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 Warum Stackt man in der Astrofotografie (Erklärung
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Seite: von 2

Xsplendor
Altmeister im Astrotreff

Schweiz
1039 Beiträge

Erstellt am: 09.02.2019 :  00:51:12 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Xsplendor's Homepage  Antwort mit Zitat
Hallo geschätzte Kollegen,

Auf meiner Webseite habe ich ja einen kleinen Astrofotografie-Tutorial Bereich. Vieleicht hat sich der ein oder andere in der Vergangenheit ja bereits irrtümlicherweise dahin verirrt.

Beim Bearbeiten meines letzten Fotos war es vonnöten dass ich 2 separate Stacks machen musste einmal alle Files (2 Nächte) und einmal nur die Files einer Nacht.
Dabei hatte ich endlich einmal bildlich vor Augen was es effektiv ausmacht ob man 32 oder 51 Bilder stackt.
Diese Erkenntnis möchte ich gerne mit euch teilen da ich es sehr erstaunlich fand und ich immer nur davon gelesen hatte "besseres SNR...)" aber wie sieht das in einem Beispiel aus?

Deshalb habe ich ein Anschauungs-Beispiel in meinem Tutorial in der Stacking Sektion ergänzt falls es sich jemand zur gemüte führen möchte.

http://www.xsplendor.ch/astrofotografie-tutorial.php?Page=Bilder-Stacken


Wen ich eh gerade dabei war das Tutorial etwas zu ergänzen habe ich noch ein Ansichts-Beispiel gemacht mit dem Unterschied ob man 10 oder 30 Biasframes stackt.
Dies wollte ich schon machen seit ich das erste mal ein Masterbias in pixinsight einem Autostretch unterzogen hatte

http://www.xsplendor.ch/astrofotografie-tutorial.php?Page=Dark%E2%80%93Flat-Bias



Interessierten Astrofotografie-Einsteigern möchte ich einen Blick in mein Tutorial empfehlen:
http://www.xsplendor.ch/astrofotografie-tutorial.php?Page=Hauptseite

http://www.xsplendor.ch/


Grüsse und allzeit clear sky, Simon

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Der_Peter
Meister im Astrotreff


281 Beiträge

Erstellt  am: 09.02.2019 :  08:41:42 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Simon,
wie kommst Du zur Empfehlung, dass das Histogramm bei Flats 20-40% liegen soll? Sind die dann nicht zu dunkel oder willst Du eine Überkorrektur vermeiden?
Ich kenne eher die Angabe 40-60%.

___________

Clear Skies!

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Jo_Ko
Meister im Astrotreff

Deutschland
280 Beiträge

Erstellt  am: 09.02.2019 :  09:46:37 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Jo_Ko's Homepage  Antwort mit Zitat
Hallo Simon,

ich finde, du hast auf deiner Seite sehr gut und verständlich erklärt, wofür man die einzelnen Kalibrierungsframes anlegt und auch die Vergleichsbilder sind sehr anschaulich.

Bei der Erklärung von hot Pixel und cold Pixel ist allerdings ein Missverständnis passiert. Diese haben nichts mit der Farbe (rot vs. blau) zu tun, sondern beziehen sich auf erhöhte vs. erniedrigte Sensitivität der einzelnen Pixel.

http://www.stsci.edu/hst/nicmos/performance/anomalies/hotcoldpix.html br /


Ansonsten aber eine tolle und sehr hilfreiche Website!

Viele Grüße
Joachim

Die Sterne lügen nicht. Das Problem sind die Astrologen.

www.astro-joko.de

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frasax
Meister im Astrotreff


982 Beiträge

Erstellt  am: 09.02.2019 :  10:17:14 Uhr  Profil anzeigen  Besuche frasax's Homepage  Antwort mit Zitat
Hallo Simon,

eine schöne Website hast du, und solche Tutorials helfen anderen, machen aber auch viel Arbeit. Sehr löblich!
Allerdings kann das was du schreibst auch missverständlich sein. Auch auf der DSS Seite hat es mich immer gewurmt, dass man den Eindruck bekommt es käme lediglich auf die Menge der gestackten Bilder an, aber das stimmt nicht. Es kommt auf die dadurch erzielte Belichtungszeit an, anders gesagt, eine einzelne sehr lange Aufnahme würde auch so ein glattes Bild bringen. Natürlich kann man sich durch die Unterteilung der Bilder in kleinere Portionen Dinge zu nutzen machen, Ausreisserstatistik z.Bsp..

