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Seite: von 7

Jan_Fremerey
Senior im Astrotreff


160 Beiträge

Erstellt  am: 01.05.2019 :  17:08:25 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Jan_Fremerey's Homepage  Antwort mit Zitat
Für Videobearbeitungsfreaks, aber auch zur Beurteilung der Sichtbedingungen zum Zeitpunkt der Aufnahme, habe ich heute auf meiner Website zwei aus dem Originalvideo herausgeschnittene Crops im Format 240x240 mit den Kratern "Theophilus" bzw. "Polybius" in jeweils voller Länge zum Download bereitgestellt.

Gruß, Jan

www.astro-vr.de
10" f5 Spiegel von Bob Royce, offene Bauweise an Trägerrohr
FH 6" f/20 von D&G mit gefaltetem Strahlengang, offene Bauweise an Trägerrohr

Bearbeitet von: am:
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oskar
Meister im Astrotreff


943 Beiträge

Erstellt  am: 16.05.2019 :  19:13:08 Uhr  Profil anzeigen  Besuche oskar's Homepage  Antwort mit Zitat
Hallo,

ich möchte zu diesem Thema aus meiner Sicht etwas beitragen.

Erst einmal zum Thema Drizzle beim Hubble-Teleskop: Ich habe mich mit der von Jan verlinkten Publikation befasst und komme zum Schluss, dass es sich hier um ein Verfahren handelt, bei dem das Teleskop – je nach Anforderungen – ein- oder mehrfach um genau definierte Winkel versetzt wird. Die Auswertung erfolDas kann nicht auf die Bilderfassung Bei der Mond- und Planetenfotografie übertragen werden soll das unkontrollierte Seeing bzw. Nachführschwankungen (die in RA und Dec unterschiedlich ausfallen) das Dithering übernehmen und alles mit ein und demselben Algorithmus bearbeitet zu einem verlustfreien Bearbeitung führen. Zudem ist nicht bekannt, wie der Drizzlealgorithmus von Autotstakkert arbeitet bzw. ob er mit dem Algorithmen für das Hubble-Teleskop vergleichbar ist.
Ich halte es aufgrund der unterschiedlichen Ausgangslagen und der ungeklärten Fragen nicht für möglich, die bewusste Publikation als Beweis für die Tauglichkeit als auch für die Untauglichkeit der von Jan vorgeschlagenen Methode anzuführen.
In der bewussten Publikation wird die im Übrigen astrometrische und photometrische Tauglichkeit des beschriebenen Verfahrens bestätigt. Das ist nicht zwangsläufig das Gleiche wie das Auflösungsvermögen, über das ich keine Aussage gefunden habe.

Die Ausführung von Jan, dass das Teleskop bzw. die Kameras in ein Zittern versetzt werden, habe ich in den verlinkten Publikationen nicht gefunden, die Textstelle - wenn es sie den gibt - wäre von Jan noch genauer anzuführen.

Um zu veranschaulichen, dass man für eine korrekte Auflösung drei Pixel braucht und gleichzeitig den Abstand zweier Punktlichtquellen im Abstand von zwei Pixeln, habe ich folgende Grafik angefertigt:



Es geht darum, dass die Lichtintensität der Beugungsscheibchens (bzw. die Seeingscheibchen) zweier Punktlichtquellen vom Zentrum zum Rand sich annähernd gemäß einer Gauss‘schen Normalverteilungskurve abfällt. Die Peaks der Beugungsscheibchen müssen den Abstand von zwei Pixeln haben, damit sie (im Idealfall) auf die Mitte der jeweils äußeren der drei Pixel fallen. Die Grenzen der Pixel fallen mit der der Halbwertbreite der Gausskurve zusammen. Ich denke, damit ist erst einmal klargestellt, dass es sich bei der Forderung von drei Pixel für die Abbildung zweier Punktlichtquellen im Abstand von zwei Pixeln nicht um einen Widerspruch handelt, wie von Jan dem Stefan entgegengehalten wurde.

Auch das mittlere Pixel erhält Licht, nämlich die Summe des der außerhalb des Halbwertsbreite fallenden Intensitäten. Es ist jedenfalls notwendig, dass das mittlere Pixel weniger Licht empfängt als die äußeren Pixel, um etwas unterscheiden zu können. Das muss jetzt noch nicht die absolute Grenze sein. Doch je mehr nun die Punktlichtquellen bei gegeben Pixelabstand zusammenrücken, desto mehr Licht erhält das mittlere Pixel bis irgendwann ein Abstand erreicht ist, bei dem das mittlere Pixel genau soviel Licht erhält, wie die beiden äußeren Pixel. Genauso verhält es sich, wenn bei gleich bleibendem Abstand der Lichtquellen die Größe der Pixel wächst. Ist dieser Punkt erreicht, sind die Lichtquellen auf der Abbildung nicht mehr voneinander zu trennen. Kommen noch zusätzliche Lichteinflüsse hinzu wie Streulicht oder schlechte Kontrastleistung, fällt das Verhältnis der Intensitäten zwischen den Pixeln und der Punkt der Ununterscheidbarkeit wird früher erreicht.

