Planeten Aufnahmen / Bearbeitung - Tipps & Infos

[komposer]

Hallo,

ich möchte Euch hier ein wenig über meine Erfahrungen bei der Planetenbearbeitung berichten.

Ausrüstung: GSO 12" F5 Dobson, Baader Q-Turret Barlow, Asi120mm, RG610+Ts47=IR-Pass
Zum Stacken habe ich autostakkert verwendet und für die Nachbearbeitung fitswork.

Als Versuchsobjekt dient der Mars vom 05.11.2020 bei guten Bedingungen.
Hier dazu ein kurzes Seeingvideo als Gif-Animation aus 30 Frames:

Nun möchte ich zeigen, wie wichtig es ist, genügend Frames zu sammeln und welche Bearbeitungsschritte ich meist anwende.
Deshalb habe ich aus einem Avi mit 20000 Frames 2 Summenbilder aus 500 und 5000 Frames gestackt.

Einzelne Schritte:

1. Vergrößern auf 150%
2. 3 x iterativer gauss (IG) jeweils Iterationen 6 Stärke 50 aber Radius 3.33 dann 2.64 und zum Schluss 1.72
3. Glätten - Wavelet Rauschfilter auf Null, Detailverstärkung Layer1: 2.56 / L2: 1.56 / L3: 1.27

Und jetzt ist beim 500 Frames-Summenbild schon deutliches Rauschen zu sehen.
Beim 5000er geht es noch weiter: 3a. Wavelet Detailverstärkung L1: 2.25

4. NLM Rauschfilter ( Radius: 1 / Such-Umgebung: 2 / Stärke: 50 )
5. Wavelet Rauschfilter Gesamtstärke: 3.10, Layer 1: 2.64 und Detailsverstärkung: L1: 1.56 / L2: 1.27 / L3: 1.13

Hier könnt Ihr sehen, wie sich das Summenbild bei den Schritten entwickelt:

500 Frames:

5000 Frames

Fazit: 500 Frames sind zu wenig, beim Schärfen entsteht recht schnell ein Rauschmuster.
Hier nochmal im direkten Vergleich zu sehen:

Um die nötigen Frames so schnell wie möglich sammeln zu können, ziehe ich in firecapture ein kleines Aufnahmefenster (ROI) um den Planeten.
Entscheidend für die Framerate ist die Höhe, nicht die Breite. Also eher ein schmales breites Rechteck wählen.
Im Prinzip begrenzt dann häufig nur noch die Belichtungszeit die Framerate.
Beim Mars komme ich so auf über 300 fps. und kann in kurzer Zeit an die 20000 Frames pro Avi sammeln.

Schärfungsradien anpassen

Die oben genannten Radien passen zu den guten Bedingungen und der Bildgröße, müssen unter anderen Voraussetzungen aber verändert werden.

1. schlechteres Seeing
Es fehlen die feinen Details und so braucht es auch nicht die feinen Radien. Also könnnen die Werte erhöht werden um die verwaschenen Strukturen wenigstens grob herauszuarbeiten.

2. andere Bildgröße
Hätte ich z.B. nicht auf 150% vergrößert, müsste ich auch kleinere Radien verwenden. Umgekehrt kann man bei größeren Ausgangsmaterial auch mit größeren Radien anfangen.

Feintuning mit gimp

a) Hier kann ich mit der freien Auswahl einzelne Bereich entrauschen (Plugin g'mic oder nachschärfen (unscharfe Maske).

b) Planetenrand Artefakte beseitigen

2 Bilder laden unter "als Ebene öffnen" das Endergebnis und eine weiche Version (meist IG2).
Das Endergebnis sollte oben liegen, dann Rechtsklick auf den Dateinamen im Ebenefenster und auf Alphakanal hinzufügen gehen.
Anschließend Radierer wählen mit kleinem weichem Pinsel ( circle fuzzy 03 ).
Jetzt mit Deckraft 40 - 50 % den weichen Rand einarbeiten.

