fotografische Auflösung und Darstellung von Details: relativ kleine APO-Öffnung gegen größere Spiegel-Öffnungen

  • Hallo, Kollegen,


    es geht mir gerade noch etwas im Kopf herum: ich erinnere mich an unser altes M64-Projekt mit 27 Kollegen, die sich daran beteiligt haben. Hier waren verschiedene Teleskope dabei, auch z.B. ein C11, aber auch ein "kleiner" 130 mm APO (Pete_xl). Der einzige Bildbearbeiter, Ralf, 03sec, hat die Rohsummen-Stacks aller Teleskope verarbeitet, verglichen und ein Gesamtergebnis erstellt.

    Später hat er einmal ausgesagt, dass die Rohdaten der kleinsten Teleskop-Öffnung, der 130mm APO, die meisten Details aller verwendeten Teleskope enthielt. Er hatte hierfür keine Erklärung und meinte, das müsse man akzeptieren ,dass die APO's eben einen besseren Kontrast hätten. Seine Aussage hatte mich etwas überrrascht, aber nicht sehr, denn Peter, Pete_xl, ist bekannt dafür, dass er sehr akribisch bei seinen Rohdaten arbeitet und eine strenge Auswahl trifft, bevor er sie stackt.

    Auch später habe ich hier im Forum und auch in anderen Foren gesehen, dass kleine APO's mind. so gute Details enthielten wie viel größere Spiegelöffnungen.

    Wenn dies nun eben so ist, ist es dann für die Detaildarstellung von DSO's noch sinnvoll, sich einen größeren lichtstarken Spiegel zu kaufen oder reicht ein kleiner APO hierfür auch schon aus?

    Nur, woran liegt es? :/ :)

    viele Grüße und häufig cs

    Andreas

  • Ich kenne hier auch nur die allgemeine Aussage, dass nichts über Öffnung geht. Das würde mich schon stark interessieren, bevor ich mir jetzt doch einen Newton, statt eines APOs hole :huh:


    CS & VG

    Stefan

    :star: Deep Sky: Sky-Watcher QUATTRO 150P | TS PHOTOLINE 106/700 f6.6 | ASKAR FRA300 Pro 60mm f/5 | Samyang 135mm F2.0 ED UMC :ringed_planet: Mond, Planeten (,Sonne): Sky-Watcher Skymax Mak-Cas 150/1800 | Sky-Watcher Skymax Mak-Cas 102/1300 :sun_with_face: Sonne: Lunt LS60MT Ha B1200 :camera: Kameras: ZWO ASI533MC Pro, ZWO ASI178MM, ZWO ASI178MC, ZWO ASI585MC, QHY 5III 715C :magnet: Autoguiding: Svbony SV106 | QHY 5III 178c :telescope: Montierung: iOptron CEM26 :high_voltage: Powerbank: FOX HALO 96K Power Pack :globe_showing_Europe_Africa: Webseite: https://www.junger.net/

  • Servus Andreas,


    wenn ein C11 gegen einen 130mm APO bezüglich Auflösung verliert, dann ist das C11 eine absolute Gurke. Mit mehr als der doppelten Öffnung hat es auch die mehr als doppelt so hohe Auflösung. Zwar nimmt die Obstrution bei der Kontrastübertragung was weg, aber wenn die Optik halbwegs in Ordnung ist, wird sie immer noch erheblich mehr an Details zeigen, als das der 130mm APO leisten kann.


    Gruß Stefan

  • Hallo, Stefan,


    ja, das würde man theoretisch denken und das habe ich auch früher so angenommen, wie Du es sagst. :)


    Nur, die Praxis sieht anders aus. Ich glaube, eines der C11 war von Ralf selbst und er hatte sein Teleskop exakt justiert.

    Ich glaube, die hohe Brennweite und das aktuelle Seeing am Niederrhein haben hier den Ausschlag gegeben, dass die größere Öffnung nicht gewinnt.

    D.h. die hohe Brennweite war eher negativ und das Seeing für das Projekt zu schlecht. Da hat eine Schärfung wohl nichts retten können.

