Drizzle Integration - Lohnt sich

[frasax]

Hallo Forum,

Hier ein Praxis Video zum Thema Drizzlen (ein Theorie Video hatte ich bereits zuvor veröffentlicht). Wenn ihr eine Farbkamera habt und/oder undersampelt seid, dann solltet ihr euch unbedingt mit dem Drizzlen auseinander setzen. Mir war das selber gar nicht so bewusst, wie deutlich der Unterschied ist. Die Methode funktioniert exakt wie in der Theorie vorhergesagt. Vorausgesetzt man macht alles richtig. Außerdem konnte ich am WE bei einem Vortrag von Russel Croman mitnehmen, wie gut der BxT funktioniert, wenn man drizzlet. Der Unterschied ist deutlich.

Drizzle Integration Praxis Video - Auflösung zurück gewinnen durch Drizzlen + BxT Killer Feature

In diesem Tutorial zeige ich euch, wie ihr die Drizzle-Technik in euren Astrofotografie-Projekten praktisch anwenden könnt, nachdem ich die theoretischen Gru...

youtu.be

CS Frank

 

[Olaf M.]

Vielen Dank, dass Du so schnell nachgelegt hast mit dem Praxisteil, Frank! Schau ich mir sofort an!

LG Olaf

 

[MARTINARTEM]

Hallo Frank,
Gerade dabei, deine Video anzusehen, und sehr gespannt auf Drizzle Integration
CS & Danke
Martin

 

[frasax]

Hi,

ich habe mal das fertig bearbeitete Bild gegen eine Aufnahme verglichen, die ich mit einem 10" Newton unter ansonsten gleichen Bedingungen gemacht habe.
Links 4" APO mit drizzle integration versus Rechts 10" Newton. Beides Vollformat Kameras mit relativ großen Pixeln.
Klar, um es wirklich zu vergleichen müsste man etwas systematischer vorgehen. Beide Bilder mit BxT bearbeitet.
Links ist ein Ausschnitt aus einem Bildfeld, wo noch M20 und ne Menge drum herum mit drauf sind. Ich finde es bemerkenswert und bin selbst zugegeben ein wenig überrascht.

CS Frank

 

[growers]

Klar, um es wirklich zu vergleichen müsste man etwas systematischer vorgehen.

Ja. Ein 4" APO gegen einen 10" Newton ist halt schon ein schwieriger Vergleich.

 

[picard001]

Hallo Frank,

sehr interessanter Vergleich!

ABER - hast Du beim 10" auch schon alles rausgeholt oder ginge da noch mehr, ev. auch via Drizzeln? Denn dann hätte sich mit den neuen Techniken eben lediglich die Auflösungsgrenze für alle Geräteklassen verschoben.

CS, Martin.

 

[frasax]

Hi,

Ja. Ein 4" APO gegen einen 10" Newton ist halt schon ein schwieriger Vergleich.

nur zur Klarstellung: Es geht gar nicht darum, ob ein 4" APO einen 10" Newton schlägt. Vorausgesetzt der Newton ist sehr gut, sehr gut kollimiert und die Nachführung sehr gut, spielt hier die Öffnung die alleinige Geige (die Nachführung war definitiv bei der obigen Aufnahme nicht Bombe!).
ABER: Der Vergleich beweist, dass das Drizzlen nicht nur in der Theorie funktioniert, sondern in der Praxis die Methode ist, um aus undersampleten Bildern das Maximum heraus zu holen. Oder anders gesagt, durch undersampling verliert man Details (auch nichts neues). In dem Ausmaß war mir das jedenfalls nicht bewusst bisher.

ABER - hast Du beim 10" auch schon alles rausgeholt oder ginge da noch mehr, ev. auch via Drizzeln?

Alles was in meiner Macht liegt. Gut gesampelte Aufnahmen drizzlen ergibt keinen Sinn, das habe ich im Video schon gesagt. Die Nachführung bei der Aufnahme war definitiv nicht Bombe. Das zeigt, dass eine solche Optik selbstverständlich durch Seeing, Nachführung etc. limitiert ist.

