Wie viele Bilder nehmt ihr mindestens für das Stacking? | Astronomie.de - Der Treffpunkt für Astronomie

Wie viele Bilder nehmt ihr mindestens für das Stacking?

Gerrit Erdt

Mitglied
Moin,

ich habe mal wieder eine Detail-Frage an euch.

An sehr dunklen Orten (SQM 21,5 oder besser) würde ich mit meiner Kamera-Teleskop-Kombination etwa 8 Minuten belichten müssen, um deutlich Hintergrundlimitiert zu sein. Wenn ich dann von einem Zeitrahmen von 2 Stunden pro Objekt ausgehe, entspricht das gerade einmal 15 Bildern, die ich von diesem Objekt sammeln würde. Natürlich sind 2 Stunden noch nicht wirklich eine gigantische Menge, aber ich nehme das mal als Richtwert an.

Letztens habe ich hier empfohlen, für eine anständige Filterung von Ausreißern mindestens 20 Bilder aufzunehmen, was ich bisher für mich auch immer als Referenz genommen habe. Allerdings war diese Zahl eher aus dem Bauch heraus geschätzt, als wirklich mit Verstand gewählt.

PixInsight gibt in der Dokumentation der Rejection-Algorithmen für "Percentile clipping" eine empfohlene Datenmenge von 3-6 Aufnahmen an. Das ist der Algorithmus, der die geringste Empfehlung an Bildern hat. Allerdings erscheinen mir 3-6 Bilder schon sehr wenig. Wenn ich mir vorstelle, ich sollte als Mensch auf 3 verschiedenen Aufnahmen Ausreißer identifizieren, da hätte ich kaum eine Chance nicht doch oft danebenzuliegen. Die Ergebnisse sind da also sicher noch nicht optimal.

Natürlich sind mehr Bilder immer besser für die Filterung der Ausreißer. Aber wo setzt ihr die Grenze? Oder ist das sehr von der eigenen Kamera und der Art der Ausreißer abhängig, sodass das jeder selbst Zeitaufwändig testen muss?

Freundliche Grüße
Gerrit
 

frasax

Mitglied
Hallo Gerrit,

Wir haben doch heute Kameras wo man Gain und ISO einstellen kann und auf Ausleserauschen von 2-3 Elektronen kommt. Belichte doch kürzer und schraub den Gain rauf. Ich bin mir sicher dass die meisten schon nach weit weniger als fünf Minuten HT limitiert sind. Zudem ist der Begriff überhaupt nicht standardisiert, es ist Ermessenssache wo man das Limit für die Limitierung setzt. Oft liest man 3-5 mal das Ausleserauschen, gibt aber auch andere Definitionen. Und ob 3 oder 5 macht auch schon einen Unterschied in der Belichtungszeit. Wenn du dunklen Himmel hast, freu dich über den viel höheren Gewinn an SNR durch eben diesen dunklen Himmel. Meine Meinung.
Ich lese/höre immer wieder dass +-16 Bilder das Minimum für z B ein Sigma Combine sein sollen, besser 30. Warum kann dir ein Statistiker bestimmt besser erklären. Genau danach richte ich mich und teile mir so die Einzelbelichtungszeit ein. 2h würde ich demnach in 5 min Aufnahmen unterteilen. Und wenn es kürzer sein muss gehe ich rauf mit der ISO/Gain. Sowas wie Percentile Clipping gibt es doch nur der Vollständigkeit halber.

CS Frank
 

Gerrit Erdt

Mitglied
Hallo Frank,

danke für deine Antwort.

Natürlich hast du recht, wann man Hintergrundlimitiert ist, ist stark abhängig von den dazu angesetzten Kriterien. Ich habe das für mich etwas mathematisch gelöst. Falls es dich interessiert habe ich das hier ausführlicher beschrieben: Weniger lange oder mehr kürzere Subs? Vielleicht bin ich aber auch etwas extrem mit meinen Kriterien ;)

Ich bin jetzt einfach mal von der maximalen Belichtungszeit ausgegangen, die ich auf diese Art und Weise ermittelt bekommen habe. Natürlich könnte ich auch kürzer belichten. Allerdings wollte ich bewusst mal ein Extrem herbeiführen.

Konkret geht es mir um einen Urlaub, den ich im Herbst in Österreich machen werde. Laut lightpollutionmap.info kann ich da mit einer Himmelshelligkeit von besser als 21,5 m/arcsec² rechnen. Da kann man schon ordentlich lange belichten.

