Neptun-Triton-Animation jetzt auf spaceweather.com

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Re: Neptun-Triton-Animation jetzt auf spaceweather

Hallo Martin,

ich stimme Wolfgang da vollkommen zu, tolle Animation. Es ist sowieso schade das man hier von Uranus,Neptun so wenig zu Gesicht bekommt, da freu ich mich über jedes neue Foto... und erst recht über eine Animation.
 
Hallo Martin,

Klasse Animation! Ich weiß, daß da ein ganz schöner Aufwand dahintersteckt! Und die Aufnahmeuhrzeit ist auch eine nur bedingt angenehme...

Ich hab auch sowas ähnliches "auf dem Kerbholz" auf meiner Neptunseite

Link zur Grafik: http://astrofotografie.ilo.de/aufnahmen/img/neptun/neptun.2006-07.jpg (Montage aus zwei Aufnahmen)

Neptun am 19.7. und 20.7., Kamera: ToUcam 840, Teleskop: Meade 10", Brennweite: 2,5m
 
Re: Neptun-Triton-Animation jetzt auf spaceweather

Hei, nicht schlecht! Klasse Animation! Wie lange hast du belichtet? <img src="/phpapps/ubbthreads/images/graemlins/Spitze.gif" alt="" />
 
Re: Neptun-Triton-Animation jetzt auf spaceweather

Hallo Mario,

die Bilder schauen gut aus,
aber verrate mir mal, wie du deiner 840k beigebracht hast,
ein 13,5 mag schwaches Objekt zu sehn?
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Vielen Dank! Eins der größten Mankos der nicht-modifizierten ToUcam ist die maximale Belichtungszeit von 1/25s. Am 10-Zoller siehst Du auf dem Livebild bei guter Transparenz und gutem Seeing bei 2,5m Brennweite Sterne 11. Größe so gerade eben noch. Bei 1m Brennweite ist auch noch ein 12-er Sternchen drin.

Nach 450 Additionen heben sich Sterne vom Rauschen ab, die um den Faktor sqrt(450)=21,2 (= 3,3 mag) schwächer sind. Also liegt die typische Grenzhelligkeit bei 2,5m Brennweite um 14,3 mag bzw 15,3 mag bei 1m Brennweite. Voraussetzung ist allerdings eine "pflegliche Behandlung" des Summenbilds, wobei sich Jens Dierks' FitsWork sehr bewährt hat. Wie die Theorie funktioniert, hat Jürgen Liesmann auf seiner CCD-Seite sehr schön und anschaulich beschrieben. In der Praxis kommt nämlich genau das heraus, was er auf dieser Seite beschreibt.
 
Re: Neptun-Triton-Animation jetzt auf spaceweather

Hallo Klaus,

der Effekt der Bildaddition ist mir nicht neu.
Aber gerade mit den miesen ToUcam Bildern hat das noch nie geklappt.
Das Rauschen ist zu heftig, bei 40 addierten Bildern brennt doch das gesamte Bild aus.
Wie willst du dann 450 Bilder addieren?
Zudem wird ein so schwaches Signal von der ToUcam doch wegkomprimiert.
Das klappt wenn überhaupt doch nur im RAW-Modus. <img src="/phpapps/ubbthreads/images/graemlins/gruebel.gif" alt="" />

Hast du mal eines der Einzelframes parat?

Viele Grüße,

Mario
 
Re: Neptun-Triton-Animation jetzt auf spaceweather

Hallo Mario,

der Effekt der Bildaddition ist mir nicht neu.
Aber gerade mit den miesen ToUcam Bildern hat das noch nie geklappt.
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Miese ToUcam Bilder würde ich jetzt nicht unbedingt so stehen lassen. Sicher bist Du die mehr oder weniger ausbelichteten Bilder eine Astro-Cam oder einer DSLR gewohnt, dann müssen Dir die Rohbilder einer Webcam natürlich ganz furchtbar vorkommen.

