Pixinsight erlernen an M81 / M82 - Einführung

Hallo ins Forum,

Ich würde gerne auf der Lernkurve bei der Astrofotografie weiterkommen. Nach einer Reihe von Miss- und Teilerfolgen läuft bei mir das Guiding, als auch die Bilderfassung. Es gab auf dem Weg so Maches Hindernis. Ob kaputte Steuerungselektronik bei der Montierung, Motoretausch, ungenaue Einnordungen, fehlender Guider, falscher Reducerabstand, falsch belichtete Flats, Bildfelddrehung und was es sonst noch so alles gibt. Ich denke, Ihr wisst,wovon ich rede...

Nun ist aber m.E. die erste brauchbare Aufnahmeserie im Kasten. Ziel war M81 / M82. Da ich es immer ein wenig schade finde, wenn sehr wenige Daten zu der Bildentstehung geschrieben werden, mach ich dies hier mal voll umfänglich:

Set-Up:
Montierung: EM-200 / FS-2 / SECM3 Motore mit 10:1 Vorgetriebe
Guider: Refraktor 76/570 mm
Optik: Refraktor mit Reducer auf 120/672 mm

Aufnahmen:
Kamera: Canon 550D unmodifiziert
Belichtungen: Lights: 11 x 12min bei ISO 400 / RAW
Darks: 6 x 12min bei ISO 400 / RAW
Flats: 20 x 1/20sec bei ISO 400 / RAW
Bias: 100 x 1/4000sec bei ISO 400 / RAW

Wetter: Gute Transparenz, -2°C ~ konstant über die Aufnahmeserie, 21.0mag/arcsec², taufrei

Guiding: MGEN an FS-2 mit folgenden Parametern:

Guider
Obj. focus: 570mm
AG speed RA: 0.25x
AG speed DEC: 0.25x
CCD-Binning: 1x1

1/5
Verstärkung: 8
Belichtung: 700
Limit: 10

2/5
invert RA: -
invert DEC: -

3/5 - RA
Num: 1
tol.: 0.25
aggr.: 30%
mode: 1

4/5 - DEC
Num: 1
tol.: 0.25
aggr.: 30%
mode: 1

Kalibration
RA: 0.70px
DEC: 1.63 /s
Ortho: 100%

MGEN Canon Steuerung:
Displacer: Enable, uniform square mit 16px

Soweit so gut. Ich bin mit der Montierung, der FS-2 und dem MGEN incl. der Kameransteuerung absolut zufrieden.

Die erhaltenen Einzelbilder sehen für mich gut aus (Galaxienkern / helle Sterne minimal ausgebrannt, Farbe und Staubband gut mit drauf):

Histogramm Einzelaufnahme:

Nun kommt die nächste Hürde, die Bildbearbeitung in Pixinsight. Da ich erst kürzlich von DSS zu Pixinsight umgeschwenkt bin, fehlt mir das Wissen.

Ich würde gerne Stück für Stück die Bildbearbeitung beschreiben und was mir dabei an Fragen in den Sinn kommt. Da kann ich - und vielleicht auch andere Mitleser - was dabei lernen. Es wäre schön hier Tips von erfahrenen Hasen zu bekommen. Ich probiere es in kleinen Scheibchen (also über einige Tage immer etwas weiter im Prozeß). Vielleicht gibt es den Einen oder Anderen, der Lust hat die Reise mit zu Begleiten.

Ich würde mich freuen.
Gruß
Dirk

Ich folge als Anfänger der Pixinsight Anleitung "Grundlagen Pixinsight" von Simon Großlercher: http://www.skypixels.at/downlo…Grundlagen_PixInsight.pdf

Schritt 1 - Vom Einzelbild zum Summenbild
Schritt 1.1 "Master BIAS" (Aufsummierte Aufnamen vom Ausleserauschen der Canon 550D)

Pixinsight Process "ImageIntegration"

Integration of 100 images:
Pixel combination ......... average
Output normalization ...... none
Weighting mode ............ don't care
Scale estimator ........... iterative k-sigma / BWMV
Range rejection ........... range_low=0.000000 range_high=0.980000
Pixel rejection ........... linear fit clipping
Rejection normalization ... none
Rejection clippings ....... low=yes high=yes
Rejection parameters ...... lfit_low=5.000 lfit_high=2.500

Ergebnis:

Hier meine Fragen dazu:
Beim Master BIAS aus 100 Einzelaufnahmen fällt mir auf, das es aus lauter vertikalen Linie besteht. Verursacht das keine Probleme im weiteren Ablauf? Ist das bei Euch ähnlich?