CS Frank

www.astrophotocologne.de
www.facebook.com/astrophotocologne
www.youtube.com/astrophotocologne
http://www.capella-observatory.com

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Xsplendor
Altmeister im Astrotreff

Schweiz
1039 Beiträge

Erstellt  am: 09.02.2019 :  12:17:32 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Xsplendor's Homepage  Antwort mit Zitat
Hallo Zusammen,

(==>)Peter als ich angefangen hatte mit der Astrofotografie waren meine Flats viel zu hell. die Angabe des Histo-Wertes bezieht sich auf meine eigenen Erfahrungswerte womit es bei mir gut funktioniert.
Ich denke man kann die ruhig auch noch ein bisschen heller machen und es funktioniert immernoch aber ist halt nicht von mir ausgiebig selber getestet worden.

(==>)Joachim vielen Dank für den Hinweis ich werde mir die Thematik anschauen und den Text anpassen.
Das ist mir/uns natürlich eine grosse Hilfe wen andere erfahrene geschätzte Fotografen auf solche "Fehler" im Tutorial aufmerksam machen.
Ich möchte an der Stelle aber kurz auf den Einleitungstext in meinem Tutorial verweisen:
"Die Infos sind vielleicht nicht alle absolut wissenschaftlich akurat, ich versuche jedoch die Materie mir bestmöglich wie ich es verstanden habe, an interessierte Neueinsteiger weiter zu geben."

Edit: Aber wen man bei einem dslr frame auf pixelebene reinzoomt hat es doch rote und blaue fehlerpixel, sind das nicht die hot und cold pixel?

(==>)Frank danke für dein Lob, ich schätze auch deine Tutorial Videos du hast eine sehr angenehme Art und dank deinem Video konnte ich mein ersten Halpha-DSLR machen damals :-)
Hmm was du schreibst möchte ich gar nicht anzweifeln, aber siehe oben mein Tutorial richtet sich an Einsteiger und welcher Einsteiger schafft es eine Exorbitante Einzelbelichtung zu machen ;-)
Selbst wir oder die meisten fortgeschrittenen Astrofotografen Arbeiten ja "noch" auf diese Weise.


Interessierten Astrofotografie-Einsteigern möchte ich einen Blick in mein Tutorial empfehlen:
http://www.xsplendor.ch/astrofotografie-tutorial.php?Page=Hauptseite

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Grüsse und allzeit clear sky, Simon

Bearbeitet von: Xsplendor am: 09.02.2019 12:30:17 Uhr
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frasax
Meister im Astrotreff


982 Beiträge

Erstellt  am: 09.02.2019 :  13:38:27 Uhr  Profil anzeigen  Besuche frasax's Homepage  Antwort mit Zitat
Hallo Simon,

danke für das Lob zurück, freut mich natürlich auch wenn meine Videos gesehen werden.
Klar, wir machen alle keine exorbitant langen Belichtungen, kürzer belichten hat ja wie gesagt auch viele Vorteile. Die liegen aber nicht im SNR. Für mich liest es sich so bei dir, als wäre die Menge der Einzelbelichtungen ausschlaggebend. Also so, als würden 1000x60s letztendlich das glatteste Bild bringen. Das ist aber nicht so. Es liegt nur an der Summe der Minuten die am Ende rauskommen. Dein zweiter Stack ist also glatter, weil er in Summe länger belichtet ist, nicht weil es mehr Frames sind. Ist manchmal schon sehr verwirrend alles, ich habe das auch erst vor ein paar Jahren geschnallt. Aber darum erinnere ich mich an die DSS Seite, daher kam nämlich mein Missverständnis.

