Farbkamera besser als Mono mit Filter?

[TigerClaw35]

Guten Morgen Zusammen,

nachdem ich nun sowohl die ZWO ASI 178 MC als auch die 178MM testen konnte, bin ich etwas verwirrt. Meine Bilder mit der Farbkamera mit identischem Setup sind wesentlich besser als die mit der Monokamera. Was läuft da schief?

Links befindet sich ein Bild mit einer Farbkamera (1 Minute; 40% der besten Bilder über 50% gestackt). In der mitte ist eine Kombination aus RGBs, die mit einer Monokamera aufgenommen wurden. Ganz rechts noch ein UV/IR-Blocker als Luminanz. Die RGB-L entstanden aus je 60s Aufnahmen, wobei 15-20% gestackt wurden. Das ist zwar weniger als bei dem Farbbild links, aber beim addieren bzw. kombinieren wird das Signal-Rausch-Verhältnis ja besser. Was mich aber wunder ist, dass die dunklen Strukturen in den beiden Bilder kaum sichtbar sind. Auch lassen sich die RGB-Kombis nicht so gut schärfen.

Vom Gain- Belichtungszeit und Kamer sowie Setup ist alles identisch. Hat jemand eine Erklärung dafür oder einen Tipp, woran das liegen könnte? Eigentlich würde ich bei einer Monokamera einen Quantensprung erwarten und keine schlechteren aufnahmen. Zwar kann ich mit einem IR-passfilter noch etwas herausholen, aber so viel besser werden die Bilder dann auch nicht.


Viele Grüße,
Raul

 

[Thundersnook]

Kann es vllt sein, dass die Unschärfe durch die Planetenrotation hervorgerufen wird, da die Aufnahmedauer mit einer Farbkamera länger ist?

 

[komposer]

Hallo Raul,

sind die Filter homofokal ?
Hast Du derotiert ?
Wie viel Zeit lag zwischen den Filteraufnahmen ?
War das Seeing gleichmäßig ?
Hast Du jedes Summenbild seperat bearbeitet ?
Warum nur 15-20% gestackt und von wie vielen Frames ?

Gruß,
Holger

 

[TigerClaw35]

Hi,

ich habe den Jupiter jetzt mal derotiert. Aber wirklich viel besser ist das auch nicht.

Links ist das RGB Bild + UV-IR-Filter. Rechts das RGB+IR-Passfilter. Das linke Bild müsste mindestens identisch mit meinem oberen Bild mit der One-Shot-Farbkamera sein. Ich verstehe es einfach nicht ...


VIele Grüße,
Raul

 

[TigerClaw35]

Hallo Holger,

ja, die Filter sind alle von Astronomik und homofokal. Im letzten Bild habe ich via WINJUPOS derotiert. Jeder Kanal je 60s. Dank elektr. Filterrad liegen etwa 6 Minuten zwischen 5 Filtern (RGB, IR Passfilter, IR-UV-Blockfilter). Seeing war gleichmäßig. Ich habe extra die Kameras innerhalb von einer Stunde mehrmals hin und her gewechselt, um genau das auszuschließen.
Ja, jedes Summenbild habe ich zunächst einzeln geschärft. Jedoch versucht alle auf einen gleichen Level zu bringen. Aber nicht zu viel geschärft, da die einzelnen Farbanäle ansonsten das Bild am Ende verfälschen und ich die Farben nachkorrigieren müsste.

Jedes 60s Video hat etwa 4000 Frames. Davon habe ich nur 15-20% gestackt, da alles andere dem Quality Graph nach zu urteilen unter 50% der Qualität lag. UNd wenn man alle Kanäle zusammenlegt, ergibt das am Ende sowieso ein besseres SNR.

Beim Farbbild habe ich auch mal aus Spaß nur 15% gestackt, die Qualität ist um Welten besser, wie das obere erste Bild zeigt.

