Welche Blende bei begrenzter Belichtungszeit ?

[komposer]

Hallo,

ich verwende das Carl Zeiss Sonnar 135MC mit Offenblende, also F3,5. Bei hellen Sternen entstehen dann Halos, siehe mein Plejadenbild: Link zur Grafik: https://abload.de/img/plejaden-22-11-17milhrp5.jpg

Nun ist durch meine selbst gebastelte Nachführung die Belichtungszeit auf 15 Sek. begrenzt.
Deswegen wollte ich so viel Licht wie möglich sammeln und die Blende offen lassen. Experimente kosten viel Zeit und die sternklaren Nächte sind rar gesäht. Da möchte ich die wenigen Möglichkeiten nicht mit eventuellen Fehlversuchen verschwenden.

Vielleicht können mir die Experten hier weiterhelfen.
Wenn ich die Blende nun auf 4,0 oder 4,5 herabsetze, reicht dann die 15 Sek. Belichtungszeit aus um genug vom Nebel zu erfassen?

- Muss ich dann die Gesamtbelichtungszeit entsprechend erhöhen um genauso viel vom Nebel zu erfassen ?

- Nehmen wir mal Blende 3,5 zu 4,5, also eine Blendenstufe bei gleicher Belichtungszeit 15 Sek.
Um wie viel müsste ich dann die Gesamtbelichtungszeit erhöhen ?

Ist es wirklich so, dass die Gesamtbelichtungszeit entscheidend ist und nicht die länge der Einzelbelichtungen ?
Landet bei 100 * 10 Sek. genauso viel vom Nebel auf dem Sensor wie bei 10 * 100 Sek. ?

Ich kann mir das gar nicht vorstellen. Schließlich müssen die schwachen Nebelstrukturen sich ja etwas vom Hintergrund abheben um vom Sensor als solche erkannt zu werden. Bei sehr kurzen Belichtungszeiten liegen die dann doch bestimmt unter der Wahrnehmungsgrenze des Sensors, oder ?
Daher auch meine Sorge mit dem Abblenden. Kann ja sein, dass dann in den 15 Sek. nicht mehr genug Licht vom Nebel ankommt und der Sensor der Asi120mc dies nicht mehr vom Hintergrund trennen kann.

Gruß,
Holger

 

[Ehemaliges Mitglied 8776]

Hallo Holger,

ich versuche gleich mal ein Bild online zu stellen, es geht um folgendes:

Bei Offenblende sind nur die wenigsten Objektive wirklich im Optimum, man geht davon aus, dass das Abblenden um 1 - 2 Blendenstufen, beim Sonnar würde ich 5.6 wählen, das Bildergebnis erheblich verbessert. Das wären 1 1/2 Blendenstufen. Weiteres Abblenden, wenn z.B. Sterne überstrahlen, bringt außer einem Ansteigen der Beugungserscheinungen, meistens nichts mehr.


Es wurde schon mal kurz thematisiert:

Was man praktisch nur durch Versuch ermitteln kann ist, wie stark das Abblenden zu Spikes führt. Das hängt von der Blendengestaltung des Objektivs ab. Das Bild das ich hochzuladen versuche zeigt die Blende eines Pentacon 4.0/300, die aus einer großen Zahl verrundeter Lamellen besteht, die so gut wie keine Kanten aufweisen. Die meisten modernen Objektive haben nur 6 oder 8 Lamellen, die zudem noch ziemlich gerade sind und daher eine eckige Öffnung erzeugen - und jede Ecke dabei einen Spike.

Bei flächigen Objekten mußt Du für jede ganze Blende die Belichtungszeit verdoppeln, ob das auch hier der Fall ist muss der Versuch zeigen. Ich würde eher aus 1 x 15s bei Blende 3.5 2 x 15s bei Blende 5.6 machen und die Bilder stacken.


Denn:

Wenn Du ein Bild statt aus einer langen aus mehreren kürzeren Belichtungen stackst, ist die Summe der gesammelten Photonen gleich, das Rauschen addiert sich in einem deutlich geringeren Maß - das bringt also nicht nur die selbe Nutzbelichtung sondern auch ein reduziertes Rauschen.

Dazu kommt nochmal eine Möglichkeit der Fehlerbeseitigung durch "Bias", "Flat" und "Dark". Das sind Kalibrierbilder, die die Kamera- und einen Teil der Optikfehler berücksichtigen und aus den Bildern eliminieren.

"Bias" (Belichtung bei kürzester Verschlußzeit, ISO wie Aufnahme) eliminiert das Verstärkersignal ("Glühen"),
"Flat" (Belichtung einer gleichmäßig hellen Fläche, zum Beispiel Leuchtbox, gleichm. angeleuchtete Wand, Abendhimmel) eliminiert die Vignettierung durch die Optik,
"Dark" (Dunkelbild mit Belichtungszeit wie Nutzbelichtung, ISO etc. alles gleich) eliminiert das Rauschen der Kameraelektronik (Hotpixel).

Das Dark ersetzt der bei Canon als "Rauschreduzierung" verfügbare interne Dunkelbildabzug, d.h. nach jeden Bild macht die Kamera ein Dark und zieht es vom Nutzbild ab, was allerdings die Bildfolge um die zustätzlichen Wartezeiten reduziert.


Was Du im parallelen Thread aufgeworfen hast,

die extrem Hellen Sterne und die Nebel, könntest Du mit einem auch als HDR-Technik bekannten Trick angreifen: kurz belichtete Bilder und langbelichtete Bilder stacken. Die kurzbelichteten heben die Nebel hervor, die langbelichteten bringen die Billanz der Sterne. Auch das können Stackprogramme, da bin ich aber nicht der Guru der Dir da eine Empfehlung haben kann. Da hat jeder seine Vorlieben. Ich nutze Regim, aber wie gesagt, das ist eine Sache womit man am besten klar kommt.

