Astrofotografie :: Zusammenfassung

 
Wie aus den Einzelaufnahmen eine (fast) perfekte Darstellung des Mars entsteht: Alle Einzelschritte des 'Werdegangs' des Mars in der digitalen Bildbearbeitung.

Zusammenfassung

Ziehen wir nun alle Register der digitalen Bildbearbeitung, wie sie mit den heute kostenlos (!!!) verfügbaren Mitteln möglich sind:

 

Als Beispiel ziehen wir Aufnahmen des Mars heran, die unter recht unterschiedlichen Bedingungen entstanden sind. Zur Verfügung stand jeweils folgendes Gerät zur Verfügung:

Teleskop:       14"-Schmidt-Cassegrain
Öffnung:        356 mm
Brennweite:     4 m, verlängert auf 8 m durch 2 × Barlow
Kamera:         Philips ToUcam PCVC840K
Belichtung:     1/33 s, nicht nachverstärkt, Gamma minimal
Vb:             813 X
Objektgröße:    19,5 "

1. Versuch 23:01: Mars in geringer Höhe (33°) und nur mäßiges Seeing

Mars - Einzelaufnahme
 
 
  1. Schritt: Aufnahmen erstellen

Mit dem Programm Giotto wurden 1024 Einzelaufnahmen als "AVI" aufgenommen und gespeichert.

Hier sehen wir eine der besten Einzelaufnahmen: Deutlich ist das Rauschen des Chips zu erkennen, die Details sind zwar scharf aber eher schlecht definiert.

Tip 1: Bei der Belichtung die längste Belichtungszeit wählen, die das hellste Detail so gerade eben noch nicht sättigt. Das vermindert das Rauschen.

Tip 2: Wenn man den Gammawert auf minimal stellt (flache Kurve bei dunklen Bildanteilen, steile bei hellen Bildanteilen), werden die knappen 8 Bit beim Digitalisieren besser ausgenutzt, denn die Bildpunkte des Mars liegen - korrekt belichtet - ausnahmslos im hellen Bereich. Dadurch werden Kontrast und Quantisierungsrauschen deutlich günstiger.
 
 
Mars - Kombination
 
 
2. Schritt: Aufnahmen auswählen und kombinieren

Nun kommt der mühsame Teil der Bearbeitung: Das AVI wird "ausgepackt" und in 1024 Einzelbilder zerlegt. Aus den 1024 Einzelaufnahmen wurden nun die besten 78 manuell ausgewählt und in ein temporäres Verzeichnis kopiert. Auf dieses Verzeichnis wird nun "Giotto" losgelassen, wobei Giotto angewiesen wird, aus diesen 78 handverlesenen Bildern noch einmal die 64 besten zum Kombinieren heranzuziehen.

Das Ergebnis sehen wir links: Zwar hat die Schärfe unter der aufaddierten Luftunruhe gelitten, doch das Rauschen ist praktisch verschwunden, und die Details sind nun weit deutlicher definiert.
 
 
Mars - Kombination nachgeschärft
 
 
3. Schritt: Aufnahme nachschärfen

Nachschärfen und Restrauschen entfernen kann mit dem Programm Neat Image in einem Arbeitsgang erledigt werden.

Dazu wird das Bild in das Programm geladen. Nach Klick auf die Registermappe "Device Noise Profile" muß ein rechteckiger Bereich im dunklen Hintergrund zur Analyse markiert werden. Die anschließende Analyse stellt automatisch alle erforderliche Parameter zur Rauschreduktion und Nachschärfung ein.

In der Registermappe "Noise Filter Settings" läßt sich dann noch eine Feinjustierung vornehmen. Tip: Mit der Maus einen interessanten Bereich markieren. In diesem Bereich sind die Auswirkungen der Parameteränderungen sofort sichtbar. Wenn die Feinjustierung dann paßt, sollte man dieses Profil auch abspeichern, dann kann man sich die aufwendige Justiererei beim nächsten Bild sparen.