 

[arago]

Hallo Raul

Eine ganze Planetendrehung sind 360° oder 21600 Bogenminuten.
Jupiter braucht für eine Rotation 9 Std. und 56 Min, also 596 Minuten.
Jupiter dreht sich also pro Minute um 36,241 Bogenminuten weiter, das ist etwas mehr als ein halbes Grad. Bei Deiner Aufnahmedauer für vier Sequenzen von insgesamt 6 Minuten dreht sich Jupiter bereits um 3,62° weiter!
Jupiter erreicht in Opposition einen scheinbaren Durchmesser von 44,19" (2005+2017) bis 49,81" (2010+2022) also im Durchschnitt 47". Das heißt Details brauchen um von einer Seite zur anderen zu wandern 298 Min. Daraus kann man schließen Das Details mittig vor der Planetenscheibe pro Minute um 47" : 298 oder rd. 0,16" weiter wandern.
Bei einer Aufnahmedauer von ca 6 Minuten bei 4 Farbkanälen bekommst Du mittig einen Versatz von 0,96" ôder 2,2% vom Jupiterdurchmesser. Nur mal so zum Vergleich. Ein Zehnzoller sollte 0,45" auflösen können! Dazu kommen dann noch die "Ausschläge" aus der Luftunruhe.
Deine Jupiter erreichen bei mir auf den Notebookbildschirm in Beitrag "4" einen Durchmesser von 104mm, da macht der Versatz bereits 2,3mm aus.
Wenn Du nun die Bilder aus dem 6 Minutenzeitraum übereinander lagerst bekommst Du in Deine Bilder durch den Versatz einen Wischeffekt der Deine Bilder unscharf macht.
Versuche einmal alle vier Videosequenzen in einer Minute durchzubringen. Das heißt alle 15 Sekunden eine Sequenz aber mit mehr Bilder pro Sekunde (dazu das Aufnahmefenster (Bildausschnitt) möglichst klein halten).

Gruß Peter

 

[TigerClaw35]

Hi,

vielen Dank für deinen Beitrag. Mehr als 60fps sind nicht drin. Mit dem 12 Zöller und 2fach geht minimal 640x480. Aber du hast natürlich recht. Ich habe mir mal probeweise Daten von einem Astronomen heruntergeladen. Der hat 500 Frames pro Kanal, also 10-15 Sekunden maximal. Das ergibt 1 Minute und das Resultat ist umwerfend. Das Seeing muss dann natürlich auch passen.

Das Zeitfenster für die RGBs beträgt 3 Minuten, die Bilder habe ich derotiert. Daher war die Hoffnung, dass es besser wird. Was mich aber auch wunder: Meine Farbkamera liefert fast 40% der qualitativ guten stackbaren Frames. Die einzelnen kanäle der Monokamera jedoch maximal 15%.

Gruß,
Raul

 

[Ehemaliges Mitglied]

Hi,
ich habe auch die 178MM & MC, und separate Mono-Aufnahmen mit RGB Filtern sind i.a. schon besser als Color-Aufnahmen, aber der Unterschied ist nicht sooo gross, d.h. nicht unbedingt ein Quantensprung. Farbaufnahmen haben bei Jupiter & Saturn Vorteile wg. der schnellen Rotation der Planeten, da hat man dann mit einer Aufnahme alles im Sack (angenommen d. Planet steht hoch genug, so dass atmosph. Dispersion keine Rolle spieit, oder man nimmt mit ADC auf.
Mono-Aufnahmen bieten eine bessere Kontrolle über Farbnuancen, v.a. wenn Blau eine Rolle spielt. Das kommt i.d. Bayer-Marix mit nur einem Pixel schlechter weg als Grün mit 2. Rot hat auch nur einen, aber kann das besser verkraften, da die Helligkeit in R&G meist deutlich höher als in B ist.
Mono-Aufnahmen haben theoretisch auch etwas bessere Auflösung, weil die Bayer-Matix ja effektiv ein 2x2 Binning ist. Und man kommt mit kleineren Öffungen auch oft noch ohne ADC aus.
Dem stehen einige Nachteile gegenüber, die reduzierte Lichtmenge pro Kanal und der erheblich grössere Aufwand beim Postprocessing. Vor allem die Derotation erstmal innerhalb der Kanäle (falls man pro Kanal mehr als eine Aufnahme macht, was bei schnelldrehenden Jupiter zu empfehlen ist) und dann noch bei der RGB Derotation. Auch während der Aufnahme ist Merhaufwand nötig, auf die Homofokalität der Filter kann man sich i.d. Praxis nicht verlassen, man sollte für jeden Kanal den Fokus penibel kontrollieren. (Da ich mit einem ED-Refraktor aufnehme, bin ich das natürlich eher gewohnt).
Ich vermute, bei dir könnte es daran liegen, dass die einzelnen Mono-Aufnahmen noch Optimierungsbedarf haben. Auch hier sollte jeder Kanal ein separates Postprocessing erfahren. Und dann siehst du ja schon, 'was drin ist. Ist alles wiegesagt viel Arbeit, und auch Übungssache, es hat bei mir auch seeehr lange gedauert, bis ich mal was brauchbares hinbekommen hatte.
Dranbleiben
-cb