CS Frank

 

[Olaf M.]

Hallo, zumindest ist klar geworden, dass man die Nachteile einer kleineren Optik fotografisch zu einem großen Teil ausgleichen kann. Es ist also fotografisch nicht nötig, immer auf die größte Öffnung zu gehen. Kleinere Öffnungen zeigen fotografisch je nach limitierenden Bedingungen nicht weniger als große Kanonen. Das ist zwar nichts Neues, aber durch das Drizzlen erhält man ein weiteres Werkzeug, um das Maximum aus einer kleinen Öffnung herauszuholen und den Unterschied zur nächstgrößeren Öffnung zu minimieren. Und das bei recht überschaubarem Aufwand. Ich bin jedenfalls schon gespannt auf die nächste Gelegenheit, das mal auszuprobieren.

LG Olaf

 

[joetaiga]

Hallo Forum,

Hier ein Praxis Video zum Thema Drizzlen (ein Theorie Video hatte ich bereits zuvor veröffentlicht). Wenn ihr eine Farbkamera habt und/oder undersampelt seid, dann solltet ihr euch unbedingt mit dem Drizzlen auseinander setzen. Mir war das selber gar nicht so bewusst, wie deutlich der Unterschied ist. Die Methode funktioniert exakt wie in der Theorie vorhergesagt. Vorausgesetzt man macht alles richtig. Außerdem konnte ich am WE bei einem Vortrag von Russel Croman mitnehmen, wie gut der BxT funktioniert, wenn man drizzlet. Der Unterschied ist deutlich.

Drizzle Integration Praxis Video - Auflösung zurück gewinnen durch Drizzlen + BxT Killer Feature

In diesem Tutorial zeige ich euch, wie ihr die Drizzle-Technik in euren Astrofotografie-Projekten praktisch anwenden könnt, nachdem ich die theoretischen Gru...

youtu.be

CS Frank

Hallo Frank,

vielen Dank für das Video! Das ist wirklich sehr interessant.

Ich verwende gerne 2x2 Binning um etwas Integrationszeit bei sehr dunklen Objekten zu sparen. Der Auflösungsverlust ist bei meinem Sampling maximal so 20-30% wenn gutes Seeing ist. Durch Drizzlen könnte ich das vielleicht wieder herausholen. Auf die Originalauflösung werde ich vermutlich auch so nicht ganz kommen, aber trotzdem hätte Binning so gut wie keine Nachteile mehr.

Grüße,
Joachim

 

[fizeff]

Hallo,
Seit einiger Zeit verwende ich das Drizzln (Faktor 2) für meine DSLR Vollformat Bilder. Subjektiv gesehen bringt das ziemlich was bei allen Schärfealgorithmen nicht nur BxT. Mehr Schärfe weniger Artefakte, ich mach’s nicht mehr ohne. Kann es nur empfehlen, man braucht halt mehr Arbeitsspeicher und mehr Rechenleistung.

Grüße
Markus

 

[Chorge1972]

Lieber @frasax, 1000x für die genauer Erläuterung dieses spannenden Themas!!!
Was ich allerdings noch nicht verstanden habe: warum soll ich bei meinen Well-Sampled OSC Bildern mit x1 drizzeln, und nicht ebenfalls mit x2? Bzw. warum dann überhaupt, bzw. was geschieht bei x1 drizzeln? Bei x2 wird die Pixelzahl ja radikal erhöht und durch den Ditheringversatz entsteht einen pseudo-Erhöhung der Auflösung. Aber bei x1???

Ganz konkret:
Wenn ich mit meiner Sony A7r am RedCat51 knipse, dann ganz klar drizzle x2?! Mit der ASI2600MC Pro gerade so auch noch, oder?!
Aber wenn ich mit der ASI2600MC Pro am TS 80 SD mit reducer oder gar am ASKAR103 bin, dann zwar drizzeln, aber nur noch x1 wählen???? Und welche shrink size dann??

 

[astro_alex80]

warum soll ich bei meinen Well-Sampled OSC Bildern mit x1 drizzeln, und nicht ebenfalls mit x2? Bzw. warum dann überhaupt, bzw. was geschieht bei x1 drizzeln?