Es würde mich freuen, wenn einigen diese Erfahrungen weiterhelfen.

Gruß,
Holger

 

[Demokrat]

Finde ich super, die Beispiele, Holger!

lg
Niki

 

[JohnB]

Hallo Holger,

vielen Dank für diese tolle Zusammenfassung! Mit großem Interesse lese ich immer deine Threads und versuche deine EBV nachzuvollziehen. Die Unterschiede in dieser hast du gut dargestellt.

Wie groß wählst du denn deine ROI?

 

[komposer]

Hallo John,

beim Mars z.B. ca. 400 x 200. Die Breite kann auch mal mehr sein aber bei der Höhe versuche ich so schmal wie möglich zu bleiben. Meine manuelle Nachführplattform ist natürlich nicht so exakt, so dass ich die ROI nicht noch schmaler ziehen kann.
Aber über 300 fps. sind wirklich genug. Ich habe ja nur die ältere USB2 Version der Kamera, aber die Übertragungsrate reicht bei der kleinen Roi locker aus.

Gruß,
Holger

 

[komposer]

Hallo,

inspiriert zu diesem Beitrag wurde ich durch 2 Threads.

1) Mars - 2. Versuch
Da sah das Summenbild eigentlich ziemlich gut aus nur die Bearbeitung hat nicht das komplette Potential der Aufnahme ausgeschöpft. Als ich dann meine Schritte durchführte, kam bei mir richtig Freude auf. Die Nächte, an denen die Bedingungen so gut sind, sind ja rar gesät, da wäre es wirklich schade, wenn man das nicht im Endergebnis sieht.

2) Was kann man hier noch machen?
Hier wurden einfach zu wenige Frames aufgenommen und gestackt. Da hilft auch die beste Nachbearbeitung nicht mehr weiter.
Wenn einem da dann auch noch eine Nacht mit gutem Seeing durch die Lappen geht, wäre das sehr ärgerlich.

Daher wollte ich meine Erfahrungen mit Euch teilen, damit Ihr möglichst viel aus den Planetenfotos herausholen könnt.

Gruß,
Holger

 

[FrankSpecht]

2. 3 x iterativer gauss (IG) jeweils Iterationen 6 Stärke 50 aber Radius 3.33 dann 2.64 und zum Schluss 1.72

Moin Holger,
vielen Dank für deinen Input!

Ich habe nie daran gedacht, dieses Filter in Fitswork mehrfach nacheinander anzuwenden.
Na toll, jetzt darf ich mir die Mühe machen, meine 685 Marsaufnahmen aus den Jahren 2003-2005 neu zu bearbeiten

Zum Thema Bildbearbeitung von Planeten hatte ich damals auch einen Artikel veröffentlicht (nicht, dass es heißt, wir würden unsere Bildbearbeitungsmethoden verheimlichen, aber sie geraten doch regelmäßig in Vergessenheit): Anwendung der Software "Giotto" bei Planetenaufnahmen

Und warum viele Aufnahmen zu besseren Ergebnissen führen, hatte ich damals auch ausgeführt:
Verwendungsrate und Signal/Rausch-Verhältnis

Inzwischen arbeite ich aber weitestgehend mit PSS (Planetary System Stacker), den Rolf hier vorstellt und der wirklich wunderbar funnktioniert.

 

[komposer]

Hallo Frank,

danke für die ergänzenden Infos, ist sicher hilfreich hier auch andere Erfahrungen zu bündeln.

Ich habe nie daran gedacht, dieses Filter in Fitswork mehrfach nacheinander anzuwenden.