 

[komposer]

Hallo Raul,

wenn ich Deine Bilder oben betrachte, müsste zwischen Mono und Farbaufnahme vielleicht 30 Minuten liegen. Da kann sich das Seeing doch stark ändern, hier also verbessert haben. Oder hast Du auch bessere Farbaufnahmen direkt im Anschluss erhalten und auch mehrfach hin und her gewechselt ?

Auf homofokal würde ich mich auch nicht verlassen, zumindest das mal genauer testen.

Interessant wäre eventuell auch mal der Vergleich der einzelnen Kanäle des Farb-Summenbildes zu den sepreraten R / G / B Aufnahmen der Mono Kamera.
Einfach mal in fitswork unter Bearbeiten - Farb-Bild in 3 S/W Bilder aufteilen. Sind da die Mono Bilder noch ähnlich gut würde es ja am Derotieren / RGB Erstellen liegen.

Gruß,
Holger

 

[komposer]

Nachtrag:

Jedes 60s Video hat etwa 4000 Frames. Davon habe ich nur 15-20% gestackt, da alles andere dem Quality Graph nach zu urteilen unter 50% der Qualität lag. UNd wenn man alle Kanäle zusammenlegt, ergibt das am Ende sowieso ein besseres SNR.

Ich selbst nehme da dennoch mehr Frames auf und versuche je nach Seeing 40 - 50 % zu stacken.
Klar bei 3 Filtern und der recht niedrigen Framerate muss zwingend derotiert werden.

Aus meiner Erfahrung, kann ein Avi auch etwas über eine Minute lang sein. Autostackert erstellt daraus immer noch gute Summenbilder. Ich habe also bisher noch nicht das Avi derotiert.
Ich erstelle zuerst die Summenbilder, schärfe die etwas und dann geht es falls nötig mit winjupos weiter. (Bei mir sind es ja nur 2 S/W Aufnahmen, IR & grün für die Luminanz und eine Farbaufnahme)
Die 3 Bilder einmessen und später als Werkzeug: De-Rotation von Bildern.
Als Bezugszeit nehme ich meist die mittlere Aufnahme, dann bleibt die unbearbeitet und nur die beiden anderen werden angepasst.
Ich speichere beim Derotieren dann die Einzelbilder mit ab und erstelle daraus später in fitswork das L-RGB.

Gruß,
Holger

 

[juri1]

Wenn ich mal meine Bescheidene Erfahrung geben darf.
Ich hatte damals die Astronomik-RGB Filter. Die wurden zwar als
homofokal beworben. Nachjustieren musste ich trotzdem.
Mag sein, das da mittlerweile nachgebessert wurde?

Schoene Tage
und Gruß,
Arnd

 

[TigerClaw35]

Hallo Zusammen,

also ich habe einiges herausgefunden.