Danach kann das Bild nach Klick auf die Registermappe "Output Image" und darin auf "Apply" bearbeitet und abgespeichert werden. Tip: Wenn man hier auf das Bild klickt und die Maustaste gedrückt hält, sieht man das Originalbild. Läßt man die Maustaste los, dann wird wieder das bereinigte Bild gezeigt. So kann man sehr schön den direkten Vergleich sehen
 
 
Mars - Feinschliff
 
 
4. Schritt: Aufnahme korrigieren

Zum finalen Feinschliff wurde das Histogramm und die Helligkeitskurve der nachgeschärften Aufnahme im GIMP korrigiert. Die Farbe hat bereits in den Einzelaufnahmen exakt gestimmt und mußte daher nicht weiter korrigiert werden.

Mit Rechtsklick auf das Bild taucht ein Kontextmenü auf. Dort wählt man unter Bild/Farben/Werte den entsprechenden Dialog aus. Im Histogramm schiebt man dann den Regler für den Schwarzwert soweit wie erforderlich nach rechts und den Regler des Weißwerts soweit wie erforderlich nach links. Aber nicht übertreiben, sonst wirkt das Bild schnell etwas "syntetisch".

Tip: Wenn man diese Einstellungen für jeden Farbkanal einzeln macht, dann ist das zwar etwas mühsamer, doch es kann sich durchaus lohnen. Auf Farbtreue achten!
 
 
Mars - Feinschliff
 
 
5. Schritt: Aufnahme unscharf maskieren

Nicht selten läßt sich durch das "Unscharf Maskieren" nochmals eine deutliche Verbesserung herausholen. Dabei ist unbedingt darauf zu achten, daß das Histogramm so eingestellt wird, daß die Werte der hellsten Bildteile deutlich unter 255 liegen, da sonst leicht Sättigungseffekte durch das "Unscharf Maskieren" herbeigeführt werden können.
 

2. Versuch 00:53: Mars in größerer Höhe (50°) bei gutem Seeing

Mars - Einzelaufnahme
 
 
  1. Schritt: Aufnahmen erstellen

Mit dem Programm Giotto wurden 256 Einzelaufnahmen als "AVI" aufgenommen und gespeichert.

Hier sehen wir eine der besten Einzelaufnahmen: Wieder ist das Rauschen des Chips deutlich zu erkennen, die Details sind zwar scharf aber eher schlecht definiert.
Mars - Kombination
 
 
2. Schritt: Aufnahmen auswählen und kombinieren

Wieder kommt der mühsame Teil der Bearbeitung: Das AVI wird "ausgepackt" und in 256 Einzelbilder zerlegt. Aus den 256 Einzelaufnahmen wurden nun die besten 39 manuell ausgewählt und in ein temporäres Verzeichnis kopiert. Auf dieses Verzeichnis wird nun "Giotto" losgelassen, wobei Giotto angewiesen wird, aus diesen 39 handverlesenen Bildern noch einmal die 25 besten zum Kombinieren heranzuziehen.

Das Ergebnis sehen wir links: Zwar hat die Schärfe unter der aufaddierten Luftunruhe gelitten, doch das Rauschen ist praktisch verschwunden, und die Details sind nun weit deutlicher definiert.
 
 
Mars - Kombination nachgeschärft
 
 
3. Schritt: Aufnahme nachschärfen

Nun wird mit dem Programm NeatImage das geringe Restrauschen entfernt und die Konturen nachgeschärft. Siehe oben.
Mars - Feinschliff
 
 
4. Schritt: Aufnahme korrigieren

Zum finalen Feinschliff sollte das Histogramm und die Helligkeitskurve der nachgeschärften Aufnahme im GIMP korrigiert werden. Jedoch waren Farbton, Histogramm und Helligkeitsverteilung bereits so gut, daß hier praktisch nichts mehr zu verbessern übrig blieb.
 
 
Mars - Feinschliff
 
 
5. Schritt: Aufnahme unscharf maskieren

Auch bei dieser Aufnahme lohnt sich das "Unscharf Maskieren", was nochmals eine deutliche Verbesserung bringt.

Interessant: Während der knapp 2 Stunden, die zwischen diesen Aufnahmen liegen, hat sich Mars deutlich weitergedreht.
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