Bin zwar nicht @frasax
debayern einer OSC Aufnahme, ist egal welcher Algorithmus (Bilinear, VNG) immer mit einer Interpolation verbunden.

Bei genügend guten und gut geditherten Aufnahmen entfällt bei CFA (Color Filter Array also Bayer Matrix) Drizzle Integration genau diese Interpolation.

Durch dithering ist das Objekt/Stern bzw. Teil davon, ja jedes Mal auf einem anderen Pixel, mal ein rotes, mal ein grünes und so weiter. Daraus, wenn genügend Aufnahmen zusammen sind, lassen sich die Farben genauer, ohne Interpolation rekonstruieren.

Daher ist laut PI-Entwicklerteam CFA Drizzle Integration der beste Weg für OSC Aufnahmen, was natürlich keinesfalls heißt, das klassisches Debayering nicht auch (sehr) gute Ergebnisse liefert.

 

[Chorge1972]

Ah! Verstanden!!! Danke

 

[frasax]

Hi,
Alex hat es gut erklärt. Im Video kommt das z.Bsp. bei Minute 6:36

CS Frank

 

[frasax]

Ich verwende gerne 2x2 Binning um etwas Integrationszeit bei sehr dunklen Objekten zu sparen. Der Auflösungsverlust ist bei meinem Sampling maximal so 20-30% wenn gutes Seeing ist. Durch Drizzlen könnte ich das vielleicht wieder herausholen. Auf die Originalauflösung werde ich vermutlich auch so nicht ganz kommen, aber trotzdem hätte Binning so gut wie keine Nachteile mehr.

Hi,

hm, ich fürchte das ist so ein bisschen wie Gas geben und Bremsen gleichzeitig. Binning würde ich eigentlich gar nicht mehr einsetzen. Mir wurde neulich erklärt dass ein simples resamplen (im Sinne einer Verkleinerung) dem Binning sogar überlegen ist. Dummerweise kann ich nicht erklären warum.

CS Frank

 

[ubit]

Mir wurde neulich erklärt dass ein simples resamplen (im Sinne einer Verkleinerung) dem Binning sogar überlegen ist. Dummerweise kann ich nicht erklären warum.

Kommt drauf an, wann man das Resampling macht.... Binning (auch Soft-Binning) findet ja in der Kamera (bzw. im Kameratreiber) statt. Also vor jeder Kalibrierung. Wenn man das beim Resampling auch direkt auf den Rohbildern (und Flats, Darks etc.) macht, sollte das völlig identische Ergebnisse ergeben. Soft-Binning ist ja nichts anderes als Resampling. "Eigentlich" sollte es da auch keine Unterschiede in der Implementierung geben. 4 (9) Pixelwerte (2x2,3x3) addieren und durch 4/9 teilen => neues Pixel.

In Grafikprogrammen (Photoshop und Co) gibt es natürlich noch andere "bessere" Resamplingverfahren (bikubisch, bilinear etc.). Die beziehen teilweise mehr von der Umgebung der 2x2 bzw. 3x3 Pixel ein, versuchen Kanten zu "erkennen", haben eingebaute Scharfzeichner etc. Sowas ist vorwiegend ausgerichtet auf "krummes Resampling" z.B. um 33% etc. bei denen eben nicht einfach komplette Pixel zusammengefasst werden. Ob diese Verfahren beim ganzzahligen Resampling "bessere" Ergebnisse bringen würde ich jetzt nicht unterschreiben wollen. Diese Algorithmen sind meist nicht ganz frei von Artefakten - die brauchen wir im Astrobereich nicht wirklich...

Das Resampling kann man aber halt auch nach der Kalibrierung machen und damit dann z.B. Staub, Hot- und Cold-Pixel, nicht lineare Pixel in der vollen Auflösung herausrechnen. Das Resampling hat dann halt besseres Ausgangsmaterial. DAS könnte in der Tat einen sichtbaren Unterschied zum Binning in der Kamera machen.