Das Rauschen ist zu heftig, bei 40 addierten Bildern brennt doch das gesamte Bild aus.
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Nicht wirklich, denn nach dem Addieren (im Giotto) wird in der Regel (einstellbar) gemittelt, so daß das Rauschen gegenüber dem Nutzsignal immer mehr verschwindet. Man spricht auch von der Verbesserung des S/N (signal noise ratio). Sogar im Elektrotechnik-Studium lernt man sowas. Nebenbei erhöht sich die Farbtiefe auf bis zu 16 Bit/Farbkanal, was das Summenbild für die Nachbearbeitung im FitsWork ganz besonders interessant macht.

Wie willst du dann 450 Bilder addieren?
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Ganz einfach - eins nach dem anderen <img src="/phpapps/ubbthreads/images/graemlins/wink.gif" alt="" />

Zudem wird ein so schwaches Signal von der ToUcam doch wegkomprimiert.
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Definitiv falsch. Das Nutzsignal "sitzt" sozusagen auf dem Rauschen oder - anders ausgedrückt - das Rauschen ist mit dem Nutzsignal amplitudenmoduliert. Solange das Rauschen also nicht komplett wegkomprimiert wird, läßt sich daraus auch jederzeit das Nutzsignal wiedergewinnen. Die Praxis auf dem DeepSky-Bereich meiner HP bestätigt diese - zugegeben nicht ganz leicht verdauliche - Theorie ganz eindrucksvoll. Bei vielen DeepSky-Aufnahmen ist auf den Rohbildern nur ein kleines "Leitsternchen" zu sehen, sonst nichts als nur Rauschen. Dieses "Leitsternchen" ist aber für das Stacken äußerst wichtig, dann damit kann Giotto die vielen Frames ausrichten.

Das klappt wenn überhaupt doch nur im RAW-Modus. <img src="/phpapps/ubbthreads/images/graemlins/gruebel.gif" alt="" />
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Nicht mehr oder weniger als mit dem "Non-RAW-Modus". Die ganz große Stärke des RAW-Modus liegt darin, daß man den Farbchip durch einen weit empfindlicheren S/W-Chip ersetzen kann und die Farbinterpolation damit umgeht. Komprimiert wird in diesem Modus bedauerlicherweise trotzdem. Liegt an der verfügbaren Bandbreite des USB 1.1 von 12 MBit/s und an der nicht vorhandenen Option in der internen Kamerasoftware, reine S/W-Bilder zu liefern.

Hast du mal eines der Einzelframes parat?
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Ich hab das mal als PNG-File auf den Webserver geschubst (390 KB!). Aber nicht erschrecken - hier sieht man nur Neptun im Rauschen, keinen Triton oder irgendwelche Hintergrundsterne.
 
Re: Neptun-Triton-Animation jetzt auf spaceweather

Hallo Klaus,

du hast mich zum Teil wohl nicht richtig verstanden.


> Nicht wirklich, denn nach dem Addieren (im Giotto) wird in der Regel (einstellbar) gemittelt

Was denn nun? addieren oder mitteln?


>> Wie willst du dann 450 Bilder addieren?
> Ganz einfach - eins nach dem anderen

Wenn du 450 Bilder dieser Art ADDIERST kommst du doch ganz schnell in die Sättigung rein, das meinte ich damit.


> Definitiv falsch. Das Nutzsignal "sitzt" sozusagen auf dem Rauschen oder...

Komprimierung bedeutet ja Infromationsverlust. Dabei gehen vor allem die schwächsten Signale flöten. Mir war nur neu, dass die ToUcam solche schwachen Signale, wie zB. Triton in brauchbarer Form überhaupt noch liefert. Super was du da noch aus der ToUcam rausgeholt hast. Hast du mal versucht die Kamera zu kühlen?


>Ich hab das mal als PNG-File auf den Webserver geschubst (390 KB!). Aber nicht erschrecken - hier sieht man nur Neptun im Rauschen, keinen Triton oder irgendwelche Hintergrundsterne.