    Obwohl,...auch Peter mit seinem 130mm APO belichtet ja nur nördl. von Hamm auf ca. 80m ü.N.N.


    viele Grüße und häufig cs

    Andreas

  • ...es geht aber auch noch viel extremer: :D


    Schaut euch mal den Beitrag #25 von prefetch unten auf der Seite an. prefetch besitzt ein 1m Spiegelteleskop (und eine klasse Kamera) und gibt zu, dass sein Ergebnis der pillars of creation (M16) schlechter sei, als das Ergebnis eines Kollegen mit einem 102mm APO (aber dann bei wesentlich besserem Standort)!


    me vs. NASA (pillars of creation) - Experienced Deep Sky Imaging - Cloudy Nights
    me vs. NASA (pillars of creation) - posted in Experienced Deep Sky Imaging: so ive been wanting to do this for a while now and i found a few clear-ish nights…
    www.cloudynights.com


    ich zitiere mal prefetch in CN als Rechteinhaber:

    "Übrigens, es gibt keinen großen Unterschied zwischen einem 1-Meter-Teleskop und einem hochwertigen 4-Zoll-Teleskop, wenn es um Astrofotografie geht. Die dominierenden Faktoren für ein Qualitätsfoto sind die Dunkelheit des Standorts, das Seeing in dieser bestimmten Nacht und die Verarbeitung der Daten. Die Öffnung kann Ihnen Daten etwas schneller liefern, aber das ist alles, was sie für AP tut."


    viele Grüße und cs

    Andreas

  • Ich sehe es schon ... es gibt zu viele zusätzliche Faktoren wie: Standort, Seeing, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, eigene Fähigkeiten oder auch anderer Workflow in der Handhabung und in der EBV. Da wird man also besser den theoretischen Werten folgen müssen.

    Eine schlechtere Auflösung lässt sich in Photoshop nicht wirklich verbessern, aber der Kontrast schon. Da werde ich wohl doch weiter mit dem 130PDS liebäugeln :)


    PS: Wobei ich auch sagen muss, dass beide, also Pete_xl und Ralf, ihr Handwerk verstehen.


    CS & VG

    Stefan

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  • Die Aussage würde ich hier auch gerne allgemein so stehen lassen :)

    Ich denke, jeder sollte einfach die Ausrüstung verwenden, die er am besten beherrscht.


    Bei Astrobin sieht man dies ja auch oft genug in den Unterschieden bei den Aufnahmen identischer Objekte.

    Wenn alle Bedingungen perfekt sind und die Möglichkeit haben wohl die wenigsten von uns, dann sieht die Welt aber mit Sicherheit anders aus.


    CS & VG

    Stefan

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  • Na ja,


    es gibt ja Unmengen an Bildern vom Mond mit kleinen, mittleren und großen Öffnungen- und alle beweisen, dass die größere Öffnungen feine Rillen und kleine Krater zeigen, die bei mittleren Öffnungen nur ansatzweise erkennbar und mit den kleinen Öffnungen gar nicht erkennbar sind. Oder Kugelsternhaufen, die mt großen Öffnungen teils bis in den Kernbereich aufgelöst zu sehen sind und kleine Öffnungen zeigen da gerade mal ein paar Randsterne, der Rest ist ein hübscher heller Fleck.


    Das schlechtes Seeing begrenzt ist schon klar, nur gilt das auch für die kleinere Öffnung, die auch noch ein größeres Beugungsscheibchen liefert.

  • Hallo, Stefan (stefanj9).


    das, was prefetch oben aussagt, scheint mir generell richtig zu sein, hat aber mit dem eigentlichen Thema: APO Spiegel Öffnung, Kontrast nicht sehr viel zu tun.


    Bei dem o.g. M64-Projekt hatten die meisten Teilnehmer einen ähnlichen Standort (Flachland, mittlere Lichtverschmutzung) und haben auch im gleichen Jahresquartal aufgenommen, Die Ergebnisse waren also vergleichbar und es wurden ja nur die Roh-Stacks verglichen.

    Trotzdem waren die APO's den Spiegeln etwas überlegen, trotz der kleineren Öffnung, aufgrund des viel besseren Kontrastes. Das hatte mich überrascht und ich habe dafür immer noch keine Erklärung lesen können...und welches Teleskop man dann für die besten fotograf. Details empfehlen sollte.

    Es geht mir jetzt nicht um visuelle Ergebnisse, sondern um fotografische Ergebnisse, egal, ob ich nun länger belichten muss oder nicht.

    Vielleicht kommen ja bei größerem f-Wert (der APO's) die Photonen exakter auf den Kamera-Sensor in Verbindung mit der fehlenden Obstruktion... :)


    viele Grüße und cs

    Andreas

  • Hallo Andreas,

    einverstanden, nehmen wir mal an, die restlichen Unterschiede können komplett vernachlässigt werden :)

    Mich würde es nämlich tatsächlich auch ernsthaft interessieren, ob es jemanden gibt, der hier mal wertfrei Spiegel und APOs gegenüberstellen kann - Vorteile Auflösung <-> Kontrast.


