Die richtige Belichtungszeit in der Astrofotografie

    Hallo,
    was ist die optimale Belichtungszeit für Deep-Sky Aufnahmen? In einem Video kann man das beinahe nicht klären, darum wird es zwei Videos geben. Im ersten Teil wird das Warum und Wie geklärt und ihr erfahrt praktische Tipps um einfach mal ein Gefühl für die richtigen (Einzel)Belichtungszeiten zu bekommen. Im zweiten Teil wird es dann mehr um theoretische Betrachtungen gehen , Hintergrundlimitierung und um die optimale Einzelbelichtungszeit. Hier aber erstmal der erste Teil.
    Viel Vergnügen und CS
    Frank


    Externer Inhalt youtu.be
    Inhalte von externen Seiten werden ohne Ihre Zustimmung nicht automatisch geladen und angezeigt.
    Durch die Aktivierung der externen Inhalte erklären Sie sich damit einverstanden, dass personenbezogene Daten an Drittplattformen übermittelt werden. Mehr Informationen dazu haben wir in unserer Datenschutzerklärung zur Verfügung gestellt.

    Hallo Keith,


    freut mich dass es verständlich ist. Ja, 5min dürfte gut passen. Wobei die Farbkamera da noch was anderes ist wie die Mono Version. Und der Gain spielt natürlich auch eine Rolle. Aber solange nichts ausbrennt, passt es eh.


    CS Frank

    Hallo Frank


    Schon wieder ein super Video von dir! :thumbup: Du erklärst einmal mehr verständlich und auf sehr sympathische Art die wichtigen Zusammenhänge in der Astrofotografie. Ich konnte dadurch schon viel (von dir) lernen und in die Praxis mitnehmen 8)


    Ausserdem hast du mit diesem Video schon zum zweiten Mal ein Thema (bzw. Problemfeld :D) behandelt, mit dem ich mich zurzeit auseinandersetze - kannst du Gedanken lesen? ^^


    Ich habe eine DSLR (Nikon D7500, nicht modifiziert) und kürzlich den William Optics RedCat-APO (250 mm, f 4.9) gekauft. Diese "Kombi" läuft (unter Autoguiding mit dem MGEN) auf meiner iOptron CEM25P. Ich musste nun feststellen, dass mir gewisse helle Sterne bzw. Sternbilder (Plejaden, Orionnebel) tatsächlich nach wenigen Sekunden ausbrennen (ich glaube 10 Sek. bei ISO 400 war schon too much, falls ich die Parameter korrekt in Erinnerung habe). Klar, das sind ja eben sehr helle "Ziele" am Himmel. Aber ich war doch erstaunt, wie schnell die Sterne komplett ausbrannten. Habe dann später gelesen, dass sich beim Orionnebel sogar HDR-Bilder anbieten (zusammen mit den "klassischen" Lights mit längerer Belichtungszeit).


    Ich werde mich nun - auch saisonal bedingt - mal an weniger hellen Zielen orientieren und da testen. Nächstes Ziel dürfte für mich wohl die ‚Antares-Region‘ bzw. Rho-Ophiuchi-Region sein. Ich hoffe, dass ich da endlich länger belichten kann, ohne viele ausgebrannte Sterne... :S


    Dir jedenfalls nochmals besten Dank für die tollen Videos! Sie sind sehr willkommen ;)


    Liebe Grüsse aus der Schweiz

    Filippo

    Hallo Filippo,


    es freut mich sehr dass dir die Videos zusagen. Eine tolle Motivation weitere Videos zu machen.

    Bei M45 und M42 hast du beinahe keine Chance diese Objekte zu fotografieren ohne Belichtungsreihen zu machen. Wobei ich das bei M45 noch anders sehe, denn helle Sterne werden einem immer ausbrennen und man kann ja ohnehin keine Details im Sternzentrum zeigen. Insofern trifft das beinahe nur auf M42 zu.