Zum einen war in PIPP Debayer Colour auf Colour und nicht monochrom gesetzt. Dadurch hatte ich bunte Pixel in den Bilder, die die Farben leicht verfölschen. Dann habe ich nach umfangreichen Tests herausgefunden, dass der PIPP - Noise Reduction Filter für Monochrome Aufnahmen tolle Ergebnisse liefer. Es wird einiges an Rauschen unterdrückt und das Summenbild lässt sich stärker nachschärfen.
Dazu mal ein Bild:



Dann habe ich durch ein Mitglied eines anderen Forums privat erfahren, dass der der Rotfilter auch bei homofokalen Filtern kleinere Bilder liefert. Und tatsächlich sind meine meine Bilder mit dem blauen Filter minimal aufgebläht. Der Saturn hat deshalb auch keine dunkle schwarze Trennung zwischen den Ringen sondern blau. Das ist natürlich ärgerlich. Optional kann man durch viel Testen eine mittlere Fokusposition für alle Filter ermitteln. Ich habe mir jetzt einen Motorfokus bestellt und werden mithilfe einer Bahtinovmaske für jeden Filter den exakten Fokus versuchen zu bestimmen. Dann kann ich verschiedene Fokuspositionen speichern.

Einige Nächte zuvor hatte ich in allen Bildern einen tollen Fokus. Wahrscheinlich habe ich da den mittleren Fokuspunkt getroffen. Das wäre aber zumindest ein erster Ansatz zum experimentieren.

Hier mal ein Bild meinen letzten Test. Immerhin komme ich mit dem RGB-L sehr nah ans Farbbild heran, auch wenn es anderherum sein sollte. Die De-Rotation ist natürlich auch nicht so exakt wie ein echtes Bild zu diesem Zeitpunkt. Ich werde mal versuchen die Einzelvideos auf 15s zu beschränken und den Auslesemodus hochzudrehen. Aus irgend einem Grund liefert die Farbkamera 140fps und die monokamera nur 60fps bei selben Einstellungen.

Eventuell helfen meine Erfahrungen und Tests auch anderen betroffenen

Viele Grüße,
Raul

 

[arago]

Hallo Freunde

Das Problem mit dem Nachfokussieren liegt weniger bei den Filtern als beim Öffnungsverhältnis und der damit verbundenen Tiefenschärfe.
Die Tiefenschärfe ändert sich in etwa mit dem Quadrat der Öffnungszahl. Hat man bei F8 einen Tiefenschärfebereich von 0,07mm sind es bei F4 noch nicht einmal mehr 0,02mm. Bei F16 liegen wir dagegen bei 0,28mm und bei F20 so um die 0,4mm. Bei schnellen Optiken spielt es also eine große Rolle, bei F20 sollte das belanglos sein.

Aus irgend einem Grund liefert die Farbkamera 140fps und die monokamera nur 60fps bei selben Einstellungen.

Vielleicht hilft es hier mal Videos im ser-Format aufzunehmen anstatt in AVI. Bei mir ging es im ser-Format deutlich schneller!
Stackingprogramme sollten auch das ser-Format verarbeiten können. Betrachten kann man ser-Videos mit dem "SER-Player".
Überprüfe auch mal mit wieviel Bit Farbtiefe Du aufnimmst mit 8-12 oder 16 Bit. je größer die Farb- / Graustufentiefe desto langsamer wird es. Vielleicht findet sich hier der Grund.

gutes Seeing

Peter

 

[TigerClaw35]

Ich habe es soeben getestet.

Bei 640x480 spielt es keine Rolle, ob ich in MONO8 oder MONO16 aufnehme. USB-Turbomodus ist auf 100% Dadurch konnte ich bei 10ms etwa 95 fps erreichen.

 

[joetaiga]

Hallo Raul,

hm, das mit dem Blaukanal wäre mir neu. Meine Erfahrung ist, dass ab einer bestimmten Öffnung die Qualität der Kanäle mit größer werdender Wellenlänge zunimmt. Bei meinem 12"er ist immer der rote der beste Kanal. Mit meinem 5"er ist fast immer der grüne der beste Kanal, da hier die Öffnung noch die Auflösung des Bildes limitiert bei der Fotografie. Blau wird stärker gestreut und ist anfälliger für Lufturbulenzen. Dadurch wird das Blaubild natürlich etwas aufgebläht. Das dürfte aber kein Refraktionseffekt der Atmospähre sein, denn der staucht nur die Abbildung. Kontrastarme Bereiche wie die Teilungen in den Saturnringen werden durch das diffuse Bild bläulich. Aber nicht wegen einer anderen Brennweite, sondern wegen dem Kontrastverlust durch die Streuung.

