Astrofotografie :: Software für die Astrofotografie

Software für die Astrofotografie

Wer möchte sich schon gerne für das interessanteste Hobby der Welt [ ;=} ] - die Astronomie und Astrofotografie ein Softwarepaket zulegen, das den Preis eines guten Teleskops nebst Kamera um ein Vielfaches übersteigt? Kaum jemand, denn das Netz ist voll von frei verfügbarer Software. Doch oft ist diese Software entweder gar nicht funktionstüchtig oder derart schlampig programmiert, daß die Zeit zwischen zwei Abstürzen nicht zum Abspeichern eines einzigen Arbeitsschritts ausreicht. Freie Programme, die ihren teuren kommerziellen Pendants in so gut wie nichts nachstehen, sind so selten, daß man sie im Netz wie Stecknadeln im Heuhaufen suchen muß.

Dieser Beitrag soll meinen Lesern die zeitraubende, frustrierende und nicht selten vergebliche Suche nach geeigneter und freier Spitzensoftware ersparen. Da in diese Liste nur die absolut Besten ihres Fachs übernommen werden, bleibt diese auch schön kurz und übersichtlich.

Es wäre allerdings fair, den "ehrenamtlichen" Programmierern dieser freien Software, wenn möglich, eine kleine Spende zukommen zu lassen. Denn sie haben wirklich eine hervorragende Arbeit geleistet!!!

• Bildverarbeitung

IrfanView Einzelaufnahmen sichten / selektieren: Betriebssystem: Windows
Zur Zeit bester und schnellster mir bekannter Bildbetrachter mit einer unglaublichen Ausstattung. Selbst eine rudimentäre Bildbearbeitung, sowie Batchverarbeitung und vieles mehr ist damit möglich.

 

Neat Image Rauschfilter und Schärfung: Betriebssystem: Windows / Linux / MacOS
Der "Altmeister" der Rauschfilter! Mit seiner ausgefeilten Profilverwaltung lassen sich die recht komplexen Arbeitsgänge speichern. Auch das Nachschärfen beherrscht dieses Programm meisterhaft. Einziger Knackpunkt für die Astrofotografie ist die in der Freeware-Version gegebene Beschränkung auf 8 Bit pro Farbkanal und das Speichern im verlustbehafteten JPG-Format, so daß die entsprechenden Schritte in FitsWork vorgenommen werden sollten.

 

GIMP Umgangreiche Bildverarbeitung: Betriebssysteme: Windows / Linux
Ein extrem leistungsfähiges Bildbearbeitungsprogramm, das kaum Wünsche offen läßt. In der Disziplin Bildkompression kenne ich nichts besseres! Ein echtes Manko für die Astrofotografie ist allerdings die Beschränkung (*) auf 8Bit/Farbkanal, so daß der GIMP erst ganz am Schluß der Verarbeitungskette eingesetzt werden sollte, wenn er seine Stärken (insb. Layertechnik) voll ausspielen kann.

(*) Update 2016-01-28:
Die angekündigte Version 2.9.2 (Entwicklerversion) bzw. 2.10.x wird u.a. auch eine Farbtiefe von 16/32 Bit unterstützen und die Beschränkung auf 8Bit/Farbkanal damit aufheben.

 

FitsWork Fließkomma-Bildverarbeitung: Betriebssystem: Windows
Die im Giotto (nur ein Beispiel - auch FitsWork kann ganz hervorragend stacken, sogar im Fließkommaformat!) gestackten Einzelaufnahmen werden automatisch als Summenbild im FITS-Format mit 16 Bit (max. 65.536 Helligkeitsstufen) abgespeichert. Tatsächlich können Summenbilder, die aus nur 16 8-Bit-Einzelaufnahmen angefertigt wurden, bereits bis zu 4.096 Helligkeitsstufen enthalten, für die bereits 12 Bit benötigt werden. Rechnet man diese Bilder vor der Weiterverarbeitung auf 8 Bit (max. 256 Helligkeitsstufen) herunter, enstehen schnell häßliche Artefakte. Nicht so bei FitsWork von Jens Dierks aus Deutschland, denn hier wird intern sogar mit Fließkommazahlen gerechnet! Das Histogrammfenster sollte bei der Verarbeitung immer ´griffbereit´ sein, denn hier läßt sich der gesamte Dynamikumfang der Aufnahme mit den beiden roten Balken einstellen. Sättigungseffekte beim Verarbeiten können so zuverlässig vermeiden werden. Hat man sich erst mal an die Bedienung der vielen Filter gewöhnt, dann hat man mit FitsWork ein wertvolles Bildverarbeitungsprogramm zur Verfügung. Mehr dazu in der Anleitung zu FitsWork. Klasse gemacht, Jens!!!