    In der Schweiz hast du gute Chancen die RhoOphiuchi/Antares Region zu erwischen. Antares wird dir ausbrennen, vielleicht auch noch der ein oder andere helle Stern, aber die zarten Nebelschleier wirst du natürlich mit längeren Belichtungszeiten sehr schön einfangen können. Ich erlaube mir mal zwei Bilder zu zeigen, einmal mit 500mm Brennweite. Da ist Antares völlig überbelichtet, aber die Kugelsternhaufen haben noch Zeichnung. Mit 200mm sind mir leider die Kugelhaufen zusätzlich ausgebrannt, kann aber auch an der Bearbeitung gelegen haben.


    https://www.astrophotocologne.de/portfolio/antares/
    https://www.astrophotocologne.…chi-2019-final-large-jpg/

    CS Frank

    Hallo, Frank,


    informatives Video, vor allem für Einsteiger! :thumbup:

    Bin schon auf den 2. Teil gespannt.


    Du hattest in der ersten Videominute eine alte Aufnahme mit helleren Sternen (mit Häkchen oder Strichen) gezeigt: ist das nicht der "Blooming-Effekt" (Ausbrennen-Auswirkung bei den alten CCD-Sensoren), und kein Nachführfehler? Ich schaue gerne immer mal wieder bei microobservatory vorbei, alte 650x500 Pixel Kameras werden dort noch verwendet, da sieht man diesen Effekt auch heute noch.


    viele Grüße und ein starkes "weiter so"

    Andreas

    Hallo Frank


    War wieder sehr informativ. Dast Sterne ausbrennen, das hat mich auch kibbelig gemacht, aber es ist halt so, mit 12Bit kann man nicht alles haben. Bis lang nutze ich bei der Altair294c Highgain und maximal 3 Minuten für den Subframe, davon dann aber so 40-60. Der Belichtungshelfer in NINA mit Sharpcap Profil sagen mir immer 30Sekunden für Bortle5. Das ist mir aber sehr kurz, hätte man mehr Nächte, könnte man mehr experimentieren. :rolleyes:

    Für mich als Anfänger haben gescheite Flats bisher mehr gebracht als der Fokus auf geänderte Belichtungszeiten.


    Gruss


    Peter

    Hey Frank,

    Du sagt hier (oder war es in Deinen Videos über das Rauschen), dass Signal und Rauschen immer verbunden sind. Also jedes Signal rauscht, aber es gibt auch Rauschen ohne Signal sagst Du und nennst das Ausleserauschen als "einzigen" Fall für letzteres.

    Wie ist das mit dem Thermischen Rauschen? Welches Signal gehört den dazu?

    Clear Skies

    Dietrich

    Hallo,


    auf den zweiten Teil bin ich auch gespannt. Das thermische Rauschen ist das Rauschen des Temperatursignals. Wenn man den Sensor heizt, gibt er ein Signal (Elektronen) aus, so wie ich es verstehe. Man kann dann nicht mehr unterscheiden, ob Elektronen von der Temperatur oder von Photonen herausgeschlagen wurden. Die ganzen Rausch/Signalformel basieren auf Erfahrungen und Abschätzungen (weißes Rauschen oder gaußverteiltes Rauschens) soviel ich weiß um das Problem mathematisch behandeln zu können. Soweit ich sehe, funktioniert das aber recht gut.


    Gruß


    Heiko

    Zitat von dkracht

    dass es ein "Temperatur-Signal" gibt, habe ich noch nie gehört.

    Hallo Dietrich,


    noch nie was von einem Thermometer gehört? Der zeigt die Temperatur an. Ein Signal ist ja lediglich die Reaktion von irgendwas auf eine Eingangsgröße. Beim Kamerasensor setzt thermische Energie Elektronen frei. Je höher die Temperatur um so mehr. Das wäre das Signal. Und das hat auch ein Rauschen.


    Gruß


    Heiko

    Hey Heiko,

    das ist also kamera-intern.

    Wenn das Signal durch Temperatur beim Sensor entsteht, wird es ja wie alle Signale auch mit Rauschen behaftet sein - soweit OK.