Joa, so sieht das bei mir auch aus.
Ich werde das auch mal in der nächsten Zeit probieren.


Gruß,

Mario
 
Re: Neptun-Triton-Animation jetzt auf spaceweather

Hallo Mario,

du hast mich zum Teil wohl nicht richtig verstanden.
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Dabei mühe ich mich nach Kräften... <img src="/phpapps/ubbthreads/images/graemlins/wink.gif" alt="" />



> Nicht wirklich, denn nach dem Addieren (im Giotto) wird in der Regel (einstellbar) gemittelt

Was denn nun? addieren oder mitteln?

Wenn du 450 Bilder dieser Art ADDIERST kommst du doch ganz schnell in die Sättigung rein, das meinte ich damit.
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Uuuuh! Jetzt muß ich Dir ein wenig Mathematik um die Ohren hauen!

Alle Rohbilder verlassen die Kamera mit 8 Bit / Farbkanal. Das heißt, wir haben es mit Integer-Zahlen zu tun, also Ganzzahlen in einem Wertebereich von 0-255. Georg (der Programmierer von Giotto) ist natürlich so schlau und ändert diesen recht schmalen Wertebereich. Die Bilder werden also zunächst addiert, wobei der hellste Punkt (Helligkeitswert 255) - sagen wir mal nach 450 Additionen den Wert 114750 annimmt, alle anderen Helligkeitswerte liegen also irgendwo zwischen 0 und 114749. Dieses Summenbild muß nun in einen Wertebereich von 16 Bit (0-65535) "passen", denn genau das ist das Ausgangsformat der FITS-Datei, die Giotto liefert. Also werden alle Helligkeitswerte mit 65536/114750 = 0,57 multipliziert, Nachkommastellen abgeschnitten und als FITS-Datei ausgegeben. So übrigens entsteht nach dem Stacken ein 16-Bit-Summenbild. Dieses läßt sich im allereinfachsten Fall auf 8 Bit herunterrechnen (also alle Werte durch 256 teilen), um auf die üblichen Bildformate JPG, PNG usw. zu kommen.

Komprimierung bedeutet ja Infromationsverlust. Dabei gehen vor allem die schwächsten Signale flöten.
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Jein. Ja, wenn es um die Schärfe geht, im gleichen Bild, wohlgemerkt. Nein, wenn Du dreidimensional denkst. Stell Dir einfach mal vor, Du würdest alle zweidimensionalen Einzelbilder aufstapeln. Dann schaust Du von oben auf diesen Stapel (engl. Stack, daher auch der Ausdruck "Stacken") und fixierst einen einzelnen Bildpunkt. Wenn Du nun diesen Bildpunkt durch diesen Stapel bis ganz nach unten verfolgst, dann wirst Du feststellen, daß dieser in der Helligkeit schwankt. Auch das ist Rauschen, nur diesmal ist diesem Rauschen immer ein klein wenig Nutzsignal überlagert. Durch das Addieren (mit anschließender Normierung auf den gewünschten Wertebereich) mittelt sich das Rauschen heraus, während das Nutzsignal immer stärker hervortritt. Auch hier gibt es viel Mathematik dazu, aber ich denke, ich habe Dich jetzt schon genug damit "gequält" <img src="/phpapps/ubbthreads/images/graemlins/wink.gif" alt="" />


Mir war nur neu, dass die ToUcam solche schwachen Signale, wie zB. Triton in brauchbarer Form überhaupt noch liefert. Super was du da noch aus der ToUcam rausgeholt hast.
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Genau aus den oben genannten Gründen, vielen Dank!

Hast du mal versucht die Kamera zu kühlen?
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Bisher noch nicht. Lohnt sich bei einer nicht-modifizierten ToUcam m.E. auch nicht, denn der Löwenanteil am Rauschen ist (bei den relativ kurzen Belichtungszeiten) das Ausleserauschen und nicht das Chiprauschen. Ich habe mir schon oft weit längere Belichtungszeiten gewünscht. Dann wäre eine Kühlung allerdings sehr sinnvoll.

