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 Stacken von Aufnahmeserien (Langzeitbelichtung)

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Ü B E R S I C H T    
mag16 Erstellt am: 15.04.2019 : 16:08:23 Uhr
Hallo Zusammen,

ich bin gerade am Überlegen, wie ich Deep Sky Aufnahmen, die an unterschiedlichen Tagen aufgenommen wurden, am sinnvollsten zu einem Gesamtbild kombinieren und/oder stacken kann.

Generell ist die Idee, dass ich ein bestimmtes Objekt wie beispielsweise M101 über einen längeren Zeitraum (Tage, Wochen, Jahre?) immer jeweils für 1-2 Stunden aufnehme und dann am Ende die Summe aller Serien stacke.

Dazu würde ich zunächst einmal sicherstellen, dass die lights immer mit den gleichen Einstellungen aufgenommen werden, also beispielsweise 30 sec / ISO 1600. Bei den darks hätte man aber bereits das Problem, dass diese temperaturabhängig sind und sie somit nicht für alle Einzelbilder perfekt passen würden.

Eine weitere Herausforderung ist, dass das Objekt nicht wirklich deckungsgleich abgelichtet wird. Je nach Aufnahmedatum wird sich der Bildausschnitt etwas unterscheiden und das Objekt in die eine oder andere Richtung gedreht sein.

Ich habe auch bereits erste Versuche mit einer Belichtung an zwei verschiedenen Abenden gestartet und am Ende scheiterte das Ganze daran, dass der DSS 4.1.1. (64 Bit) beim Versuch das Bild zusammenzusetzen (ganz am Ende, nach dem Stacken) jedes Mal ohne Vorwarnung abstürzt. Beim Stacken der Einzelserien hat er hingegen kein Problem und erzeugt am Ende ein Autosave.tif

Hat jemand eine Idee, woran das liegt und was ich prozessseitig besser machen kann?

Viele Grüße,
Marco
D I E    13   L E T Z T E N    A N T W O R T E N    (Neue zuerst)
mag16 Erstellt am: 19.04.2019 : 09:01:27 Uhr
Hallo Simon,

super, danke für den Hinweis. Das Tutorial ist wirklich hilfreich.

Ich werde das dann genauso machen! :-)

Viele Grüße,
Marco
Xsplendor Erstellt am: 19.04.2019 : 04:01:43 Uhr
Zitat:
Original erstellt von: mag16

Hallo Tino, hallo Lars,

super, danke für die ausführlichen Erklärungen, die mir absolut einleuchten.

Dann werde ich mich zunächst einmal in die Datei-Gruppen im DSS einarbeiten und schauen, wie weit ich damit komme :-)

Finde den Ansatz halt recht reizvoll, da ich unter der Woche nie mehr als maximal 2-3 Belichtungsstunden schaffe; schon gar nicht jetzt im Sommer, wenn die Tage immer länger werden...

Viele Grüße,
Marco




Hey Marco in meinem DSS Stacking Tutorial habe ich das mit den Gruppen erklärt falls du dir die bequeme Art gönnen möchtest ;-)

Gruss Simon
mag16 Erstellt am: 17.04.2019 : 09:37:18 Uhr
Hallo Jörg, hallo Hans,

danke für Euer Feedback. Mir war eigentlich schon klar, dass die Reihenfolge der Bilder beim Stacken unrelevant ist. Das ist ja bildlich gesprochen so, wie wenn man einen Eimer langsam mit Sand füllt. Die Reihenfolge der Sandkörner spielt für das Gesamtergebnis dann auch keine Rolle :-)

Ich konnte nur den Zusammenhang zwischen dem Kommutativgesetz und meiner Frage nicht erkennen, d.h. wie man stackübergreifend das Ganze zu einem einzigen Bild kombiniert und dabei das bestmögliche Ergebnis erzielt.

Habe jetzt aber ein paar gute Tipps und Anregungen bekommen und werde das einfach mal in der Praxis ausprobieren.

Viele Grüße,
Marco
optikus64 Erstellt am: 17.04.2019 : 06:30:00 Uhr
Hallo Mag,

da hast Du was falsch verstanden:

Was Tino schreibt bezieht sich auf eine Mittelwertbildung, Average, da wird einfach ein Durchschnitt aller Bilder gerechnet. Bei Teilbelichtungen gilt aber wie Hans richtig schreibt das Kommutativgesetzt, das heißt so lange Du summierst, also die Bilder aufaddierst, ist die Reihenfolge der Additionen wurst.