Jörg

Link zur Grafik: https://photos.google.com/photo/AF1QipNYLSRw8ta9zFo5RAs7gHaSPPISNZ_SdOTFpao4

 

[Ehemaliges Mitglied 15917]

Wenn Du ein Bild statt aus einer langen aus mehreren kürzeren Belichtungen stackst, ist die Summe der gesammelten Photonen gleich, das Rauschen addiert sich in einem deutlich geringeren Maß - das bringt also nicht nur die selbe Nutzbelichtung sondern auch ein reduziertes Rauschen.

äh, ernsthaft ? Rein rauschtechnisch ist die lange Einzelbelichtung im Vorteil, weil alle zeitabhängigen Rauschkomponenten gleich sind, und der Readnoise bei der Einzelbelichtung um Wurzel(2) höher liegt.
Aber die 15sek liegen ja eh fest wegen der Nachführung.
Ob überproportial mehr Aufnahmen nötig sind, hängt davon ab, wieviel Hintergrund und Streulicht da sind. (Umso unwichtiger ist das Ausleserauschen) Streulicht hast Du bei den Plejaden reichlich, so dass du mit der doppelten Anzahl von Einzelaufnahmen die halbierte Lichtmenge halbwegs verlustlos ausgleichen kannst.
Schlagartig verschwinden wird der Nebel jedenfalls nicht, wenn Du eine Blende runtergehst.

 

[Ehemaliges Mitglied 8776]

Hallo,

das ist ein Irrglaube!

Das Rauschen (jeder Rauschvorgang) ist per Definition informationsfrei und stochastisch, also nach Amplitude, Freuquenz, Phase und Ort zufällig, insofern mittelt es sich anteilig aus, wenn eine größere Zahl Bilder überlagert wird, während die Nutzinformation immer gleich ist!

-> http://deepskystacker.free.fr/german/theory.htm
-> https://sternen-surfer.jimdo.com/tipps/signal-rauschen/

Da gibt's 'n Kilo Theorie dazu. Mit den moderneren DSLR sehen die Bilder wegen der besseren Signalqualität besser aus (ich verwende noch EOS 10Da und EOS 20Da), aber das Prinzip bleibt gleich.

In der Praxis kommt man oftmals, vor allem wenn man schwierige Himmelsbedingungen hat, mit vielen kurzen Bildern besser zum Ziel als bei einer sehr langen. Je besser der Himmel und je rauschärmer die Kamera um so länger kann man belichten.

Jörg

 

[komposer]

Hallo Jörg & Norbert,

danke für Eure Antworten.

Jörg:
Die HDR Technik habe ich hier schon verwendet mit dem gimp Plugin Exposure Blend. Ich habe folgende Aufnahmen gemacht: 278 x 15 Sek. und 29 x 5 Sek. Die Halos sind allerdings geblieben, nur die Sterne selbst wurden kleiner.

Thema Spikes:
Ich werde das wohl bei Gelegenheit mal an einem hellen Stern testen. Vielleicht gefällt mir das ja sogar. Ansonsten könnte ich wie beim 55mm Objektiv, wo die Blende defekt ist, eine Pappblende vor das Objektiv setzen. Eine mögliche Vignettierung sollte bei dem kleinen Sensor der Asi120mc ja eigentlich keine Rolle spielen.

Wenn Du ein Bild statt aus einer langen aus mehreren kürzeren Belichtungen stackst, ist die Summe der gesammelten Photonen gleich

Das leuchtet mir immer noch nicht ein, bzw. ich kann mir das nicht vorstellen. Nehmen wir mal ein extremes Beispiel: 100*1 Sek. gegenüber 10*10 Sek.
Bei nur einer Sekunde werden doch bestimmt schwache Nebelgebiete gar nicht mehr vom Sensor erfasst, oder ?
Dann können die doch auch bei 100 gestackten Bildern nicht mehr zum Vorschein kommen, oder doch ?

Gruß,
Holger

 

[Ehemaliges Mitglied 8776]

Hallo Holger,

schwer zu glauben, aber in der Theorie ist das so. Wenn die Belichtungszeit zu kurz wird kommt dann irgendwann das Eigenrauschen der Kamera in den Vordergrund, so dass man vor dem Verrechnen nichts mehr sehen wird, aber es ist und bleibt die physikalische Grundlage. Nach dem Stacken ist alles wieder da :erschreck:!

Die 15s sind bei Deinen Bildern aber recht gut, insofern würde ich in dem Zeitbereich bleiben, sagen wir 10s, wenn Du den Test mal machst solltest Du entsprechendes sehen, Du kannst locker 10 Aufnahmen machen und stacken, dann schau mal was dabei rauskommt.

Die Halos sind m.E. ein Objektivprovblem, das wird bei Abblenden besser. Die Sterne sind schon recht hell im Vergleich zum Hintergrund, wenn Du da die Zeit kürzt und stackst könnte das die Sterne weiter verkleinern, da die Überstrahlung nachläßt. Wenn man dann noch ein "L"-Filter in die Kamera klipst wird das Wellenlängenband noch etwas eingezogen was auch zur Verbesserung der Sterngrößen beiträgt.

Zum Stacken kannst Du Dir mal den DSS ansehen, den ich verlinkt hatte.

Jörg

 

[Ehemaliges Mitglied 15917]

das ist ein Irrglaube!

