LRGB und OSC im Praxisvergleich am Coma-Galaxienhaufen

[Dane Vetter]

Hallo zusammen,

ich möchte hier einen kurzen Vergleich zeigen, den ich aus eigenem Interesse einmal machen wollte. Ich hoffe, ich trete damit nicht direkt ein OSC vs. Mono Wespennest los. Ich bin ein Anhänger von beidem, und möchte damit eher meinen Workflow hinterfragen.

Durch eine kürzliche Aufnahmeserie am Coma Galaxienhaufen hat sich eher zufällig die Gelegenheit ergeben, Daten vom gleichen Objekt am gleichen Teleskop mit zwei unterschiedlichen Kameras zu vergleichen. Zuerst hatte ich an meinem 6 Zoll Apo eine ASI 6200MM im Einsatz und dafür LRGB aufgenommen. Später brauchte ich die Mono Kamera für ein anderes Setup im Schmalbandbereich und habe deshalb an diesem Objekt mit einer ASI 2400MC weitergemacht. Da hat es mich schon etwas in den Fingern gejuckt, wie ein direkter Vergleich aussehen würde.

Ganz fair ist der Vergleich natürlich nicht, denn ein Pixel der 2400 besitzt rund 2,5 mal mehr Fläche als ein Pixel der 6200. Das dürfte sich beim Signal zu Rausch Verhältnis pro Pixel durchaus bemerkbar machen. Ideal wäre für so einen Vergleich eigentlich meine ASI 6200MC gewesen, die zu dem Zeitpunkt allerdings parallel an einem anderen Setup im Einsatz war. Trotzdem fand ich es spannend zu sehen, was bei vergleichbarer Gesamtbelichtungszeit mit diesen beiden Kameras am selben Objekt tatsächlich herauskommt. Meine Erwartung war zunächst, dass die Mono über die Luminanz einen deutlichen Vorteil zeigen müsste.

Die LRGB Daten der Mono waren insgesamt länger belichtet als die Daten der OSC. Um die Vergleichbarkeit zu verbessern, habe ich die Mono Daten deshalb für einen eigenen Versuchsstack auf die Belichtungszeit der OSC reduziert. Die ASI 2400MC kam auf 14 Stunden 30 Minuten Gesamtbelichtungszeit. Die ASI 6200MM habe ich für diesen Vergleich auf 8 Stunden 30 Minuten Luminanz sowie jeweils 2 Stunden pro Farbkanal gestutzt, also auf eine aus meiner Sicht ungefähre praxisnahe LRGB Verteilung.

Die Bearbeitung in PixInsight war bewusst schlicht gehalten. Auf alle Daten wurde lediglich eine GradientCorrection angewendet. Die RGB Kanäle der Mono wurden per LinearFit angeglichen und anschließend direkt über LRGBCombination kombiniert. Danach erfolgte bei beiden Varianten die Farbkalibrierung mit SPCC. Abschließend wurden beide Bilder mit den Standardeinstellungen von MAS gestretcht. Weitere Schritte wie Dekonvolution, Entrauschung oder sonstige Optimierungen habe ich bewusst nicht durchgeführt.

Was mir dabei auffällt:

Die großpixelige OSC zeigt bei den kleinen Galaxien erstaunlich ähnliche Details wie die Mono Variante. Sterne und Objekte wirken bei der OSC insgesamt einen kleinen Hauch aufgeblähter, während die Mono minimal feiner zeichnet. Das ist sichtbar, fällt aus meiner Sicht aber eher sehr dezent aus - selbst bei 200% Ansicht. Inwieweit Seeing und andere Bedingungen der jeweiligen Nächte hier zusätzlich mit hineingespielt haben, kann ich schwer beurteilen. Dennoch hätte ich bei der Mono Aufnahme etwas mehr Abstand erwartet.

Gleichzeitig scheint die OSC insgesamt etwas mehr Signal pro Pixel einzusammeln, was sich auch bei sehr schwachen Sternen bemerkbar macht. Das dürfte vor allem mit der deutlich größeren Pixelgröße zusammenhängen, trotz des grundsätzlichen Nachteils durch die Bayer Matrix. Farblich zeigen sich ebenfalls Unterschiede. Zudem wirkt das Rauschen bei der OSC etwas präsenter und gröber - vielleicht auch aufgrund der Bayer Matrix und dann noch großen Pixeln? Die Körnung ist bei der Mono auf jeden Fall besser/feiner/dezenter.

Ich habe dazu einige direkte Gegenüberstellungen bei 200 Prozent Vergrößerung fürs Pixelpeepen angehängt.

Mich würde interessieren, wie ihr das seht und ob ihr bei gleicher Rahmenbedingung ein ähnliches Ergebnis erwartet hättet.

