Richtige Flats erstellen

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Apokalypto

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In der Vergangenheit habe ich den Flats keine große Rolle eingeräumt , habe sie zwar immer gemacht (APT Flatframe Plan erstellt auf AV mit kürzester Blz. ,Histo etwa in der Mitte fertig) , war aber mehr oder weniger nie so richtig zufrieden mit dem Endergebniss , habe mich jetzt mal etwas Intensiver damit beschäftigt und viel gelesen, das bedeutet nicht zwangsläufig das man auch alles auf Anhieb versteht deshalb habe ich diesen Tread eröffnet um mir mal etwas Proffesionellere Meinungen anzuhören.

Kurz was zu meinem Equipment:
habe mir vor kurzem günstig eine Vollformat Kamera zugelegt (Canon 6D noch unmodifiziert) das ganze soll an einem TS 115/800 Apo Triplet mit 3" OAZ und 3" 0.79 Photoline Reducer angebracht werden.

Jetzt habe ich natürlich als aller erstes Flats gemacht um zu sehen wie es mit der Vignetierung aussieht und würde gerne eure Meinung zu den Flats wissen habe mir dazu die Flats in Pixinsight geladen und sie anhand von Pixelmath analysiert ( habe einen Tread dazu mit den passenden Formeln im Netz gefunden, die ich in Pixelmath eigegeben habe) aber so wirklich schlau bin ich dabei nicht geworden , vielleicht kennt der eine oder andere sich damit etwas besser aus und könnte mir erklären auf was ich da genau achten muss .

Screenshot 2019-03-17 19.49.47.png
Screenshot 2019-03-17 19.55.53.png
Screenshot 2019-03-17 19.58.02.png
Screenshot 2019-03-17 19.59.09.png
 
Diese "Analyse" kann nur zur Beurteilung der Belichtung dienen. Das Ergebnis zeigt, dass der Grünkanal Deiner Flats am stärksten ist und dass das Flat etwas knapp belichtet ist.

Die Kamera hat einen A/D-Wandler mit 14 bit, theoretisch geht der Wertebereich also von 0 bis 16383. In der Praxis ist das ein bißchen weniger - man kann den maximalen Intensitätswert durch eine überbelichtete Aufnahme leicht herausfinden. Bei meiner 600D liegt der bei ca. 15800.

Für den Grünkanal liegt die Intensität schätzungsweise bei 3538/15800, d. h. bei ca. 22 %. Wenn man die Mitte des Wertebereichs anpeilt, wäre also noch etwas Luft nach oben. Man könnte (gleiche Lichtverhältnisse vorausgesetzt) die Belichtungszeit demnach verdoppeln.

Was für eine Lichtquelle hast Du verwendet? War die Belichtungszeit 1/125 s bei ISO 800?

Bernd
 
hallo,

ich würde es mir nicht so kompliziert machen, das erstellen eines Flats mit deiner Ausrüstung ist denkbar einfach.
Stell deine 6D auf den AV Modus. Stell die gewünschte ISO ein. Leg zwischen Folie (ich nehme an du hast eine solche!?) bzw. opaler Diffusorscheibe und Teleskop ca. 2 Lagen weißes Papier, nicht geknittert keine Wasserzeichen oder ähnliches! Dann drückst du den Auslöser der Kamera halb durch und liest die Belichtungszeit ab. Diese verdoppelst du, gehst in den M Modus, stellst dort die doppelte Belichtungszeit ein, gleiche ISO und drückst auf Dauerfeuer:-) Fertig.

Bei der Inspektion mit Statistics darauf achten, dass du den richtigen Dynamikumfang ausgewählt hast . 16bit ist für CCDs.

CS Frank
 
Danke Frank, schön griffig beschrieben!(y)
 
Guten Abend, erstmal vielen Dank für euer Feetback, Bernd ja habe es mit 1/125 bei ISO 800 probiert und ich benutze eine Flatfieldbox für meine Flats werde es mal mit etwas mehr Belichtung versuchen und es nochmal analysieren und diesmal mit 14 Bit :)
Hallo Frank , ja hatte ich bisher immer so gemacht wie du es beschrieben hast im AV Modus aber war nie so richtig zufrieden damit, natürlich kann es auch an meinen EBV Kenntnissen liegen das ich mit dem Endergebniss nie so wirklich zufrieden war
 
Hallo,

was meinst Du eigentlich mit "nie so wirklich zufrieden" ?
Ist die Vignettierung noch zu sehen ? Ist die Korrektur zu stark/schwach ? Oder ist das Ergebnis nur zu verrauscht ?
Mit den Flats alleine kann man nur schwer was dazu sagen.
 