Das Rauschen (jeder Rauschvorgang) ist per Definition informationsfrei und stochastisch, also nach Amplitude, Freuquenz, Phase und Ort zufällig, insofern mittelt es sich anteilig aus, wenn eine größere Zahl Bilder überlagert wird, während die Nutzinformation immer gleich ist!

Gleichfalls...

Langzeitbelichtungen würden dann überhaupt keinen Sinn machen.
Das Ganze lässt sich mit einer Planetenkamera ja in Null Komma Nix ausprobieren, Daten kann ich Dir auf Anfrage gerne zumailen.
Wenn Du 100 Aufnahmen mittelst, geht der Readnoise gegenüber der 1 sek Belichtung nur um den Faktor 10 zurück.
Wenn Du die Einzelaufnahme von 100 s auf gleiche Intensität normierst, (sprich: durch 100 teilst), wie die 1 sek Aufnahme, hast Du nur ein hundertstel des Readnoise einer Einzelaufnahme.
Das widerspricht auch nicht den in den Links angegebenen Formeln.

Erst wenn das Ausleserauschen klein ist gegen das Hintergrund oder Signalrauschen, kann man relativ beliebig unterteilen.

 

[Ehemaliges Mitglied 8776]

Hallo,

wenn Du die Belichtungszeit so kurz wählst, dass sich Rauschen und Signal kaum unterscheiden, wird der Effekt schwächer, aber wenn Du nach DeepSky-Aufnahmen googlest die mit Planetenkameras gemacht sind dann in der Regel durch Stacken, um auf eine ausreichende Gesamtbelichtungszeit zu kommen. Das Verfahren ist auch bei DSLR und CCD/CMOS-Kameras verbreitet, sei es wegen der Umgebungsbedingungen oder wegen des Guidings, das vielen auf sehr lange Zeit Probleme macht.

Klar summierst Du den Readnoise mit der Wurzel der Anzahl der Aufnahmen, genau wie das Sensor- und Bildrauschen, wenn aber das Nutzsignal linear summiert wird führt das nunmal zur Vergrößerung des Signal-to-Noise-Ratio = Signal-Rausch-Abstand. Da man bei Stacken die Bilder nicht rücknormiert bleibt einem der Nutzen.

Nicht umsonst gehört das Stacking zu den Standardverfahren vieler Astrofotografen.

Wir brauchen das auch nicht auszudiskutieren, die theoretischen Gegebenheiten sie die die sie sind, ich habe sie nicht gefunden, das haben berufenere Geister getan. Wenn Du den angegebenen Links folgst findest Du alles, was man dazu mathematisch sagen kann.

Nix für ungut

Jörg

 

[Ehemaliges Mitglied 15917]

:mauer: ich geb´s auf

nur soviel: Die Frage war nicht, ob stacken gut ist, das steht ausser Frage. Je mehr man stackt, desto besser das Bild. Da bin ganz bei Dir.
Die Frage war, was bei gleicher Gesamt-Belichtungszeit passiert.

S/N (1 x 1sec) << S/N (100 x 1sec) <= S/N (1 x 100sec)

(Planetenkamera habe ich nur vorgeschlagen, weil es damit einfacher geht hohe Bildzahlen und kleine Belichtungszeiten zu erreichen, als mit einer DSLR, und man sich nicht den Verschluß ruiniert.
Man nehme mit kürzester Belichtungszeit ein schwaches Bild gerade so überm Rauschen mit 1msec auf, stacke das 100 mal und vergleiche mit 100 msec. Kann man im Zimmer mit Objektiv und Raumlicht machen.)

 

[markusbodensee]

Hallo Holger,

...Wenn ich die Blende nun auf 4,0 oder 4,5 herabsetze...

Ich hoffe, Du bist nicht böse, wenn ich unten Beispielfotos anfüge, die etwas von Deinem Setup abweichen (EOS 1000Da und Orestor 135), möglicherweise interessiert Dich dieser Vergleich dennoch:

Bild 1 @ f/2.8: 10 x 240 Sekunden bei ISO 400, 5 Darks, 5 Flats, 5 Bias
Bild 2 @ f/4.0: 8 x 300 Sekunden bei ISO 400, 5 Darks, 5 Flats, 5 Bias

Sehr ähnliche Bedingungen, gleiche Gesamtbelichtungszeit. Lediglich gestackt, als JPG verkleinert und eingestellt, also relativ identisch

Beste Grüße

Markus

 

[Ehemaliges Mitglied 8776]

Hi Markus,

gutes Beispiel, was Abblenden ausmacht !

Jörg

 

[Ehemaliges Mitglied 8776]

Hallo nochmal,

was Nobby meint ist Folgendes:

Bei jedem Bild erzeugt der Bildverstärker, der den Chip ausliest, einen gewissen Rauschanteil (Bias), der sich auf jede Aufnahme legt und den die Menge der Bilder nur mitteln, aber nicht entfernen kann. Das tritt besonders dann hervor, wenn die Aufnahmen sehr kurz werden und damit das Nutzbild sehr schwach. Um den abzuhelfen ist es nötig, das Ausleserauschen zu erfassen und von jedem Frame zu entfernen.

Bei Euch, Holger und Markus, sind die Bilder gut durchbelichtet, so dass Ihr deutlich über dem Kamerarauschen liegt. So lange das so bleibt, Holger, schadet das Ausleserauschen nicht.

Ansonsten gilt es, dem entgegen zu treten und BIAS-Frames abzuziehen (wie die Darks, die den Hotpixeln und dem Bildrauschen den Garaus machen sollen).