War es richtig, die Bias auch bei ISO 400 zu machen, oder wäre die geringst mögliche ISO-Zahl besser?

Gruß
Dirk

Erst einmal Danke an Hartwig und Dirk für die Rückmeldung. Das hört sich ja schon mal gut an und hilft mir weiter. Den Sucher decke ich bei Bias Aufnahmen immer ab. Sommer und Winter Bias sind auch eine Idee

Weiter geht es mit den nächsten, beiden Schrittchen.

Schritt 1.2 "Master Flat" (Aufsummierte Aufnahmen der Objektiv-Vignettierung und von störenden Dreck)

Schritt 1.2.1 Kalibrierung der 20 Einzelflats (Flatfield Folie) durch Master Bias zwecks Abzug des Ausleserauschens
Pixinsight Process "ImageCalibration"

Schritt 1.2.2 Addieren der kalibrierten Flats zum Master Flat
Pixinsight Process "ImageIntegration"

Integration of 20 images:
Pixel combination ......... average
Output normalization ...... multiplicative
Weighting mode ............ don't care
Scale estimator ........... iterative k-sigma / BWMV
Range rejection ........... range_low=0.000000 range_high=0.980000
Pixel rejection ........... linear fit clipping
Rejection normalization ... equalize fluxes
Rejection clippings ....... low=yes high=yes
Rejection parameters ...... lfit_low=5.000 lfit_high=2.500

Ergebnis:

Die Streifen aus dem verrechneten Master Bias sind nicht mehr zu sehen (nur beim im Forum hochgeladenen jpg Format kommen wieder deutlich gitterförmige Artefakte rein).

Schritt 1.3 "Lights Addieren"

Schritt 1.3.1 Kalibrierung der 11 Einzel Lights durch Master Bias und Master Flat
Pixinsight Process "ImageCalibration"

Schritt 1.3.2 Debayern der kalibrierten Lights als Voraussetzung für die Ausrichtung der Einzel Lights
Pixinsight Batch skript "Debayer" mit VNG / RGGB Einstellung

Hierzu eine Frage: Beim schreiben der Dateien aus dem skript heraus im Fits Format erhalte ich folgende Warnungen:
** Warning: Deprecated format: FITS
** Warning: Insufficient data storage capabilities: FITS
Hat das eine Relevanz, bzw. was bedeutet das? Deprecated (misbilligend) hört sich nach einer nicht wirklich scharfen Warnung an.

Wenn ich mir nun ein Einzelbild anschaue, ist es farblich nicht ausgewogen. Ist das mit der unterschiedlichen Farbempfindlichkeit des Sensors in der Kamera zu begründen?

Schritt 1.3.3 Ausrichten der Einzel Lights anhand der Sternpositionen
Pixinsight Process "StartAlignment"

Schritt 1.3.4 Addieren der vorbereiteten Lights
Pixinsight Process "ImageIntegration"

Integration of 11 images:
Pixel combination ......... average
Output normalization ...... additive
Weighting mode ............ noise evaluation
Scale estimator ........... iterative k-sigma / BWMV
Pixel rejection ........... Winsorized sigma clipping
Rejection normalization ... scale + zero offset
Rejection clippings ....... low=yes high=yes
Rejection parameters ...... sigma_low=4.000 sigma_high=2.000

Ergebnis:

So weit, so bunt, so weit gut?

Gruß
Dirk

Nebenbei: Die kostenlose Testversion von PixInsight (ohne jegliche Einschränkung bei der Funktionalität) gibt es für 45 Tage hier:

https://pixinsight.com/

Gruß
Dirk

Hallo Stefan,

Danke für die Erläuterung zu FITS. Ich hatte schon gelesen, dass man ruhig im FITS Format bleibt, weil das Pixinsight eigene Foramt keine entscheidenden Vorteile mit sich

bringt.

Der rote Ton ist bei mir Fall "2)". Die Farbbalance steht aus. Ich folge den von Dir vorgeschlagenen Prozessen.

Zurück zu den nächsten Schritten:

Schritt 1.4 Bild zuschneiden
Durch das Dithering ist rund um das Bild ein minimaler Rand, der abgeschnitten werden kann.

Pixinsight Prozess DynamicCrop

Schritt 1.5 Farbkalibierung
Aufspalten des Bildes in R, G und B Kanal, Abstimmung auf Basis des G-Kanals und abschließende Zusammenführung

Schritt 1.5.1 Farbaufspaltung

Pixinsight Prozess ChannelExtraction

Es liegen nun die R, G und B Bilder vor.

Schritt 1.5.2 Kalibrieren der Kanäle
Da ich eine unmodifizierte DSLR Kamera habe, nehme ich den grünen Kanal als Referenz.