Leider wird FitsWork nicht mehr weiterentwickelt.

 

iMerge Mosaike anfertigen: Betriebssystem: Windows
Ein sehr gutes Programm, um aus beliebig vielen Einzelaufnahmen ein Mosaik anzufertigen. iMerge verzichtet dabei bewußt auf unnötigen Schnickschnack, ist extrem schnell und mit gut 70KB entsprechend schlank - genau nach meinem Geschmack! iMerge fügt die Einzelbilder zusammen, in dem es die sich überlappenden Bildteile aufaddiert und anschließend mittelt, was dazu führt, daß man die Bruchkanten nicht mehr sieht. Leider ist iMerge nicht in der Lage, die Einzelbilder entsprechend ihrer Orientierung ´zurechtzurotieren´, das ist aber schon der einzige Minuspunkt. iMerge ist Freeware, Jon Grove, der Programmierer dieses wirklich starken Stücks Software wäre aber um eine kleine Spende "in Höhe eines Glases Bier" bei Gefallen nicht ganz unglücklich.

 

Autostitch Mosaike anfertigen: Betriebssystem: Windows
Ein weiteres, sehr gutes Programm zum Anfertigen eines Mosaiks ist der Autostitch von der University of British Columbia. Dieses Programm arbeitet vollautomatisch und liefert im Erfolgsfall sehr gute Ergebnisse oder - andernfalls - gar kein Mosaik.

 

• Streamverarbeitung / Bildaddition ´Stacken´

AviStack Einzelaufnahmen addieren: Betriebssystem: Windows / Unix / Mac
Nach meiner persönlichen Erfahrung das bisher mit Abstand beste Programm, um sehr scharfe Summenbilder aus beliebig vielen Einzelaufnahmen anzufertigen. Seine besondere Stärke kann AviStack bei flächigen Bildinhalten (Sonnen- und Mondoberfläche und die großen Planeten Venus bis Saturn) ausspielen, denn es ´zerlegt´ die Einzelbilder in kleine Bereiche um (je nach Bildgröße und Inhalt) einige 100 bis einige 1.000 ´Referenzpunkte´, richtet diese aus und addiert die besten davon einzeln. Dieser rechenintensive Schritt vermindert Bewegungsunschärfen, die durch Überlagern von sich ändernden Verzerrungen durch das Seeing verursacht werden. Diese Korrektur funktioniert erstaunlich gut und führt zu einer enormen Qualitätssteigerung des Summenbilds, das gegenüber dem besten Einzelbild praktisch keinen Schärfeverlust zeigt. Dieses Summenbild kann dann mit weit kleineren Radien nachgeschärft werden und zeigt deutlich mehr Detail. Die Bedienung erfordert jedoch eine gewisse Einarbeitungszeit, es wird daher dringend empfohlen, die deutsche Anleitung als PDF ebenfalls herunterzuladen und gründlich zu studieren.

 

Giotto Einzelaufnahmen addieren: Betriebssystem: Windows
Der Klassiker unter den Programmen, die es ermöglichen, aus einer beliebigen Anzahl verrauschter Einzelbilder ein qualitativ hochwertiges Bild durch Kombinieren zu erzeugen. Von Georg Dittié, der dieses starke Stück Software zum freien Download anbietet aber über eine kleine Spende nicht ganz unglücklich wäre. Eine kurze aber knackige Anleitung dazu gibt es seit dem 9.12.2006.