Ciao, Udo

 

[etalon]

…
Kleinere Öffnungen zeigen fotografisch je nach limitierenden Bedingungen nicht weniger als große Kanonen.
…

Ich bin mir sicher, dass das nicht so ist. Durch Drizzeln verbessert man das Sampling, aber der auflösungslimitierende Faktor bleibt immer die Öffnung! Du kannst auch mit bestem Sampling keine Informationen darstellen, welche die Optik nicht auflösen kann. Von daher verbessert Drizzeln natürlich innerhalb der Auflösungsfähigkeit der Optik, aber der Abstand zu größere Optiken bleibt gleich, da diese bei gleicher Vorgehensweise ja ebenfalls davon profitieren würden. Das hat man sich damals aus der Not heraus bei Hubbles WFPC1 erdacht, um mit den damals großen Pixeln der Sensoren trotzdem bessere Auflösungen im Rahmen der Möglichkeiten eines 2,4m Spiegels zu erhalten, und nicht plötzlich Bilder mit Informationsgehalten eines 3,5m Spiegeläquivalents zu erhalten…

Grüße Markus

 

[frasax]

Kommt drauf an, wann man das Resampling macht....

Hi,

wie gesagt, ich bin weit weg davon die Argumentation zu verstehen, insofern kann ich nur nachplappern, was mir mitgeteilt wurde:

Demnach ist es so, dass das Downsampling effizienter ist in der Übertragung von Information pro Rauschen. Dahinter verbirgt sich wohl der Begriff Detectice Quantum Efficiency. Derjenige hat es mir auch anschaulich erklärt, aber das ist totes Wissen bei mir, sorry. Vielleicht ein Thema in das man sich mal einarbeiten kann.

Ich bin mir sicher, dass das nicht so ist. Durch Drizzeln verbessert man das Sampling, aber der auflösungslimitierende Faktor bleibt immer die Öffnung!

Das möchte ich nochmals deutlich unterschreiben! In allen vergangenen Videos zu dem Thema war es mir wichtig die Begriffe klar zu halten. Wir reden alle immer so schnell von Auflösung, und so falsch ist das ja auch nicht. Aber man muss unterscheiden zwischen der optischen Auflösung, und der Auflösung des Pixelrasters. Quasi der Auflösung unseres Sampling Detektors. Nur letzteres lässt sich durch drizzlen beeinflussen und ganz verlustfrei geht das auch nicht.

Unter optimalen Bedingungen ist jede große Optik der kleineren immer überlegen, daran ist nicht zu rütteln.
CS Frank

 

[Quasaro]

Ich bin mir sicher, dass das nicht so ist. Durch Drizzeln verbessert man das Sampling, aber der auflösungslimitierende Faktor bleibt immer die Öffnung! Du kannst auch mit bestem Sampling keine Informationen darstellen, welche die Optik nicht auflösen kann. Von daher verbessert Drizzeln natürlich innerhalb der Auflösungsfähigkeit der Optik, aber der Abstand zu größere Optiken bleibt gleich, da diese bei gleicher Vorgehensweise ja ebenfalls davon profitieren würden. Das hat man sich damals aus der Not heraus bei Hubbles WFPC1 erdacht, um mit den damals großen Pixeln der Sensoren trotzdem bessere Auflösungen im Rahmen der Möglichkeiten eines 2,4m Spiegels zu erhalten, und nicht plötzlich Bilder mit Informationsgehalten eines 3,5m Spiegeläquivalents zu erhalten…

Grüße Markus

Man kann mit dem "Kunstgriff" des Drizzelns ja nicht die Gesetze der Physik (Optik) aushebeln. Größere Öffnung wird auflösungstechnisch immer die kleinere schlagen, wetten ? Das ist ja eigentlich auch eine Binse...
CS
Stefan

 

[growers]

aber der auflösungslimitierende Faktor bleibt immer die Öffnung!

Halt nur bis zu einer bestimmten Öffnung. Bei gegebenem Seeing und langen Belichtungszeiten ist halt irgendwann Schluss. Wenn ich 2" Seeing habe, dürfte der Unterschied zwischen 0.5" und 1" Auflösung, der rechnerisch immer noch vorhanden ist in der Grössenordnung "belanglos" sein.
Grössere Öffnungen haben natürlich dennoch ihre Berechtigung, aber nicht zwangsläufig betreffend Auflösung.