Pixinsight Prozess LinearFit
Den Parameter Reject high stelle ich auf "1", Reject low bleibt bei "0"
Anwendung auf R und B Kanal.

Schritt 1.5.3 Farben zusammenführen

Pixinsight Prozess ChannelCombination

Ergebnis:

Schritt 1.5.4 Hintergrundkalibrierung
Zuerst erstelle ich dafür eine Preview "Hintergrund" (dunkler, sternenfreier Bereich). Danach:

Pixinsight Prozess BackgroundNeutralization mit Referenz der Preview

Ergebnis:

Hierzu eine Frage: Das im zweiten Beitrag erwähnte Tutorial macht nach der Farbzusammenführung mit DynamicBackgroundExtraction (DBE) statt mit BackgroundNeutralization (BN)

weiter. Was ist aus welchem Grund vorteilhafter? DBE glättet den Hintergrund anhand von verteilten Proben. BN nimmt den kleinen Preview Bereich für das gesamte Bild.

Jagt man DBE noch hinterher?

Gruß
Dirk

Hallo Mostschaedel,

Danke für den Hinweis.

Schritt 1.5 Himmelshintergrund Ebnen

Pixinsight Prozess DynamicBackgroundExtraction

Probenahmestellen:

Ich verschiebe dabei den einen oder anderen Probenahmepunkt etwas, wenn Sterne drin sind. Gehe davon aus, dass dies das mathematische Modell verträgt.
Um die Galaxien lasse ich etwas Platz (zumindest da, wo es noch nach Spiralarmausläufern aussieht).

Ergebnis:

Der Hintergrund ist m.E. etwas flacher.

Schritt 1.6 Farbkalibration

Externes skript AutoColor (http://www.skypixels.at/pixinsight_skripts.html)
Beinhaltet BackgroundNeutralisation und ColorCalibration

Ergebnis:

Grünlich, gell? Einen wirklichen Unterschied sehe ich nicht. Hab ich das richtig gemacht?

Gruß
Dirk

Hallo Rüdiger,

Danke für den Hinweis zu den Stützstellen.

Ich habe mich zu diesem Thread nach Sichten unterschiedlicher Tutorials im Netz entschieden. Auf den Namen Warren Keller bin ich auch schon gestoßen. Man findet bei den Tutorials mannigfache Varianten. Bis zum gestackten Light ist es oft ähnlich, aber danach wird es doch verschieden, was ja auch Sinn macht.

Drum ist mein Interesse das Ganze mal an meinem Beispiel zu machen um unterschiedliche Hinweise zu erhalten. Dein Tip bzgl. Anzahl der Stützstellen habe ich z.B. bisher in keinem Tutorial erwähnt gefunden.

Über das genannte Buch denke ich mal nach. Hier im Forum finde ich es gut, dass man rückfragen kann. Hilft mir bei Verständnisfragen. Mal sehen, ob der Thread hier im Sande verläuft. Ich probiere einfach mal weiter.

Es ist schon mal schön, dass doch einige mitlesen und die Kommentare von unterscheidlichen Nutzern kommen.

Vielen Dank schon mal an Alle.

Gruß
Dirk

Ich probiere es mal mit dem von Rüdiger erwähnten ABE. Beim DBE mit weniger Punkten ist es noch fleckig.

Schritt 1.5. Hintergrund Ebnen

Pixinsight Prozess AutomaticBackgroundExtractor
Parameter: function degreee 2 sowie Substact und Normalize

Aussehen des Hintergrundmodells mit ABE:

und Ergebnis des ABE (ohne RGB Verlinkung):

Vor dem STF habe ich das Ketten-Link-Symbol deaktiviert und zur Erzeugung des Histogramms STF auf HistogramTransformation gezogen (hoffe ich habe das richtig verstanden). Weder beim STF, noch beim HistrogramTransformation habe ich Parameter verändert.

Schritt 1.6 Farbkalibration

Externes Skript AutoColor (http://www.skypixels.at/pixinsight_skripts.html)
Beinhaltet BackgroundNeutralisation und ColorCalibration

Ergebnis (nach RGB gelinkten STF):

Ich schlaf mal eine Nacht drüber, sonst bekomme ich die Augen morgen auf der Arbeit nicht auf.

CS
Dirk

Zum 24 Bit LUT bei der ScreenTransferFunction (STF) musste ich erst mal nachlesen. Danke für den Hinweis, Rüdiger.

Am Standort habe ich eine nicht zu üble Lichtverschmutzung. Am Horizont gibt es Aufhellungen von Kleinstädten. M81 / M82 stehen schön hoch am Himmel.
Streulicht in der näheren Umgebung - Fehlanzeige.