Bias-Frames nimmt man wie Darks bei abgedecktem Objektiv bei derselben ISO-Zahl wie die Nutzaufnahmen (Lights) mit kürzestmöglicher Verschlußzeit auf, so dass man NUR das Ausleserauschen, aber kein Nutzsignal hat.

Ich habe irgendwo noch Testaufnahmen mit einer Kodak DCS 560 (auch als Canon D6000 bekannt), das waren die allerersten DSLR von Canon im Profi-Vertrieb, letztlich EOS 1n mit angebauten Digitalrückteilen von Kodak.

Das sind noch 6 MP - CCD's statt der heutigen CMOS-Sensoren, die auch IR-empfindlich sind und bei denen man den Filter herausnehmen kann. Die Dinger rauschen so extrem, dass die Rauscheliminierung die Hauptarbeit bei der Bildbearbeitung ist.

Ich habe damals im Sommer Testaufnahmen gemacht, mit verschiedenen Belichtungsdauern und Kalibrierungen, wenn ich die finde poste ich das mal. Dabei sieht man deutlich was passiert wenn man zu lang bzw. zu kurz belichtet, mal brennen die Bilder völlig aus, mal gehen sie im Rauschen unter und irgendwo dazwischen geht es dann. Zu der Zeit gab's außer Film keine Alternative, das war damals eine Sensation und die Kamera an der Uni auszuleihen ein Staatsakt.

Dessen ungeachtet solltet Ihr, wenn Ihr mit einem Stacker arbeitet, Darks und Flats zur Kalibrierung verwenden, wenn Ihr es nicht schon tut.

CS
Jörg

 

[frasax]

Hallo,

der arme Norbert rauft sich sicher schon die Haare. Es geht ja drunter und drüber hier

Mit Norberts (und Mischa Schirmers) großer Hilfe habe ich zu dem Thema ein zweigeteiltes Video gemacht. Es erklärt hoffentlich die Thematik hinreichend:

Teil I
https://www.youtube.com/watch?v=xYm73xPUxJ0&t=7s
Teil II
https://www.youtube.com/watch?v=MmEWa1n19Jk&t=7s

P.S. das Sonnar hatte ich auch mal. Habs damals verkauft weil es einfach keinen Sinn machte wegen der Blausäume. Diese Objektive sind einfach nicht gebaut für die digitale Welt.

CS Frank

 

[Ehemaliges Mitglied 15917]

Frank:

nee, Haare raufen is leider nich mehr so richtig... :Trost:
Aber vielleicht bin zu pingelig, in den thread-topic relevanten Teilen sind wir uns ja alle einig.

Joerg: Habe mir Deine links im Detail nochmal angeschaut. Der zweite ist vollkommen in Ordnung und empfehlenswert, wenngleich etwas knapp von der theoretischen Seite.
Aber so sehr ich DSS als Programm schätze, die Theorieteile übers Rauschen, insbesondere die kommentierenden Teile, sind wild zusammengeschustert, teilweise regelrecht sinnfrei:
Beispiel für Sinnfreiheit:
"Führen 100 x 1 Minute und 10x10 Minuten zu dem gleichen Resultat?
Ja, wenn man nur den SNR Wert zugrundelegt, aber definitiv nein, wenn man das Endresultat betrachtet."
Beispiel für Unfug:
"Die Bias/Offsetframes sind dazu da, das Ausleserauschen des CCD oder CMOS Sensors von den Lightframes zu entfernen.
Jeder CCD oder CMOS Sensor erzeugt beim elektronischen Auslesen des Chips ein Störsignal"

Da wird Dunkelstrom mit Dunkelrauschen verwechselt, "Fixed Pattern Noise" nicht von normalem Rauschen unterschieden etc.
Teilweise sind es auch Übersetzungsungenauigkeiten.
Das gehört gründlich überarbeitet.

Gruß
*entfernt*

 

[Ehemaliges Mitglied 8776]

Hallo Frank, hallo Norbert,

das mit den Haaren kann ich nachvollziehen :biggrin: ...

Das Thema verträgt sicher mehr als einen schnellen Überflug, ist für unsere beiden Protagonisten hier, die mit minimalen Mitteln arbeiten, aber to much. Die beiden Videos kannte ich noch nicht, das ist sicher ein guter Weg für einen Einstieg, durch den mathematischen Kram kämpfen sich die allerwenigsten.

Ich denke die beiden machen mit ihren kleinen Equipments eine ganze Menge, und wenn sie das weiter tun schaffen sie sich die Grundlage für 'später mehr' - und das wäre m.E. der Lohn, der hier zu verdienen ist. Dass selbst die meisten heutigen Fotoobjektive mit einem kleinen APO nicht mitkommen, wenn es denn einer ist und es nicht nur draufsteht, ist klar, aber für's kleine Budget geht mit Fotooptik doch eine ganze Menge, Ihr dürft nicht vergessen, dass Eure Ansprüche mit Eurer erarbeiteten Kompetenz auch gestiegen sind. Da wollen viele erstmal hin ... :hochachtung:

@ Norbert - das ist leider bei fast allen theoretischen Seiten so, die Inhalte sind zusammengetragen und von anderen Quellen übernommen, das mal richtig aufzuarbeiten hat bis dato kaum jemand gemacht und es verständlich darzulegen noch weniger. Die deutsche DSS-Seite ist mehrfach übersetzt, war aber auch als Hinweis auf das Programm gedacht, das ich für rel. einfach in der Anwendung halte, wenngleich von den Fähigkeiten her nicht die Krone der Schöpfung.