 

[etalon]

Man kann mit dem "Kunstgriff" des Drizzelns ja nicht die Gesetze der Physik (Optik) aushebeln. Größere Öffnung wird auflösungstechnisch immer die kleinere schlagen, wetten ? Das ist ja eigentlich auch eine Binse...
CS
Stefan

Hmm, hatte ich was anderes geschrieben? Diese banale Binse scheint allerdings noch nicht bei allen angekommen zu sein, denn es wird hier doch für mein Empfinden des öfteren eine andere Message transportiert…

Halt nur bis zu einer bestimmten Öffnung. Bei gegebenem Seeing und langen Belichtungszeiten ist halt irgendwann Schluss. Wenn ich 2" Seeing habe, dürfte der Unterschied zwischen 0.5" und 1" Auflösung, der rechnerisch immer noch vorhanden ist in der Grössenordnung "belanglos" sein.
Grössere Öffnungen haben natürlich dennoch ihre Berechtigung, aber nicht zwangsläufig betreffend Auflösung.

Natürlich gibt es Limitierungen durch das Seeing (zumindest auf der Erde), diese haben aber mit der Wirksamkeit des Drizzelns nichts zu tun und gelten genauso auch für ungedrizzelte Bilder. Letzteres verbessert halt immer nur im Rahmen der Auflösungsmöglichkeit der Optik. Und selbst wenn Vorkehrungen getroffen werden, um den Seeingeinfluss zu limitieren (z.B. Lucky imaging, adaptive Optiken, Standortwahl, konstruktive Verbesserungen), arbeitet der Drizzlealgorithmus trotzdem nur im Rahmen des oben Geschriebenen. Auf mehr wollte ich nicht hinweisen…

Grüße Markus

 

[astro_alex80]

Hi,

hm, ich fürchte das ist so ein bisschen wie Gas geben und Bremsen gleichzeitig. Binning würde ich eigentlich gar nicht mehr einsetzen. Mir wurde neulich erklärt dass ein simples resamplen (im Sinne einer Verkleinerung) dem Binning sogar überlegen ist. Dummerweise kann ich nicht erklären warum.

CS Frank

Die Binning Geschichte geht ja, wie bekannt, in die CCD Zeit zurück, mit einem Zugewinn durch Verringerung des Ausleserauschens bei Binning. Vor dem Hintergrund das die 4 Pixel (2x2 Binning) als ein Pixel und nicht als 4 ausgelesen werden, entsprechend das ungleich höhere Ausleserauschen nur 1x statt 4x anfällr.

Bei CMOS daher, wo jedes Pixel sowieso seinen eigenen Ausleser mitbringt, obsolet von der Ausleserauschen-Seite betrachtet.

Ein „IntegerResampling“ so heißt der Prozess in Pixinsight von ungebinnten Aufnahmen bringt dann natürlich wiederum die Signalverbessrung durch Mittelung von 4 Pixeln, also sogenanntes Softbinning.

Man hat also auf Wunsch beides zur Hand. Das voll aufgelöste 1x1 und wenn gewünscht das gebinnte, wo man noch auswählen kann ob average, median, minimum oder maximum. Dank ImageContainer, etc. muss man den Prozess ja auch nicht für jedes Light einzeln anwenden.

Resampling-Verfahren wie Bilinear, Bicubic, etc. Haben an der Stelle aber, sorry too say, nichts mit Softbinning im eigentlichen Sinne zu tun, wobei der Effekt der Signalverbesserung natürlich ähnlich ist. Jedes „ungerade“ also nicht „integer“ resampling bringt unweigerlich, auch mit dem cleversten Algorithmus, eine Interpolation der Daten ins Spiel.