Abschließend noch eine kleine Randnotiz:
Bei mir kommen die Mono Kameras in erster Linie für Schmalband und gelegentlich noch für Luminanz zum Einsatz. Für RGB nutze ich aus persönlicher Vorliebe meistens lieber die OSC. Der klassische LRGB Workflow gehört bei mir daher eher nicht zum Standard.

 

[Tom0104]

Hi Dane,

das Thema wird ja auch gerade an anderer Stelle diskutiert, ich denke deswegen auch dein Vergleich.
Aber Du hast ja Fragen zum Workflow. Dazu kann ich nur aus meiner Sicht sagen. Der Workflow des LRGB macht so für mich keinen Sinn.
Da kommt bei mir nur Unsinn bei den Farben raus. Ähnlich deiner Beispiele oben. Linearfit ist ja bereits eine Farbkalibrierung, wenn auch nicht so genau wie SPCC.
Versuch mal folgenenden Workflow:
- R,G,B, Master linear fit auf zwei kanäle mit dem schwächsten Kanal als Rferenz, vorher mit Statistic gucken welcher das ist ).
- Dann Channel combination der RGB Kanäe
- Gradienentenentfernung auf L und dem neuen RGB Bild
- Dann SPCC aufs RGB
- MAS auf beide
- Und nun mittels LRGB combination (RGB jeweils aushaken und nur L aktiviert) das L dem RGB hinzufügen. Tataaaa ;-)

 

[Tom0104]

Und noch was.
Für einen Vergleich der beiden Kameras kannst Du auch im ersten Schritt das L weglassen.
- Nimm 6 Stunden aus dem dem OSC Daten und jeweils 2 Stunden aus den Mono Daten pro Kanal.
- 2. Vergleich Wieder 6 Stunden OSC Daten nun aber 3 Stunden L und jeweils eine Stunde RGB Mono Daten. Dann hast Du auch noch einen Vergleich des RGB Verfahrens mit LRGB Verfahren immer im Vergleich zur OSC.

Vielechct hast Du ja Lust. Dann kanst Du jeweils über Script/image analysis SNR view den Signalrauschabstand der Bilder nennen.

Ich kann das auch für dich machen, benötige dann aber die jeweiligen Masterdateien.

Viele Grüße
Thomas

 

[Dane Vetter]

Hallo Thomas,

mit dem anderen Thread hat das eigentlich nichts zu tun, in dem ich mich nebenbei auch nicht geäußert habe. Ich habe auch nicht extra dafür den Vergleich gemacht. Das ist wohl eher Zufall mit meiner Situation. Ich habe auch nicht vor, mich von meiner Mono zu trennen.

Nun zu deinem beschrieben Ablauf, dem ich gefolgt bin. Das bringt farblich noch mal eine Änderung. Danke für den Hinweis.

Aber ich weiß jetzt nicht, ob das in dem Vergleich jetzt die große Veränderung im Vergleich zu Vorher mit sich bringt. Ein Unterscheid ist auf jeden Fall weiterhin vorhanden, und erfordert wohl weitere Anpassungen.

Ich hatte zu Beginn tatsächlich nur mit RGB Mono angefangen. Ich dachte aber, dass das noch mehr Ungleichgewicht hineinbringt.

Ich kann aber gerne die Daten für einen Vergleich aus anderer Hand gerne zu Verfügung stellen. Ich schau gleich mal.

 

[Tom0104]

Hallo Dane,
ich habe das jetzt nochmal mit einem anderen Datensatz ausprobiert. Und ich muss meine Aussage ein wenig revidieren. Unsinn kommt da nicht raus. Letztendlich ist der Unterschied ja nur in dem Zeitpunkt der Luminanzbeimischung. Im ersten Durchgang war da so gut wie keine Farbe im Bild und ich habe die MAS gar nicht mehr gemacht. Aber wenn man sie ausführt ist das Ergebnis schon sehr ähnlich, wenn auch nicht identisch.

Viele Grüße
Thomas

 

[Tom0104]

Hi Dane,

da haben wir uns überschnitten. Also irgendwie verwundern mich die Daten doch sehr. Das sind ja keine kleinen Unterschiede - das sind Welten in denen das OSC SNR besser ist. Sind die Kameras doch so verschieden?

 

[saban1]

Hi Dane,

danke fürs Teilen deiner Ergenbisse.

Von der Belichtungszeit, sind beide Sets in etwa gleich. Was mich überrascht, ist wie viel mehr Rauschen in den Aufnahmen der Farbkamera zu sehen ist. Dass bei der Auflösiung Unterschiede sind war für mich klar. Aber ich hätte von den grösseren Pixel ein geruingeres Rauschen erwartet. Naja, die beisen Chips sind nicht von der gleichen Generation, die ASI 2400MC hat einen viel älteren Sensor. Dennoch, ich hätte nicht mit so einem großen Unterschied gerechnet. Auch die Farben weichen trotz SPCC ziemlich voneinander ab.