Im Prinzip mußt Du nur dafür sorgen, dass das Signal-zu-Rausch-Verhältnis groß genug ist, so dass Du das Rauschen im Flat vernachlässigen kannst. Wenn Du 50% bis 75% der Maximalen Werte nimmst, gelingt das automatisch. Bei 14 bit (16384) sind das dann um die 10000 ADUs.

Die Kalibration läuft dann wie folgt:

Bild = (Rohbild - Dark) / Flat

Beim Flat kannst Du Dir das Dark sparen, weil das Signal zu Rauschen sehr groß ist.
 
Zitat von pem.bn:
Die Kalibration läuft dann wie folgt:

Bild = (Rohbild - Dark) / Flat

Beim Flat kannst Du Dir das Dark sparen, weil das Signal zu Rauschen sehr groß ist.
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Einspruch. Die 14bit Canons liefern im allgemeinen eine Grundintensität von ca. 1024 ADU.
Wenn man die vom Flat nicht abzieht, wird die Vignette nicht richtig berechnet, es erfolgt eine leichte Unterkorrektur.
Es sollte zumindest eine Bias Aufnahme vom Flat abgezogen werden, oder alternativ wenigstens der Mittelwert
der Biasaufnahme. Je höher der Sockelbetrag, desto mehr reduziert sich der Kontrast der Flataufnahme, und dann ist die Vignette nicht mehr identisch.

Hier ist aber ein Blick auf die Kamera wichtig: Canon12bit hat den Sockel meistens bei 512ADU, bei 14bit meistens bei 1024ADU (habe aber auch schon Bilder mit 2048 gesehen), bei Astrokameras liegt er irgendwo, und bei älteren Nikons wird dieser Wert intern schon abgeschnitten (Sockel = 0), da wäre es tatsächlich so wie in deiner Formel, und der Biasabzug wäre eher schädlich.
Vorteil der korrekten Formel ist, dass sie relativ unempfindlich gegen die Intensität der Flataufnahme ist.
Unter dem Aspekt des Rauschens ist natürlich mehr Licht besser, aber das kann beim Flat ja auch übers Stacken reingeholt werden.
 
Einverstanden. Bei meiner CMOS ASI1600 werden 12bit übertragen, also ein Dynamikbereich von 4069. Die werden aber noch in der Kamera auf 16bit hochskaliert. Offensichlich damit man den gleichen Wertebereich hat, wie bei den CCDs.

Bei meiner Kamera ist der Bias (Sockel) aber verhältnismäßig klein und den lasse ich immer weg bei der Berechnung mit dem Flat. Ich nehme ca 45000 ADUs im Maximum für das Flat. Wenn es nur um den Bias geht, kann man ja auch einen Medianwert vom Flat abziehen, um das Rauschen nicht zu erhöhen.

Bild = (Rohbild-Dark) / (Flat - median(Bias))

Damit habe ich auch herumgespielt und keinen Unterschied in den Bildern bemerkt.

Ach ja: Um das Ganze zu normieren, sollte man das Bild noch mit dem Mittelwert oder Medianwert des Flats bzw Flat-Bias multiplizieren.
 
Zuletzt bearbeitet:
Genauer sollte man vom Flat sein Dark abziehen. Wenn das Dark Bias enthält, dann erledigt man das damit in einem. Und natürlich ist es sinnvoll, Flat und Dark soweit zu entrauschen, dass sie möglichst wenig neues Rauschen einführen.

Unter der Annahme, dass die Optik kein Licht hinzufügt, sondern nur welches schluckt, würde ich ein Flat nicht mit dem median normieren, sondern mit dem Maximum. Die hellsten Stellen vom Flat haben dann den Faktor 1,0. Die dunklen Stellen haben zwischen 0 und 1, was das Bild dort wegen der Division aufhellt.

