Weniger lange oder mehr kürzere Subs?

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gnnyman

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Eigentlich sollte es doch egal sein ob ich zB 100 Aufnahme a 60 Sekunden oder 25 Aufnahmen a 240Sekunden mache....ist das eurer Erfahrung auch so oder gibt es da Präferenzen, die man auch sehen kann?
Der Grund meiner Frage ist der Einfluß von Wind...bei gelegentlichen Windstössen ist es sicherer, mehr kurze Belichtungszeiten zu haben als wenige lange - dann kann man doch die verwackelten einfach aussortieren und am Ende mehr gute Zeit zusammenbekommen, richtig?
Oder sehe ich da was falsch?
Danke und CS,
Georg
 
Hallo,
im Prinzip ist das richtig.
Bei sonst gleichen Bedingungen ist die Gesamtbelichtungszeit der wichtigste Faktor für das Ergebnis.
Die Einschränkungen zu dieser Aussage kann man jetzt aber leider beliebig komplex diskutieren.
Hier mal in Kurzform:
Das Signal/Rauschis-verhältnis unserer Bilder wird in der Regel durch die Helligkeit des Himmelshintergrundes begrenzt.
Das lässt sich leider nicht ändern, heißt aber auch, dass alle anderen Störfaktoren unbedeutend sind, so lange sie deutlich unter diesem Niveau liegen.
Das nennt man Hintergrundlimitierung.
Der Nachteil von vielen kurzen Einzelbelichtungen liegt darin, dass man mit jedem Einzelbild das Ausleserauschen der Kamera mit einfängt.
So lange dieses aber im Vergleich zum Hintergrund vernachlässigbar klein bleibt, spielt es keine Rolle.
Wie lange man nun belichten muss, um diesen Punkt zu erreichen hängt natürlich von der Helligkeit des Himmels ab, aber auch vom Öffnungsverhältnis des Teleskops, den Parametern der Kamera, den verwendeten Filtern usw.
Man findet für einige Kameras Tabellen mit Richtwerten, ich meine eine für die asi 1600 gesehen zu haben :unsure: .
Auch die Aufnahmesoftware bietet Tools an, um das zu berechnen.
Als Faustregel wird jemand mit einem SC und Schmalbandfiltern in Namibia nur schwer überhaupt Hintergrundlimitierung erreichen.
Aus der Großstadt ohne Filter an einem RASA wird es sich kaum lohnen länger als wenige Sekunden zu belichten.

Ein weiterer Punkt ist die Bildverarbeitung. Mit hunderten Einzelbildern tut man sich einfach einen Haufen Daten an. Das muss die Hardware mitmachen.
Einen großen Vorteil hast du mit weniger Ausschuss ja schon genannt.
Außerdem können kurze Belichtungen sinnvoll sein, wenn man auf Sternfarben Wert legt, da diese sonst gerne ausbrennen.

Gruß
Thomas
 
Hallo,

Thomas hat ja schon vieles gesagt.

Die Hintergrundlimitierung ist in der Tat sehr wichtig. Wenn man die erreicht hat, dann ist das wichtigste schon mal durch.

Ich habe mir eine Tabelle erstellt, die anhand von einer SQM Messung oder einer Schätzung der visuellen grenzgröße und der Kamera-Parameter die Belichtungszeit berechnet. So bekommt man auch an unbekannten Orten schnell einen Überblick.

Eine Anmerkung habe ich aber noch: auf cloudynights.com habe ich mal eine gute Diskussion dazu gelesen. Die haben da eine Größe diskutiert, die stacking effizienz. Die gibt an, wie weit das SNR vom stack an das von einer einzelnen Aufnahme mit der gesamten Belichtungszeit herankommt.

Diese stacking effizienz nähert sich den 100% mit steigender Einzelbelichtungszeit an. Das heißt, mit weniger langen Belichtungen hat man einen Vorteil gegenüber kürzeren. Allerdings wird der schnell kleiner, wenn die Differenz zum Ausleserauschen höher wird.

Dafür habe ich in meiner Tabelle verschiedene spalten, in denen der Faktor zum Ausleserauschen unterschiedlich ist.

Bei interese kann ich morgen gerne den link zur Diskussion und meine Tabelle hier teilen. Beides sollte sich auf beliebige Kameras übertragen lassen.

CS Gerrit
 
Hi,

in SharpCap gibt es das SmartHistogramm, da kann man für die aktuell gemessene Himmelshelligkeit und für einen Sensor und seinen Daten die optimale Belichtungszeit, Anzahl und Gain berechnen lassen.

Gruß
Peter
 
Hallo Peter,

Ja, das Feature ist Interessnt und vor allem sehr einfach zu bedienen. Es hat aber einen Nachteil: man braucht einen Laptop oder PC dabei.

