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 Warum Stackt man in der Astrofotografie (Erklärung
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frasax
Altmeister im Astrotreff


1015 Beiträge

Erstellt  am: 12.02.2019 :  08:51:59 Uhr  Profil anzeigen  Besuche frasax's Homepage  Antwort mit Zitat
Hallo Alex,

ich sage auch nicht dass man Rauschen mit Dithern weg bekommt! Rauschen (es gibt zig Quellen für Rauschen im Bild) bekommt man weg durch lange Belichtungszeiten, sehr dunklen Himmel, hohe Quanteneffizienz einer Kamera, durch viele Darks, Flats etc.
Aber das von Heiko beschriebene Phänomen, das Kalibrationsrauschen, bekommt man mit Dithern in den Zaum. Das ist der ursprüngliche Sinn des Dithern, und Dithern ist keinesfalls ein Ersatz für Darks:

https://youtu.be/dJJpcBFM2I0

CS Frank

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

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Nobbi
Meister im Astrotreff

Deutschland
263 Beiträge

Erstellt  am: 12.02.2019 :  08:58:46 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Zusammen,

ich sehe jetzt keine großen Widersprüche in der Diskussion. Nur dass aus der Frage "warum stacken wir" die schwierigere Frage "warum dithern wir" geworden ist. Fühle mich schuldig, will aber eine letzte Anmerkung noch loswerden: Dithern kümmert sich nicht ums statistische bzw.zeitliche Rauschen, sondern nur um die statischen Effekte, die durch fehlerhafte, zu verrauschte oder gar keine Darkkorrektur übrigbleiben. Und auch da hilft Dithern in erster Linie kleinräumige Strukturen (nichtlineare Hotpixel zB) zu bereinigen, während für großräumige Effekte (zB ein Gradient im Dunkelstrom übers ganze Bild)
ein ordentlicher Dunkelabzug zwingend erforderlich ist.

Viele Grüße
Norbert







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der alex
Meister im Astrotreff

Deutschland
752 Beiträge

Erstellt  am: 12.02.2019 :  12:35:19 Uhr  Profil anzeigen  Besuche der alex's Homepage  Antwort mit Zitat
Hallo Frank,

Vielleicht verstehe ich dich nicht richtig. Uniformitätsfehler sind doch kein Rauschen , welches man mit Flats wegbekommt. Ich zähle da die Hotpixel dazu, welche subtrahiert werden können, da sie ja im Bild und im Dark an der gleichen Stelle, mit gleicher intensität glühen.
Ich hab selbst noch nicht gedithert aber es wird doch im Anschluss auf das Light verfahren. Im zweiten Bild ist dieser Hotpixel immer noch an der selben Stelle und in allen anderen auch. Wenn nun durch das stapeln die Sterne in Deckung gebracht werden und ich von oben auf meinen Stapel schaue, sitzt der eine Hotpixel zufällig um den Stern verteilt. Diese zufälligkeit ist wie ein Rauschen, was man mit dem stacken wegmittelt. Insofern ist doch das Ziel des darks das gleiche wie des dithern. Ich habe zu Hause ein Buch von thiery legault " astrophotographie" da lese ich heute mal nach. Es gibt da durchaus kontroverse Ansichten. Hier mal als Beispiel.

https://www.guforc.de/dithern-oder-darks

Ich bin derselben Meinung.


Viele Grüsse

Meade 8 Zoll SC,
William Optics GT 81 Apo,
Mgen 2
Neq 6 und Star Adventurer
Canon Eos 1300da

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frasax
Altmeister im Astrotreff


1015 Beiträge

Erstellt  am: 12.02.2019 :  12:56:34 Uhr  Profil anzeigen  Besuche frasax's Homepage  Antwort mit Zitat
Hallo Alex,

ich habe jetzt nur den ersten Absatz des verlinkten Artikels gelesen und dann nicht weitergelesen. Dark Frames dienen nicht in erster Linie oder gar alleine dazu die Hotpixel zu entfernen. Sondern in erster Linie um das Dunkelstromsignal aus den Bildern zu ziehen. Und dithern dient, wie oben schon gesagt, in erster Linie dazu das Kalibrationsrauschen klein zu halten. Das mit den Hotpixeln ist ein ganz netter Nebeneffekt. Ich kann niemanden zwingen sich meine Videos anzuschauen, aber hab mir doch sehr viel Mühe gegeben es dort ausführlich und anschaulich zu erklären. Bin gerade etwas Tippfaul weil der Arm kaputt ist, tschuldigung.
Was du schreibst ist nicht grundlegend falsch, nur nicht ganz vollständig.

