Jupiter-Studie: Farb- und Helligkeits-Kontraste

#1
Gestern Abend erweckte das Seeing am Live-Monitor mit allen drei Farbfiltern einen recht ordentlichen Eindruck. Zu meiner Überraschung vertragen aber die Summenbilder nicht viel Schärfung, so dass ich von den Farben zunächst nicht viel erwartete.



Im Hinblick auf unsere vorausgegangenen Diskussionen [ 1 - 2 ] habe ich über den RGB-Bildern jeweils den entsprechenden Blauauszug hinein kopiert, so wie er aus AS!2 mit 1,5x Drizzle und Convolution herauskommt.

In der ersten Aufnahmeserie sind die Farben der RGBs noch relativ blass und "monochrom", während sie sich später kräftiger und reichhaltiger entwickelten.

Nachdem ich selbst schon bei deutlich höherer Detailauflösung sehr viel blassere Farben herausbekommen habe, frage ich mich, ob die Farb- und Helligkeitskontraste vielleicht weniger stark miteinander verknüpft sind, als wir bisher angenommen hatten. Man sieht ja auch anderswo des öfteren recht detailreiche Aufnahmen, die farblich trotzdem einigermaßen "eintönig" wirken.

Möglicherweise kann jemand zu dieser Frage etwas sagen, sei es aus eigener Erfahrung oder aus der Literatur?

Gruß, Jan
 
#2
Hallo Jan,

da ich so Einges mit Farbmessmethodik zu tun habe, möchte ich hier einen kleinen Input liefern:

Hohe Luminanzkontraste bedeuten KEINE hohen Farbkontraste. Hohe Farbkontraste entstehen vor allem dann, wenn sich die Häufigkeitsverteilung der einzelnen Farbkanäle topologisch stark unterscheiden.

Bei einem kontrastreichen s/w-Foto hast Du in R, G und B dreimal das identische Histogramm. Wenn Du das Bild nun farbig machst, bedeutet das, dass das Histogramm zumindest eines Farbkanals deutlich verschoben ist zu einem anderen. Je weiter diese Diskrepanz ist, desto gesättigter ist das Bild.

Andersrum: Je höher der Kreuzkorrelationswert der drei Hsitogramme ist, desto entsättigter ist das Bild. Bei Kreuzkorr. =1 (Alle Histogramme ident) hast Du ein vollkommen desaturiertes, also schwarzweisses Bild ohne Farbkontraste.

Viele Grüße

Markus
 
#3
Hallo Markus,

vielen Dank für Deine fachkundige und plausible Antwort! Demnach sollte eine "Verwischung" von Helligkeitskontrasten zwangsläufig auch zu einer Nivellierung der überlagerten Farbdifferenzen führen, womit die enge Verknüpfung von Farb- und Helligkeitskontrasten leicht erklärt ist.

Meine Annahme einer gewissen Unabhängigkeit dieser Größen basiert auf der Frage, inwieweit es vorstellbar ist, dass bei bestimmten Bedingungen des atmosphärischen Seeings lokale Helligkeits-Verschiebungen unter weitgehender Beibehaltung der Farbdifferenzen auftreten können, bzw. auch umgekehrt, dass Farbdifferenzen verwischt werden unter weitgehender Erhaltung der lateralen Helligkeitsprofile.

Edit: Wir haben es ja beim Seeing mit einer mehr oder weniger starken Wellenlängenabhängigkeit zu tun, wobei die längeren Wellenlängen (Rot) i.a. einen besseren Helligkeitskontrast übertragen, während die kürzeren Wellenlängen (Blau) entscheidenden Einfluss auf die Farbdifferenzen haben können, ohne aber den aus dem Roten resultierenden Helligkeitskontrast wirksam zu beeinträchtigen.

Hast Du zu diesen Fragen eine Idee?