Wer das hat, für den ist es perfekt. Für mich scheidet es genau aus dem Grund aus. Mobil habe ich wegen dem Stromverbrauch nie einen Laptop dabei.
 
Hi Gerrit @Gerrit Erdt ,

klar, verstehe ich.
Ich würde auch lieber kein Computer Equipment am Teleskop nutzen, aber für die Astrocam brauche ich es sowieso, leider.

Gruß
Peter
 
Hallo Georg,

meine persönliche Erfahrung mit EAA (erst kurz, bin da noch Anfänger) tendiert zur herrschenden Meinung, dass bei Lichtverschmutzung viele Kurzbelichtungen besser sind als entsprechend weniger lange Belichtungen.

An meinem Standort fahre ich in der Regel mit 20 x 6 Sekunden besser als mit 4 x 30 Sekunden.

Gruß,
Peter
 
Wichtig ist, sich klar zu machen, dass beim Stacken normalerweise nicht addiert wird, sondern eine Mitteilung erfolgt. Das Signal wird also nicht angehoben, wenn ich mehr Bilder mache, sondern das Signal-Rauschverhältnis wird verbessert. Ein Signal was innerhalb vom Rauschen im Einzelbild liegt, kann also durch Stacking über das gemittelte Rauschen gehoben werden.

CS
Fried
 
Hallo zusammen,

hier finden alle interessierten einen Link zu der von mir erstellten Tabelle mit dem Belichtungsrechner: Belichtungsrechner

Ihr habt alle Ansichts- und Download-Rechte, aber keine Edit-Rechte. Das könnt ihr erst nach dem Herunterladen machen.

Bei der Entwicklung war die Möglichkeit zur Stand-Alone Nutzung das oberste Kriterium. Daher habe ich im Gegensatz zu den meisten anderen Rechnern keinen Ziel-ADU-Wert angegeben. Das habe ich schon oft in Tabellen-Form gefunden. Allerdings lässt sich das auf der Kamera nicht ablesen, ohne weitere Geräte. Die Tabellen, die einem die korrekte Belichtungszeit errechneten, ermöglichten entweder nicht verschiedene Abstände zum Readnoise, oder erforderten zu viele exakte Parameter, die ich nicht ohne weiteres in der Nacht ermitteln kann. Bei meinem Rechner kann man alle Werte entweder statisch eintragen, oder direkt wissen, entweder aus dem Datenblatt, oder aber per SQM Messung oder Grenzgrößenschätzung. Das war für mich sehr wichtig und die oberste Priorität bei der Entwicklung.

Zur Bedienung: Im Feld B11 kann eine Grenzgrößenschätzung eingetragen werden. Daraufhin wird in D12 der dazugehörige SQM-Wert angegeben, welcher aktuell noch manuell in B12 übertragen werden muss. Alternativ kann man auch direkt einen SQM-Wert eingeben, sofern man diesen messen kann.
Außerdem sind noch die Kamera-Parameter wie Readnoise bei verschiedenen ISO-Werten und diverse andere optische Daten nötig, die sich allerdings alle statisch eintragen lassen. Das Readnoise steht in den Spalten C und I drinnen (bei mir zwei Spalten, weil ich zwei Kameras verwende), die anderen Parameter stehen unter dem SQM-Wert. Der Himmelsflux (was heißt eigentlich Skyflux auf Deutsch???) wird automatisch errechnet, steht aber für Kontrollzwecke aktuell noch da.

In den Spalten, die mit "5RN", "10RN", "5RN^2" und "10RN^2" beschriftet sind, steht jeweils die Belichtungszeit, die nötig ist, um diesen Abstand zum Readnoise zu erreichen. Aktuell bin ich noch dabei herauszufinden, wie m an aus der Stacking-Effizienz auf den Abstand zum Ausleserauschen schließen kann. Das erlaubt es einem dann, diesen Wert nicht nur per Bauchgefühl zu schätzen, sondern einen Wert mit Sinn und Verstand zu erhalten. Laut diversen Diskussionen auf Cloudynights scheint es mir so, als wäre 10RN das generell akzeptierte Minimum, und 10RN^2 so ziemlich genau der optimale kompromiss.

Wie ihr sehr, das ganze ist noch lange nicht perfekt :). Die Formeln zur Berechnung vom Himmelsflux und dem Umrechnen von einer FST-Schätzung zu einem SQM-Messwert sind auch keine exakten Formeln, sondern lediglich Näherungen, die diese darstellen. Die exakten Formeln konnte ich (bisher) noch nicht in Erfahrung bringen, bin da aber offen für Unterstützung. Meine Näherungsformeln haben jedoch im Bereich von SQM-Werten von 16-22 eine Abweichung <1%, sollten in dieser Tabelle also die geringe Fehlerquote darstellen, da die Wahl des Faktors, um den das Ausleserauschen übertroffen werden soll, ungleich größeren Einfluss hat. Die Referenzwerte für die Näherungsformeln habe ich hier zusammengesucht: Sky Background Calculator