    Das Signal was der Sensor einfach so macht, weil da etwas Temperatur ist, ist das nicht eigentlich der Dunkelstrom? Oder sind das zwei Paar Schuhe?

    Ich versuche ja nur (für mich) eine gewisse Ordnung in die verschiedenen Signale und die dazu gehörenden Rausch-Komponenten zu bekommen.

    Bisher hatte ich so sortiert:

    1. Signal + Rauschen vom Himmelsobjekt

    2. Signal + Rauschen vom Himmelshintergrund (Lichtverschmutzung etc.)

    3. Signal + Rauschen vom Dunkelstrom des Sensors in der Kamera

    4. Rauschen ohne Signal: Ausleserauschen der Elektronik in der Kamera.

    Auf dieser Basis fragte ich mich, wo das viel genannte "Thermische Rauschen" hingehört.

    Mache ich da einen Denkfehler- oder wie wäre das einzuordnen?

    Clear Skies (Graupelschauer hier in Hamburg)

    Dietrich

    Hallo,


    Ich meine ebenfalls das mit einem "Temperatursignal" der Dunkelstrom einer Kamera gemeint ist und auch als solches bezeichnet werden sollte. Mit dem Begriff "Temperatursignal" wird sonst nur eine neue und widersprüchliche Terminologie für den schon vorhandenen und etablierten Begriff "Dunkelstrom" eingeführt.


    Viele Grüße

    Gerd

    Hallo Gerd und Dietrich,


    ich widerspreche ja nicht. Aber oben wurde gefragt, wo "thermisches" Rauschen herkommt. Daß das auch Dunkelstromrauschen genannt wird und das Tempertursignal auch "Dunkelstrom", war nicht die Frage. Aber egal. Jedenfalls ist dann hoffentlich die Äquivalenz klar und daß das aufgrund der thermischen Energie ausgelöst wird - und nicht dadurch daß es einfach nur Dunkel ist.

    Im Anhang ein PDF was, wie ich finde, die verschiedenen Rauscharten gut erklärt und verständlich macht (aus: "Imager's Corner: The Noise about Noise"; MacDonald, B.; Journal of the Royal Astronomical Society of Canada).


    Gruß


    Heiko

    Hey Heiko,

    dann ist ja alles im Lot & danke für das PDF.

    In dieser Sache kämpfe ich (und vielleicht auch andere) auch mit den verschiedenen Begriffen, die den einen oder anderen verwirren könnten.

    Mein Gedankengang war: Der Begriff "Thermisches Rauschen" wird vielfach benutzt - OK. Wenn es dann also dieses "Thermische Rauschen" gibt, was wäre dann das zugehörige Signal- -

    Clear Skies

    Dietrich

    Hallo Frank!


    Danke für deine Antwort! Ich finde es sehr schön, wenn man mit mit den Personen, die solche hochwertigen Inhalte (z.B. eben Videos) herstellen, kommunizieren kann und es nicht bei einer "1-Weg-Kommunikation" bleibt bzw. bleiben muss, weil man mit dem Ersteller des Videos nicht Kontakt aufnehmen kann oder dieser nicht reagiert :) :thumbup:


    Das sind zwei sehr tolle und schöne Bilder, die du mir da verlinkt hast! :love:


    Zitat von frasax

    Wobei ich das bei M45 noch anders sehe, denn helle Sterne werden einem immer ausbrennen und man kann ja ohnehin keine Details im Sternzentrum zeigen.

    Das ist auch ein wichtiger Punkt, den du da ansprichst. Ich habe beim Belichten bis jetzt darauf geachtet, dass ich nach der ersten Testaufnahme geschaut habe, dass mir die hellsten Sterne im Bild gemäss Histogramm meiner DSLR nicht ausbrennen. Die Krux dabei ist, dass meine DSLR zwar eine Überbelichtungswarnung kennt, aber nur in der Gesamtbildansicht. Das heisst, wenn ich das aufgenommene Foto auf dem DSLR-Display ansehe, dann blinken in der Gesamtbildansicht die überbelichteten Bereiche rot. Gerade bei kleinen Sternen ist dies aufgrund der geringen Bildgrösse auf dem Display aber kaum sichtbar. Zomme ich an der DSLR ins aufgenommene Bild hinein, funktioniert die Überbelichtungswarnung nicht mehr.

