IC 5067 / LDN 935 Emissions- und Dunkelnebel in Cygnus

Hallo Zusammen,

nach einer langen wetterbedingten Pause gab es mal wieder ein paar klare Nächte in Südwestdeutschland und wir (Astrofotogruppe Distant-Luminosity) konnten ein paar Stunden belichten. Da die Nächte zurzeit so kurz, und die Dämmerung jeweils sehr lang sind wurden Schmaldbandfilter verwendet. Ziel war die Region aus IC 5067 (Pelikannnebel), LDN 935 (Golf von Mexico) und dem Sterhaufen NGC 6997 aus dem hellen H-alpha Gebiet des Nordamerikanebels NGC 7000.

Belichtung aus 3 Nächten um den 1. Juni herum aus der Metropolregion Rhein-Neckar nahe Heidelberg (Bortle 6-7).

Volle Auflösung, Schmalbanddaten und annotierte Version unter: https://distant-luminosity.de/ic5067.html

Equipment:

TS Hypergraph 150/420mm
Skywatcher NEQ-6

Atik ONE 6.0 Mono CCD mit Astronomik 12nm Schmalbandfiltern

Belichtungsdaten:

Ha: 42*300 s

OIII: 36*300 s

SII: 41*300 s

+ 1h RGB Daten

-> Gesamtbelichtungszeit ~ 11 h

Sternfarben aus einer alten, relativ kurz belichteten RGB Aufnahme der Region.

Bearbeitung:
Kalibration/Stacking - Pixinsight: WBPP Script
Preprocessing - Pixinsight: DBE, Dynamic PSF, Deconvolution, MLT, LRGB mit SHO als RGB und Ha als L, SCNR (grün), Sättigung, Arsinh-Stretch
Postprocessing - Photoshop CS6: Selektive Farbkorrektur, Sternfarben, Kontrastanpassung, Unsharp-Mask

Ich weiß, Falschfarbenaufnahmen mit relativ hoher Sättigung und Kontrasten sind nicht Jedermann's Fall, aber es ist eine gute Möglichkeit selbst bei schlechten Beobachtungsbedingungen mit guten Daten wichtige Bildbearbeitungsschritte zu lernen. Außerdem ist es natürlich eine willkommene Abwechslung zu den Zeiten der Galaxiensaison.

Wind und Montierungsprobleme traten während der Belichtung auf die ein Guiding von ca. 1.5-2" erzeugten, dennoch konnten wir mithilfe von sorgfältiger Deconvolution (unter Benutzung von Masken) den FWHM Wert im Bild um ca. 35% senken.
Bei der Ersetzung der Sternfarben gab es leichte Probleme wegen der verschiedenen Sterngröße beider Datensätze, das führt zu leichten Farbhalos um die Sterne, die sich für uns nicht wirklich weiter reduzieren ließen, das sieht man aber nur bei sehr hohem Zoom ins Bild.

Ich hoffe das Bild gefällt und bin gespannt auf Kommentare und Kritik!

Viele Grüße und CS,
Jan (stellvertretend für "Distant-Luminosity")

Hallo Oliver,

danke Dir! Das freut mich zu hören Ja stimmt, die Lichtverschmutzung ist sicherlich nicht förderlich und hat über die Halbwertsbreite einen Einfluss auf die Ergebnisse.

Die Thematik mit den 12 oder 6nm Filtern hatte ich auch einmal, habe damals weil ich sehr gute Beziehungen zu Astronomik habe ein 6 und 12nm Filterset zum Testen bekommen.

Im Differenzbild aus 12nm und 6nm bei gleicher Belichtungszeit sieht kaum Nebel, der ist ja auch der Gleiche egal durch welche Bandbreite, aber dass die Sterne bei "12nm - 6nm" deutlich vorhanden sind, du hast also deutlich hellere und größere Sterne im 12nm Bild. Das war bei Bortle 5-6. Das Hintergrundrauschen ist da der Hintergrund selbst ja größer ist ebenfalls größer im 12nm Bild (Faktor ~1.4).

Deshalb muss man auch länger belichten um das gleiche SNR im 12nm Filter zu bekommen (theoretisch einen Faktor ~2, obwohl da noch andere Faktoren wie das Ausleserauschen mit hinein spielen).

Man kann sich da gerne gut und ausführlich mit der involvierten Statistik beschäftigen, wenn man möchte

Aus der Erfahrung kann ich aber berichten, dass vor allem der OIII Filter auf Lichtverschmutzung und Mond reagiert, das liegt in dem Fall einfach am Spektrum.

Ich habe mich dennoch für die 12nm Filter entschieden, weil die 6nm preislich kurz nach dem Kauf der CCD einfach nicht drin waren, überlege aber bald aufzurüsten.