Deine Angabe bezüglich der minimalen Menge an Bildern deckt sich halbwegs mit meiner. Sicherheitshalber korrigiere mein Ziel dann nochmal etwas nach oben. Mehr dürfte dabei ja eindeutig zu besseren Ergebnissen führen, und der Einfluss auf das SNR dürfte sich in Grenzen halten. Dafür wird es mit dem Wind einfacher ;)

CS Gerrit
 

ThE_cORe

Mitglied
Ich hatte irgendwo im Internet mal eine Tabelle gefunden da hat man toll gesehen wie viel gestackte Bilder das Rauschen Reduzieren
nur so als Beispiel die richtigen Werte habe ich nicht mehr im Kopf:
1 Bild = 100% Rauschen
2 Bilder = 50%
4 Bilder = 25%
8 Bilder = 12,5%
16 Bilder = 6%
32 Bilder = 3%
64 Bilder = 1,5% (meine Zielsetzung)

So oder so ähnlich war das im Verhältnis mathematisch begründet, bis man an ein Niveau ankommt, wo man über Sinn und Unsinn nachdenken sollte.

Nimm die Astro Fotografie nicht als Wettrennen gegen die Zeit.
Am besten Belichtest mit deinem Kamera spezifisch besten ISO wert bis zur Hintergrundlimitierung und dann 60x und das über Tage oder Mondzyklen hinweg. (viele Benutzen da eine Datenbank mit Objekten die nach und nach ergänzt, oder auch mal zwischendurch ein Bild produziert wird)
Und nicht ich habe 2h und dränge da meine 60 Bilder (oder 30 o.ä.) rein was auch Funktioniert aber immer das Gefühl hinterlässt da geht noch etwas.
 

Gerrit Erdt

Mitglied
Hallo,

müsste das Rauschen nicht eigentlich gemäß 1/sqrt(n) fallen, wobei n die Anzahl der Bilder ist? Also
1 Bild = 100%
2 Bilder = 70%
4 Bilder = 50%
8 Bilder = 35%
16 Bilder = 25%

Und so weiter. Dachte ich zumindest, aber ich schließe mal nicht aus, dass ich mich irre ;)

Mir gehts jetzt auch nicht primär darum, so viel wie möglich in eine Nacht zu quetschen. Mehr Belichtungszeit wäre natürlich immer schön. Aber da ich, wie oben geschrieben, für einen Astrourlaub plane, muss ich irgendeine zeitliche Priorisierung nehmen, sonst ufert die Zeit pro Objekt schnell aus....

Ich wollte nur mal ein paar Kriterien ausloten, die mir helfen können, eine Abschätzung der sinnvollen Belichtungszeit anhand verschiedener Faktoren, also gegebener Himmelshelligkeit und Aufnahmedauer zum Beispiel, zu bekommen.

CS Gerrit
 

DocHighCo

Mitglied
Hallo,

das Rauschen (genauer eigentlich S/R) sinkt nur mit der Gesamtbelichtungszeit, wenn man mal vom Ausleserauschen absieht, welches für moderne CMOS-Kameras of recht gering ist. Da bringt es nichts, deswegen eine festgelegte Gesamtbelichtungszeit in mehr Einzelaufnahmen aufzuteilen. Das macht man ja eher, damit z.B. nichts ausbrennt und man Ausreiser (Guiding, Satellitenspuren, Zirren ....) besser aus dem Stapel rausholen kann.
Das Rauschen (S/R) sinkt schon mit 1/sqrt(n). Aber nur wenn die n Aufnahmen die gleiche Einzelbelichtungszeit haben und die Gesamtbelichtungszeit mit n erhöht wird.

Gruß

Heiko
 

frasax

Mitglied
Vielleicht bin ich aber auch etwas extrem mit meinen Kriterien

Joa, 10RN ist schon sehr konservativ. Also die Definition die ich kenne ist 3 bis 5 mal. 3 mal RN ergibt einen Beitrag von 5% zum Gesamtrauschen. Ich glaube das ist allgemein akzeptiert als Hintergrundlimitiert. Aber man sieht, das ist alles total diffus. Ich gehe das total pragmatisch an. Wenn es stark windet, runter mit den Belichtungszeiten. Jeden Frame den ich wegwerfen muss wegen eines Guidingfehlers, richtet mehr Schaden an als eine nicht hintergrundlimitierte Aufnahme.

CS Frank
 

Gerrit Erdt

Mitglied
Hi Frank,

Mit 10RN bin ich schon eher hoch, keine Frage.

Aber 3-5 RN halte ich, ohne jetzt einen Grundsatz-Krieg lostreten zu wollen, für eher niedrig. Auf Cloudynights.com habe ich irgendwo mit Begründung gelesen, wie man die Stacking-Effizienz aus dem Faktor, um den der Median größer als das RN sein sollte, berechnen kann.

Effizienz = sqrt(x/(x+1)) wobei x der Faktor ist, um den der Median über dem RN liegt.

Bei einem Faktor von 5 bedeutet das eine stacking Effizienz von 91% was bedeutet, dass man 1,2 Stunden Bilder sammeln muss, um das gleiche SNR zu erreichen, wie 1h nun-stop Belichtung.