    Ich habe zwar in jeder Zoomstufe noch das Histogramm, welches sich sogar auf den jeweils angezeigten (hineingezoomten) Bereich anpasst, aber es ist teilweise schwierig festzustellen, ob das Histogramm rechts anschlägt. Ich hatte es auch schon, dass am rechten Histogrammrand einzelne Sterne "anschlugen", dieser "Berg" aber so schmal angezeigt wurde, dass er schlicht mit dem Histogramm-Rahmen verschmolz :rolleyes:

    Um dies zu vermeiden, habe ich in der Vergangenheit bei der Beurteilung der Testaufnahme in Sachen Belichtung auf die hellsten Sterne gezommt und die Belichtungszeit dann so lange reduziert, bis die hellsten Sterne im Histogramm nicht mehr rechts anschlugen. Dies resultierte jedoch in der Regel darin, dass ich sehr dunkle Bilder erhielt, da ich mich ja an den hellsten Sternen im Bild orientierte. Der eigentliche "Berg" im Histogramm (also die Mehrheit der Sterne) löste sich somit oft gar nicht recht vom linken Rand.


    Da ich nun, dank dir, die Erkenntnis habe, dass es halt einfach natürlich ist, dass die hellsten Sterne ausbrennen (können), werde ich - wie von dir im Video erwähnt - mich auf die Durchschnittshelligkeit achten, so dass ich einen milchig-gräulichen Himmelshintergrund erhalte. Ich bin zuversichtlich, dass ich so deutlich bessere Resultate erhalten werde und freue mich schon, dies testen zu können 8)


    Mit rund 375mm Brennweite (wegen Crop-Faktor) werde ich wohl die Antares-Region ebenfalls im Hochformat aufnehmen, damit die farbenprächtigsten Regionen auf der Aufnahme drauf sind (so, wie du es (glaube ich zumindest) auch gemacht hast :) )


    Wenn ich dann mal alles blind beherrsche, kann ich dann ja noch immer ein Zweizeilen-Panorama machen, damit ich auch die schönen Nebel komplett draufhabe ^^ 8)


    Liebe Grüsse

    Filippo

    Zitat von hobbyknipser

    ist das nicht der "Blooming-Effekt" (Ausbrennen-Auswirkung bei den alten CCD-Sensoren)


    Hallo,
    in dem Buch sind ausschließlich Aufnahmen auf Film. Es steht auch in der Bildunterschrift dass es sich um einen Verwackler handelt. Aber Blooming gibt es insbesondere bei älteren CCD Kameras. Aber auch CCD Kameras in wissenschaftlichen Anwendungen können bloomen.

    CS Frank

    Zitat von sparrows69

    Für mich als Anfänger haben gescheite Flats bisher mehr gebracht als der Fokus auf geänderte Belichtungszeiten.

    Hallo,


    DAS ist doch mal eine Aussage, ich unterschreibe das. Es gibt ein Video von einem Astrofotografen der in Tokio fotografiert, bei dem kommt immer 1s als optimale Belichtungszeit raus :)
    CS Frank


    Hallo zusammen,

    genau so ist es wie in Punkt 3. Es gibt ein Dunkelstromsignal und das rauscht. Je mehr Signal desto mehr rauscht es auch. Also der Dunkelstrom ist nicht das Dunkelstromrauschen. Das Dunkelstromrauschen ist verknüpft mit dem Dunkelstrom. So ist es zumindest in der Literatur erklärt.

    Für mich wesentlich unverständlicher ist der Punkt 4. Nämlich dass es ein Rauschen ohne ein passendes Signal gibt. Genaugenommen muss man hier auch noch das Quantisierungsrauschen erwähnen, welches oftmals unter den Tisch fällt weil vernachlässigbar.