Ich empfehle, flats immer gestreckt anzuschauen, ob man irgendwas Seltsames sieht. Eigentlich sollte man nur Vignettierung der Optik und minimale Effizienzunterschiede der Pixel sowie Staub sehen. Wenn das anders ist, dann kann man mit Flats leicht viel zerstören. Flats sollten mit dem Spektrum aufgenommen werden, was man am Himmel auch hat, d.h. Filter sollten auch bei einem Flat verwendet werden. Wenn der Tubus z.B. in IR nicht besonders schwarz ist, ergibt Streulicht leicht eine vignettierungsartige Aufhellung der Mitte, die eine Aufnahme mit wenig IR dann nicht hat.

Grundsätzlich sollte (light-dark)/(flat-dark) ziemlich konstant und ohne Gradienten sein. Hat der Himmel natürlich einen Gradienten, versaut das jede Verifikation.

Michael
 
Zitat von Michael_Haardt:
Genauer sollte man vom Flat sein Dark abziehen.
l
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Interessant. Welches Dark meinst Du denn mit "vom Flat sein Dark abziehen"? Normalerweise unterscheiden sich ja die Darks in der Belichtungszeit (seltener der Temperatur) von Light und Flat. Lights mache ich immer 300s lang, ebenso die Darks bei -15°C. Die Flats mit Flatfieldbox werden hingegen nur einen Bruchteil einer Sekunde belichtet. Da unterscheidet sich das Dark nicht sonderlich vom Bias.

Natürlich mache ich auch immer Masterflats bzw -Darks bzw -Bias. Das Masterflat wird bei jedem neuen Aufbau neu gemacht, wegen der Staubkörner. Die Idee mit dem Darkabzug hat natürlich auch was. Da zieht man von beiden (Light und Flat) den gleichen Sockel ab. Muß ich mal probieren.

Meines Erachtens normiert man mit Integral über das Flat (Summe aller Intensitätswerte des Flats). Bezogen auf ein Pixel ergibt das (Integral/Pixelanzahl) genau den Mittelwert des Flats. Wenn man Hotpixel oder so eliminieren will, kann man auch den Median nehmen. Der unterscheidet sich aber nicht so sonderlich vom Mittelwert. Wenn man also Flat/(Pixelanzahl*Mittelwert) bildet, ist das Integral genau 1. Damit verändert man den Fluß im Light nicht. Kann man genauso machen, wenn man Dark oder Bias berücksichtigt.

Letztlich ist es aber egal, ob Mittelwert oder Maximum. Weil es keine astronomisch kalibrierten Einheiten sind, sondern nur ADUs. Da kann man auch das Maximum nehmen. Ist aber wegen der Hotpixel schwieriger zu bestimmen, als der Mittelwert. Der Mittelwert ist statistisch sauberer zu bestimmen.
 
Zuletzt bearbeitet:
Das Flat ist auch ein Light, ein leeres halt, entsprechend hat es sein Flat. Natürlich mit den Belichtungsdaten des Glas!

CS
Jörg
 
Optikus: So ist es.

Prinzipiell ist es egal, ob man etwas mehr oder weniger dividiert, weil es nach Abzug vom Dark immer nur eine Skalierung ist.

Praktisch ist es nicht ganz egal, wenn man die Ergebnisse des Arbeitsablaufs verifizieren möchte. Wenn man im bearbeiteten Flat 1 als hellsten Wert im Zentrum hat (oder haben soll), dann muss die Anwendung auf ein light-dark ein Bild ohne Gradienten ergeben, was auf der optischen Achse noch so hell wie vorher ist. Das bedeutet auch, dass man bei der Umrechnung von DN in e- keine Korrektur braucht, sondern wirklich nur den Lichtverlust durch Vignettierung und die individuellen Pixelunterschiede kompensiert.

Die Verifikation ist natürlich nicht das Ziel des Fotos, aber bei der Unmenge an Fehlerquellen in der Bildaufnahme kann es hilfreich sein.

Michael
 
@ Opticus: Du arbeites wohl auch mit Wortvervollständigung? Glas meint Bias? o_O Die Tücken der digitalen Welt...