Ja, wir haben Starnet im Workflow benutzt, und zwar um die Schmalbandaufnahmen um daraus eine Farbebene zu erstelle die dann später mit Ha als Luminanz zu einer Art LRGB vereinigt wurde. In diesem Ha Bild für die Luminanz waren die Sterne allerdings noch drin. Da dadurch natürlich die Sternfarben nicht gepasst haben, wurden diese aus einer alten RGB Aufnahme ersetzt.

Viele Grüße und CS,

Jan

Hallo!

Zuersteinaml danke an Euch für die positiven Rückmeldungen Marco, Oliver und Heinz! Freut mich und das Team sehr wenn unsere Bilder gefallen

Ich muss ganz ehrlich sagen, bin auch mehr ein Fan von LRGB oder Ha-LRGB Aufnahmen die (übrigens eine ähnlich langwierige Bildbearbeitung brauchen mit unserem Standort und Equipment) etwas natürlicher aussehen, aber wenn man dann das Ergebnis in der Falschfarbenpalette sieht findet man es doch immer wieder cool

Zur Deconvolution: Wir haben auch sehr lange damit herumexperimentiert und viele unbrauchbare Ergebnisse bekommen, es immer wieder sein gelassen aber dann doch nochmal angefangen und etwas Neues probiert... Du meintest, dass du schon intensiv mit Masken arbeitest, das ist meiner Erfahrung nach auch mit der wichtigste Punkt für eine erfolgreiche Decon. Je nach Bild unterscheiden sind die Faktoren für eine erfolgreiche Decon natürlich auch sehr verschieden...

Unser größter Trick ist es die PSF mithilfe von "Resample" um ca. 20-30% zu verkleinern, dadurch werden die hervorgehobenen Strukturen kleiner aussehen als die die schon im Bild drin sind und das Bild gewinnt deutlich sichtbar an Schärfe. Wichtig ist hier aber dass die Kantenlänge der PSF eine ungerade Zahl ist. Denn das Helligkeitsmaximum der zentral im PSF-Bild sitzenden Funktion muss auch zentral bleiben. Sonst wird die PSF durch die Interpolation verschoben und das Bild wird nach dem Prozess in die Richtung der Assymmetrie verzogen.

Ich benutze eine sehr aggressive, weichgezeichnete Luminanzmaske für das Objekt (um die Bereiche mit schlechtem SNR auszuschließen) und eine Sternmaske um die Artefakte an den großen Sternen zu minimieren (man muss nicht unbedingt die kleinen Sterne ausschließen, die profitieren sogar von Decon und werden dadurch heller und schärfer). Dafür kann man "Star-Mask" benutzen, ich finde aber die Sternmaskenfunktion von Starnet++ besser, da kann man dann über "Binarize" auswählen wie klein und dunkel die Sterne sein dürfen um noch mit rein zu kommen. Die Sternmaske leicht weichzeichnen und als "local support" verwenden für das Deringing. Bei den global Deringing parametern sollte man für "Global Dark" ungefähr den 1-1.5 fachen Wert des Hintergrundes nehmen (also von dem was du nicht ausmaskiert hast). Wenn bei der Decon nichts weiter passiert, dann mache den Wert kleiner bis man anfängt dunkle Ringe um die Sterne zu erkennen. Dann gibt es zwei Möglichkeiten, entweder den Parameter so einstellen dass man eine weniger starke Decon hat, oder die Sternmaske enger machen damit die Regionen nah um die Sterne besser ausgeschlossen werden, dafür kann man "Morphological TRansformation" mit Erosion oder Dilation verwenden. Wenn man weiße Würmchen an Kontrastregionen im Bild bekommt, sollte man den "global bright" Parameter erhöhen, aber nur ganz ganz geringe Werte nehmen, der Parameter ist sehr empfindlich.

Zu den Interationen, je mehr desto stärker ist der Effekt aber auch die Gefahr von Artefakten. Man kann mehr Iterationen über den "global dark" Parameter oder eine engere Sternmaske kontern.

Generell funktioniert Decon nur wenn man wirklich hohes SNR in den Strukturen hat die man bearbeiten will. Das ist bei Schmalband viel einfacher zu bekommen, auch weil die Sterne kleiner und weniger sind und dann weniger Anspruch an die Masken vorhanden ist. Vor allem bei Luminanzaufnahmen sollte man sich auch nicht zu schade sein einfach nur den Kern einer Galaxie zu deconvolven und dann als extra Ebene in Photoshop über das Bild legen bevor man sich zu viel mit den Artefakten herumärgert oder Zeit in die Masken investiert. Die Unterschiede sind oft nur sehr subtil.