 

[Quasaro]

Hmm, hatte ich was anderes geschrieben? Diese banale Binse scheint allerdings noch nicht bei allen angekommen zu sein, denn es wird hier doch für mein Empfinden des öfteren eine andere Message transportiert…

Grüße Markus

Hallo Markus,

du hattest m. E. genau das Richtige geschrieben. Das wollte ich ja auch mit meinem kleinen Beitrag deutlich machen.

VG, CS und frohe Ostern
Stefan

 

[etalon]

Die Binning Geschichte geht ja, wie bekannt, in die CCD Zeit zurück, mit einem Zugewinn durch Verringerung des Ausleserauschens bei Binning. Vor dem Hintergrund das die 4 Pixel (2x2 Binning) als ein Pixel und nicht als 4 ausgelesen werden, entsprechend das ungleich höhere Ausleserauschen nur 1x statt 4x anfällr.

Bei CMOS daher, wo jedes Pixel sowieso seinen eigenen Ausleser mitbringt, obsolet von der Ausleserauschen-Seite betrachtet.
…

Das würde ich so nicht unterschreiben. Da „Rauschen“ ein statistischer Prozess ist, mittelt sich dieser mit der Quadratwurzel an betrachteten Eingangswerten heraus. D.h. dass bei vier ausgelesenen, aber gebinnten Pixeln sich das Ausleserauschen immerhin noch halbiert. Das zusammen mit dem sowieso schon deutlich geringeren Ausleserauschen heutiger Verstärker bringt auch bei CMOS noch Vorteile, oft in der gleichen Größenordnung wie bei früheren gebinnten CCDs, wo die Ausleseverstärker doch noch deutlich „verrauschter“ waren, auch wenn sie nur einmal durchlaufen wurden. Ob diese allerdings die Nachteile einer gebinnten Aufnahme aufwiegen, muss man gesondert betrachten. Das galt allerdings auch schon bei der CCD-Technik…

Hallo Markus,

du hattest m. E. genau das Richtige geschrieben. Das wollte ich ja auch mit meinem kleinen Beitrag deutlich machen.

VG, CS und frohe Ostern
Stefan

Ah, ok. Dann hatte ich das falsch verstanden, sorry…

Grüße Markus

 

[growers]

Das würde ich so nicht unterschreiben. Da „Rauschen“ ein statistischer Prozess ist, mittelt sich dieser mit der Quadratwurzel an betrachteten Eingangswerten heraus. D.h. dass bei vier ausgelesenen, aber gebinnten Pixeln sich das Ausleserauschen immerhin noch halbiert.

Das ist richtig, aber das muss man halt nicht in der Kamera machen, sondern kann später einfach bei der Bearbeitung die Auflösung reduzieren. Das gibt dir halt die Felxibilität das zu tun oder nicht. Wenn du es schon bei der Aufnahme fix setzt, kannst du halt später nicht mehr sagen "Ich hätte doch lieber mehr Auflösung". Insofern würde ich das nur bei der Aufnahme setzen, wenn die entsprechenden Datenmengen zu gross sind.

 

[Olaf M.]

Ich bin mir sicher, dass das nicht so ist. Durch Drizzeln verbessert man das Sampling, aber der auflösungslimitierende Faktor bleibt immer die Öffnung! Du kannst auch mit bestem Sampling keine Informationen darstellen, welche die Optik nicht auflösen kann. Von daher verbessert Drizzeln natürlich innerhalb der Auflösungsfähigkeit der Optik, aber der Abstand zu größere Optiken bleibt gleich, da diese bei gleicher Vorgehensweise ja ebenfalls davon profitieren würden. Das hat man sich damals aus der Not heraus bei Hubbles WFPC1 erdacht, um mit den damals großen Pixeln der Sensoren trotzdem bessere Auflösungen im Rahmen der Möglichkeiten eines 2,4m Spiegels zu erhalten, und nicht plötzlich Bilder mit Informationsgehalten eines 3,5m Spiegeläquivalents zu erhalten…