Bis jetzt ist erst der Fall zwei voneinander getrennter Lichtquelle betrachtet, zwischen denen sich keine weitere Lichtquelle befindet. Anders ist das bei flächenhaften Objekten, bei denen praktisch eine unendlich große Zahl nicht getrennter Lichtquellen vorliegt und es zu einer somit Überlagerung einer Unzahl von Gausskurven kommt. Vereinfacht bildet sich für jedes Pixel eine Verteilungskurve der Intensität heraus, die nicht zwangsläufig eine Gauss-Kurve sein muss. Im Falle großer Kontraste in den abgebildeten Fläche wir z. B. den Schlagschatten von tieferen Kratern auf dem Mond wird die Intensitätsverteilung zwischen den Pixeln mit der bei der Abbildung von Punktlichtquellen vergleichbar sein. Anders verhält es sich aber bei Gebieten mit geringen Kontrasten wie z. B. flachen Rillen. Auch hier fällt das Verhältnis der Intensitäten zwischen den Pixeln und der Punkt der Ununterscheidbarkeit wird früher erreicht.

Ich betrachte es im Falle von flächenhaften Objekten als eine ungleich komplexere Ausgangslage, hier bei Undersampling die korrekten Informationen vollumfänglich wieder herzustellen als dies bei Punktlichtquellen der Fall ist.

Soweit die Theorie.

Als empirischen Beweis führt Jan das Beispiel der beiden kleinen Krater an, die er als die Auflösungsgrenze definiert, was aber schon bezweifelt wurde Erfreulicherweise hat Jan in einem neueren Beitrag ein Mondbild veröffentlicht, auf dem auch der Krater Clavius zu sehen ist. Dieses Bild habe ich nun mit einem eigenen Bild verglichen, wobei ich mein Bild in Kontrast und Schärfe möglichst an das Bild von Jan angeglichen habe. Mein Bild wurde im Oversampling unter Zwischenschaltung einer Barlowlinse gewonnen. Mein Teleskop ist ebenfalls ein 10-Zoll Newton und ich gehe davon aus, dass die Qualität beider Teleskope vergleichbar ist. Hier also nun mein Bild:




Ich habe auf diesem Bild eine Stelle markiert, an der sich nach einer Aufnahme von LRO eine Kette aus feinen Kratern befindet.

https://en.wikipedia.org/wiki/Clavius_ crater #/media/File:Clavius_LROC.jpg

Ich bitte alle Interessierte, diese Stelle mit dem nachfolgenden Ausschnitt aus dem Bild von Jan zu vergleichen und sich selbst ein Urteil zu bilden.



Ich bin mir natürlich im Klaren, dass das kein 1:1 Vergleich ist, denn es können vor allem mögliche große Unterschiede im Seeing bei den Aufnahmen nicht ausgeschlossen werden. Aussagekräftiger wäre sicher ein Vergleich von mehreren Bildern im Oversampling und Undersampling, die mit dem gleichen Instrument am gleichen Ort binnen kurzem Zeitabstand gewonnen wurden. Was ich aber mit diesen Bildern zeigen möchte: Diese feine Kraterkette stellt für mich eher die Grenze des Auflösungsvermögens eines 10-Zöllers dar als die von Jan gezeigten Kleinkrater. Wobei ich persönlich bei Mond- und Planetenfotografie lieber von einem Darstellungsvermögen als von einem Auflösungsvermögen spreche. Jedenfalls ist für mich die Frage, ob das von Jan praktizierte Verfahren in jedem Fall die gleichen Ergebnisse zu erbringen vermag (und um das geht es für mich als ambitionierten Mondfotografen), wie die bewährte Methode im Oversampling zu arbeiten, noch offen.

