Alpen-Studie

[Jan_Fremerey]

Nachdem vorgestern früh noch hochnebelartige Schleier die Durchsicht ein wenig trübten, bot sich gestern bei klarer Sicht eine gute Gelegenheit, ein paar „Mondproben“ - erstmalig mit der DMK Videokamera – an meinem offenen 6“-Faltrefraktor einzufangen.

Da das Aufnahmematerial monochrom ausgearbeitet werden sollte, habe ich im Hinblick auf eine optimale Abbildungsleistung das Grünfilter aus dem für Farbaufnahmen vorgesehenen RGB-Filtersatz von Astronomik in den Strahlengang geschwenkt. Spiegelanwender bevorzugen ja bisweilen eher eine Rotfilterung am Mond.

Von dem aufgenommenen Videomaterial habe ich zwei Clips mittels der neuen AviStack-Software (AS) von Michael Theusner bearbeitet. Die weitere Ausarbeitung und die Herstellung des Mosaiks wurden mit Hilfe von Fitswork (FW) durchgeführt.

Das Bildergebnis steht am Ende dieses Beitrags, damit es sich bei möglichst allen Browsern – so auch bei meinem SeaMonkey - in unmittelbarer Nähe zum horizontalen Scrollbalken befindet.

Bei der Bildbearbeitung habe ich insbesondere auf die nachfolgend aufgelisteten Punkte geachtet. Diese sind dem erfahrenen Videografen selbstverständlich geläufig, und ich fasse sie zum besseren Verständnis der Bildentstehung hier eher für die Neueinsteiger nochmal zusammen:

1. Eine möglichst gleichmäßig über das gesamte Bild verteilte Aufbesserung der Bildqualität durch den Stackprozess. Hierfür scheint mir das - im übrigen äußerst bedienungsfreundliche - AS (Freeware) aufgrund der vollautomatischen Segmentierung aller Rohbilder in jeweils mehrere hundert maschenförmig zusammenhängende Elemente und deren jeweils eng lokalisierte Qualitätsaufbereitung in besonderer Weise geeignet.

2. Im Hinblick auf eine möglichst feine Detailzeichnung habe ich jeweils nur 128 Bilder – bzw. etwa 10% der aufgenommenen Einzelbilder - zur Verarbeitung freigegeben. Wählt man eine geringere Anzahl von Bildern, so besteht die Gefahr, dass das Summenbild bei der Anwendung von Schärfungsalgorithmen eine „rauhe“ - d.h. verrauschte - Oberfläche zeigt. Wählt man dagegen zu viele Bilder, dann gewinnen auch die schlechteren zunehmend an Einfluss, so dass am Ende trotz weitergehender Schärfung kein weiterer Gewinn an Bildqualität erzielt wird.

3. Bei der Anwendung von Schärfungstools habe ich darauf geachtet, dass im Bereich der Feinzeichnung keine periodischen Strukturen in den Vordergrund treten, die als Artefakte infolge einer übertriebenen Bildbearbeitung weithin bekannt und verbreitet sind. Die Feinzeichnung sollte nach Möglichkeit auf die Erkennbarkeit von realitätsnahen Details beschränkt bleiben. Diese zeigen nur in seltenen Fällen über größeren Bildbereiche hinweg ein und dieselbe Periodizität.

4. Trotz der an der Schattengrenze vorherrschenden krassen Beleuchtungsunterschiede und der im Rahmen der 8-Bit-Datentechnik nur 255 darstellbaren Grautöne soll eine ausgewogene Wiedergabe der hellen und dunklen Bildpatien erzielt werden. Bei dem hier gezeigten, aus zwei Bildern zusammengesetzten Kleinpanorama sind die Beleuchtungen an den seitlichen Bildrändern so unterschiedlich, dass man die Schattenpartien – am rechten Bildrand - nur durch eine extreme Anhebung des Gammawerts erkennbar machen kann. Dies hat zur Folge, dass die helleren Bildpartien – am linken Bildrand – deutlich an Kontrast verlieren und auf einen relativ engen Bereich von Grauwerten beschränkt bleiben.