LG
Jörg

 

[frasax]

Hallo Jörg,

das Sonnar habe ich aber schon verkauft, da waren meine Ansprüche noch nicht so hoch Übrigens an dich wenn mich nicht alles täuscht. 10 Jahre ist das sicher her.

Ich will gar nichts sagen, jedem Anfang wohnt ein Zauber inne. Aber man kann es sich auch leichter machen. Klar das Samyang/Walimex 135mm kostet gleich viel mehr, aber immer noch nicht so viel wie eine dieser super Optiken von Canon oder Sigma. Gleiches gilt für Nachführungen. Dieses Skywatcher Teil ist doch mit Teleobjektiven sehr toll. Klar alles in allem ist man dann schnell bei 1000€, kann aber spektakuläre Aufnahmen machen.
Aber das soll hier nicht Thema sein.

Bei der Theorie dann aber bitte nicht Low Budget machen. Einiges hier gesagte ist einfach falsch. Rauschen kann man nicht abziehen, nur Signale. Und ein Bias ist kein Rauschen sondern ein Signal und hat nichts mit dem Ausleserauschen zu tun.

Unterm Strich die Antwort auf die ursprüngliche Frage: Ja, die Gesamtbelichtungszeit ist alles entscheident. Und ich konnte es mir auch lange nicht vorstellen, dass wenn man etwas auf dem Einzelbild nicht sieht, oder es im Rauschen untergeht, es dennoch nach X Stunden deutlich da ist. Gibt kaum einen der mir das besser erklären konnte als Norbert. Als Buchempfehlung (leider nur in Englisch) kann ich noch "The Astrophotography Primer" erwähnen. Auch da ist das Thema anschaulich und m.E. gut und nicht zu trocken/mathematisch erklärt. Gänzlich verstehen kann man es freilich erst mit der Mathematik.

Das weniger dafür aber längere Einzelbelichtungszeiten letztendlich überlegen sind, ist tatsächlich durch das Ausleserauschen zu erklären, wobei der Himmelshintergrund da die entscheidende Rolle spielt. Wird im Video erklärt. Dabei muss man aber erwähnen dass dieser Gewinn durch längere Einzelbelichtunsgzeiten bereits dann dahin ist, wenn man auch nur einen Frame von sagen wir mal 20 Minuten verliert durch unsauberes Guiding oder ähnliches. Andererseits hat man diese enormen Datenmengen bei sehr kurzen Einzelbelichtungszeiten. Geschenkt bekommt man jedenfalls nichts Es ist immer ein Trade Off wie der Amerikaner sagt.

CS Frank

 

[komposer]

Hallo,

erst einmal danke für die interessanten Antworten.

Markus: Dein Beispiel zeigt ja deutlich wie sich die Halos durch das Abblenden verringern. Mal sehen wie das bei meinem Sonnar aussieht.

Kurz zum etwas abweichenden Thema:
Flats mache ich zur Zeit keine, da der Sensor der Asi120mc ja eh schon so klein ist.
Darks, ja allein wegen der Hotpixel
Bias, bisher nicht.
Das Ausleserauschen müsste doch auch in den Darks sein und damit mit subtrahiert werden. Und selbst wenn nicht, ich habe durch die ungenaue Nachführung immer einen Drift. Das Objekt wandert also im Laufe der Zeit und ist immer an anderen Stellen des Sensors. Beim Stacken mit fitswork markiere ich dann mehere Sterne und im Summenbild sollte dann das Ausleserauschen eigentlich keine Rolle spielen.

Jetzt wieder zu meiner Problematik.
Jeden Monat gibt es ja nur eine begrenzte Phase ohne störendem Mond. Diesmal konnte ich wetterbedingt da nur einmal an dem Mittwoch Aufnahmen machen und mir 2 Objekte vornehmen.
Da will man natürlich nicht durch ungünstige Vorgaben eine ganze Session versauen.
Ich hatte nach dem Orionnebel auch noch einmal kurz angetestet was ich wohl bei meinem nächsten Zielobjekt dem Pferdekopfnebel erwarten kann.
Jetzt hatte ich da mit 5 Sek und 15 Sek. aufgenommen und eben extra einmal 9*5 Sek. mit 3*15 Sek. verglichen, siehe Anhang.

Da wirkt auf mich das 3*15 Sek. Bild besser und schon sind da meine Sorgen wieder, dass ich durch das Abblenden doch zu wenig Licht einfangen könnte.
Allerdings ist das mit der anderen Blende vielleicht ja auch nicht zu vergleichen mit den Bildern bei unterschiedlichen Belichtungszeiten. Keine Ahnung, da fehlen mir die Erfahrungen.

Soll ich da lieber in der gleichen Zeit mehr Licht sammeln bei Offenblende und die Halos in Kauf nehmen oder lieber mehr abblenden. Tja, ich bin da hin und hergerissen.

Ich habe die Halos ja auch in vielen Bildern im Internet gefunden, sind die üblich oder findet Ihr die eher störend ?

Gruß,
Holger

 

[Joschi]

Hallo Holger,

die Halos werden mit zunehmender Belichtungszeit immer intensiver.
Ich würde eher abblenden, ob diese dann ganz verschwinden glaube ich nicht.
Die analogen Objektive sind für diese Wellenlänge nicht gut genug korrigiert.
Es gibt aber auch Tools um die Halos zu entfernen.
Ich habe mal eins deiner Bilder damit(Astronomy Tools) korrigiert.
Bei kurzbelichteten Aufnahmen musst Du das Histogramm beachten.
Im linken Bereich darf es nicht beschnitten sein.
Das kann mit dem Gain und oder Der Helligkeit der Kamerasteuerung eingestellt werden.
Du musst auch viel mehr Aufnahmen machen...in etwa 100 oder mehr.
Da wird das Rauschen immer weniger und das Bild lässt sich mehr stretchen.