Ich würde allerdings auch so vorgehen, erst die einzelnen Teilbelichtungen zu stacken, und dann die Stacks zu verrechnen. Dann kann man nach den Verhältnissen der Gesamtbelichtungszeiten gewichten, aber die einzelnen Stacks der Sessions erstmal ganz normal durch die Mühle nudeln. Ich halte das für einfacher, da zu jeder Session ja die passenden Kalibrierbilder verrechnet werden können und man nicht höllisch aufpassen muss, da nix falsches zu verwursten.

CS
Jörg
mag16 Erstellt am: 16.04.2019 : 22:07:04 Uhr
Hallo Hans,

der Punkt ist doch der, dass A, B, C etc. je nach Gesamtbelichtungsdauer und Aufnahmeergebnis beim Stacken unterschiedlich gewichtet werden müssen, also nicht 1:1:1..., siehe auch Antworten von Tino und Lars.

Kannst Du mir erklären, wie an dieser Stelle das Kommutativgesetz weiter helfen soll?

VG, Marco
HaHo Erstellt am: 16.04.2019 : 20:26:05 Uhr
Hallo Marco,

Zitat:
(==>)Hans: Hier ist mir das weitere Vorgehen noch nicht ganz klar. Wenn ich beispielsweise drei Serien mit jeweils 300 Bildern gestackt habe, dann erhalte ich ja zunächst einmal drei Autosave.tif, bei denen das SNR so gut oder schlecht ist, wie es die 300 Einzelbilder erlauben.

Wie kombiniert man dann diese drei TIFs und ist das Ergebnis bezüglich SNR so gut wie es beim Stacken von 900 Bildern der gleichen Belichtungszeit wäre?


(A+B)+(C+D)+(E+F) = A+B+C+D+E+F (Kommutativgesetz).
mag16 Erstellt am: 16.04.2019 : 18:32:20 Uhr
Hallo Tino, hallo Lars,

super, danke für die ausführlichen Erklärungen, die mir absolut einleuchten.

Dann werde ich mich zunächst einmal in die Datei-Gruppen im DSS einarbeiten und schauen, wie weit ich damit komme :-)

Finde den Ansatz halt recht reizvoll, da ich unter der Woche nie mehr als maximal 2-3 Belichtungsstunden schaffe; schon gar nicht jetzt im Sommer, wenn die Tage immer länger werden...

Viele Grüße,
Marco
tbstein Erstellt am: 16.04.2019 : 15:12:40 Uhr
Hallo Marco,
bezüglich dem sauberen Stacking von Aufnahmeserien verschiedener Sessions mit unterschiedlichen Aufnahmeparametern sollte man schon einige Dinge beachten. So ist die Bildung eines klassischen Mittelwerts (Average) oftmals problematisch, da die Information über das Gesamtsignal verloren geht. Die Summenbildung ist da oft besser, da hier die Information über die insgesamt gesammelte Lichtmenge erhalten bleibt.
Mal als kleines Beispiel:
Session 1:
Einzelbelichtung 300s mit einer Nutzsignalhöhe von 1000DN
100 Belichtungen insgesamt (Belichtungszeit 30000s)
Average ergibt wieder 1000DN, nur halt mit geringerem Rauschen
Summe dagegen 100x1000DN (Muss dann natürlich 32bit sein)
Session 2:
Einzelbelichtung 300s mit einer Nutzsignalhöhe von 1000DN
Nur 20 Belichtungen insgesamt (Belichtungszeit 6000s)
Average ergibt wieder 1000DN, nur halt mit höherem Rauschen
Summe dagegen 20x1000DN

Wenn ich jetzt die Averages der beiden Sessions ohne Wichtung verrechne, tragen die beiden Sessions gleichviel bei, obwohl die erste Session um den Faktor 5 mal mehr Signal enthält.
Die Summe dagegen beinhaltet die Wichtung gleich mit, da trägt die Session 2 richtigerweise nur wenig bei.