    CS & VG

    Stefan

    :star: Deep Sky: Sky-Watcher QUATTRO 150P | TS PHOTOLINE 106/700 f6.6 | ASKAR FRA300 Pro 60mm f/5 | Samyang 135mm F2.0 ED UMC :ringed_planet: Mond, Planeten (,Sonne): Sky-Watcher Skymax Mak-Cas 150/1800 | Sky-Watcher Skymax Mak-Cas 102/1300 :sun_with_face: Sonne: Lunt LS60MT Ha B1200 :camera: Kameras: ZWO ASI533MC Pro, ZWO ASI178MM, ZWO ASI178MC, ZWO ASI585MC, QHY 5III 715C :magnet: Autoguiding: Svbony SV106 | QHY 5III 178c :telescope: Montierung: iOptron CEM26 :high_voltage: Powerbank: FOX HALO 96K Power Pack :globe_showing_Europe_Africa: Webseite: https://www.junger.net/

  • wenn ein C11 gegen einen 130mm APO bezüglich Auflösung verliert, dann ist das C11 eine absolute Gurke. Mit mehr als der doppelten Öffnung hat es auch die mehr als doppelt so hohe Auflösung. Zwar nimmt die Obstrution bei der Kontrastübertragung was weg, aber wenn die Optik halbwegs in Ordnung ist, wird sie immer noch erheblich mehr an Details zeigen, als das der 130mm APO leisten kann.

    was du dabei vergisst ist das es hier um DS Fotografie geht und da ist üblicherweise nicht die Beugung der begrenzende Faktor.

    Bei DS Fotografie verwendet man ein Sampling bei dem man meilenweit davon entfernt ist die von der Öffnung bestimmte Beugungsbegrenzte Auflösung zu nutzen.

    Das ist nur bei hochauflösender Planeten Fotografie der Fall wo man mit einer Öffnungszahl arbeitet die mindestens 3,6 bis 5 x Pixelgröße beträgt.


    Darum gibt es bei hochauflösender Planetenfotografie mit den hier üblichen großen Öffnungszahlen in der Tat.


    es gibt ja Unmengen an Bildern vom Mond mit kleinen, mittleren und großen Öffnungen- und alle beweisen, dass die größere Öffnungen feine Rillen und kleine Krater zeigen, die bei mittleren Öffnungen nur ansatzweise erkennbar und mit den kleinen Öffnungen gar nicht erkennbar sind.

    Nicht aber bei DS Fotografie mit den hier üblichen kleinen Öffnungszahlen.

    Es ist schlicht und ergreifend falsch wenn du behautest.


    Oder Kugelsternhaufen, die mt großen Öffnungen teils bis in den Kernbereich aufgelöst zu sehen sind und kleine Öffnungen zeigen da gerade mal ein paar Randsterne, der Rest ist ein hübscher heller Fleck.

    Einen Kugelsternhaufen kann man fotografisch bei entsprechendem Sampling schon mit einem mittlerem APO bis in sein Zentrum vollständig auflösen.

    Hier zb. ein M13 mit 130mm APO


    M13 Hercules Globular Cluster
    An astrophotograph by Mark Eby on AstroBin
    www.astrobin.com


    Und dabei wird bei dem dort verwendeten Sampling mit 1,344 Bogensekunden / Pixel das volle Auflösungsvermögen des 130mm APOs noch lange nicht genutzt.

    Der 130mm APO erreicht eine Beugungsbegrenzte Auflösung von 114/130= 0,877“

    Um die voll nutzen zu können ist ein Sampling von 0,438“/ Pixel erforderlich.

    Mit anderen Worten bei der Aufnahme des M13 der oben bis ins Zentrum aufgelöst ist wird gerade einmal 1,344/0,438 = 0,32 also rund 1/3 des Beugungsbegrenzten Auflösungsvermögens genutzt das der 130mm APO eigentlich bietet.


    Ich denke damit ist glasklar das das Beugungsbegrenzte Auflösungsvermögen hier nicht der Limitierende Faktor ist.

    Hier gibt es anderer Faktoren wie das Seeing und natürlich auch das Sampling die hier limitieren.

    Daher kann man selbstverständlich auch mit einem 130mm APO Ergebnisse erreichen die man auch mit einem C11 nicht besser hinbekommt. Denn nicht das beugungsbegrenzte Auflösungsvermögen ist hier der begrenzende Faktor sondern das Seeing.

    Ein Seeing bei dem man bei DS Langzeit Belichtungen die 0,877“ Auflösung des 130mm APOs voll nutzen könnte wird man bei uns hier praktisch nicht vorfinden.

