aber.

Vom "Regenrauchen" hatte ich vorher noch nicht gehört. Nach dem, was ich mir angelesen habe, würde ich eher nicht darauf tippen. So wie ich es verstanden habe, ist das entstehende Muster linear und nicht kreisförmig und erst recht nicht kreisförmig um den Polarstern.
Ich würde eher Claus zustimmen: es scheint, als wäre da irgendwo ein schaches Signal, welches von Siril aber nicht als Stern erkannt wird.

Mehr Licht würde sicher mehr helfen. Leider aber haben die Ingeniere, welche die Firmware des Handys gemacht haben, in ihrer unfassbaren Weisheit beschlossen, die maximale Belichtungszeit auf eben die eingestellten 0,5s zu begrenzen - mehr geht nicht.
Dabei ist 0,5s noch größzügig: Ich habe jetzt mal mehrere Samsung-Smartphones überprüft: da ist schon bei 0,2s maximaler Belichtungszeit Schluß.

Bad Pixel Map? Wie macht man das?

Sigmaclipping habe ich ausprobiert. Mit Sigma 1.5 funktioniert es in der Tat - das Rauschen wird deutlich reduziert. Leider werden aber auch die leuchtschwachen Sterne unterdrückt, so daß ich nur noch de hellsten Sterne im Bild habe.

BIAS-Frames zu nutzen habe ich versucht. Leider bekomme ich sie nicht per Script eingebunden, weil die Scripte den Frame mit Flats verrechnen wollen - die ich nicht habe.
Per Hand alle Schritte einzeln durchgehen funktioniert, aber dann bekomme ich die Registrierung nicht hin und das Ergebnis ist am Ende sehr augenschonend - schwarzes Bild auf schwarzem Grund. Da werde ich wohl noch dran arbeiten müssen.

Ich komme also zu dem Schluß, dass ich damit Leben muss, weil das Smartie nicht mehr hergibt bzw. nur in der Software versuchen kann, das Muster zu unterdrücken. Außerdem sollte ich mir ein Smartphone suchen, welches eine längere Belichtungszeit zulässt. Kennt wer eines? Oder gibt es eine App, die die Firmware umgehen kann und länger belichtet? Als App habe ich Open Camera verwendet.

Gruß
Thomas
 
Hi Thomas,

um längere BLZ zu bekommen, solltest du mal darauf spezialisierte APPs ausprobieren.
ZB unter Android:
DeepSkyCamera und SkEye Cam.

MM ist das Regenrauschen. Das ist normalerweise gerade weil nur eine Drift im Bild ist, bei dir ist aber auch eine Drehung im Bild.

Gruß
Peter
 
Vorher war ich nicht klar genug. Es handelt sich genau genommen nicht um ein Rauschen, sondern um das Regenmuster (Walking Noise). Ich mag das nicht "Rauschen" nennen, da es kein Zufallsprozess ist, und es ändert sich kaum in der Zeit. Daher kann man es auch entfernen (Dunkelbilder oder "Darks"). Rauschen kann man nie durch Subtraktion entfernen.

Die Ursache dieses Musters ist die herstellungs- und alterungsbedingte leichte Schwankung der Empfindlichkeit von Pixel zu Pixel. Wenn sehr kurz belichtet wird, tritt dieses Muster hervor. Warum? Sagen wir, dieses Muster eines Chips bewegt sich im Bereich von 2-4 Schritten des ADCs. Wenn man helle Objekte aufnimmt, hat man zum Beispiel digitale Werte von 2000 oder mehr. Das dem Bild überlagerte Regenmuster fällt hierbei nicht mehr auf: 4/2000 = 0,2%.

Wenn man lichtschwache Objekte aufnimmt, hat man vielleicht 10 Einheiten: 4/10 = 40% Das fällt auf jeden Fall auf.

Normalerweise bleibt dieses Muster deckungsgleich, fällt daher nicht auf und die Sterne nahe den Polen erzeugen Bögen, bei Aufnahme der Himmelspole.
Werden die Einzelbilder durch Siril rotiert und überlagert, kommen jetzt zwar die Sterne zur Deckung, jedoch wird dabei dieses Regenmuster versetzt.
Fotografiert man die Himmelspole, ergibt dieses Muster eben Kreise, ansonsten eher Striche oder Bögen.

Ich hoffe, ich habe das jetzt besser erklärt.

Grüße, Claus
 
Wer's genau wissen will, kann es auch hier nachlesen.

Fixed-pattern noise - Wikipedia

en.wikipedia.org en.wikipedia.org

Mit Darks bekommt man nur den Anteil weg, der ohne Einfluß von außen aus der Kamera kommt. Das ist allerdings auch der gröbste Teil. Den Rest bekommt man theoretisch mit Flats weg...wenn der Effekt linear wäre. Ist er aber nicht. Ganz weg bekommt man es nur über einen Outlier Algorithmus beim Stacken, in dem man die Aufnahmen jeweils um ein paar Pixel verschiebt. Das ist der sicherste Weg.

In Siril kann man (genau wie in DSS) noch die Hotpixelkorrektur aktivieren. Dazu muss man in Siril allerdings, wenn man keine passenden Darks hat, eine Bad Pixel Map erstellen. Das geht einfach in dem man irgendwelche Darks macht. Ob die von der Temperatur passen oder nicht, ist egal. Auch da kann man wieder mit den Werten spielen und so das Problem mitigieren. Das sollte dann eigentlich so gut in den Griff zu bekommen sein, dass man auch mit höheren Sigmas stacken kann. Den Rest kann man mit EBV im Griff behalten, in dem man beim Strecken den Hintergrund im Histogramm fixiert, sobald der Effekt sichtbar wird.
 
Hallo,

Vielen Dank an Joachim für seine stetig geduldigen Antworten!
Eigentlich war nach seinem ersten Beitrag alles gesagt und erklärt. Es handelt sich um Walking-Noise (auch "Regenrauschen" genannt).
Das Muster ist hier kreisförmig, weil ohne Nachführung in der Nähe des Polarsterns fotografiert wurde, das Bildfeld sich also konstant dreht.

Auch die Möglichkeiten zur Verbesserung der Situation hat Joachim schon aufgezählt.
Weiteres Rätselraten ist nicht nötig.

Grüße und CS,
Steffen
 
Hallo,

nachmals Danke für die Erklärung. Platt gesagt "wabern" also ein paar Pixel und weil die durch die von Siril bei der Registrierung rückgängig gemachte Bilddrehung in jedem Bild an einer anderen Stelle sind, gibt es die Spuren.

Ich habe mir nun verschiedene Apps angesehen. Leider scheint die maximale Belichtungszeit in der Firmware der Kamera fest abgelegt zu sein, keine App hat mehr angeboten als die bereits bekannten 0,5 s.

BIAS-Frames helfen übrigens nicht oder nicht besonders. Ich habe es geschafft, dass das Script nun auch BIAS-Frames verarbeitet. Ergebnis: die Spuren sind noch da.

Dafür haben sich meine Nachbearbeitungsfähigkeiten verbessert :-) Durch die vielen Versuche bin ich nun recht geschickt darin, die Spren zu unterdrücken oder zumindest nicht so stark hervortreten zu lassen. Die Sternfarben sind dann zwar dahin, aber man kann nicht alles haben...

Als nächstes steht der "Endgegner" an: mal sehen, ob ich mit dem Handy die Milchstraße ablichten kann. Wenn es neue Erkenntnisse gibt, werde ich berichten.

Gruß
Thomas


Gruß
Thomas
 
Status
Es sind keine weiteren Antworten möglich.
Zurück
Oben