Jupiter: Farb vs. Mono-Aufnahmen mit ED Apo Refraktor

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Hi,
nachdem das Thema von 'Tigerkralle' schonmal aufgeworfen wurde (siehe hier: Farbkamera besser als Mono mit Filter ) habe ich eine ähnlichen Vergleich jetzt auch mal selbst durchgeführt. Für Experten ist das meiste wahrscheinlich schon bekannt, aber für Anfäger mag es hilfreich sein.
Im Grunde geht es dabei um 3 Haupt-Aspekte:
1) Optik
2) Kamera und Filter
3) Arbeitsaufwand

Zu 1):
Im verlinkten Beitrag kam ein Newton zum Einsatz kann, während in meinem Fall ein 'Apo für Arme' Verwendung fand (ED-Apo). Spiegel zeigen bekanntlich keine chromatische Aberration, wohingegen ein ED-Apo immer noch merklich unterschiedliche Fokuslagen je nach Wellenlänge hat. Bei meiner Optik ist v.a. der Abstand zwischen Rot und Grün-Fokus bedeutsam, (Rot liegt weiter hinten), der Abstand zw. Grün & Blau-Fokus dagegen ist geringer. Somit ist theoretisch zu erwarten, das mit Refraktoren Mono-Aufnahmen besser sind, weil separat für jeden Kanal nachfokussiert werden kann.

Zu 2):
Bei Farbaufnahmen werden i.d. R. jeweils 4 Pixel auf dem Chip zusammen gefügt für 1 farbiges RGB Bildpixel. Nennt man heute glaube ich "Söder-Matrix" :):). Die Chip Pixel tragen dabei winzige Farbfilter. Die sind in ihren Filterkurven breitbandiger als spezielle RGB Einschraubfilter. Letztere sind leider jedoch recht teuer. Durch die 4er Anordnung entsteht zudem ein Ungleichgewicht: i.d.R. sind 2 für Grün und jeweils 1 für Rot und Blau zuständig, d.h. Rot und Blau kommen schlechter weg.

Zu 3):
Einzelne Mono-Aufnahmen bedeuten einen immens höheren Aufwand. Filterwechsel, Nachfokussieren, und 3 fache Postprocessing-Arbeit. Vor allem beim schnell rotierenden Jupiter kommt man dabei kaum ohne nachträgliche Derotation der Bilder aus (z.B. mit dem Programm WinJupos). D.h. der Effekt, dass z.B. Jupiter sich hach der Rot-Aufnahme weitergrdreht hat, bevor man mit G loslegt, wird in den Bildern wd. herausgerechnet. Das geht verständlicherweise auch nur, wenn die zu korrigierende Zeitspanne nicht zu lange ist, d.h. man muss sich trotz allem beeilen. M.E. nach sollte man ein RGB Set in weniger als 15 min. im Kasten haben. Aber auch bei Farbaufnahmen kann Derotation nötig werden.

So, nach so viel Text jetzt bunte Bilder:
Links eine arbeitsintensive Mono-Aufnahme mit Filtern, recht eine wesentlich bequemere Variante mit Farbkamera. Die wesentlichen Daten dazu sind im Bild genannt. Das Ergebnis fällt zugleich erwartungsgemäss wie verblüffend aus: Die Mono-Kompositionsaufnahme ist etwas besser, subtiler in den Nuancen v.a. in der EZ und an den Polen, ausserdem mit weniger Noise. Aber alles in allem ist der Unterschied nicht wirklich umwerfend. Hmm ?!
jupiter_2021-10-09_MMMCcomparison.jpg


Ein wenig mehr Einblick bekommt man noch, wenn man die Farbkanäle einzeln gegenüber stellt. Dazu wurde bei der Farbaufnahme selbige nach dem kompletten Processing in die einzelnen Kanäle zerlegt.

jupiter_2021-10-09_MMMCchannelscomparison.jpg


Hier sieht man tatsächlich eine grösseren Unterschied, der vor allem durch die "Söder" :)Matrix bedingt ist. Blau und Rot kommen mit nur einem Pixel schlechter weg, d.h. mit mehr Rauschen, als Grün mit 2 Pixeln. Auflösung und Schärfe dagegen leiden kaum bei der Farbaufnahme im Vgl. zu den Mono-Kanälen. Interessant auch, dass die schwächelnden Rot/Blau Kanäle auf den Gesamteindruck gar nicht so stark durchschlagen. Der Bayer hat sich mit seiner Matrix schon 'was gedacht. Grün ist nicht umsonst allgemein der Luminanzkanal (z.B. auch in vielen komproimierten Videocodecs).

