M51 CloseUp

Hallo,
da M51 derzeit recht hoch steht und am 01.05. prima Seeing war, habe ich der Galaxie 10000 Bilder a 0,5s gespendet. Die Rahmenbedingungen waren:
Datum: 01.05.2019
Teleskop: 12" Meade ACF + 2x TeleVue-Barlow
PixelSize: 0,55"/px
Kamera: IXON EMCCD 512x512, 16um Pixel, EMGAIN 300x

Herausgekommen ist Folgendes:

Bild1. 10000 Bilder aus 10000 (Verwendungsrate 100%); jeweils 0,5s; Gesamt 83min; Log-Skaliert

Bild2. Schärfste 2000 Bilder aus 10000 (Verwendungsrate 20%); jeweils 0,5s; Gesamt 17min; Log-Skaliert

Bild3. 10000 Bilder aus 10000 (Verwendungsrate 100%), jeweils 0,5s; Gesamt 83min; Log-Skaliert; Bild nachgeschärft mit Iterativ-Gauss (Fitswork)

Vg Tino

Hallo Lars,
ja, ein bisschen zusätzliche Belichtungszeit wäre sicherlich nicht schlecht, mal schauen. Überbelichtet sind die Originaldaten noch nicht, die Kamera hat diesbezüglich ziemlich große Pixel und eine große FWC. Nach 0,5s Belichtungszeit hat der rechte untere Stern beispielsweise etwa eine Sättigung von 20%. Im Stack kommt man dann mit den vielen Bildern (10000) auf einen recht großen Dynamikumfang. Hab die Bilder im Beitrag für die Dastellung Log-Skaliert und etwas zurechtgestretcht, der Kern ist schon ziemlich hell. Im 32bit-Original ist aber alles noch schön linear. Wirklich schön war aber, dass das Seeing gut mitgespielt hat und wenn man bei den kurzen Belichtungen dann noch die besten Bilder aussortiert, kann man schon ein ganz ordentliche Auflösung erreichen. Dann leidet zwar auch die Tiefe etwas, aber der Kontrast in der hellen Kernregion ist auch bei nur 17min Gesamtbelichtungszeit schon ziemlich gut. Wenn man alle Bilder verwendet und anschließend etwas nachschärft, kann man die zusätzliche Tiefe auch wieder gegen etwas Rauschen eintauschen, wobei die Schärfe dann wieder an die besten Bilder heranreicht.
Deine ASI1600mmc-Testserie ist diesbezüglich meiner Meinung nach etwas überschärft, ich denke aber man muss dann auch etwas geduldig sein und auf gutes Seeing warten. Schlechtes Seeing lässt sich leider auch durch kurze Belichtungen nicht so richtig korrigieren, vielleicht maximal etwas verbessern, zumindest sind das meine Erfahrungen.
Vg Tino

Hallo Ralf,
freut mich. Falls du dir die Sache mal genauer anschauen möchtest, hier ist der Link:
https://drive.google.com/drive…LpP59vntdytVm?usp=sharing

Ordnerstruktur:
20190501_M51_Best2000.tif >>> jeweils n beste Bilder gestackt
...
20190501_M51_Best10000.tif >>> jeweils n beste Bilder gestackt

Im Unterordner \Sequence ist die Unterteilung noch 10mal feiner, wobei hier aber immer nur jeweils 200 Bilder gestackt sind. 20190501_M51_IXON_5MHz_EM300_5.2x_-70grd_0.5s_0_Cal_Sum2000049.tif sind die schärfsten 200, danach absteigend ...Sum2000048 usw. Ich schreibe heute Abend nochmal was zur Bearbeitungspipeline und meinen Erfahrungen und Ideen zur Deconvolution, bin jetzt aber erstmal kurzzeitig verhindert.

Lg Tino

Hallo John, hallo Ralf, hallo Gert,
interessant was mit Schärfung noch geht, vor allem Ralfs Versuch wirkt beim ersten drüberschauen etwas flach, wenn man aber genauer hinschaut, sind die Sterne sehr schön klein und scharf begrenzt. Ich habe ja auch schon ein paar kleinere Experimente mit der Deconvolution gemacht, aber der Sternradius hat sich dabei nur minimal verkleinert, wobei der Kontrast schon erheblich verbessert wurde. Ich denke das Geheimnis liegt darin, dass der Ralf im zweiten Schritt mit logarithmischer Streckung arbeitet. Bei linearer Streckung wird bei extensiver Deconvolution der Hintergrund ganz schnell ziemlich unansehnlich. Ist schon ziemlich interessant, was bei der Deconvolution passiert und worauf man achten sollte, eigentlich müsste man einen gesonderten Beitrag drüber machen. Ich habe diesbezüglich auch schon einige Experimente gemacht, besonders mein Lieblingsprogramm ImageJ hat ein paar ganz gute Plugins (eg. DeconvolutionLab2) mit ziemlich viele ausgefeilte Algorithmen, wie FISTA, ISTA, RichardsonLucy, Iterative Constraint Tikhonov-Miller, usw. welche relativ gut die Rauschentwicklung des Hintergrundes bei ihren Iterationen im Zaum halten. Die richtige Auswahl einer passenden PSF ist aber auch ziemlich wichtig, wobei ich derzeit meist synthetische Gauss-PSF oder synthetische Airys verwendet habe. Eine extrahierte reale PSF ist aber womoglich die bessere Wahl, denn die ProfiAstronomen wissen schon seit 50Jahren, dass das Seeingprofil eher einer Moffat-Funktion entspricht, also einem Profil was oben etwas spitzer als ein Gauss ist und unten aber etwas breiter ausläuft. Auf den Trick mit dem Schärfen nach der Log-Stretchung bin ich aber noch nicht gekommen.
Was aus meiner Sicht noch wichtiges über das Seeing zu sagen ist und was die Sache mit dem Korrigieren des Seeings mittels kurzer Belichtungen schwierig macht, ist die begrenzte Isoplanatic-Patchsize, also kurz übersetzt der Blickkwinkel, bzw. das Feld in dem die Verzerrung durch das Seeing konstant ist. Erst wenn die Isoplanatic-Patchsize ausreichend groß ist, kann man einen weiter entfernten Stern auf der Aufnahme bspw. als "Muster"PSF verwenden und auch das Alignment und die Qualitätseinschätzung an diesem Stern gilt dann auch definitiv für das Objekt der Begierde. Dummerweise bewirkt schlechtes Seeing eine kleine Isoplanatic-Patchsize, sodass auch eine empfindliche und superrauscharme Kamera bei schlechten Seeing und kurzen Belichtungen keine Chance hat, da die Auswahl der Alignmentsterne sehr begrenzt ausfällt. Vielleicht gibt es hier aber auch andere Alignmentstrategien, wie Alignment im Fourier-Raum oder Alignment auf Grundlage des optischen Flusses. Man müsste dann auch das Bild lokal "Warpen", wobei bei der Planeten und Mondfilmerei diese Sachen schon zum Teil verwendet werden.
Lg Tino