Das ist ja auch nur ein möglicher Weg, andere arbeiten z.B. mit dem Deconvolution Filter, mit dem ich gar nicht zurecht komme.
Bei Planeten habe ich gute Erfahrungen mit dem iterativen Gauss gemacht, beim Mond sieht das schon wieder anders aus.
Hier verwende ich den normalen gauss Filter und ich benötige auch weniger Frames.
Dies liegt allerdings auch daran, dass die Mondkrater viel mehr Sensorfläche benötigen. Ohne ROI liegt die Framerate bei ca. 30 fps. Da kann / will ich nicht 20000 Frames aufnehmen.

Gruß,
Holger

 

[joetaiga]

Hallo Holger,

toller Guide. Auch wenn man schon Erfahrung mit Planetenaufnahmen hat, findet man einige Anregungen. Ein paar Dinge werde ich sicher ausprobieren.

Gibt es mittlerweile eine g'mic Version für Gimp, die mit 16 bzw 32 bit arbeitet?

Eine Bemerkung habe ich allerdings zur Anzahl der Frames. Das rein auf die Anzahl zu reduzieren, würde ich so nicht unkommentiert stehen lassen. Es gibt auch noch einen anderen Weg.

Wie viele Frames man benötigt, hängt im wesentlichen davon ab, wie gut die Einzelbilder sind. D.h. der andere Weg ist, die Qualität der Einzelbilder zu erhöhen. Der Stack ist genau betrachtet nichts anderes als die Summe der Informationen der einzelnen Bilder. Das ist nicht viel anders als im Deepsky Bereich. Bei einer rauschfreien Kamera bekommt man mit 10x10 Minuten das selbe Ergebnis bzw. das selbe SNR wie mit 100x1 Minute.

Die Augen verarbeiten ca. 24 Bilder pro Sekunde. Visuell kann ich damit die Momente ruhiger Luft wahrnehmen und feinste Details erkennen. D.h. es sind durchaus Bilder mit längerer Belichtungszeit möglich, die zwar weniger fps zulassen aber dafür ein besseres SNR haben. Um das zu ermöglichen muss man mit dem Gain runter, erhält dadurch aber deutlich rauschärmere Einzelbilder. Wenn ich jetzt in einer Minute 1000 Bilder mit der Methode mache oder 10000 mit kürzerer Belichtungszeit und mehr Rauschen macht also erst mal auf dem Papier keinen Unterschied. Das ist auch der Grund weshalb man für den Mond weniger Frames braucht. Die große Helligkeit und die harten Kontraste liefern von Natur aus ein gutes SNR und man muss mit der Belichtungszeit so weit runter, dass man das Gain eigentlich auf 0 stellen kann. Die Einzelbilder vom Mond haben also per Definition eine gute Qualität im Vergleich zu Planetenbildern, wo man diese Kontraste nicht und damit das hohe SNR nicht einfach so geschenkt bekommt.

Jetzt kommt noch das Kamerarauschen und die Luftunruhe ins Spiel. Je kürzer die Belichtungszeit, desto mehr solche Momente hat man. Der Unterschied ist meiner Erfahrung nach aber nicht so extrem, da die Momente ruhiger Luft durchaus eine weile dauern. Problematisch ist das nur wenn man sehr hochfrequente Oszillationen hat. Aber in der Regel ist man zwischen 30 und 40ms schon auf der sicheren Seite. Selten habe ich da mal Probleme. Wenn man zu weit runter geht mit der Belichtungszeit kommt noch das Ausleserauschen ins Spiel, dass einem schwache Kontraste kostet. Ich denke, dass ist aber bei Planeten nicht das dominante Kriterium.

Ich sage jetzt nicht, dass deine Methode nicht funktioniert. Aber es gibt noch diesen anderen Weg, der auch funktioniert und den Vorteil hat, dass man ihn auch verwenden kann, wenn so wie bei mir der Rechner große Datenraten gar nicht zu lässt. Natürlich gilt auch bei meiner Variante je mehr desto besser. Aber bei gerade bei Mars und besonders bei Jupiter begrenzen meiner Meinung nach eher die Zeitfenster als die Methode mit der man die Bilder aufnimmt.