 

Registax Einzelaufnahmen addieren: Betriebssystem: Windows
Ebenfalls ein sehr gutes Programm zum Kombinieren von Einzelbildern, jedoch weit schwieriger zu bedienen als Giotto, dafür aber etwas freier konfigurierbar.

 

Bmp2Avi BMP's in AVI ´verpacken´: Betriebssystem: Windows
Sehr nützlich, wenn es darum geht, handverlesene Einzelbilder einer Aufnahmeserie wieder in ein handliches AVI zu verpacken. Dieses kann auf Wunsch mit dem HuffyUV-Codec verlustfrei komprimiert werden (ca.50%), was die Wiederverwendung im Giotto nicht weiter beeinträchtigt. Sehr angenehm fällt auf, daß Bmp2Avi mit 51 KB sehr schlank und schnell ist. Auch dieses empfehlenswerte Programm konzentriert sich nur auf die Funktion selber und verzichtet bewußt auf eine perfekt durchgestylte Oberfläche.

 

AviRaw Farbdecoder für AVI's: Betriebssystem: Windows
Sehr guter Farbdecoder von Carsten A. Arnholm aus Norwegen. Mit 10 verschiedenen Algorithmen zum Extrahieren der Farbinfomationen werden alle Frames im zuvor abgespeicherten ´Raw-AVI´ bearbeitet und auf Wunsch als ´Farb-AVI´ oder als drei getrennte ´R-G-B-AVIS´ abgespeichert. Zuvor können einzelne ´Seeing-geschädigte´ Frames gezielt aussortiert werden - eine ausgezeichnete Idee!!!

 

HuffyUV Verlustfreier Codec für AVI's: Betriebssystem: Windows
Ben Rudiak-Gould's Codec (Codierer-Decodierer) ist schlank, extrem schnell und sehr einfach zu installieren. Sehr angenehm wirkt sich die verlustfreie Kompression aus, welche das AVI fast um den Faktor 3 verkleinert, ohne dabei die Bildqualität zu beeinträchtigen. So kann man auch mit kleineren Festplatten recht große Aufnahmeserien machen.

Leider wird HuffyUV nicht mehr weiterentwickelt.

 

• Webcamsteuerung

WcCtrl Komfortable Kamerasteuerung: Betriebssystem: Windows
Die zu vielen Webcams mitgelieferte Software zur Kameraeinstellung ist oft nicht wirklich benutzerfreundlich. Besonders störend ist das Fehlen einer Speichermöglichkeit für die genaue Kameraeinstellung. Hier setzt das Tool WcCtrl von Martin Burri aus der Schweiz an: Die aufgeräumte und übersichtliche Oberfläche enthält alle Bedienungselemente, die man zum Einstellen einer Webcam benötigt. Darüber hinaus lassen sich ´Profile´ abspeichern, eins für den Mond, eins für den Mars usw. Gute Arbeit, Martin!

 

WcRmac Webcam optimieren: Betriebssystem: Windows
Geniales Tool von Etienne Bonduelle aus Frankreich, das das Verhalten der Philips ToUcam durch Verändern der Steuerungsparameter im internen EEPROM beeinflußt. Auf diese Weise kann die ToUcam für den Einsatz in der Astrofotografie optimiert werden. Hierbei sollte das neueste Makropaket Version 1.4 (nicht im Programmpaket enthalten) mit heruntergeladen werden. Dieses neue Makropaket enthält unter anderem Einstellparameter für den ´OPTIMIZED COLOR (NON RAW) Mode´, falls der Farbchip in der Kamera verbleiben sollte.