Ich lasse mich da gerne eines besseren belehren. Aber bevor ich das glaube, soll mir erst einer die Physik dahinter darlegen.

Einen schönen Guide hast du da auf deiner Website. Sehr ausführlich und gut verständlich. Das ist bemerkenswert, da ich dich eher am Anfang gesehen habe.

Zum Topic: die Mono sollte immer etwas vorne liegen. Auch bei einem reinen Spiegelsystem. Der Vorsprung sollte umso deutlicher sein, desto niedriger das Objekt steht. Das liegt an der Natur der Bayermatrix. Die Folien habe keine harten Kanten in ihrem Transmissionsprofil. Daher verliert man in den Farbkanälen immer etwas Kontrast durch einen gewissen Lichtanteil aus den anderen Farben.

Grüße,
Joachim

 

[TigerClaw35]

Hi Joachim,

ich sauge natürlich alle Erfahrungen auf und versuche auch Probleme in Artikel zu verfassen.

Man muss sich als Anfänger dann doch sehr viel mühsam zusammensuchen und das kostet viel Zeit. Daher fixiere ich mich gerne auch auf Probleme, die sonst nur in Foren zu hunderfach ausgeführt werden. So hat man alles kompakt.

"Das ist bemerkenswert, da ich dich eher am Anfang gesehen habe."
Es gibt die Fraktion, die Fragen gezielt formuliert und dann gibt es die Fraktion wie mich. Aus einfache Fragen können spannende Diskussionen entstehen.

Zum Thema Filter haben mir viele erfahrene Astrofreunde ganz unterschiedlichen Theorien und Erfahrungen mitgeteilt. Alleine daran merkt man, dass in den einfachsten Themen doch mehr steckt als man glaubt.

 

[Ehemaliges Mitglied]

Hallo,
der Effekt, dass bei Mono-Aufnahmen das Blaukanal-Bild einen Tick grösser wird, ist mir auch schon aufgefallen. Mein Vermutung dazu: Filter sind planparallele Scheiben. Schräg einfallendes Licht bekommt beim Durchgang wg. der entgegenrichtet gleichen Brechung beim Ein- u. Austritt einen kleinen Versatz senkrecht zur Strahlrichtung. Wenn man sich jetzt den vom Objektiv kommenen Strahlenkegel vor Augen führt, bedeutet dieser Versatz eine kleine Aufblähung, sowie ein weiter nach hinten verschobenen Fokus. Die äusseren Strahlen treffen den Filter unter grösseren Winkel (rel. zur Normale), mit resultierendem grösseren Versatz. Zudem wird blaues Licht stärker gebrochen als rotes, d.h. der Versatz und damit der Effekt des 'Aufblähens' wird mit kleinerer Wellenlänge grösser.
Soweit meine Theorie. Bin natürlich offen für Korrekturen, falls ich da 'was durcheinander gebracht haben sollte. In der Praxis ist es trotzdem interessant, dass der Effekt so spürbar ist, denn die Filter sind i.d.R. ja sehr dünn.

Und nochwas zum Them Mono vs. Color: Schöne, informative Zusammenstellung oben in Post #12 . Man sieht dort, dass die Qualität der 'Farbauszüge' aus einer MC Aufnahmen noch besser ist als die der Mono-Aufnahmen. D.h. die Mono-Aufnahmen haben noch Luft nach oben. Erinnert mich grad an meine letzte Aufnahme v. 6. Juli. Bei der Auswertung musste ich leider festellen, das B und -mit Abstrichen- R recht gut gelungen waren, ich bei G aber wohl irgendwie den Fokus vermurkst habe. Bei der R-Aufnahme kam dann auch plötzich eine kleine Wolke angeschlichen, so dass ich nur weniger Frames bekam. Die Wolke war ca 15-20 min später wd. weg, aber das wäre dann zuviel für die Derotation, d.h. ich hätte wirder von vorne mit einem neuen RGB Set anfangen müssen.
Das mit den Mono-Aufnahmen ist schon eine ziemliche Frickelei, und da immer 3 gleich gute Kanalaufnahmen hinzubekommen i.d. Praxis oft eine Herausforderung.
-cb