Für alle, die sich jetzt nicht alle links aus meinem verlinkten Beitrag durchs Hirn gequält haben, eine stacking Effizienz von 75% bedeutet, dass ich, wenn ich eine Stunde belichtet habe, auf viele frames verteilt, ein SNR habe, was 45 Minuten am Stück belichten entspricht. Um das auszugleichen müsste man 1.75 Stunden belichten, um das gleiche SNR im stack zu erreichen (1/effizienz^).

Das ist der Grund, weshalb ich bei 10RN oder (wenn es heller ist) 10RN^2 gelandet bin. So verschwenden ich weniger als 1 Bild was das SNR angeht.

Sorry für sie miese Notation, aber ich bin grad nur am handy;). Ich hoffe, ich habe jetzt nichts wichtiges vergessen.

CS Gerrit
 

frasax

Mitglied
Hallo Gerrit,

das mag ja auch alles sein, ich will nur vermeiden dass man sich zu sehr an dem Begriff Hintergrundlimitierung aufhängt. Du fährst in die Berge in einem 21.5mag Himmel. Berechne doch mal den Zuwachs an SNR den du dadurch erfährst, dass du unter einem besseren Himmel fotografierst. Das ist m.E. der viel wichtigere Aspekt. Hintergrundlimitierung hin oder her. Keine Frage, wenn ich die Möglichkeit habe länger zu belichten, mache ich das auch. Ich belichte i. d. R. 10min, ich mache aber auch gerne mal 10h oder 15h insgesamt und ich bin seeehr konservativ was Montierungen angeht.
Und wie gesagt, du kannst mit der ISO jederzeit hoch. Pfeif auf drei vier ausgebrannte Sterne. Ich war da mal anderer Meinung aber ich sehe das wirklich sehr pragmatisch.

CS Frank
 

Gerrit Erdt

Mitglied
Hi Frank,

Du gehst da wirklich praktischer ran, als ich das tue.

Klar, der SNR-Zuwachs durch den Himmel ist deutlich stärker als der durch einen anderen Faktor. Aber ich hab einfach nen Hang hin zu Mikro-Optimierungen :D

Bei der Montierung hoffe ich mittlerweile einfach nur noch, dass Skywatcher so langsam mal in die gänge kommt und nicht noch länger auf sich warten lässt. Dann kann ich auch mal Erfahrungen sammeln, wie lange ich wirklich belichten kann, und was der Wind macht.

CS Gerrit
 

nobby

Mitglied
Aber ich hab einfach nen Hang hin zu Mikro-Optimierungen
Na dann wünsch ich gute Besserung, und hoffe , du bekommst es nie mit ChefInnen zu tun, die das gleiche Leiden haben....;)

Früher stand man mit der Sternkarte im Feld, heute mit der Exceltabelle und SQM Meter. Wir sollten alle mal wieder runterkommen und es mit der Theorie nicht übertreiben.
Wir tun so, als wären DSLRs wissenschaftliche Messgeräte, deren Rauschen, Dunkelstrom, Linearität und Datenintegrität genauestens bekannt sind, :ROFLMAO:, dass wir keine Fehler bei der Kalibration machen, alle Häkchen in den Submenüs der Kamera richtig gesetzt sind, und die japanischen Chipentwickler bei Canon und Nikon ehrlicher sind als bei VW.
Ferner gehen wir von konstanten Bedingungen aus, und glauben am Schluss noch, wir hätten keine Fehler in den Berechnungen. Die Liste könnte man noch fortsetzen.
Leute, hier werden Grundstücke mit der Schublehre vermessen. Ob das Bild "optimal" mit 50 Minuten oder suboptimal mit 60 Minuten belichtet wurde, spielt keine Rolle, (es hätten ohnehin 3-4 Stunden sein sollen).
Gerrit: Mal angenommen , deine Tabellen stimmen, (was durchaus sein kann, solange man den Dunkelstrom ignoriert) so sind sie doch nur für den verwendbar, der die Zusammenhänge halbwegs versteht. Bei deiner Tabelle würde natürlich jeder die genaueste Methode mit den längsten Belichtungszeiten wählen. Liefert ja doch das beste SNR, also will ich das haben.
Oder nimm zum Beispiel die ISO Diskussionen: Eigentlich ein mathematisch-physikalisch ziemlich einfaches Thema was ab und zu richtig abgehandelt wird. Was bleibt davon hängen ? Typischerweise so was wie "...ich hab mal irgendwo gelesen, dass bei Kamera XY ISO625 optimal sein soll..." Das ist BS, genauso wie der Quark mit "unity gain" oder die Falle, in die Du gerade oben selbst reingetappt bist (ich meine das mit dem "mehr subs reduzieren das Rauschen") Der Tageslichtfotograf sagt "hohe ISO bedeutet mehr Rauschen" Der Astrofotograf sagt es umgekehrt. Sind beide doof ? Nee, es kommt halt drauf an.

Viele Grüße
Norbert
 

ThE_cORe

Mitglied
So wie du es beschreibst, könnte man glauben, er leidet.
Ich glaub, es ist wie immer der Mangel an gutem wetter und der Spaß daran die ecken zu Feilen.
 
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