Grüße Markus

Ja, da bin ich auch auf die sprachliche Ungenauigkeit hereingefallen. Mir ist schon klar, dass Öffnung durch nichts zu ersetzen ist, aber das Bildbeispiel oben zeigt ja, dass eine deutlich kleinere Öffnung ein ähnlich gutes Ergebnis erzielen kann. Ich kann mir vorstellen, dass das insbesondere dann der Fall ist, wenn die große Öffnung durch schlechte Bedingungen nicht mehr gewinnbringend eingesetzt werden kann. Mir geht es auch nicht um Vergleichbarkeit der Bilder, die für wissenschaftliche Zwecke genutzt werden, sondern um die Bilder auf Amateurniveau. Da hat natürlich jeder seine eigenen Ansprüche, ich bin kein Pixelpeeper, daher finde ich das Bild des Apos oben nicht schlechter als das des Newton, obwohl der Newton natürlich mehr Details zeigt. Das Drizzlen kann aber helfen, diese Unterschiede zumindest oberflächlich zu minimieren.

LG Olaf

 

[etalon]

Das ist richtig, aber das muss man halt nicht in der Kamera machen, sondern kann später einfach bei der Bearbeitung die Auflösung reduzieren. Das gibt dir halt die Felxibilität das zu tun oder nicht. Wenn du es schon bei der Aufnahme fix setzt, kannst du halt später nicht mehr sagen "Ich hätte doch lieber mehr Auflösung". Insofern würde ich das nur bei der Aufnahme setzen, wenn die entsprechenden Datenmengen zu gross sind.

Abhängig davon, mit welchem Algorithmus die Software skaliert, hast du recht. Das vorausgesetzt, ist man dann mit Softwarebinning flexibler, völlig d‘accord.

Ja, da bin ich auch auf die sprachliche Ungenauigkeit hereingefallen. Mir ist schon klar, dass Öffnung durch nichts zu ersetzen ist, aber das Bildbeispiel oben zeigt ja, dass eine deutlich kleinere Öffnung ein ähnlich gutes Ergebnis erzielen kann. Ich kann mir vorstellen, dass das insbesondere dann der Fall ist, wenn die große Öffnung durch schlechte Bedingungen nicht mehr gewinnbringend eingesetzt werden kann. Mir geht es auch nicht um Vergleichbarkeit der Bilder, die für wissenschaftliche Zwecke genutzt werden, sondern um die Bilder auf Amateurniveau. Da hat natürlich jeder seine eigenen Ansprüche, ich bin kein Pixelpeeper, daher finde ich das Bild des Apos oben nicht schlechter als das des Newton, obwohl der Newton natürlich mehr Details zeigt. Das Drizzlen kann aber helfen, diese Unterschiede zumindest oberflächlich zu minimieren.

LG Olaf

Dass das Drizzeln was bringen kann (geeignete Rohdaten vorausgesetzt) ist unbestritten, sonst würde es ja keiner machen. Mir war nur wichtig nochmal anzusprechen, dass das immer in gewissen Grenzen passiert. Dass ein Bild durch Drizzeln an Qualität gewinnen kann, zeigen ja Franks Beispiele deutlich und ich wollte meinen Beitrag auch nicht als Wertung der Bilder verstanden wissen.

Daher nix für ungut…

Grüße Markus

 

[astro_alex80]

Abhängig davon, mit welchem Algorithmus die Software skaliert, hast du recht. Das vorausgesetzt, ist man dann mit Softwarebinning flexibler, völlig d‘accord.

@growers hat es ja richtig gestellt. Wir haben da etwas aneinander vorbei gesprochen oder besser gesagt, ich mich unklar ausgedrückt.
Das zusammenfassen/mitteln ob nun in der Kamera oder in der Software bringt natürlich einen Zugewinn auch bei CMOS - aber halt nicht in dem klassischen Sinne, also hardwareseitig, wie seinerzeit bei CCDs.

 

[joetaiga]

hm, ich fürchte das ist so ein bisschen wie Gas geben und Bremsen gleichzeitig. Binning würde ich eigentlich gar nicht mehr einsetzen. Mir wurde neulich erklärt dass ein simples resamplen (im Sinne einer Verkleinerung) dem Binning sogar überlegen ist. Dummerweise kann ich nicht erklären warum.