CS Joachim

 

[komposer]

Hallo Joachim,

danke für Deine Ergänzungen. Den Gain-Wert hatte ich hier noch nicht erwähnt. Null scheint da aber nicht immer die beste Lösung zu sein, Stichwort Unity Gain. Das hängt dann auch vom Kamera-Modell ab, bei meiner Asi120 fahre ich ganz gut mit dem Wert 60 von 100. Bis 80 kann ich da auch noch hochgehen z.B. beim Uranus um die Belichtungszeit auf 40ms zu drücken. Darüber wird das Rauschen sehr dominant.
Aber das spielt bei den hellen Planeten kaum eine Rolle. Die Belichtunsgzeit erlaubt ja meist auch bei niedrigem Gain noch hohe Frameraten. Aber wichtig ist dann die kleine ROI. Das wollte ich hervorheben. Dadurch erziele ich auch mit der USB2 Kamera sehr hohe Frameraten.

Wer aus Unwissenheit keine kleine ROI zieht, verschenkt sehr viele Frames und benötigt unnötig viel Speicherplatz.
Meine Mars Avis mit ca. 20000 Frames sind ja nur ca. 1 GB groß.

Gruß,
Holger

 

[K-H_49]

Hallo,
es ist hier eine interessante Diskussion! Zusammengefasst gibt es wohl ganz verschiedene Methoden, gute Planeternbilder zu erzeugen.

Viele neuen Kameras bringen gute Voraussetzungen mit. Es gibt auch verschiedene Bearbeitungsprogramme, die gute Arbeit leisten. Die größte Unsicherheit liegt nach meiner Meinung im "Beobachtungswetter". Damit meine ich nicht nur das Seeing, sondern den Zustand verschiedener Schichten der Atmossphäre einschließlich bodennaher Schichten, die durch die Thermik der Siedlungen beeinflusst werden.

Die Beobachtungsbedingungen sind eben sehr unterschiedlich und somit habe ich auch kein Rezept für gute Planetenbilder.
Bei Mars habe ich mit C8, 2fach Kasai-Barlow und ASI290mm in letzter Zeit die besten Ergebnsse erzielt, wenn ich 12000 Bilder je Kanal aufnehme und davon ca. 10 % verwende. Dann habe ich mit Fitswork Wavelet Rauschfilter Layer 2 mit kleinen Einstellwerten die Summenbilder vorgeschärft und dann in Registax nachbearbeitet. Zum Schluss folgte noch mit Gimp die Schärfung mit der unscharfen Maskierung. In Fitswork teile ich das RGB-Bild wieder in 3 Kanäle auf. Hier habe ich oft noch etwas geglättet und dann wieder ein RGB erzeugt.
Wie man sieht, gibt es sehr unterschiedliche Methoden, auch je nach dem, wie man mit den Programmen vertraut ist.

 

[Mr_SPOCK]

Danke Holger für deinen Einsatz. ??Man darf noch hinzufügen das bei gleicher verwenderter Brennweite auch die Öffnung Einfluss auf das Verhältnis Gain zu Belichtungszeit hat. zB. bei meinem 7zoeller werde ich bei gleicher Vergrößerung und Helligkeit nicht auf deine 300frames pro sek kommen bestenfalls auf 80-90 Frames da die Belichtungszeit agepasst werden. Ein 12zoll lässt halt mehr Licht durch als ein 7zoeller. ?