Dieser Engpass konnte nun mit Erfolg durch die in FW – sowie gewiss auch in anderen Bildbearbeitungsprogrammen - angebotene Möglichkeit einer automatischen Ebnung des Hintergrundgradienten sichtbar aufgeweitet werden.

In der gezeigten Animation des Alpenpanoramas mit Plato im Osten und den westlich gelegenen, großen Kratern Aristoteles – oben – und Eudoxus – unten - wird die ausgleichende Wirkung der Hintergrundebnung deutlich sichtbar. Die beiden sich abwechselnden Bilder wurden exakt den gleichen Schärfungsmaßnahmen unterzogen und unterscheiden lediglich im Helligkeitsausgleich.

Die durch den Helligkeitsausgleich ermöglichte Anhebung des lokalen Kontrasts führt zu einem deutlichen Gewinn an wahrgenommener Abbildungsschärfe.

Link zur Grafik: http://www.astro-vr.de/alpen_8a212008.gif

Kritik, Fragen und Anregungen sind jederzeit willkommen.

Gruß, Jan

 

[supersonic]

Hallo Jan,

eine feine und gut erklärte Ausarbeitung !

Auch ich habe mich in den frühen Morgenstunden mit meinem 7"-Newton am Mond versucht. Leider war das Seeing so grottig, dass weder ein Grünfilter und auch der Rotfilter nicht viel brachte....jedenfalls bin ich noch am basteln mit RS-4. Von den ganzen AVI´s kann ich schon mal gut die Hälfte in die virtuelle Tonne stecken......
Für einen Versuch mit einem IR-Pass hatte ich dann keine Lust mehr.

So ein Mistwetter herrschte lange nicht. Bei mir waren 10,5° und ein recht starker Föhn mit feuchter Luft.. Nicht mal die übliche Übersichtsaufnahme mit der EOS bei 1080mm Brennnweite hat was erbracht.....man sah sogar die Luft flimmern wenn man durch das 30er am Mond schaute........


Aber dafür ist deine Aufnahme sehr gut geworden und die Bearbeitung auch !


VG
Volker


PS: ......wie bekomme ich das Avi-Stack geladen? Irgendwie geht es bei mir nicht.....

 

[oliver_p]

Hallo Jan,

eine sehr schoene Aufnahme und Studie der Region und eine schoene Beschreibung des sauberen und durchdachten Workflows. Hm, AVIStack sieht sehr interessant aus und war mir bisher unbekannt, bei Durchsicht der Doku werden Traeume wahr. In den naechsten Tagen muss ich unbedingt ein altes AVI dort durchschieben und mit dem Registax Ergebnis vergleichen. Danke fuer den Pointer zu dem Tool!

Viele Gruesse & CS,
Oliver

 

[Jan_Fremerey]

Hallo Volker und Oliver,

vielen Dank für Eure positiven Rückäußerungen!

Ja - mit dem Seeing hatte ich hier in Bonn wohl Glück, auch wenn es mir so vorkam, als sei da eine hochfrequente Störung in der Luft, die mir das Fokussieren etwas erschwerte. Offenbar hat die relativ kurze Belichtungszeit - 30 Bilder pro Sekunde bei ca. 800 Gain - die Auswirkung der Luftunruhe doch weitgehend entschärft, so dass das Ergebnis eigentlich besser als erwartet herauskam.

Auf meiner Website zeige ich in Verbindung mit den dort geposteten Bildern inzwischen üblicherweise einen kurzen Ausschnitt aus dem Original-Videomaterial – in DivX komprimiert – um die Sichtverhältnisse während der Aufnahme zu demonstrieren. Will versuchen, den Alpenclip heute noch hochzuladen.

Zur Information an Volker und an weitere an AS interessierte Leser: Diese Software läuft nur auf der virtuellen Maschine "IDL", die vor dem Aufruf von AS installiert sein muss. Die IDL-Software (ebenfalls Freeware) kann hier nach kostenloser Registrierung abgerufen werden. Sie ist mit 338 MB recht umfangreich. Die Sache lohnt sich aber - allein schon für den Gebrauch von AS.

Es gibt übrigens eine interessante Diskussion mit Michael Theusner im Nachbarforum. In unserem Forum ist die Sache anscheinend noch weniger bekannt, jedenfalls habe ich in unserer Suchmaschine noch nichts gefunden.