Was ist jetzt das Fazit aus dit janze?? Hmm, schwierig. Ich würde mal sagen, Perfektionisten kommen um separate RGB Mono-Aufnahmen nicht drumherum. Aber der Gewinn an Qualität steht nicht unbedingt in überzeugendem Verhältnis zum Arbeitsaufwand. Da trifft dann wohl eher die bekannte 90/10 Regel zu, für die letzten 10% am Ergebnis braucht man genausoviel wie für die ersten 90%.

2 Details sollte man faierweise aber noch anfügen:
1) ADC
Zumindest bei aktuellen Jupiter-Höhen in Mitteleuropa macht der ADC hautsächlich für die Farbaufnahme auf jeden Fall etwas aus. Auch wenn's die ziemlich schwierig zu handhabende Zwo Gurke ist.

2) Barlow und lange Brennweite
Ein Weile dachte ich, die 5x Barlow war ein Fehlkauf. Nicht wg. der Qualität, sondern weil 5x einfach als Brennweitenverlängerung zu gross wäre, mit dem einhergehenden massiven Oversampling und Lichtverlust. Aber teilweise lässt sich dass ja durch Binning ausgleichen, und es bringt den nicht zu unterschätzenden Seiteneffekt einer wesentlich grösseren Fokustoleranz mit sich. Damit kann man -zumindest bei ED Apos- die verbliebene chromatische Aberration quasi weitgehend aushebeln. Wie weit das auch für normale FH Achromaten gilt kann ich aber nicht beurteilen.

D.h. wenn man nicht zu perfektionistisch veranlagt ist, lassen sich mit den genannten Zusatzgimmicks (ADC, je nach Höhe d. Objektes und lange eff. Brennweite) auch mit nicht farbreinen Refraktoren gute Ergebniss mit Color-Kameras erzielen, und das mit erhbelich weniger Aufwand als es bei Mono-Aufnahmen nötig ist.

-cb
 
Zuletzt von einem Moderator bearbeitet:
Welcher Apo kam denn da zum Einsatz? Ich habe auch einen Apo für Arme, allerdings eine Nummer kleiner. Meiner ist ebenfalls so korrigiert, dass Rot etwas zurück liegt.

Ich bin bei meinen Experimenten zu etwas anderen Schlussfolgerungen gekommen. Meiner Meinung spiegelt sich das auch bei dir so wieder, wie ich es beobachtet habe. Dass der rote Kanal etwas schwächer definiert ist, liegt an der Korrektur und nicht an der Bayermatrix. Ich habe mit meinem 5" ED schon hunderte Bilder gemacht und es ist jedes mal das gleiche Ergebnis, egal ob Mond, Planeten oder Deepsky. Natürlich liegt ein Teil daran, dass im Grünen die Auflösung etwas höher ist, aber da das auch bei Deepsky im Zenit zu beobachten ist, muss ein Teil an der Korrektur liegen.

Rot ist bei dir etwas weicher, Blau zeigt aber ähnliche Details bei Mono und OSC. Der Unterschied ist das Rauschen. Bei der OSC rauschen Rot und Blau bei dir stärker als bei der Mono. Damit lassen sich die Bilder auch schlechter schärfen und man bekommt leichter Artefakte und harte Kontrastübergänge.

Bei meinem Spiegel habe ich diesen Effekt nicht. Der Spiegel hat 12", hier limitiert mich an meinem Standort nie die Auflösung des Spiegels, sondern immer die Atmosphäre. Da ist der rote Kanal immer der beste. Am Spiegel habe ich allerdings noch nicht mit dem ADC gearbeitet. Ich würde vermuten, dass es zum Teil Dispersion ist und zum Teil das Seeing. Ich fürchte allerdings, dass bei mir auch mit ADC das Seeing die Auflösung limitiert und nicht die Auflösung im Roten.