Hier noch ein paar Ergebnisse und Vergleiche im Anhang, hoffe das hat etwas geholfen

CS Jan

Hallo Peter,

haha danke! Selbstkritik ist Fluch und Segen zugleich...

Stimmt, die Spikes stören mich auch, ist leider so weil sie aus den Ha-Daten kommen, die RGB Daten sind mit einem APO gemacht, daher keine Möglichkeit die zu klauen. Hätten echt gerne noch RGB mit dem Hypergraphen gemacht, haben aber keine oneshot Kamera mit der man das noch unterbringen konnte. Generell fragen wir uns wie man die Geschichte "RGB Sterne in Schmalbandaufnahmen" am besten handhabt... Wäre interessant zu hören, wie Du das grob machst! Haben bisher noch keine wirklich zufriedenstellende Methode gefunden.

LG und CS

Jan

... und wegen einer alternativen realistischeren Palette, wir haben schon Ideen wie man das machen könnte waren aber bisher noch zu faul die Arbeit da reinzustecken. Ist aber nicht so einfach wegen der deutlich verschiedenen Intensitäten der einzelnen Emissionslinien und weil Ha und SII spektral so nah beieinander sind. Danke jedenfalls für die Motivation

Hallo Heinz,

super, freut mich wenn ich Dich motivieren konnte. Ja genau, SNR ist die wichtigste Vorraussetzung, deswegen benutze ich den Prozess auch meistens nur wirklich für die Kerne von gut belichteten Galaxien oder helle Emissionsfronten, alles Andere wird eher kaputt gemacht. Wenn man es ganz vorsichtig einsetzt kann man sogar die Sterne verkleinern, aber da braucht man großes Fingerspitzengefühl.

Ich fand, dass dieses Video von Frank sehr viel Frust erspart hat:

Viel Spass

Hallo Peter (pete_xl),

wow super, danke für die Ausführliche Erklärung ! Klingt sehr interessant und auch irgendwie logisch, bin vor allem nicht darauf gekommen mal den Modus "Negativ Multiplizieren" auszuprobieren. Auch das Gruppieren und separat einstellen der Helligkeit hört sich nach einer echt guten Idee an. Habe es schon mal so ähnlich versucht die Sterne einzublenden, da allerdings durch Linear Fit der RGB an die Sternlose Schmalbandebene und mit dem Modus (Aufhellen, also in Pixel-Math einfach maximum(x,$T)). Problem war eben genau, dass manchmal Rauschen von der RGB Ebene durchgekommen ist und dass um die Sterne hässliche Ränder entstanden, die man nur mit sehr nervigen Sternmasken unzufriedenstellend wegbekommen hat. Trotzdem sah es nie natürlich aus, eine Maximumsfunktion ist ja auch nicht stetig und kann nie sanfte Übergänge erzeugen, wenn ich allerdings den kompletten Stern mit der Umgebung einbeziehe klappt das bestimmt besser. Über die Helligkeit der RGB Ebene im Einzelnen kann ich doch auch bestimmt die Sterngröße etwas regulieren.

Die Lösung mit dem Abziehen vom Sternlosen RGB hört sich auch sehr cool an, danke!

Ah nice, die Idee mit dem SII als zweiten Rotton zu verwenden hatte ich auch schon mal kurz, aber leider noch nie ausprobiert. Habe mir gedacht dass es etwas schwer ist sollte man nicht sehr gute SII Daten haben, und die Objekte an sich eine schlechte Differenzierung der Emissionslinien haben. Stimmt, der monochrome Eindruck eines Ha-RGB stört mich auch ein wenig, bei unserem NGC 1499 fällt das besonders auf, da gehen echt Details unter wenn man nicht genauer hinschaut. Manchmal helfen gute RGB Daten um etwas blau oder lila mit reinzubringen wie zB bei meinem IC405, aber das hat man ja zB bei vielen Sh-2 Objekten nicht. Hast du die Idee mit zwei verschiedenen Rottönen schon mal ausprobiert? Ich kanns vielleicht mal mit dem Pelikan hier versuchen auch wenn die RGB Daten nicht so prickelnd sind.

Danke dir für die ganzen Anregungen!

Hallo Peter (Starlightfriend),

Danke dir für die tolle Rückmeldung! Freut mich echt sowas zu hören wir waren echt überrascht was man bei 420mm so alles an Details herausbekommen hat, und das sogar bei schlechtem Guiding und relativ großen Pixeln, die Eierbilder habe ich aber konsequent aussortiert. Wäre interessant zu sehen was mit kleineren Pixeln und gutem Guiding passiert, dann würde man aber ja leider auch nicht die Tiefe in der Zeit schaffen...

Viele Grüße and alle und hoffentlich bald wieder CS,

Jan