Gruß, Jan
 
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#4
Hallo Jan,

ich weiss nicht - und hoffe gleichzeitig, Deine Frage richtig verstanden zu haben - ob das Seeing wirklich einen so großen Einfluss in richtung Farbverschiebung hat.
Zum Einen werden ja Strukturen oft nur "räumlich" umverteilt und nicht das Hsitogramm per se groß verbogen. Zum Anderen arbeitest Du ja nicht mit Einzelbildern.
Ich bin insofern bei Dir, dass, wenn Du jeweils nur ein Rohbild für jede Farbe nehmen würdest, es seeingbedingt zu lokalen Farbverschiebungen kommen muß. Aber: Beim Stackingprozess mittelst Du ja über sehr viele dieser Helligkeitsschwankungen drüber und erhältst so in Summe ein relativ stabiles Histogramm. Das einzige Thema ist nur, dass bei der nachfolgenden Dekonvolution (Schärfung) bei einem stärker seeingbelasteten Bild Strukturen weicher abgebildet werden.
Wenn man natürlich so argumentiert, dass zum Beispiel im Roten feine Strukturen gut aufgelöst sind, im Blauen hingegen gar nicht mehr, dann kann es schon zu lokalen Farbverschiebungen kommen - eine Art Farbränder, wie beim Achromaten, der ebenfalls wellenlängenhabhängig sehr unterschiedlich auflöst.

Gruß

Markus
 
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#5
Zitat von Lotz:
ich weiss nicht ... ob das Seeing wirklich einen so großen Einfluss in richtung Farbverschiebung hat.
Hallo Markus,

Dank Dir für Deine Antwort! Mit der eingangs gezeigten Animation wollte ich eigentlich gerade das demonstrieren, nämlich dass die Farben bei dem anfangs vergleichsweise schlechten Seeing "flacher" bzw. "eintöniger" ausschauen als im späteren Verlauf. Der Farbkontrast scheint hier Hand in Hand zu gehen mit einer Steigerung der Detailauflösung.

Vielfach sehe ich aber Aufnahmen, die trotz hoher Detailauflösung einen vergleichsweise flachen Farbverlauf aufweisen. Das brachte mich auf die Idee, dass Farb- und Helligkeitskontrast nicht notwendigerweise parallel gehen müssen.

Möglicherweise ist es schwierig, diese Frage anhand von vorhandenem Bildmaterial aufzuklären, weil gewiss auch die Bildbearbeitung eine bedeutende Rolle spielt. Aus diesem Grunde habe ich die in der Animation gezeigten Bilder streng in der gleichen Weise bearbeitet und insbesondere keinerlei "verschönernde" Farbverschiebungen angebracht.

Zitat von Lotz:
Wenn man natürlich so argumentiert, dass zum Beispiel im Roten feine Strukturen gut aufgelöst sind, im Blauen hingegen gar nicht mehr, dann kann es schon zu lokalen Farbverschiebungen kommen - eine Art Farbränder, ...
Wenn die auf diese Weise entstehenden Farbränder hinreichend diffus sind und sich mischen, könnte man damit den Eindruck einer Verflachung der Farbwiedergabe erklären.

Mit der vielfach angewandten L-RGB-Technik, d.h. durch die Beimischung eines Luminanzlayers zum RGB, kann man dann zwar den Helligkeitskontrast einer Aufnahme aufbessern ohne jedoch gleichzeitig eine nennenswerte Anhebung des Farbkontrasts zu erzielen. Das würde am Ende doch wieder auf das Seeing als Ursache der flachen Farben hindeuten, denn auf L-RGB weicht man vorzugsweise dann aus, wenn das Seeing in den kurzwelligeren Bereichen Grün und Blau erheblich schlechter ist als in den langwelligen Bereichen Rot bzw. IR, aus denen man üblicherweise die Luminanz-Layer gewinnt.

Dank Dir jedenfalls nochmal für Deine fachmännische Beteiligung an dem Thema.

Gruß, Jan
 

Neustes Astronomie Foto

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