Ich bin mit dir da aber auf Linie. Ich werfe lieber die letzten paar % Bilddefinition über Bord und bearbeite bequem Bilder von der OSC anstatt mit dem ganzen Mono Gerödel vor und nach der Aufnahme zu hantieren. Ein Wermutstropfen hat das aber. Ich hab auch diesen ZWO ADC. Das klapprige Teil einzurichten finde ich fast genauso nervig wie die komplizierte Bildbearbeitung bei der Mono.

Hier ist mein Vergleich.

Mono ohne ADC
Jupiter_1_derotiert (2).jpg


OSC mit ADC
2021-09-30-1943_Jupiter_2gp.jpg


Mit der OSC ist mir die EBV etwas besser gelungen. Das Bild mit der Mono habe ich derotiert, das mit der OSC nicht. Daher ist der Vergleich schwierig. Mir persönlich gefällt das mit OSC besser.
 
Jau, danke für den Hinweis. Die spezielle 'Rot-Problematik' könnte man ob. Post noch anfügen, denn das ist bei mir ebenfalls so wie von dir beschrieben. Ich habe mir vor einigen Jahren die APM 152mm ED Apo Optik besorgt, und damit einem Bresser Messier gepimpt. Visuell ist das ein echter Quantensprung, und ich bin auch sehr zufrieden damit. Aber nix ist perfekt, die Korrektur fällt ausserhalb des visuellen Bereiches schnell ab, und vor allem bei Rot ist mir das auch schon aufgefallen. Grün ist bei mir immer der beste Kanal, und wenn die Bedingungen mitspielen, bekomme ich auch noch einen knackigen Blau-Kanal, während Rot dagegen immer etwas weicher daherkommt. Sicher spielt das die schlechtere Auflösung mit grösserer Wellenlänge auch eine Rolle, aber erklärt es eben nicht alleine. Interessanterweise ist sogar die Performance im UV (bzw. 'dunkelblau'/nah-UV) noch recht gut, den Umständen entsprechend halt ( neben der Korrektur kommt da ja noch Absorption durch Glas & Vergütung dazu).

So ganz bin ich mir allerdings jetzt noch nicht schlüssig, was ich mit der gewonnenen Erkenntnis anfangen soll. Bislang habe ich mich immer ins Mono-Gefecht gestürzt und gefiltert was das Zeug hält, aber sehe jetzt, dass der grosse Aufwand doch nicht so viel bringt wie erhofft.

Eien grosse Rolle hat bei mir auch gespielt, dass ich Anfangs noch mit Okularprojektion gearbeitet habe, aber davon würde ich mittlw. abraten, da werden die Farblängsfehler erst recht noch verstärkt. Da ging mit Farb-Aufnahmen gar nix. Der Weg mit der 5x Barlow und tw. Ausgleich des Oversamplings durch Binning klingt zwar ein wenig nach "von hinten mit der Faust ins Auge", aber das Endergebnis zählt :)

Tja, und was den ADC anbelangt, die Zwo Gurke kann einem schon mal den letzten Nerv rauben, aber man gewöhnt sich dran. :) Und ich vermute, dass bei 12" Öffnung der ADC noch mehr bringt als bei 6". Wobei u.u. auch die geringere Qualität des ADC (mögl .Farbfehler durch die Prismen) dann evtl. merklich werden kann. Naja, viel Spekulation...
 
Sehr interessanter Vergleich. Vielen Dank. Eine erweiterte Dimension bekommt das Ganze mit den IR empfindlichen Farb Chips 462 oder gar 464. Letzterer hat dieselben Dimensionen wie der 178er bei gleicher IR Empfindlichkeit des 462.

Viele Grüße
Peter
 
Ich hatte eine Kamera mit Sony 462 neulich zum Testen. Es ist schon fast unheimlich, wenn das Vorschaubild nachdem man den Baader 685 IR pass Filter reingeschaubt hat, nicht dunkler wird. :oops:
 
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