 

wxAstro
Capture Aufnahmesoftware: Betriebssystem: Windows / Linux
Schweizerisch - Norwegische Zusammenarbeit zwischen Martin Burri und Carsten Arnholm mit einem erfrischenden Ergebnis: Ein auf die Astrofotografie zugeschnittenes Aufzeichnungsprogramm für Webcams und Artemis-Astrokameras (!) mit Live-Histogramm. Unterstützt werden auch SCx modifizierte Webcams für Langzeitbelichtung und das Autoguiden. Stark!!! Ein feines und sehr nützliches Detail ist auch das mit ´Show Reticle´ einblendbare Fadenkreuz. Oder die Option, neben AVI als Container auch gezippte FITS-Bilder abzuspeichern, wodurch auch die 16-bit-Bilder der Artemis-Kameras genutzt werden können. wxAstroCapture braucht allerdings auch einiges an Resourcen, so wird mein greiser 333MHz/PIII Laptop zu ca. 85% ausgelastet. Für modernere Laptops sollte das aber kein Problem darstellen. Neben dem Installationsprogramm wird eine funktionierende VisualBasic-Runtime-Installation vorausgesetzt oder zumindest das Vorhandensein der DLL's msvcr80.dll und msvcp80.dll im Suchpfad.

 

• Autoguider

ASCOM Treiber für elektronische Teleskopsteuerungen: Betriebssystem: Windows
ASCOM ist die Abkürzung für AStronomy Common Object Model. (frei übersetzt etwa: ´Gemeinsames Objektmodell für die Astronomie´). Eigentlich ein Muß für alle Programmierer, die irgendwie in die Teleskopsteuerung eingreifen wollen, denn hier haben wir Treiber für eine Vielzahl moderner Teleskopsteuerungen zur freien Verfügung, die, völlig unabhängig von irgendwelchen herstellerspezifischen Eigenheiten, einen einheitlichen Befehlssatz interpretieren, diesen dann entsprechend der verwendeten Teleskopsteuerung übersetzt und das Ergebnis dann über eine definierbare Schnittstelle zum Teleskop übermittelt. Ein "Kompatibelmacher" - etwas salopp ausgedrückt. ASCOM wird von guten Programmen zur Teleskopsteuerung (z.B. Autoguider) vorausgesetzt.

 

Guidedog Software zum Autoguider: Betriebssystem: Windows
Der ´Blindenhund´ ist eine recht einfach gestrickte, dafür aber sehr zuverlässige Software um ein Autoguiding einzurichten. Die Anforderungen an die Prozessorleistung sind hier eher moderat, so daß auch ältere Laptops damit klarkommen. Um die Vielzahl der heute marktüblichen Teleskopsteuerungen ´bedienen´ zu können, empfiehlt sich der Einsatz der ASCOM-Treiber. Diese sind ebenfalls kostenfrei und werden von Guidedog voll unterstützt.

 

• Bahnberechnung

Find Orb Bahnelemente bestimmen: Betriebssysteme: Windows / Linux / Mac
Ein feines, schlankes und extrem schnelles Tool, die Bahnelemente aus einer Handvoll Beobachtungsdaten zu bestimmen. Besonders wenn man als ´Kleinplanetenjäger´ in einer Nacht mehrere Positionen eines Kleinplaneten messen konnte und in den folgenden Nächten ´oben´ nur noch Wolken irdischen Ursprungs sieht. So kann sich der ´Neue´ schnell einer erneuten Beobachtung entziehen. Hat man aber die vorläufigen Bahndaten, dann erleichtert das das Wiederfinden ungemein.

Auf Grund des nur kleinen Bahnstücks aus den Messungen in einer Nacht sind diese Bahndaten natürlich nur von geringer Genauigkeit. Im Test zeigte sich bei 5 Positionen, die innerhalb von 4 Stunden gemessen wurden, nach 12 Tagen eine Abweichung von nur 2´. Nach weiteren 2 Tagen vergrößerte sich die Differenz auf 2' 24". Ein Wiederauffinden nach 2 Wochen wäre also kein Problem.

 

Mein ganz besonderer Dank gilt den fleißigen und fähigen Programmierern, die ihre edlen Meisterwerke der Allgemeinheit kostenlos zur Verfügung stellen!

Diese Liste wird immer dann um weitere nützliche Freeware ergänzt, wenn sie von mir in den unendlichen Weiten des Internets entdeckt wird und sich nach gründlichem Test in der Praxis bewährt hat.