VG Cl.-D.

 

[Ehemaliges Mitglied 31195]

Hallo Holger,

ich mache ja auch mit "Billigobjektiven" und der ASI120 Aufnahmen (siehe in deinem anderen Thread Antwort #1312177). Wie oben schon gesagt wurde, kommt es auf die Gesamtbelichtungszeit an - je nach Öffnungsverhältnis mehr oder weniger. Aber um etwas vom blauen Dunst in den Plejaden zu sehen, ohne daß es nur nach blauem Rauschen aussieht, sollten es schon 15-20 Minuten sein. Dann kommt man um mehrere hundert 5-Sekundenaufnahmen nicht herum.

Ich versuche immer in Signal/Rauschverhältnis zu denken. Und man muß auseinanderhalten, was Signale und was Rauschen ist. Es gibt, wie schon angedeutet wurde, gewünschte und ungewünschte Signale. Gewünscht sind natürlich Sterne und Nebel. Ungewünschte Signale sind halt Optikfehler (Halos, Verzerrungen ...), Staubkörner, Hintergrundhelligkeit, Wolkenschleier, Flugzeuge - aber eben auch Biassignal und Dunkelstrom. Und jedes Signal hat wieder sein eigenes Rauschen. Deshalb soll man ja z.B. auch möglichst viel Dunkelbilder machen um das Dunkelstromrauschen zu verringern. Das addiert man beim Dunkelbildabzug nämlich zum Bildrauschen dazu und kann dadurch das Bild sogar "verschlimmbessern".

Ungewünschte Signale addieren sich mit der Gesamtbelichtungzeit auf wie gewünschte Signale. Deshalb kann man bei längerer Belichtungszeit z.B. Halos und Koma nicht verringern - egal wie kurz oder lang das Einzelbild belichtet ist. Das muß man durch Änderungen an der Optik angehen (Abblenden, bessere Optik). Für Himmelshintergrundhelligkeit gibt es z.B. Filter, Staubkörner und Verzerrungen kann man mit Flats kompensieren und für die gelegentliche Wolke, einen Windstoß oder einen Schneckenfehler helfen viele kurze Aufnahmen - da kann man die schlechten dann aussortieren ohne daß zuviel Aufnahmezeit dadurch verloren geht.

Bei der Aufnahmezeit würde ich deshalb auf die Bilddynamik schauen, damit die hellen Objekte nicht zu ausgebrannt sind und die schwachen noch gut aufgelöst (nicht optisch sondern diskretisiert) werden können. Ich schaue immer aufs Histogramm. Das ist bei Plejaden und Nebel halt schwierig. Eventuell helfen mehrere Serien mit verschiedenen Belichtungszeiten.

Ich bin nicht wirklich der Experte, aber ich habe das auch noch mal für mich hier zusammengeschrieben, um mir das selber klar zu machen. Wenn ich zu sehr daneben liege, dann korrigiert mich bitte.

Gruß

*entfernt*

 

[Ehemaliges Mitglied 8776]

Hallo,

@ Frank - yep, stimmt, ich hab es noch heute, ist das Sonnar 2.8/150 von der Hasselblad. Zusammen mit dem irgendwann mal dazu gekommenen 2.0/110 und ein bisschen Original-Plastik derzeit mit einer alten 1DsII in der Tasche.

@ Holger - die Blausäume kannst Du auch mit einem Luminanzfilter etwas kappen, Astronomik L3 wäre mein Tip, den gibt's als Clip-Filter zum einrasten in die EOS und einige andere Kameras. Der beschneidet den Spektralbereich und nimmt am blauen Ende etwas weg. Was auch was wegnimmt ist ein UV/IR-Cut wie der 486 von B&W (Schneider), aber nicht so deutlich. Es gibt auch extra Filter gegen diese "Fringes" - aber mir verfärbt das zu stark das Bild. Ist vielleicht Geschmackssache.

Wie mir mal ein Mensch bei Carl Zeiss in Jena bei einem Besuch dort sagte, ist neben der Ausrichtung auf fotografischen Film auch das Dilemma schuld an den Problemen der Fotoobjektive, dass diese mit verschiedenen Abständen und Blenden klar kommen müssen, das scheint auch da reinzuspielen, da man im Sinne des Aufwands und der Kosten immer Kompromisse eingehen muß(te). Darum sind echte "Apos" unter den Fotoobjektiven sehr selten (... und teuer). Und bei Tage fallen die Abweichungen in der Regel wenig auf.

Was Joschi zeigt sieht sehr gut aus und Deine angewendete Technik mit den 5 und 15 Sekunden Aufnahmen klappt doch recht gut. Ich würde tatsächlich Abblenden, mehr Aufnahmen machen und stacken und dann mal spielen, was damit geht. Und dieses Tool verwenden, um die Blausäume zu eliminieren. Wie Joschi sagt, wenn die Gesamtbelichtungszeit steigt und hast Du mehr Luft zum spielen.

CS
Jörg

 

[Kurt_Schneider †]

Hallo Holger,

Das Ausleserauschen müsste doch auch in den Darks sein und damit mit subtrahiert werden.

Nicht vergessen: Das Ausleserauschen (jedes Rauschen) ist ein Zufallsprodukt und bei jeder Aufnahme ein anderes. Durch das Subtrahieren bringt man es nicht weg.