 

[Dane Vetter]

Hallo Thomas und Tahir,

ich habe das jetzt nochmal mit einem anderen Datensatz ausprobiert. Und ich muss meine Aussage ein wenig revidieren. Unsinn kommt da nicht raus. Letztendlich ist der Unterschied ja nur in dem Zeitpunkt der Luminanzbeimischung. Im ersten Durchgang war da so gut wie keine Farbe im Bild und ich habe die MAS gar nicht mehr gemacht. Aber wenn man sie ausführt ist das Ergebnis schon sehr ähnlich, wenn auch nicht identisch.

Es scheint aber doch einen kleinen Unterschied zu machen, ob ChannelCombination mit nachträglichen Hinzufügen von L oder gleichzeitiges kombinieren über LRGBcombination. Bei letzteren scheint mir doch mehr Farbe rüber zu kommen, aber vielleicht bilder ich mir das ein. Ich muss aber erwähnen, dass ich bveim ersten Versuch den Grünkanal als Referenz für LinearFit genommen habe, beim zweiten dann den Blaukanal, da dieser einen kleineren Median hat.

da haben wir uns überschnitten. Also irgendwie verwundern mich die Daten doch sehr. Das sind ja keine kleinen Unterschiede - das sind Welten in denen das OSC SNR besser ist. Sind die Kameras doch so verschieden?

Mich wundert es auch, und hatte mich zu Beginn auch gefragt, ob ich irgendwo was falsch gemacht habe, aber im Grunde kann man da ja in den wenigen Schritten nicht so viel falsch machen, dass es sich auf die Details auswirkt. Ich habe es ja extra schlicht gehalten. Vielleicht sind es doch die knapp 2,5x größeren Pixel, welche hier einen starken Einfluss ausüben.

Von der Belichtungszeit, sind beide Sets in etwa gleich. Was mich überrascht, ist wie viel mehr Rauschen in den Aufnahmen der Farbkamera zu sehen ist. Dass bei der Auflösiung Unterschiede sind war für mich klar. Aber ich hätte von den grösseren Pixel ein geruingeres Rauschen erwartet. Naja, die beisen Chips sind nicht von der gleichen Generation, die ASI 2400MC hat einen viel älteren Sensor. Dennoch, ich hätte nicht mit so einem großen Unterschied gerechnet. Auch die Farben weichen trotz SPCC ziemlich voneinander ab.

Da ja das Rauschen überrascht mich auch etwas, das hätte ich nicht so extrem erwartet. Ich hatte gerade auch überprüft, ob ich nicht aus versehen ein altes Dark Paket genutzt hatte, was nicht der Fall ist, bei meinem originalen Stack ist das Rauschen auch so vorhanden.

Ich habe einen Teil einer Daten mal hochgeladen, falls jemand einen Versuch in PixInsight machen möchte.

Dropbox

www.dropbox.com

 

[franzjs]

Hallo Dane,

schöner Vergleich. Aber mir sehr viel Variablen dazwischen. Aus meiner Sicht macht eigentlich nur ein Vergleich mit gleichem Sensor (z.B. IMX571) Sinn. Und dann auch mit gleicher Belichtungszeit und wenn möglich unter gleichen Himmel. Erst dann hat man belastbare Datenpunkte.
Eine ASI2400 mit den großen Pixeln gewinnt natürlich in der Effizienz, hat aber dennoch mehr Rauschen im Signal. Da sind neuere Sensorgenerationen einfach besser.
Allein dadurch macht dieser Vergleich keine Aussage welche Technologie OSC vs
Mono Vorteile hat. Das ist ja bekannt auch wenn es viele nicht wahrhaben wollen.
Ich arbeite übrigens auch im Wechsel mit Mono und OSC. Vor allem in der Galaxy Season macht OSC einfach Sinn.

CS
Franz

 

[Dane Vetter]

Hallo Franz,

vielleicht ergibt sich mal die Gelegenheit, dass ich die 6200MM und die 6200MC an meinen beiden 6" Apos paralell sm gleichen Objekt einsetze. Aber auch dann kommen wieder Variablen mit rein, da das eine ein LZOS 152 ist, das andere ein CF-Apo 155. Am Ende kann man immer nach dem Haar in der Suppe suchen, und jeder kann es für sich interpretieren wie er mag. Für mich persönlich bestätigt der Vergleich, dass mein paraleller Weg mit OSC und Mono durchaus praktisch ist, und keine spürbaren Nachteile aufzeigt. Eine Umstellung von meiner Seite, dass ich zukünftig meine OSCs verwerfe und RGB immer über Mono aufnehme, sehe ich für mich nicht sinnvoll. Aber das wandert jetzt ein wenig in die Ecke Mono vs. OSC...