CS Frank

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ErwinL
Senior im Astrotreff

Deutschland
101 Beiträge

Erstellt  am: 11.02.2019 :  14:03:14 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Simon,

Hotpixel gibt es von allen Farben (gleich viele). Je nach Vorverarbeitung kann es zwar sein, dass vor allem rote und blaue auffallen, aber die Farbe hat damit, wie von Joachim schon gesagt, nichts zu tun. Kalte Pixel gibt es zwar auch, aber die sind eher selten und i.A. schon in der Kamera wegretuschiert.

Ergänzend zu dem, was Frank ausgeführt hat: Unter Umständen ist das SNR von gestackten, kurzen Aufnahmen auch deutlich schlechter als das einer in der Summe gleich langen Einzelaufnahme. Und zwar dann, wenn man einen dunklen Hintergrund hat, entweder bei sehr guten Bedingungen oder mit Schmalbandfiltern. Das liegt daran, dass auf jeder Aufnahme das Ausleserauschen der Kamera genau ein mal drauf ist und beim Stacken von N Aufnahmen nicht N-fach reduziert wird, sondern nur Wurzel-aus-N-fach.

Viele Grüße, Erwin

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Doc HighCo
Meister im Astrotreff

Deutschland
484 Beiträge

Erstellt  am: 11.02.2019 :  15:52:24 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo,

was ich mich gefragt habe ist, wie sieht es mit den Masterdarks und Flats aus. Bei z.B. jedem Darkabzug ziehe ich das Dunkelstromsignal ab und eliminiere es damit (hoffentlich). Das assoziierte verbleibende Dunkelstromrauschen aus dem Dark wird aber ins Bild übernommen. Es ist jedesmal dasselbe und praktisch wie ein Signal zu betrachten. Das heißt es summiert sich beim Stacken auf und wird nicht gemittelt. Bei langen Belichtungen entsprechend weniger oft als bei kurzen Belichtungen.
Heißt das, daß bei Kurzbelichtungen höhere Anforderungen an die Darks und Flats gestellt werden als bei Langzeitbelichtungen (bei gleicher Gesamtbelichtungszeit)? Bei Flats wäre es ähnlich. Oder spielt das keine Rolle?

Gruß

Heiko

Bilder bei Astrobin: https://www.astrobin.com/users/Doc_HighCo/

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frasax
Meister im Astrotreff


982 Beiträge

Erstellt  am: 11.02.2019 :  18:20:51 Uhr  Profil anzeigen  Besuche frasax's Homepage  Antwort mit Zitat
Hallo Heiko,

dein Posting geht sooo gut los, und dann in die falsche Richtung:-)
Die ersten beiden Sätzen treffen den Nagel auf den Kopf, ABER! Rauschen ist niemals nicht wie ein Signal zu betrachten, es ist nie gleich und genau darum kann es sich ganz hervorragend rausmitteln. Das ist Statistik. Fragst du 2 Leute nach ihrem Lieblingsessen, hast du ganz schlechte Karten für ne Statistik. Fragst du 200, kannst du ne ziemlich gute Statistik machen wieviel % der Menschen gerne Spaghetti Bolognese essen. Je mehr du fragst desto besser. Dieses messen oder nachfragen ist bei uns die Belichtungszeit (oder Integrationszeit bei den Darks und Bias). Etwas verwirrend weil nicht durch die schiere Masse an Messungen die Statistik verbessert wird, sondern durch die Zeiteinheiten. Jede Sekunde ist praktisch eine Befragung des Himmels. Hallo Himmel, wieviele Photonen gibst du mir in dieser Sekunde..usw..

CS Frank

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Nobbi
Meister im Astrotreff

Deutschland
253 Beiträge

Erstellt  am: 11.02.2019 :  19:32:20 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Heiko, Hallo Frank,

ich glaube, Heiko hat hier etwas verdreht: Der Dunkelstrom, also das zusätzliche thermische Signal, kann analog einem normalen Signal betrachtet werden, das Rauschen desselben natürlich nicht.