Viele Grüße

Kurt

 

[Ehemaliges Mitglied 15917]

Heiko, Holger:


Da spricht Kurt einen wichtigen Punkt an, den man aber noch ergänzen sollte:

Was in den ganzen "Wurzel N" Formeln mit Rauschen gemeint ist, bezieht sich auf rein statistisches und zeitliches Rauschen. Im Grunde schaut man sich bei gleichen Bedingungen das Signal eines Pixels über die Zeit an, und das Rauschen definiert sich aus der Amplitude des Gezappels dieses Wertes um den Mittelwert. Diesem Rauschen kommt man nur mit Gesamtbelichtungszeit (Methode erst mal egal) bei.
Für den Physiker ist damit der Begriff Rauschen schon fast umfassend definiert.
Ob mein Bild noch einen Sockelbetrag, Gradienten oder Hotpixel hat,
hat streng genommen nichts mehr mit Rauschen zu tun.

Landläufig wird aber alles andere, was den Bildeindruck verschlechtert, auch als Rauschen bezeichnet. Dazu zählen vor allem die Hotpixel, oder Gradienten im Dark und manchmal auch unterschiedliche Pixelempfindlichkleiten, die sich erst im belichteten Bild ergeben. Das sind aber streng genommen feste, stationäre Muster, die, wenn sie einmal sauber herausgemessen wurden,
korrigierbar sind. Das nennt man dann Kalibration, und das ist alles, was Darks und Flats machen. Man rechnet nur dieses räumliche Muster zurück, ändert aber damit nichts an dem oben zuerst beschriebenen zeitlichen Rauschen. Deshalb kräuseln sich mir die Fußnägel, wenn es oft heisst, man kann im DSS mit Darks und Flats das Rauschen reduzieren. Im Gegenteil, das statistische Rauschen wird dadurch eher erhöht, weil diese Kalibrieraufnahmen ja auch nur endlich oft gemittelt werden können, und somit auch einen Rest statistisches Rauschen aufweisen. Ich beseitige nur die Muster, die im Dunkelbild zu sehen sind, und korrigiere die unterschiedliche Lichtempfindlichkeit der Pixel über die Fläche (hervorgerufen durch den Gesamtlichtweg zum jeweiligen Pixel)

 

[frasax]

Hallo Norbert,

Deshalb kräuseln sich mir die Fußnägel, wenn es oft heisst, man kann im DSS mit Darks und Flats das Rauschen reduzieren

Das liegt m.E. daran, dass die Leute auf der DSS Seite den Text nicht lesen oder verstehen und nur die Bildchen anschauen. Da fehlt unbedingt das Bild, bei dem gar kein Dark abgezogen wurde, denn das würde vermutlich das rauschärmste Bild sein.

CS Frank

 

[Ehemaliges Mitglied 8776]

Hallo Frank,

das liegt - nicht nur bei diesem Thema - daran, dass fast keine der Seiten, die sich damit befaßt eine klare Zielgruppe hat und sich entsprechend aufstellt. Die DSS-Seite ist insgesamt zudem mehrfach sprachlich angepaßt worden, was man an vielen Stellen merkt.

Das Video-Tutorial dass Du benannt hast geht da einen anderen Weg, aber ein richtig gut gefaßtes Tutorium zu dem theoretischen Hintergrund der Bilderzeugung kenne ich nicht. Fachbücher gibt es reichlich, aber da fehlt der Übergang in die Praxis.

Jeder versucht das dann irgendwie in einfache Worte zu fassen, mit mehr oder weniger treffendem Resultat.

Jörg

 

[komposer]

Hallo,

danke für die weiteren Anmerkungen.

Jörg: Ich verwende ja die Asi120mc, die hat schon einen UV/IR Cut Filter verbaut.

Joschi: Das Tool leistet ja tolle Arbeit, ist aber wohl kein kostenloses gimp-plugin.
Ich habe da aber weiter gesucht und eine manuelle Möglichkeit entdeckt. Ein Stück Hintergrund in der Nähe ohne Sterne markieren und als neue Ebene über den Stern mit Halo einfügen. Dann mit dem Radierer den Halo vorsichtig bearbeiten. Ist natürlich sehr zeitaufwendig aber man steckt ja eh schon viel Zeit in so eine Aufnahme.

Frank: Sehr informative Videos, danke.

Heiko, Jörg, Norbert:
Die Sache mit dem Signal-Rauschverhältnis ist schon recht komplex. Lassen wir mal bei mir Bias außen vor. Ich denke nicht, dass dies hier extreme Auswirkungen haben wird, habe aber verstanden, dass es bei kürzerer Belichtungszeit relevanter wird.
Ihr habt mich da aber zum Experimentieren mit meinen Aufnahmen angeregt.
Nun bin ich bei den Plejaden und dem Orionnebel zu ziemlich unterschiedlichen Ergebnissen gekommen.

Orionnebel:
Ich hatte für den Kern auch 115 x 5Sek. belichtet.
Jetzt habe ich extra nochmal 38 der 15 Sek. Bilder gestackt. Nun muss ich das Histogramm des 5 Sek. Summenbildes natürlich mehr hochziehen um die Helligkeit des 15 Sek. Bildes zu erreichen. Und tatsächlich, das Endergebnis ist vom Rauschverhalten und dem Nebeldetails recht ähnlich.