Joa, so sieht das bei mir auch aus.
Ich werde das auch mal in der nächsten Zeit probieren.
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Du wirst Dich wundern was da so alles aus dem Rauschen auftaucht!

@Martin
Bitte entschuldige, wenn ich jetzt etwas off topic geworden bin - kommt bis zur Neptunopposition nicht wieder vor <img src="/phpapps/ubbthreads/images/graemlins/wink.gif" alt="" />
 
Re: Neptun-Triton mit CCD

Hallo Martin,

Diesmal nicht off topic (die Neptunopposition ist erst am 11.8.) <img src="/phpapps/ubbthreads/images/graemlins/wink.gif" alt="" />

hier kommt mein heutiger Neptun mit Triton, 6x30s Starlight XPress MX7C CCD-Aufnahmen gestackt. Mit einer umgebauten Web Cam habe ich es auch geschafft mit 20s - Einzelbildern.
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Versuch mal, die Belichtungszeit zu reduzieren und die Gesamtbelichtungszeit auf noch mehr Einzelaufnahmen zu verteilen. Das Summenbild anschließend im FitsWork bearbeiten, Gamma leicht anheben, vorsichtig mit dem Gaußfilter nachschärfen und das Restrauschen mit dem Waveletfilter entfernen. Der Hintergrund muß übrigens nicht zwingend pechschwarz sein. Ich denke, daß Du den Neptun dadurch noch deutlich kleiner hinkriegst und Triton heller und schärfer. Bei der Aufnahme kannst Du den Gain ruhig ein wenig aufdrehen, so daß der Hintergrund so gerade noch durchschimmert. Das Rauschen darin wird beim Stacken ohnehin stark reduziert. Darkframes können auch noch wahre Wunder wirken.

Das Resultat mit einer umgebauten Webcam würde mich sehr interessieren!
 
Re: Neptun-Triton-Animation jetzt auf spaceweather

Hallo Klaus,

>Uuuuh! Jetzt muß ich Dir ein wenig Mathematik um die Ohren hauen!

Sorry, aber das war bestenfalls ein bischen gerechne, aber keine Mathematik <img src="/phpapps/ubbthreads/images/graemlins/wink.gif" alt="" />

Fakt ist aber, dass ich hier 45 solcher Bilder hier mit Giotto addiert habe und das Bild völlig ausgebrannt ist!
Nämlich so, als würde er die Daten am Ende nicht runterskalieren, damit sie in den 16 bit Wertebereich passen. Zumindest beim Blau- und Grünkanal, was eindeutig am blauen Farbstich der Bilder liegt.
Merkwürdig ist nur, dass alle Blauwerte im Histogramm in Fitswork nur bei ca. 33000 liegen (habe jetzt mal 300 Bilder addiert) und trotzdem ist jegliche Information verloren.

Aber ich werde erstmal bei Gelegenheit neues Material aufnehmen,
mit dem C11 habe ich Neptun soweiso noch nicht besucht.

Danke für deine Ausführungen, aber ich weiß was Rauschen ist, das lernt man im Physikstudium ja schon im ersten Semester. Mir ging es nur um das zusätzliche Element im Prozess, das für Informationverlust sorgt und ob es unter diesen Umständen überhaupt noch möglich ist, den Vorteil der Bildmittelung bzw. Addition voll auszunutzen, um Triton zu erfassen. - Mir ging es nur um die Eigenheiten der ToUcam und ob diese einem hierbei nicht im Weg stehen.


>> Hast du mal versucht die Kamera zu kühlen?
>Bisher noch nicht. Lohnt sich bei einer nicht-modifizierten ToUcam m.E. auch nicht, denn der Löwenanteil am Rauschen ist (bei den relativ kurzen Belichtungszeiten) das Ausleserauschen und nicht das Chiprauschen.

Schade, ich hatte das bisher nicht versucht und gehofft, dass der Chip hauptsächlich dafür verantwortlich ist.


Gruß,

Mario
 
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