CS Frank

www.astrophotocologne.de
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Nobbi
Meister im Astrotreff

Deutschland
263 Beiträge

Erstellt  am: 12.02.2019 :  16:46:11 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Alex,

Zitat:
https://www.guforc.de/dithern-oder-darks
Ich bin derselben Meinung.


also dem kann ich mich nicht anschließen. Was da zum Thema Flat und Bias drinsteht, ist einfach nicht richtig. Klar ist, dass Dithern gegenüber einer Rohbildaufnahme immer irgendeinen lokal glättenden, und damit verbessernden Effekt hat, aber deswegen ersetzt es noch lange keine anständige Bildkalibration.


Gruß

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der alex
Meister im Astrotreff

Deutschland
752 Beiträge

Erstellt  am: 12.02.2019 :  17:28:41 Uhr  Profil anzeigen  Besuche der alex's Homepage  Antwort mit Zitat
Norbert,

Nun ja ich hätte dazu schreiben sollen " in Bezug auf die darks".
Mir ging's ja nur darum, dass meine Meinung ist, Rauschen ist nicht reproduzierbar. Es ist auf jedem Bild ein etwas anderes Muster. Was macht man denn beim dithern ? Das Bild wird um einige Pixel verschoben. Das ist doch eigentlich alles. Ich habe nun zwei verauschte Bilder. Da dieses Rauschen unterschiedlich ist , also der Pixel x ,y im zweiten Bild ein anderes " rauschsignal" besitzt, bräuchte es das dithern ja nicht. Deiser pixel x,y ist im ersten bild zum Beispiel dunkler als im zweitem bild. Ich könnte ohne dithern stacken denn es ist zufällig und der Effekt wäre derselbe. Nun enthält das Bild aber reproduzierbare Signale, die , meines Erachtens nicht als Rauschen bezeichnet werden , weil sie , bei gleicher Temperatur, gleicher ISO und belichtungszeit eben reproduzierbar sind. Das sind ja unter anderem hotpixel. Diese können subtrahiert werden, wie bei Darks oder eben, durch das dithern und das stacken ,minimiert werden. Nun ist meine Schlussfolgerung , das reproduzierbare Signale durch subtraktion oder durch dithern und stacken beseitigt werden können. Beide Sachen dienen dem gleichen Ziel und wenn theoretisch beide gleich gut wären , könnte man das eine durch das andere ersetzen. Das Rauschen entfernt man , meiner Meinung nach nur durch das stacken.
Die hotpixel waren nur zur Veranschaulichung gedacht. Insofern dienen aber beide Sachen dem selben Zweck. Ich weiss nur nicht , ob es da qualitativ grosse Unterschiede gibt , was bedeuten würde , man kann eins durch das andere nicht ersetzen.
Nun ja, ich hoffe das ist nicht allzu abwegig aber ein Blick in das oben schon genannte Buch bestätigt das, wenn ich es richtig verstehe.
Dort ist ein gutes Beispiel beschrieben , was Rauschen ist. Ich sehe mir 2 mal eine Fernsehsendung an. Das Bild ist beide Male schlecht. Ich stoppe jedes mal zu einer bestimmten Zeit und das rauschmuster ist jedes mal ein anderes.
Bei astrofotos sollte es doch genauso sein. Ich habe ein verauschtes Bild, mache ein zweites und das rauschmuster ist ein anderes. Durch stacken und Mittlung wird der Hintergrund glatter und dieser Effekt wird umso besser , je mehr Bilder ich stacke.

Ich bin ja der Meinung, man kann drüber diskutieren und wenn ich da völlig daneben liegen sollte, was gut möglich ist :-) , lasse ich mich auch gerne überzeugen.