 

[Ehemaliges Mitglied]

Ein paar Anmerkungen meinerseits:

Gain/Bel.Zeit:
Da bin ich immer noch unschlüssig, zuletzt hatte ich versucht, mögl. kurze BZn zu erzielen, und dazu Gain ~ 70% od. höher geregelt, das hat sich aber glaube ich nicht bewährt. Manche Antworten oben scheinen das ähnlich zu bescheinigen. Demnächst versuche ichs mal mit Gain nur um die 50-60% des max. möglichen und entsprechend längerer BZ.
Natürlich ist man mit kleineren Öffnungen doppelt benachteiligt, weniger Auflösung & weniger Licht :-(

8 vs. 16 bit:
Bei Mono Recordings mit RGB Filtern besteht die Möglichkeit mit 16 bit zu arbeiten (de facto sinds weniger, z.B. 12). Bessere Qualität habe ich aber bislang nicht festgestellt, nur die Dateien waren grösser, und die Framerate sank wg. der höheren Datenmenge :-(

ROI etc:
Falls mit FireCapture gearbeitet wird: Vor einiger Zeit gabs in der FC MailingList eine interssante Diskussion, da habe ich erfahren, dass man ROI & CutOut zugleich verwenden kann. Für die Framerate ist die ROI massgeblich, die bestimmt die Datenmenge, die ausgelesen werden muss. Mit einem nochmal kleineren CutOut Rahmen um den Planeten kann man aber die Dateigrösse des abgespeicherten Streams deutlich reduzieren.

Alignment/Stacking:
Falls mit AS3! gearbeitet wird: Wichtig ist m.E. eine angepasste Grösse der Alignpunkt-Radien (bzw.Quadrate). Wenn das Ausgangsmaterial gut ist, kann man durch möglichst viele kleine Punkte mehr Detail hervorholen, jedoch läuft man auch schneller in das Risiko von Stacking Artefakten. Wenn ich viele Streams habe, mache ich immer ein paar Tests, d.h. schärfe schon mal einen Stack zur Probe, um nach Artefakten zu schauen. Damit kann ich die nötige Alignpunkt-Grösse einkreisen. Bei R,G,B Streams setzte ich auch immer mal neue Punkte, d.h. bearbeite nicht alle Streams mit dem gleichen Set, um evtl. Artefakte auszumitteln.
(Man könnte auch sagen, ich hab eine gewisse Alignpunkt-Paranoia )

-cb

 

[komposer]

Hallo,

danke für die weiteren Kommentare. Ja die Belichtungszeit ist meist der begrenzende Faktor, zumindest wenn man mit einer Roi arbeitet. Die Mono Kamera Asi120mm ist auch deutlich empfindlicher als die Asi120mc. Dann der F5 Dobson mit der 2,25fach Barlow (Faktor liegt durch das Auflagemaß der Kamera aber höher) und ich komme trotz IR-Pass Filter auf nur 1,5 ms bei gain 60 von 100.
Wie schon gesagt, bis 60% kann ich hier auf jeden Fall gehen und das würde ich dann auch immer ausnutzen um die Belichtungszeit zu drücken.
Zur Nachbearbeitung:
Ich habe natürlich auch andere Programme ausprobiert (z.B. Registax), bin aber bei fitswork hängen geblieben.
Wenn man die Programme gut kennt, unterscheiden sich Ergebnisse eigentlich kaum noch.
Entscheidend sind für mich die Schärfungsradien und die hängen meist mit der Aufnahme-Größe & -Qualität zusammen.
Um das auch selbst nachvollziehen zu können habe ich hier ein ganz konkretes Beispiel gegeben. Meine Arbeitsschritte genau dokummentiert und die Radien genannt. So hat man schon einmal eine grobe Grundlage zum Vergleich. Hat man jetzt ein doppelt so großes Summenbild, fängt man auch mit doppelt so großen Radien an usw...

Im Internet, z.B den Alpo Japan Seiten, sehe ich ja häufig tolle Endergebnisse aber konkrete Infos zur Bildbearbeitung sind selten.
Auch ein Summenbild, zum Vergleich der Ausgangslage, ist nicht so oft zu sehen.
Ich möchte auf jeden Fall meine gesammelten Erfahrungen mit Euch teilen. Mich freut es auch sehr, wenn ich hiermit jemanden weiterhelfen kann.

Gruß,
Holger