Schritt 1.5. Hintergrund Ebnen

Pixinsight Prozess AutomaticBackgroundExtractor
Parameter: function degreee 2 sowie Substact, diesmal ohne Normalize

Aussehen des Hintergrundmodells mit ABE, function degreee 2:

Sieht wie vorher aus.

Aussehen des Hintergrundmodells mit ABE, function degreee 2 und mit der Einstellung 24 Bit LUT:

Zum Vergleich: Aussehen des Hintergrundmodells mit ABE, function degreee 1 und mit der Einstellung 24 Bit LUT:

Die Variante mit function degree 2 ist für mich die Bessere. Mit 24 Bit LUT sind die Stufen weg. Aber da es die STF ist, ist es dann ja nur eine
andere Streckung zur Darstellung auf dem Bildschirm. Der Bildinhalt müsste dem ohne 24 Bit LUT entsprechen.

Das mit ABE bearbeitet Light sieht entsprechend flach aus.

Schritt 1.6 Farbkalibration

Externes Skript AutoColor (http://www.skypixels.at/pixinsight_skripts.html)
Beinhaltet BackgroundNeutralisation und ColorCalibration

Ergebnis (nach RGB gelinktem STF):

Mit dem STF / HistrogramTransfer kämpfe ich noch in der Bedienung.

CS
Dirk

PS: Heute kam die Ankündigung, dass es neben dem Pixinsight Workshop in Wien auch einen parallelen Online Workshop gibt. Hört sich prima an.
Aber laut Homepage scheint der genauso teuer (900EUR) zu sein, wie der Workshop vor Ort. Zumindest gibt es nur einen genannten Preis (habe mal eine
Mail dazu rausgeschickt, um das zu verifizieren). Link zum Workshop: https://pixinsight.com/workshops/vienna-201703/.

Ausgehend vom dem gestackten Bild nach Gradientenbereinigung und Farbkalibrierung versuche ich es wie folgt weiter:

Schritt 2.1 Erstellen einer Luminanzmaske

Pixinsight Prozess: HistogramTransformation
Dazu Klone ich das Bild, setze STF zurück und wende HistrogramTransformation darauf an, sodass die Galaxie / die hellen Bereiche ausgewählt sind (siehe auch Eingangs erwähntes Tutorial von Hr. Großlercher)

Ergebnis Maske:

Die Maske ziehe ich auf das Bild und invertiere sie, um die hellen Bereiche (die Galaxie) vor weiterer Bearbeitung zu schützen. Nun kann das Bildrauschen im Hintergund angegangen werden.

Ergebnis invertierte, angewendete Maske (rote Bereiche bleiben geschützt):

Schritt 2.2 Reduzieren des Hintergrundrauschens

Pixinsight Prozess: ATrousWaveletTransform
Noise Reduction wähle ich an, nehme die ersten beiden Layer und belasse die Standard Parameter

Ergebnis:

Schritt 2.3 Strecken des Bildes

Pixinsight Prozess MaskedStretch
Dazu wähle ich einen dunklen Hintergrundbereich in einer Prewiew und definiere diese als "background reference".
Parameter: Standardwerte, aber 80 Iterationen und Target Background = 0.15

Ergebnis:

Schritt 2.4 Manuelles Feintunig

Pixinsight Prozess HistrogramTransformation

Ergebnis:

Schritt 2.5 Reduzieren des Farbrauschens

Pixinsight Prozess ACDNR
Paramater: siehe auch Eingangs erwähntes Tutorial von Hr. Großlercher (Schritt 2.6.3 bei ihm)

Ergebnis:

Schritt 2.6 Grünstich entfernen

Pixinsight Prozess SCNR
Standardparameter

Ergebnis:

Schritt 2.7 Farbsättigung

Pixinsight Prozess ColorSaturation
Nicht so ganz satt im Ergebnis, obwohl der Balken sehr weit hoch gezogen ist.

Ergebnis:

Das sollte eigentlich das Ergebnis sein, aber farblich doch mau und der Hhintergund noch verrauscht.

Schritt 3.1 Nachbearbeitung in Photoshop
Quick & Dirty Hintergrund: Erstellen einer Ebene, die mit einer Hintergrundfarbprobe gefüllt wird, Dann Differenzbildung beider Ebenen bei ca. 70%
Quick & Dirty Farbe: Einfach "Auto-Farbe"

Ergebnis:

Soviel für heute. Eure Kommentare würden mich interessieren. Denke da gibt es noch deutlich Potential, oder? Da ist noch eine unglaubliche Menge zu lernen, soviel ist gewiss.

CS
Dirk