Solltet ihr Fragen zur Bedienung oder ähnlichem haben, nur her damit :D

Hier ist außerdem noch der Link zu dem Thread mit der Stacking-Effizienz auf Cloudynights (Achtung, viiiiiiiiel Mathe ;)): Stacking Efficiency, Sub length, Skyfog Histogram - DSLR, Mirrorless & General-Purpose Digital Camera DSO Imaging - Cloudy Nights

Für einen fairen Vergleich sollte aber eine Mindestanzahl von Bildern nicht unterschritten werden. Bei nur 4 Bildern funktioniert keine Ausreißerstatistik.
Bei 100 x 6 Sekunden vs. 20 x 30 Sekunden kann das schon ganz anders aussehen.

Grüße,
Steffen
Das ist auch noch ein sehr wichtiger Punkt. An dunklen standorten sollte ich für einen optimalen Abstand zum Ausleserauschhen etwa 15min belichten. Allerdings schaffe ich dann 20 Bilder in 5 Stunden. Erstens ist dann natürlich die Problematik mit ausschluss da, andererseits aber auch die Tatsache, dass die meisten statistischen Verfahren zur Ausreiser-Erkennung MINDESTENS 20 Bilder erfordern. Wirklich sinnvoll wird das also erst, wenn man da mehr Bilder hat. Generell nehme ich mindestens 30 Bilder, damit die Außreiser-Erkennung gut klappt.

So, ich hoffe, ich konnte euch allen etwas weiterhelfen.

CS Gerrit
 
Wichtig ist, sich klar zu machen, dass beim Stacken normalerweise nicht addiert wird, sondern eine Mitteilung erfolgt. Das Signal wird also nicht angehoben, wenn ich mehr Bilder mache, sondern das Signal-Rauschverhältnis wird verbessert. Ein Signal was innerhalb vom Rauschen im Einzelbild liegt, kann also durch Stacking über das gemittelte Rauschen gehoben werden.

CS
Fried
Hallo Fried,

das ist doch mathematisch genau das gleiche, solange Du nicht auf 16bit Integer rechnest. Beim Addieren geht das Signal linear nach oben, und das Rauschen nur mit deer Wurzel. Beim Mitteln bleibt das Signal und dass Rauschen geht mit der Wurzel runter, beides führt zum selben Ergebnis. Wenn Du ein Bild mit irgendeiner Zahl multiplizierst oder durch eine Zahl teilst, änderst Du am SNR (und am Bild) überhaupt nichts, solange dein Zahlenformat angepasst ist.

Gruß
*entfernt*
 
Hallo,

ich habe jetzt noch mal etwas Wichtiges für meine Tabelle herausfinden können: die Stackingeffizienz in Prozent, die bei einem gegeben Faktor, um den der Median größer als das Ausleserauschen ist, lässt sich wie folgt berechnen SE(x)=sqrt(x/(x+1)) wobei x der Faktor ist, um den der Median größer ist, als das Ausleserauschen.

Die entsprechenden Effizienzen, die man so erreichen kann, habe ich in der Tabelle eingetragen, sie stehen jetzt hinter den jeweiligen Werten in der oberen Spalte. So bekommt man schnell einen Eindruck dafür, ob es sich lohnt, ein paar mehr Sterne ausbrennen zu lassen, oder ob man lieber kürzer belichten sollte.

Die neue Tabelle findet ihr hier: Belichtungsrechner

CS Gerrit
 
Hallo Georg,

meine persönliche Erfahrung mit EAA (erst kurz, bin da noch Anfänger) tendiert zur herrschenden Meinung, dass bei Lichtverschmutzung viele Kurzbelichtungen besser sind als entsprechend weniger lange Belichtungen.

An meinem Standort fahre ich in der Regel mit 20 x 6 Sekunden besser als mit 4 x 30 Sekunden.

Gruß,
Peter
Danke Peter, ich habe gemerkt, dass wenn es etwas windig ist, ich besser fahre, wenn ich zB 100x30Sek aufnehme als 25x120 Sekunden - da ist es wahrscheinlicher, dass der WInd eine Aufnahme kaputt macht. Bei den kürzeren Belichtungszeiten ist, glaube ich, der Verlust durch Verwackeln durch WInd in Summe geringer....kann mich auch täuschen.
Es ist auch Frage der Nachführung - bei meiner Brennweite von 2m ist die Nachführung schon recht kritisch - auch da habe ich in Summe bessere Ergebniss bei 180 Sekunden als bei 360Sekunden.... vielleicht muss ich aber meine Nachführung auch verbessern....
 
Hallo Georg,

hier noch eine Betrachtung der Grundlagen dazu (in Englisch). Ich hoffe, die gezeigten Bilder und Tabellen sollten aber auf jeden Fall helfen.

Gruß,
Peter
 
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