Bei meiner Kamera werden im beim 2x2 Binning die vier Pixel ausgelesen und einfach addiert. Da HCG bei minimalem Gain ziemlich genau 14bit Farbtiefe entspricht erhalte ich als Resultat ein Bild mit 16bit Farbtiefe mit der halben Auflösung ohne Quantierungsverluste. Das ist das unverfälschte Rohmaterial mit dem vierfachen Signal aber nur doppeltem Rauschen. Ich wüsste nicht, was besser sein sollte.

Außer man lässt halt Algorithmen drüber laufen. Das ist dann aber nicht mehr unverfälscht. Da bleibe ich auch in Zeiten konservativ, wo es als State of the Art gilt, das Zentrum des Orionnebels so von der KI kastrieren zu lassen, dass man nicht mehr weiß, was es ist.

Kleinere Öffnungen zeigen fotografisch je nach limitierenden Bedingungen nicht weniger als große Kanonen.

Die Resultate von Seeingeffekten und Beugung an der Öffnung kann man beides als statistische Prozesse betrachten und daher quadratisch addieren.

Wenn man z.B. 3" Seeing hat und einen 10"er mit ca. 0,5" Dawes Kriterium, dann kann man als Resultat einen FWHM Wert von 3,04" erwarten, mit 5" und ca. 1" Dawes Kriterium 3,16" FWHM. Das sind 4%. Das wird man nicht merken. Da bringen Guiding, die Fokussierung und die Fokusdrift mehr Probleme ein. Größere Öffnung als 5" bringt hier überhaupt nichts.

Wenn man aber 1" Seeing hat, kommt man mit meinem 10"er auf 1,12" FWHM und mit dem 5"er auf 1,42". Das wird man sehen. Andererseits käme man selbst mit einem 20"er auch bei so gutem Seeing nicht wesentlich weiter als mit dem 10"er.

1" Seeing hatte ich noch nie. Das Limit ist irgendwo zwischen 1,5" und 2". Große Öffnungen bringen da eigentlich nur noch dann etwas, wenn man mit der Belichtungszeit unter den Rahmen geht, wo das Beugungsscheibchen nicht mehr aufgelöst werden kann. Das liegt bei mir aber deutlich unter einer Sekunde.

Oder anders ausgedrückt: für Leute, die an einem ähnlichen Standort leben wie ich...also für die meisten...kann man sich für Deepsky Aufnahmen Optiken größer ca. 8" sparen. An den meisten Tagen reichen sogar 4" oder 5".

Das gilt aber nur was die reine Auflösung der Rohbilder angeht. Größere Optiken lohnen sich nämlich trotzdem, weil sie beim gleichen Sampling schneller Licht sammeln können. Das ist auch was Wert, da man dann stärker schärfen kann.

 

[astro_alex80]

Bei meiner Kamera werden im beim 2x2 Binning die vier Pixel ausgelesen und einfach addiert. Da HCG bei minimalem Gain ziemlich genau 14bit Farbtiefe entspricht erhalte ich als Resultat ein Bild mit 16bit Farbtiefe mit der halben Auflösung ohne Quantierungsverluste.

Das ist ja ein sehr spannender Punkt.

Hast du mal verglichen, ob in einem 2x2 gebinnten Bild mehr Pixelwerte ankommen, als in einem 1x1 Bild mit 14bit das dann auf 16bit skaliert wurde?

Mehr Pixelwerte im Sinne von Anzahl diskreter Werte, also mehr als 16.384 (14 Bit) Einzelwerte.

Weil wenn das so ist, kann ich doch mit einigem oversampling (was angesichts der kleinen Pixel ja nicht schwer ist) und 2x2 binning aus einer 14bit Kamera eine vollwertige 16bit Kamera machen.

Setzt natürlich voraus das die nachgeschaltete Elektronik auf 16bit ausgelegt ist. Ob das so ist?

p.s. Wenn das so ist, würde das ja binning jenseits von 2x2 as absurdum führen, zumindest bei summenbildung weil

4 Pixel a 14 Bit addiert (2x2 bin) = 16 bit
9 Pixel a 14 Bit addiert (3x3 bin) = 17,x bit