Ich hatte den Satz grammatikalisch falsch verstanden: "... vom Flat dessen Dark abziehen" sollte es heißen ( dem Flat sein Dark ;)).
Aber aus der Überlegung, die sich daraus ergab, habe ich zumindest eine Frage ableiten können:

(Light - Dark) / Flat = Light/Flat - Dark/Flat

Nun macht es ja wenig Sinn, das Dark mit dem Flat zu korregieren. Es gibt doch mehr Sinn, wenn man

Bild = Light/Flat - Dark

bildet, oder?

Edit:
Die Frage kann ich selbst beantworten:
Eigentlich mißt man: (Light + Dark) zusammen und es ergibt sich wieder:

Bild = ((Light+Dark) - Dark) / Flat.

Alles klar.
 
Zuletzt bearbeitet:
Moin,

ne, mein Neffos-Handy hat eine sehr hartnäckige Autokorrektur, wenn man nicht dreimal hinschaut kommt sowas raus. Da ist mir mein Lappy doch lieber. "Glas" meint natürlich "Flat".

LG
Jörg
 
Jörg: Lesen vorm Abschicken hilft enorm, aber selbst nach der Korrektur ist es immer noch etwas rätselhaft..Ich nehme an, Du meinst mit "Glas" die Flataufnahme.

Es empfiehlt sich bei manchen der neueren Kameras (ASI und Co) mit Flatdarks statt Bias zu arbeiten, weil es dort im Bias offensichtlich deutliche Unterschiede gibt, wenn die Belichtungszeit eine gewisse Grenze überschreitet. Da wechselt bei manchen quasi der Auslesemodus intern. (Stichwort rolling shutter, clean process, expose during readout etc) Aber das lässt sich ja für jede Kamera leicht überprüfen.
Ich hatte gerade auch eine private Diskussion zum Thema, wo der Einwand kam, dass der Sockelbetrag doch ziemlich klein sei, und der entstehende Fehler vernachlässigbar sei. In der Tat liegt der Fehler im Gesamtbild oft nur bei einem Prozent oder weniger, aber der "Stretchfaktor" für bestimmte Bildbereiche im Endergebnis vergrößert ja diesen Unterschied wieder enorm. Das hängt halt von der Dynamik des Objekts und dem eigenen Anspruch ab. Insofern ist der Hinweis von Michael natürlich völlig richtig, die Frage ist halt, wieviel man am Ende stretcht. Bei meinen Flats finde ich immer Restfehler, man muss nur tief genug stretchen.
 
Beim Flat kommt es auf das Verhältnis von Randbereich zu Zentrumsbereich in absoluten ADUs an. Wenn das sehr klein ist, die ADUs selbst aber sehr groß (75% vom Maximalwert) kann man den Bias oder das FlatDark/Bias vergessen. Liegen die ADUs aus dem Randbereich des Flats in der Größenordung der FlatDark/Bias ADUs, sollte man korregieren.
 
Ich habe mal zwei 1-dim Plots erstellt, die die Situation verdeutlichen sollen. Dazu habe ich drei gleichhelle "Sterne" erzeugt, mit einem Flat multilpiziert und ein Dark dazu gegeben. Das soll das Light sein (magenta).

Dann habe ich die Flatkorrektur mit und ohne Bias (Dark) gemacht.

flat100.png


In diesem Experiment ist das "gemessene" Flat um einen Faktor 100 gestreckt worden. So, wie man das normalerweise mit einer Flatfieldbox auch mißt: sehr hell. Die Korrekturen mit und ohne Dark/Bias Abzug von 5 ADU ist kaum unterschiedlich. Nur in der Intensität macht sich das bemerkbar, nicht aber in der Form.

flat10.png


Hier das selbe mit einem Flat-Faktor von nur 10 statt 100 wie oben. Wieder ist der Bias 5 ADU. Bei schwach ausgeleuteten Flats macht sich der Bias schon bemerkbar. Dir grüne Kurve (Light-Dark)/Flat ist deutlich verbogen in der Baseline. Hier ist es wichtig, den Bias von Flat zu subtrahieren.
 