Insofern
Viele Grüsse

Meade 8 Zoll SC,
William Optics GT 81 Apo,
Mgen 2
Neq 6 und Star Adventurer
Canon Eos 1300da

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Nobbi
Meister im Astrotreff

Deutschland
263 Beiträge

Erstellt  am: 12.02.2019 :  18:32:22 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Alex,

hab mal wieder ein lange Antwort geschrieben, und der Timeout hat sie gekillt, daher fasse ich mich kurz:
Deine Zusammenfassung ist bis auf zwei Punkte ja soweit ok:
- Was macht Dithern mit dem großflächigen Dunkelstrom, also Muster, die sich über den halben Chip ausbreiten ? Oder Ampglow. Bei großen oder ungekühlten CCDs gibts die großflächige Strukturen im Dark, die kann man nicht wegdithern.
- Die Aussage , gegen das statistische Rauschen hilft nur mehr Stacken, ist ungenau bzw. kann fehlinterpretiert werden in dem Sinne, dass man die Aufnahme in kürzere Teilaufnahmen zerlegt. Das wäre Unfug, weil man damit ja das Signal um den entsprechenden Bruchteil verkleinern würde.
Richtiger wäre: "mehr zusätzliche Aufnahmen stacken oder längere Belichtungszeit helfen gegen das Rauschen"

Viele Grüße
Norbert




Bearbeitet von: Nobbi am: 12.02.2019 18:35:25 Uhr
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der alex
Meister im Astrotreff

Deutschland
752 Beiträge

Erstellt  am: 12.02.2019 :  18:55:26 Uhr  Profil anzeigen  Besuche der alex's Homepage  Antwort mit Zitat
Hallo Norbert,

Da hast du recht. Ich hatte ja auch schon Zweifel angedeutet, indem ich sagte, das ich nicht weiss ob es qualitative Unterschiede gibt und das eine durch das andere ersetzt werden kann. An deine beschriebenen großflächigen Fehler hatte ich nicht gedacht.
In diesem fall sind Darks natürlich gut.

Viele Grüsse

Meade 8 Zoll SC,
William Optics GT 81 Apo,
Mgen 2
Neq 6 und Star Adventurer
Canon Eos 1300da

Bearbeitet von: am:
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ErwinL
Senior im Astrotreff

Deutschland
109 Beiträge

Erstellt  am: 13.02.2019 :  10:57:29 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo zusammen,

nachdem die Frage Dithern oder Dunkelabzug nun geklärt ist, bleibt noch Heikos Frage, die er eigentlich schon selbst beantwortet hat.
Man könnte es vielleicht noch etwas kompakter so zusammenfassen:

Wenn man für jedes Light ein (natürlich gleich lang belichtetes) Dark ins Masterdark packt, erhöht man das gesamte Auslese- und Dunkelstromrauschen um den Faktor sqrt(2).
Für ein sehr schwaches Signal in einem wirklich dunklen Himmel (also eher sehr selten), kann es dann sinnvoll sein, mehr Dark-Zeit als Light-Zeit zu sammeln.

Ein gutes Kriterium zur Beurteilung des Beitrags des Dunkelstromrauschens wäre dann ein direkter Vergleich der Helligkeiten von Masterdark (ggf. mit Bias-Abzug) und Light-Stack (mit Dark-Abzug). Das Verhältnis der Helligkeiten ist dann gleich dem Quadrat des Rausch-Verhältnisses.
Den Beitrag des Ausleserauschens kann man dann im Vergleich zum Dunkelstromrauschen schätzen. Wenn es relevant (also nicht deutlich kleiner) ist, sollte man überlegen, ob man nicht die Einzelbelichtungszeit erhöhen kann.

Edit: Wenn die Kamera den Dunkelstrom schon abzieht (wie die DSLRs) klappt es so natürlich nicht. Dann muss mann das Rauschen selbst vergleichen.

Viele Grüße, Erwin

Bearbeitet von: ErwinL am: 13.02.2019 11:50:06 Uhr
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Doc HighCo
Meister im Astrotreff

Deutschland
519 Beiträge

Erstellt  am: 13.02.2019 :  12:12:33 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Hallo Erwin et al.,

wenn ich das dann mal so für mich zusammenfasse, dann gibt es keine einfachen Antworten. Die Kunst dabei besteht darin abzuwägen, wie man die Zeiten für Belichten, Dunkelbilderstellung und Dithern aufteilt. Und das hängt von den Ausrüstungsparametern und den Bedingungen ab. Unendlich viel Zeit für alles hat man leider nicht.
Wenn es einfach wäre, dann wäre es ja auch schon wieder langweilig.

Gruß

Heiko

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

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ErwinL
Senior im Astrotreff

Deutschland
109 Beiträge

Erstellt  am: 13.02.2019 :  12:19:19 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Zitat:
Wenn es einfach wäre, dann wäre es ja auch schon wieder langweilig.

Ein ganz wichtiger Punkt!

Bearbeitet von: am:
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