Gerne möchte ich hier die Gelegenheit nutzen, um noch zwei Punkte nachzutragen.

Zu meinen persönlichen „Richtlinien“ der Bildbearbeitung gehört auch eine vernünftige Beschränkung hinsichtlich des gewählten Abbildungs-Maßstabs. Dazu hatte ich schon an verschiedenen Stellen die Meinung geäußert, dass der Maßstab nicht größer sein sollte als derjenige, welcher sich bei visueller Beobachtung am Okular des Aufnahmeteleskops bei einer Austrittspupille von 0,5 mm ergibt.

Für meine 6“-Optik entspricht das einer visuellen Maximalvergrößerung von 300-fach. Ein 10-Zoll-Teleskop erlaubt nach diesem Kriterium eine Darstellung in 500-facher Vergrößerung.

An meinem Röhrenbildschirm misst Plato in der Längsachse 45 mm. Wenn ich ihn aus einer Entfernung von 60 cm am Bildschirm betrachte, erscheint Plato also unter einem Blickwinkel von 45/600. In Wirklichkeit – d.h. bei der Betrachtung mit dem unbewaffneten Auge - erscheint Plato mit seiner wahren Längsachse von 100 km in einer Entfernung von 384.000 km von der Erde unter einem Blickwinkel von 100/384.000. Die visuelle Vergrößerung am Bildschirm ergibt sich einfach mittels Division des Blickwinkels am Bildschirm durch den Blickwinkel bei unmittelbarer Betrachtung, also (45/600)/(100/384.000) = 288-fach.

Somit sind die angestrebten Verhältnisse an dieser Stelle schon recht ordentlich erfüllt.

Die inzwischen zunehmend verwendeten TFT-Flachbildschirme haben ein engeres Bildpunktraster, so dass die Bilder etwa um 20% kleiner erscheinen als am Röhrenmonitor. Um die Objekte bei derselben Vergrößerung wie an der Röhre zu sehen, muss man also 20% näher an den TFT-Bildschirm heranrücken, d.h. von 60 cm Abstand auf etwa 48 cm.

Da ich diese Diskussion als „Studie“ bezeichnet habe, möchte ich hier gerne noch eine bildliche Demonstration der Wirkung von in übertriebener Weise angewendeten Schärfungswerkzeugen anbringen.

Um z.B. die Kleinkrater innerhalb des Plato-Ringwalls sichtbar werden zu lassen, kann ich die weithin beliebte Waveletfunktion einsetzen.

Man kann sich das Wavelet-Tool vorstellen wie eine Wasseroberfläche, die über das Bild gelegt wird. Jedes Bilddetail wirkt nun an seiner Stelle wie eine kleine Störung der Wasseroberfläche, so als würde man dort ein Steinchen ins Wasser werfen. Es entstehen Wellen mit einer charakteristischen Wellenlänge, wenn auch mit - im Gegensatz zum echten Wasser - sehr kurzer Reichweite.

Mit den im Wavelet-Tool angebotenen Reglern lässt sich sowohl die charakteristische Wellenlänge als auch die Ansprechempfindlichkeit der „Wassseroberfläche“ einstellen.

Im obigen Bildbeispiel mit Plato und den Alpen können wir nun die Wavelet-Wellenlänge so auswählen, dass die Kleinkrater in der Platoebene optimal hervortreten. Da das Tool aber auf der gesamten Bildfläche zur Wirkung kommt, entstehen ähnlich große Wellen nicht nur an den Kleinkratern, sondern ebenso auch an den feinen Spitzen des Alpen-Gebirges. Beim Aufdrehen der Waveletregler wird das ganze Bild zunehmend übersäht mit kleinen Wellen („Wavelets“). Die Landschaft nimmt dabei allmählich ein wenig die Oberflächenstruktur von Milchreis an - siehe unten.

Es bleibt am Ende dem individuellen Geschmack des Bildbearbeiters vorbehalten, in welchem Maße ihm solche Wellenerscheinungen zusagen bzw. ab wann sie beginnen, ihn zu stören.

Link zur Grafik: http://www.astro-vr.de/M01_128ma30_G500_a_Hea_rs4w_0-65Kg115.jpg

Gruß, Jan