Falls jemand, so wie ich, noch über die Suchfunktion in diesen Thread kommt, ein wichtiger Hinweis für Canon DSLRs.
Bei diesen Kameras (und vielleicht auch bei anderen DSLRs anderer Hersteller) sollte man die Belichtungszeit für die Flats nicht kürzer als die Blitzsynchronzeit machen. Also typisch so um die 1/200 sec. Gerne etwas länger, aber nicht kürzer.
Belichtet man kürzer, dann macht die Kamera einen künstlichen Gradienten ins Bild hinein: Zum oberen Rand hin wird das Bild dunkler. Nach der Korrektur mit solchen Flats kehrt sich der Effekt im Astrobild dann um: Es wird nach oben heller. Den Effekt sieht man ganz deutlich in den ersten Bildern des Thread-Starters in seinen ersten Beiträgen.
Ich vermute, das hat etwas mit der Spiegelgeschwindigkeit und/oder dem rolling Shutter zu tun. Bei 1/4000 sec ist das bei meiner Canon 2000D ganz extrem, da wird der obere Rand komplett schwarz. Aber schon bei 1/250 sec sieht man den Effekt ganz leicht.
 
Zitat von mdopp65:
Falls jemand, so wie ich, noch über die Suchfunktion in diesen Thread kommt, ein wichtiger Hinweis für Canon DSLRs.
Bei diesen Kameras (und vielleicht auch bei anderen DSLRs anderer Hersteller) sollte man die Belichtungszeit für die Flats nicht kürzer als die Blitzsynchronzeit machen. Also typisch so um die 1/200 sec. Gerne etwas länger, aber nicht kürzer.
Belichtet man kürzer, dann macht die Kamera einen künstlichen Gradienten ins Bild hinein: Zum oberen Rand hin wird das Bild dunkler. Nach der Korrektur mit solchen Flats kehrt sich der Effekt im Astrobild dann um: Es wird nach oben heller. Den Effekt sieht man ganz deutlich in den ersten Bildern des Thread-Starters in seinen ersten Beiträgen.
Ich vermute, das hat etwas mit der Spiegelgeschwindigkeit und/oder dem rolling Shutter zu tun. Bei 1/4000 sec ist das bei meiner Canon 2000D ganz extrem, da wird der obere Rand komplett schwarz. Aber schon bei 1/250 sec sieht man den Effekt ganz leicht.
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Kann es sein, dass man den mechanischen Verschluss sieht?
 
Es muss wohl etwas mit dem Verschluss dieser Kameras zu tun haben, denn der läuft ja vertikal ab. Vielleicht ist der Schlitz am Anfang noch zu eng und wird dann nach unten hin breiter. Oder die Synchronisation mit dem Hochklappen des Spiegels ist nicht perfekt (der Verschluss läuft vielleicht zu früh los). Ich weiß es nicht, aber der Effekt ist recht drastisch...
 
Hallo,

es ist der mechanische Verschluss der diesen Effekt verursacht, also der hinter dem Spiegel. Darum sollte man mindestens die Blitzsynchronzeit verwenden (Bei Canon üblicherweise 1/125s). Es gibt aber gute Gründe auch noch längere Belichtungszeiten zu wählen. Dazu die Leuchtquelle entsprechend dimmen. Oder man macht es noch ganz anders, wie mit der Lacerta Flat Box.
In einem Video zeige ich den Effekt auch:

youtu.be

Wie macht man Flats? Belichtungszeit, ISO, EL-Folien Tipps und Tricks für bessere Flats.

In dieser Folge erkläre ich wie ihr Flatfields (oder Flatframes oder kurz Flats) erstellen könnt. Ich erkläre es für DSLRs/DSLMs aber auch für CMOS/CCD Kamer...
youtu.be youtu.be

CS Frank
 
Zu den Flats habe ich noch eine Frage.
Vorab, ich mache meine Astrofotos mit Sharpcap. Dort ist es möglich, die Flats in schwarz/weiß zu erstellen. Bisher habe ich damit keine Probleme gehabt. Aber ist das so wirklich optimal? Oder werden so Feinheiten im Bild verwischt?

Viele Grüße
Dieter
 
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