Viele Grüße



Oskar



Fliegen kannst Du nur gegen den Wind (Reinhard Mey)

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HaHo
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
1820 Beiträge

Erstellt  am: 16.05.2019 :  19:34:43 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo,

ein interessanter Artikel dazu:

https://www.photoreview.com.au/tips/shooting/sharpness-acutance-and-resolution/

Gruß
Hans


Bearbeitet von: am:
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Niklo
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
5267 Beiträge

Erstellt  am: 16.05.2019 :  22:42:12 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Oskar,
die Kette ist bei Dir feiner zu sehen. Beweisem tut das leider nichts.
Der nächste nimmt die Kette mit seinem 8" Newton ähnlich wie der Jan auf und ein anderer ist mit 11" weit davon entfernt die Kette zu filmen...
Wenn dann müsste die selbe Person im Wechsel Aufnahmen mit mehr und weniger Brennweite machen.
Ich sehe bei Jans Bilder keinen Beweis für seine Behauptung. Dennoch inspiriert es mal wieder ein bisserl Untersampling auszuprobieren.
Am 80/1200 hab ich mit Oversampling persönlich die besseren Ergebnisse
erzielt wie bei Undersampling. Ich wäre froh gewesen, wenn es anders gewesen wäre. Wieder mal ausprobieren werde ich es dennoch.
Servus,
Roland

Freund kleiner und klassischer Teleskope

Bearbeitet von: am:
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Lars73
Meister im Astrotreff

Deutschland
265 Beiträge

Erstellt  am: 16.05.2019 :  23:43:25 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Lars73's Homepage  Antwort mit Zitat
Hallo Oskar,

also ich finde die Kette ist in beiden Bildern zu sehen.
Das Bild von Jan ist gegenüber Deinem etwa 30 Grad gegen den Uhrzeigersinn gedreht.
Die schwache Kette / Linie läuft in seinem Bild nicht senkrecht von dem unteren Krater nach oben, sondern eben schräg nach links oben. Abgesehen davon sind hier die Einzelheiten etwas besser zu erkennen, das mag an dem tieferen Sonnenstand liegen.

Gruß Lars

www.sternwarte-usedom.de
https://www.astrobin.com/users/LarsSt/

Bearbeitet von: Lars73 am: 16.05.2019 23:45:38 Uhr
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Niklo
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
5267 Beiträge

Erstellt  am: 17.05.2019 :  10:35:36 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Lars,
ja natürlich ist die Kette in beiden Bildern zu sehen. Bei Jan sind die einzelnen Knoten/Krater etwas breiter. Das könnte durch etwas geringere Auflösung der Fall sein oder ein anderer Effekt sein.
Geringere Auflösung zeigt Punkte, Flecken und Krater auch größer.
Etwas ähnliches sehe ich bei den kleinen weißen Ovalen auf Jupiter. Im 80L (80/1200) sind die unter Umständen auch zu sehen bzw. abzubilden, aber die Flecken sind auf eine größere Fläche verteilt:
https://www.astrobin.com/160135/
Das sieht man schon im Vergleich mit dem 4" APO:
https://www.astrobin.com/246008/F/
oder im 6" Newton:
https://www.astrobin.com/248915/
Man kann auch mit weniger Öffnung oder weniger Auflösung bei guten Bedingungen Krater, Linie und Punkte (Sterne) abbilden, die von ihrer Ausdehnung weit unterhalb der Auflösung liegen, nur sind die durch die Auflösung auf eine größere Fläche "verschmiert".
Ich hab bei den Kratern, die der Jan als Auflösungsbeweis genommen hat Aufnahmen mit 8" gefunden, die diesen "Beweis" auch schaffen.
Das bedeutet nicht, dass der Jan nicht die Auflösung erreicht. Es ist aber auch kein Beweis, dass er keine kleinen Auflösungsverluste hat.
Trotzdem sehe ich es als Anregung, dass man es auch mal mit etwas Undersampling probieren kann und dann zum Vergleich mit dem "optimalen" Öffnungsverhältnis.
In meinen bisherigen Versuchen war es so, dass bei gutem Seeing ein bisserl Oversampling bessere Ergebnisse (zumindest bei kleinen Öffnungen bis 4") gebracht hat und bei schlechtem Seeing etwas undersampling besser war, da man da die kürzeren Belichtungszeiten positiv nutzen konnte.
Das ist aber auch nicht in Stein gemeißelt. Da muss und darf man gerne experimentieren. Die Mondbilder vom Jan find ich gut. Den missionarischen Beweis sehe ich aus meiner Erfahrung fragwürdig bzw. ich kann das leider nicht bestätigen. Im 80/1200 hätte ich viel darum gegeben ohne Barlow arbeiten zu können und ich habe es immer wieder versucht. Da war aber regelmäßig das Bild mit f/30 und entsprechend auf ca f/20 verkleinert besser wie f/15 und dann entsprechend vergrößert. Das war für mich leider so, zumindest bei gutem Seeing. Ich hätte mich sehr gefreut, wenn das anders gewesen wäre. Allerhöchstens bei schlechtem Seeing bin ich da mit f/15 besser gefahren. Ich werde aber es wieder ausprobieren. Es ist natürlich verlockend ohne zusätzliche Optik filmen zu können, da jede zusätzliche optische Fläche das Bild verschlechtern kann und bei jeder Brennweitenverlängerung die Belichtung der Einzelbilder länger wird ....
Servus,
Roland