Es geht ja letztlich darum, dass Dunkelbild möglichst perfekt und rauscharm aufzunehmen, bevor man es vom Light abzieht.
Bei einer professionellen Kamera wäre das mit einer Langzeitbelichtung , die dann skaliert wird, am einfachsten. Bei der "ASI-Generation " hat sich aber ja herausgestellt, dass es in der Regel besser ist, mit gleichen Parametern zu kalibrieren.
Dann geht es nur über die Masse an Aufnahmen.
Nimmt man aber kurze Belichtungszeiten, ist der Anteil des Ausleserauschens am Gesamtrauschen eben viel höher, entsprechend muss man mehr mitteln, um das Masterbild glatt zu bekommen.
Von Mehraufwand aufgrund der Methodik würde ich da aber nicht sprechen.
Und für Bias und Flats gibt es ja auch aufnahmeseitig keine Unterschiede, die macht man ja eh mit kurzen Zeiten.
Rein theoretisch müsste man für eine rauscharme Kalibration ja bei beiden Methoden ein vielfaches der Belichtungszeit in die Darks investieren, praktisch gibt es da natürlich Grenzen bzw. alternative Methoden (Dithern, Hotpixelfilter usw.)

Gruß
Norbert





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Doc HighCo
Meister im Astrotreff

Deutschland
484 Beiträge

Erstellt  am: 11.02.2019 :  20:29:56 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo,

vielleicht habe ich mich nicht verständlich ausgedrückt. Mir ist klar, daß es ein Dunkelstromsignal und Dunkelstromrauschen gibt. Im Idealfall würde ich unendlich viele Darks mitteln, das Dunkelstromrauschen würde gegen Null gehn und ich hätte ein Dark welches nur noch das Dunkelstromsignal enhält. Würde sich das Ausleserauschen bei unendlich vielen Aufnahemen nicht auch gegen Null mitteln?
Anderer Extremfall: Ich mache nur ein Dark. Dann hätte ich das Dunkelstromsignal und das assoziierte Rauchen und das Ausleserauschen noch drin.
Annahme: Mein Bild ist eine ideal lichtlose Himmelsgegend (genähert) an einem ideal schwarzen Standort. In dem Bild habe ich Dunkelstromsignal, Rauschen (vom Dunkelstrom?) und Ausleserauschen. Von dem Bild machen ich einen Dunkelbildabzug. Was bleibt?
Beim "idealen" Dark ist das Dunkelstromsignal weg und es bleibt nur Dunkelstromrauschen und Ausleserauschen vom Bild.
Beim "nichtidealen" Dark habe ich jetzt aber Dunkelstromrauschen und Ausleserauschen vom Bild plus das Dunkelstromrauschen und Ausleserauschen vom einfachen Darkabzug zusätzlich. Das ist dann zwar nicht doppelt so groß wie das ursprüngliche Bildrauschen sondern Sqrt(1+1) mal größer.
Je mehr Bilder ich stacke, um so geringer wird das Dunkelstromrauschen und Ausleserauschen vom Bild (mittelt sich weg). Das Dunkelstromrauschen und Ausleserauschen vom Darkabzug bleibt aber, da es ja immer das gleiche ist. Da mittelt sich nichts weg. Es bleibt ja immer das gleiche Masterdarkbild mit den gleich Pixelwerten an der gleichen Stelle welches subtrahiert wird. Irgendwann wird dann das Restrauschen vom Dark (oder Flat) das dominierende Rauschen vom Stack, je nachdem wielange (und wieviel) Dunkelbilder ich gemittelt habe.
Das war mein Punkt.
Na ja, da kann man schon Knoten ins Hirn bekommen.