Plejaden:
Hier hatte ich leider nur 29 x 5 Sek. für die hellen Sterne aufgenommen. Verglichen mit 9x 15 Sek. & dann sogar noch mit 6 x 15 Sek.
Logisch, das Histogramm musste ich wieder angleichen und hochziehen. Das Rauschen der 5 Sek. Aufnahme war aber deutlicher sichtbar als bei der 9x15 Sek. Aufnahme und ähnlich der mit 6 gestackten 15 Sek. Aufnahmen.
Schlimmer war aber, der schwächere bläuliche Nebelanteil in der Nähe der oberen beiden Sterne und links darunter war kaum bzw. eigentlich gar nicht mehr zu erkennen. Egal wie sehr ich da das Histogramm bearbeitet habe, nur der hellere Nebel beim Stern rechts unten war zu erkennen.
Selbst in dem Summenbild der 6 x 15 Sek. Aufnahme war trotz deutlich geringerer Gesamtbelichtungszeit mehr vom Nebel zu sehen.

Da sehe ich meine Bedenken ein wenig bestätigt. Eventuell ist die Lichtausbeute bei nur 5 Sek. so gering, dass die schwachen Nebelgebiete nicht mehr erfasst werden, egal wie viele Kurzbelichtungen ich da mache.
Beim Ablenden wäre dies vielleicht ja ähnlich und ich würde z.B. 2 Stunden Aufnahmen sammeln ohne nennenswerte Verbesserungen.

Naja, ist wahrscheinlich schwierig vorherzusagen, da muss ich wohl doch den Versuch wagen. Ich habe mir jetzt eine 3cm Blende mit kleiner Tau&Streulichtkappe gebastelt. Zu einer Vignettierung sollte es bei dem kleinen Sensor der Asi ja eigentlich nicht kommen. Ich habe das ja beim 55mm Objektiv genauso gemacht. Mir sind die Sterne ohne die vielen Spikes der Blendenlamellen doch lieber.

Mal sehen wie sich das Ablenden von 3,5 auf 4,5 auf die Sternabbildung auswirkt. Das kann ich ja auch mit Mond am Polarstern testen.

Gruß,
Holger

 

[Ehemaliges Mitglied 8776]

Hi Holger,

die Luminanzfilter sind enger als die UV/IR-Cut die allgemein verbaut werden. Wenn Du auf der Website von Astronomik nachschaust und die Kurven verglichst siehst Du es. Der L3 ist eher für "bunte" Optiken wie man es dort nennt und schneidet am äußeren Rand etwas ab, manche Optiken erzeugen rote, manche blaue Säume, letztere mehrheitlich, die dadurch reduziert werden.

Jörg

 

[komposer]

Hallo,

einen kleinen Test konnte ich gestern noch machen. Leider nur eine kleine Woklenklücken und keine Zeit zur genauen Polausrichtung. Daher die Verzerrungen aber es ist doch deultich sichtbar wie sich die Halos reduzieren. Ich habe dabei die F4,5 Bilder im Histogramm den F3,5 Bildern angeglichen.

Irritierend finde ich die andere Form der kleiner gewordenen Halos. Nicht mehr symetrisch kreisförmig um den Stern herum sondern eher oberhalb. Das kann ich zwar mit Farblayer zurechtrücken korrigieren, aber es wundert mich schon.

Vielleicht liegt es ja an dem Drift, allerdings war der bei der F3,5 Aufnahme ja auch vorhanden. Kann auch sein, das die 3cm Blende nicht genau mittig oder etwas verkippt ist. Keine Ahnung ob sich da eine minimale Abweichung derart auswirken kann.

Naja, bei besserer Nachführung und punktförmigen Sternen sieht das hoffentlich anders aus.

Gruß,
Holger

 

[Ehemaliges Mitglied 8776]

Moin,

das kann tatsächlich an der Drift liegen, dass die Blende azentrisch ist wäre eher ungewöhnlich, da die Art der Blendenmechanik das eigentlich ausschließt - es sei denn sie hätte einen Hau weg bekommen, glaube ich aber eher nicht.

Stabil ist Deine Adaptierung, oder - nicht dass die Achse verkippt und die Optik zum Chip schräg steht ... :smiley64:

Jörg

 

[komposer]

Hallo Jörg,

da ich ja keine Spikes wollte habe ich selbst eine Blende gebastelt. Die Stecke ich vorne auf das Objektiv.
Die Optik ist auf jeden Fall nicht verkippt, alles stabil verschraubt. Außerdem habe ich während der selben Aufnahme die Kappe / Blende aufgesteckt und wieder entfernt.

Beim Sonnar funktioniert die Blende vom Objektiv noch und so kann ich das mit meiner Blende vergleichen. Aber das Wetter spielt zur Zeit einfach nicht mit.

Gruß,
Holger

 

[Ehemaliges Mitglied 8776]

Hallo Holger,

Deine Selbstbaublende ist keine "Blende" sondern eine "Vignette". Klingt nach Corinthos Khakis - ist es aber nicht.

Das was sich als Lamellenapparat in Deinem Objektiv versteckt ist eine Aperturblende, die lediglich die Apertur des Objektivs, also die wirksame Öffnung, reduziert, aber keine Abschattung der Bildecken bewirkt.

Wenn Du vor das Objektiv eine Lochblende setzt reduzierst Du zwar auch das eintretende Lichtbündel, dunkelst da der Ort Deiner Blende nicht auf die Lichtführung des Objektiv abgestimmt ist, Teile des Bildfelds ab. Das wäre dann eine "Vignette", da sie das Bild vignettiert. Das ist stark objekivabhängig, der Effekt tritt aber bei den meisten Konstruktionen auf. Ich habe das MC-Sonnar (also die letzte Variante, und in den Flats sieht man den Effekt. Ich mache morgen nochmal welche und stelle sie online, der Effekt ist witzig.

Tante Wiki spricht:

-> https://de.wikipedia.org/wiki/Aperturblende
-> https://de.wikipedia.org/wiki/Vignettierung

Jörg