Freund kleiner und klassischer Teleskope

Bearbeitet von: am:
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Jan_Fremerey
Senior im Astrotreff


160 Beiträge

Erstellt  am: 18.05.2019 :  02:25:45 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Jan_Fremerey's Homepage  Antwort mit Zitat
Zitat:
Original erstellt von: oskar

Die Ausführung von Jan, dass das Teleskop bzw. die Kameras in ein Zittern versetzt werden, habe ich in den verlinkten Publikationen nicht gefunden, die Textstelle - wenn es sie den gibt - wäre von Jan noch genauer anzuführen.
Hallo Oskar,

vielen Dank für Deinen sachlich fundierten und instruktiven Kommentar. Eine entsprechende Literaturstelle habe auch ich bei meiner jetzigen Recherche nicht ausfindig machen könnn. Mag sein, dass die Versetzung des Kamerachips anstelle des ganzen Teleskops auch nur ein Vorschlag im Rahmen einer älteren Diskussion war, an die ich mich erinnere. Im Resultat ist aber unter Dithern ein seitlicher Versatz der Objektabbildung auf dem Kamerachip zu verstehen. Ein solcher Versatz, der Voraussetzung für die Bildrekonstruktion mittels Drizzeln auf einem feineren Raster als dem des Kamerachips ist, ergibt sich bei der erdgebundenen Astrofotografie allein durch das Seeing.

Zitat:
Um zu veranschaulichen, dass man für eine korrekte Auflösung drei Pixel braucht und gleichzeitig den Abstand zweier Punktlichtquellen im Abstand von zwei Pixeln, habe ich folgende Grafik angefertigt:
Deine bildliche Darstellung ist sehr anschaulich und betrifft aber in der Tat die Auflösung der Bildwiedergabe, wie ich immer wieder versuche klarzustellen. Das heißt, dass wir kameraseitig zwei Punktlichtquellen im Abstand von zwei Pixeln aufnehmen, und zur Sichtbarmachung der Trennung einen Abstand von drei Pixeln auf dem Wiedergabebildschirm brauchen. Den letztgenannten Abstand können wir aber mittels datentechnischer Nachvergrößerung um den Faktor 1,5 gewinnen und müssen ihn nicht bereits bei der Aufnahme durch optische Nachvergrößerung bereitstellen. Das ist es, was ich immer wieder versuche verständlich zu machen.

Zitat:
Ich denke, damit ist erst einmal klargestellt, dass es sich bei der Forderung von drei Pixel für die Abbildung zweier Punktlichtquellen im Abstand von zwei Pixeln nicht um einen Widerspruch handelt, wie von Jan dem Stefan entgegengehalten wurde.
Den Widerspruch sehe ich lediglich, wie soeben ausgeführt, in der Auffassung, auf welche Weise der Faktor 1,5 zu realisieren ist.

Zitat:
Im Falle großer Kontraste in den abgebildeten Fläche wie z.B. den Schlagschatten von tieferen Kratern auf dem Mond wird die Intensitätsverteilung zwischen den Pixeln mit der bei der Abbildung von Punktlichtquellen vergleichbar sein.
Genau so hatte ich ja im Falle der Schlagschatten des Doppelkraters am südlichen Wall des Kraters Polybius argumentiert und damit die Bildauflösung von 0,26"/px bzw. < 0,54" meiner eingangs gezeigten Aufnahame begründet.

Zitat:
Erfreulicherweise hat Jan in einem neueren Beitrag ein Mondbild veröffentlicht, auf dem auch der Krater Clavius zu sehen ist.
Von diesem Bild würde ich nicht behaupten, dass es sich im gleichen Maße als Messlatte für die erreichte Bildauflösung eignet, wie das im hiesigen Thread diskutierte Bild von der Gegend um Theophilus. Deshalb habe ich beim Claviusbild auch nur festgestellt, dass sich angesichts des relativ guten Ausgangsmaterials eine Bildwiedergabe mit 0,26"/px lohnt. Im übrigen sehe auch ich die von Dir markierte Kraterkette auf meinem Bild, bemerke aber an anderen Stellen, dass ich möglicherweise bei der Aufnahme den Fokus nicht optimal getroffen habe.

Gruß, Jan

Bearbeitet von: Jan_Fremerey am: 18.05.2019 02:31:25 Uhr
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