Gruß

Heiko

Bilder bei Astrobin: https://www.astrobin.com/users/Doc_HighCo/

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frasax
Meister im Astrotreff


982 Beiträge

Erstellt  am: 11.02.2019 :  20:41:29 Uhr  Profil anzeigen  Besuche frasax's Homepage  Antwort mit Zitat
Hallo Heiko,

ok, es wird zwar langsam kompliziert, aber nun glaube ich zu verstehen was du meinst. Das von dir beschriebene Phänomen ist m.E. das sog. Kalibrationsrauschen, welches durch dithern reduziert wird. Tatsächlich die ursprüngliche Idee hinter dem dithern, nämlich das gleiche Pixel nicht aufeinander zu liegen kommen.

CS Frank


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Doc HighCo
Meister im Astrotreff

Deutschland
484 Beiträge

Erstellt  am: 11.02.2019 :  20:51:15 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Frank,

ja klar, ich denke das würde da auch helfen. Ich hatte Dithern nur auf das Reduzieren des Effektes von Hot- oder Coldpixeln bezogen.
Also, scheint Dithern auch und besonders bei kurzen Belichtungen wichtig zu sein.

Danke und Gruß

Heiko

Bilder bei Astrobin: https://www.astrobin.com/users/Doc_HighCo/

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frasax
Meister im Astrotreff


982 Beiträge

Erstellt  am: 11.02.2019 :  21:15:09 Uhr  Profil anzeigen  Besuche frasax's Homepage  Antwort mit Zitat
Hallo Heiko,

ja, so ist es. Nur muss man sich dann wieder überlegen wie zielführend das ist. Wenn deine Montierung und dein Autoguider 30s zwischen jeder Aufnahme brauchen um den Leitstern wieder zu finden, ist der ganze Vorteil schnell dahin. Darum (u.a.) bin ich (noch) kein großer Fan der Kurzbelichtungen. Mit fortschreitender Kameratechnik könnte sich das aber ändern.

CS Frank

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Nobbi
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253 Beiträge

Erstellt  am: 11.02.2019 :  21:37:43 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Heiko,
Zitat:
Also, scheint Dithern auch und besonders bei kurzen Belichtungen wichtig zu sein

warum es wichtiger ist, erschliesst sich mir nicht, aber es ist auf jeden Fall effektiver, je mehr Aufnahmen man hat.

Das mit dem Knoten im Hirn kann man auch einfach zusammenfassen:
Bild und Kalibrationsbild haben beide Rauschen. Minimiert man das eine durch Stacken, dominiert halt das andere das Ergebnis. Mit Dithern kümmert man sich generell um den verbleibenden Rest.


Vielleicht versteht dann auch der interessierte Anfänger, warum sein Bild nach Hinzufügen eines oder weniger Darks eher schlechter als vorher aussieht.


Viele Grüße
Norbert

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der alex
Meister im Astrotreff

Deutschland
746 Beiträge

Erstellt  am: 12.02.2019 :  04:39:56 Uhr  Profil anzeigen  Besuche der alex's Homepage  Antwort mit Zitat
Hallo Frank,

Ich weiss nicht genau aber meiner Meinung nach bekommt man Rauschen nicht mit dithern weg, so wie du es beschreibst. Rauschen ist zufällig und auf jedem Bild doch anders. Es ist , so denke ich, wie es Heiko sagt, eliminierung von hotpixeln, welche immer auf einer anderen Stelle im Bild liegen, wenn durch das stapeln, Sterne deckungsgleich übereinander liegen. Dann liegen diese hellen Punkte immer woanders im Bild und Mitteln sich , über das stapeln, heraus. Es ist sozusagen ein Ersatz für Darks. Der Norbert hat es gut beschrieben, warum Bilder mit wenigen Darks schlechter aussehen können und das ist meiner Meinung nach genau das was Heiko beschreibt, wenn zu wenig Darks gemacht werden, nämlich die subtraktion eines verrauschten Dark vom Light.
Ich steh da leider nicht ganz so im Stoff aber ich denke das könnte so passen.




Viele Grüsse

Meade 8 Zoll SC,
William Optics GT 81 Apo,
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Canon Eos 1300da

Bearbeitet von: der alex am: 12.02.2019 04:42:54 Uhr
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