    CS Frank

    Zitat von Doc HighCo

    Im Anhang ein PDF was, wie ich finde, die verschiedenen Rauscharten gut erklärt und verständlich macht (aus: "Imager's Corner: The Noise about Noise"; MacDonald, B.; Journal of the Royal Astronomical Society of Canada).


    Supper pdf übrigens! Habe mal angefangen es zu übersetzen. Ist nicht ganz leicht. Auch erkennt man dass oft die Definition des Rauschens ein Problem darstellt. Das was ich unter Rauschen verstehe wird dort definiert als :

    it can be thought of as a zero-mean random signal.

    lapidar sage ich ja immer Zappeln um einen Mittelwert (bzw. das habe ich mir abgeguckt).

    Verwirrend ist natürlich dass immer von Signalen gesprochen wird. Das ist aber wohl so üblich im Techniksprech. Eigentlich kann man das Thema ohne die Mathematik dahinter gar nicht erklären. Das ist immer der Punkt, wo mich eine plötzliche Müdigkeit überfällt :)

    CS Frank

    Hallo, Frank,


    zum blooming: ich meinte das am längsten belichtete M42-Bild. dort sieht man, dass nur die hellsten Sterne diesen Strich haben. Das ist für mich ganz klar blooming.

    Bei einem Verwackler wären alle helleren Sterne Ellipsen, leichte Striche oder wären doppelt.

    Beispiele von microobservatory-Bilder, die ich mal aus Spaß bearbeitet habe: dort sieht man dies in jedem Bild.

    Thema
    MicroObservatory Erfahrungsbericht Test
    Hallo, Kollegen,

    da ich hier nur Wolken habe, habe ich just for fun mal das Remote System MicroObservatory kostenfrei benutzt. Es handelt sich hier nur um 6" Spiegelteleskope, eine sehr eingeschränkte Objektauswahl, max 1x60 sec RGB und ein Dark sowie Kameras mit 650x500 Pixeln, eben für Einsteiger.
    Ich habe heute vormittag M20 ausgewählt und erhielt bereits heute am frühen Abend 4 .fits: R,G,B, Dark, die alle nur 642 kB groß sind, aufgenommen in Amado, Arizona am frühen Morgen um ca. 05.30…
    hobbyknipser


    viele Grüße und häufiger cs

    Andreas

    Hallo Andreas,


    nochmal, das Bild ist auf Film aufgenommen, beim Film gabs kein Blooming, das ist ein Effekt von digitalen Chips nicht von Filmen. In der Bildunterschrift steht geschrieben:

    Zitat:" Belichtung 10min auf Kodak Ectachrome 400...

    Bei der Aufnahme wurde das Gerät eicht angestoßen, was als Fehler in den Sternabbildungen zu erkennen ist."

    CS Frank

    Hallo Frank,


    toll, dass Du Dein Wissen immer mit diesen sehr gut erklärten Videos mit uns auf eine sehr angenehme Art und Weise teilst. Dankeschön dafür.

    Für mich als Einsteiger war dieses Thema schon lange eine interessante Frage.

    Bin schon gespannt auf den zweiten Teil.


    Viele Grüße


    Sebastian

    iOptron CEM70G Montierung

    Meade LX85 GoTo Montierung

    Lacerta Carbon Fotonewton 250/1000

    Meade Teleskop ACF-SC 203/2032 UHTC

    TS Optics Apochromatischer Refraktor AP 80/480 ED Triplet Photoline

    Nikon 2216 AF-S DX 18-300 mm Telezoomobjektiv

    Zwo ASI 294MM Pro, Zwo ASI 294MC Pro, Zwo ASI 290MM, Zwo ASI 462MC


    www.astrobasics.de

Jetzt mitmachen!

Sie haben noch kein Benutzerkonto auf unserer Seite? Registrieren Sie sich kostenlos und nehmen Sie an unserer Community teil!

Benutzerkonto erstellen Anmelden