Bezüglich dem Stacking und dem notwendigen Alignment gibt es einige Tools, welche die Orientierung und Verschiebung mittels "PlateSolving" bestimmen. der Himmesausschnitt wird anhand einer bekannten Sternkarte eingemessen und die Position und Verdrehung und auch etwaige Bildverzerrungen der Aufnahme bestimmt und in einen Datei-Header (FITS) geschrieben. Diese Information kann dann zum Remapping der Aufnahmen und zum Stacking verwendet werden. So können unterschiedlichste Auflösungen und Ausschnitte gestacked werden. Ist aber etwas komplizierter und erfordert spezielle Programme, wie THELI, REGIM, AstroImageJ. Bei nicht sehr unterschiedlichen Aufnahmen sollte aber DSS, und weitere trotzdem gut zurecht kommen.
Vg Tino

p.s War zu langsam, Lars hat schon einiges in der Zwischenzeit geschrieben.
Lars73 Erstellt am: 16.04.2019 : 14:55:05 Uhr
Hallo Marco,
wenn du diese drei Summenbilder kombinierst ergibt das dieselbe Gewichtung jedes einzelnen der 900 Bilder wie beim Stacken aller 900 auf einmal - es werden ja alle Bilder mit 1/300 x 1/3 = 1/900 gewichtet.
Natürlich hat das Stacken in Gruppen den Vorteil, daß die passenden Darks u.s.w. genutzt werden können.
Es wird aber dann kompliziert, wenn die Gruppen aus stark verschiedenen Anzahlen und Qualitäten von Bildern bestehen. Wenn dann für jede Gruppe ein Summenbild generiert wird und diese irgendwann einfach addiert / gemittelt werden,
verschiebt sich die Gewichtung - eine kleine Gruppe schlechterer Bilder hätte den gleichen Anteil am Gesamtsummenbild wie eine große Gruppe besserer Bilder.

Bei DSS stelle ich mir das so vor, daß beim Arbeiten mit Gruppen genau das vermieden wird, weil die Bilder alle nach einem einzigen Scorewert ausgewählt werden können. Die Bilder müssten nur mit unterschiedlichen Darks und evtl. Flats verarbeitet werden, aber es müsste nur ein insgesamtes Summenbild erzeugt werden.
(Bisher bin ich mit der Hauptgruppe ausgekommen, weil bei gekühlter Kamera ja keine Darkanpassung nötig ist.)

Gruß Lars
mag16 Erstellt am: 16.04.2019 : 11:00:54 Uhr
Hallo Andreas, hallo Lars, hallo Hans,

danke für Eure Tipps und Anregungen. Dann werde ich einfach mal die verschiedenen Varianten ausprobieren.

(==>)Hans: Hier ist mir das weitere Vorgehen noch nicht ganz klar. Wenn ich beispielsweise drei Serien mit jeweils 300 Bildern gestackt habe, dann erhalte ich ja zunächst einmal drei Autosave.tif, bei denen das SNR so gut oder schlecht ist, wie es die 300 Einzelbilder erlauben.

Wie kombiniert man dann diese drei TIFs und ist das Ergebnis bezüglich SNR so gut wie es beim Stacken von 900 Bildern der gleichen Belichtungszeit wäre?

Viele Grüße,
Marco
hobbyknipser Erstellt am: 15.04.2019 : 18:13:08 Uhr
Hallo, Marco,

ich habe mit DSS problemlos die Stacks (waren alle im Standardmodus gestackt) von 3 Abenden gestackt, im Mosaikmodus! und zwar so:
jeden Stack erst einmal mit Fitswork vorstrecken (Gamma-Regler, etc.), bis das Bild etwas heller ist und mehr Sterne zu sehen sind, dann als .tif-Datei abspeichern. Die Bildformate nicht verändern, damit DSS damit klar kommt.
Als Beispiel war M64 einmal im oberen Drittel des Stacks, einmal im unteren Drittel des Bildes. Trotzdem konnte DSS die Stacks registrieren und dann stacken. Vom Mosaikbild nimmt man dann den Teil, der auf allen Einzelstacks drauf ist, schneidet mit Fitswork dieses Bild aus und weiter geht's...

viele Grüße und cs
Andreas
Lars73 Erstellt am: 15.04.2019 : 17:22:19 Uhr
Hallo Marco,
in DSS gibt es die Möglichkeit, Bilder aus verschiedenen Nächten in Gruppen zu erfassen, siehe die Beschreibung hier:
http://deepskystacker.free.fr/german/technical.htm#FileGroups

Probiert habe ich das noch nicht, aber es liest sich ganz plausibel.

Gruß Lars
HaHo Erstellt am: 15.04.2019 : 17:18:34 Uhr
Hallo Marcus,

ganz einfach: die Stacks der Einzelserien stacken, z.B. mit Fitswork.

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