Da ich gerade wieder an der eigentlichen Aufnahme arbeite, hier noch kurz eine 200% Gegenüberstellung mit 26 h 35 min Luminanz aus der Mono und die bisherigen 14 h 30 min RGB aus der OSC. Zudem wurden beide Varianten nun mit GraXpert entrauscht. Bei OSC leicht stärker als bei Mono. Auch BXT habe ich angewendet, auch hier leicht stärker bei der OSC als bei Mono. Ich bin immer noch recht faziniert, dass es im Detailgrad im Grunde keinen Unterschied gibt. Man könnte meinen, ich hätte bei der RGB einfach die Farbe entsättigt und daraus ein L gemacht. Zudem die Mono ja eigentlich mit der höheren Empfindlichkeit und Auflösung plus fast doppelten Integrationszeit eher im Vorteil sein sollte. Aber vielleicht braucht es hierzu auch einfach das Auflösungspotential der Optik sowie einen perfekten Himmel, um hier einfach diesen Mono-Vorteil besser ausnutzen zu können.

Ich bin noch am überlegen, wie ich das nun mit den RGB Daten mache. Ich tendiere dazu, einfach die RGB der OSC mit Luminanz zu nehmen, und die RGB von der Mono verwerfe. Alternativ könnte ich die ca. 14 Stunden RGB-Mono mit den 14 Stunden OSC zu kombinieren. Ich kann mir aber nicht vorstellen, dass das einen spürbaren Vorteil bringt, und wenn, dann nur Minimal.

 

[Engl_Thomas]

Hi Dane,

Habe mir mal Deine Fotos genauer angeschaut und folgende Galaxie rausgesucht und etwas größer gegenübergestellt. Also mir persönlich fällt da schon ein recht großer Unterschied auf, allerdings, ob das entscheidend ist muss jeder für sich selbst beantworten.
In der sw Version ist der Hintergrund wesentlich tiefer, auch wenn es nicht sofort ins Auge sticht. Habe mir diesen Ausschnitt im SDR9 angeschaut, und alle mit dem roten Pfeilen markierten Sachen existieren. Was mich sehr verwundert, dass die markierte Galaxie (unten in der Mitte) tatsächlich so ausschaut (Monoversion) und leicht rechts unten von einem schwachen Stern begleitet wird, wogegen es in der OSC Aufnahme fast wie 1 Objekt auf gleicher Höhe ausschaut. Ob hier die diversen XT-Applikationen ihren Beitrag leisten kann ich nicht sagen.

Für jemanden, der am Limit rumkratzen will, macht die Mono sicher mehr Sinn!!

lg
tom

 

[Dane Vetter]

Hallo Tom,

bei genauen hinsehen, fallen mir deine angesprochenen Punkte nun auch auf. Das liegt aber auch vielleicht daran, dass das beim ursprnglichen Vergleicht nicht so sichtbar war. Es ist dabei wirklich zu Hinterfragen, ob die stärkere Entrauschung bei den OSC Daten hier nicht auch negativ mit rein gespielt haben. Ich glaube aber auch, dass die doppelte Integrationszeit von L hier sicher auch seinen Vorteil ausspielt. Besonders bei den ganz schwachen Sternen ist hier die Frage, wie das bei gleicher Integrationszeit bei OSC aussieht.

Wenn wir den etwas faireren Vergleich von oben nehmen, erkenne ich hier keinen Unterschied, aber vielleicht ist dein Auge hierbei genauer als meines.

Ich will aber auch keineswegs abstreiten, dass Mono keinen Vorteil hat. Nur empfinde ich diesen Vorteil kleiner als anfangs von mir vermutet.

 

[nocheinalex]

Hallo Dane,

schöne Vergleiche, Danke dafür!
Der Vergleich in Post #10 dürfte fair sein, weil die Mono wegen den kleineren Pixeln einfach mehr Belichtungszeit braucht.
Die ASI6200 kann besser auflösen, immerhin ist die Darstellung bei 100% auf dem Bildschirm um 1,58x größer.
Die Bilder der ASI2400 werden aufgebläht um beide anzugleichen, das wird zumindest zum Teil das größere Rauschen erklären.
Wie Thomas richtig schreibt, wenn man am Limit der Auflösung kratzt (geschieht hier mit der ASI2400 natürlich eher),
dürfte auch BXT und Entrauschung ein wenig mehr "verfälschen".