    Daher ist selbst der 130mmAPO bei DS Langzeit Belichtungen bei uns praktisch immer Seeing Limitiert und einC11 natürlich erst recht.


    Achtung nicht zu verwechseln mit der Planetenfotografie mit sehr kurzen Belichtungszeiten bei denen man dann die kurzen Momente mit sehr gutem Seeing nutzen kann.


    Grüße Gerd

  • Hallo, Gerd,


    interessante Aussagen! Vo r allem für diejenigen Kollegen von uns, die sich keine Teleskope mit größeren Öffnungen leisten können, schon gar keine APO's.

    Wenn man mal von einem bestem Seeing von 2" (und entsprechender Auflösung bei längeren fotograf. Einzelaufnahmen (sagen wir, von mehreren Minuten)) ausgeht: welche Teleskopöffnung würde dann ausreichen? Sind das dann die 72mm Öffnung, von denen ich mal gelesen habe?


    viele Grüße und häufig cs

    Andreas

  • Hallo


    Wenn jemand DS Astrofotografie macht die Auflösung von Planeten und Mond Aufnahmen ranzuziehen ist völlig unsinnig.

    Bei Langzeitbelichtung kann nicht mehr Detail sein wie das Seeing zulässt bei ca 1,5", die müsste man damit die Sterne einigermaßen aussehen auf 3x3 Pixel bringen. Das gibt eher Brennweite passend zur Pixelgröße vor, vorausgesetzt das Beugungsscheibchen ist nicht zu groß. Nun kann man überlegen mit mehr Öffnung schneller Licht zu sammeln oder einfach länger zu belichten.

    Wenn es denn zu schnell wird steigen die Ansprüche an den Korrektor, die modern kleinen Kamera Pixel in den großen Chips verzeihen da keinen Fehler.


    Im Prinzip Brennweite passend Pixelgröße und Öffnung so viel man korrigiert und beherrschen kann, Justage und Kamera mal 1/100mm verkippt ist ja auch ein Thema.


    Gruß Frank

  • Servus Frank und Gerd,

    Wenn jemand DS Astrofotografie macht die Auflösung von Planeten und Mond Aufnahmen ranzuziehen ist völlig unsinnig.

    lies mal den Betreff und den ersten Beitrag- steht da irgendwas von DS-Astrofotografie?


    was du dabei vergisst ist das es hier um DS Fotografie geht....

    Das brachte erst Gerd hier im Thema ein


    Gruß Stefan

  • Hallo, Kollegen,


    bitte keinen Streit! Ja, Stefan-h hat Recht: ich habe mich tatsächlich nicht exakt genug ausgedrückt., sorry, mea culpa. Meinte aber natürlich tatsächlich minutenlange DS-Fotografie.

    Hatte gedacht, wenn ich M64 schreibe, wäre Alles klar. Also es geht hier um lange Einzelbelichtungen.


    viele Grüße und noch einen schönen Abend

    Andreas

  • Hallo Stefan


    Na dann lies doch den ersten Beitrag, es geht dort Ausschließlich um Deep Sky und es werden extreme Langzeitbelichtungen angeführt


    Was ich meine ist sich Gedanken zu machen ab wann mehr Öffnung die ja auch etwas an die Brennweite gekoppelt ist keinen Sinn mehr macht, und eben die Anpassung an die Kamera


    Aber konkret könnte man eine Apo mit 500mm Brennweite und einem Takahashi Epsilon vergleichen😁

    Da werden jetzt jedem viele Argumente für und gegen beide einfallen


    Gruß Frank

  • Hallo Andreas,


    Wenn man mal von einem bestem Seeing von 2" (und entsprechender Auflösung bei längeren fotograf. Einzelaufnahmen (sagen wir, von mehreren Minuten)) ausgeht: welche Teleskopöffnung würde dann ausreichen? Sind das dann die 72mm Öffnung, von denen ich mal gelesen habe?

    wie ich auch schon geschrieben hatte verwendet man bei DS Fotografie ja typischerweise ein Sampling bei dem man das volle beugungsbegrenzte Auflösungsvermögen der Öffnung nicht nutzt.

    Das hat gute Gründe denn ein Sampling bei den man das volle beugungsbegrenzte Auflösungsvermögen der Öffnung nutzt wäre für DS zu lichtschwach.

    Es ergeben sich dann ja hohe Öffnungszahlen.

    Das ist so nur bei Planeten sinnvoll denn die sind hell genug.

    Bei DS wird man für das Sampling einen Kompromiss zwischen erreichter Auflösung des Bildes und Lichtstärke finden müssen.


    Einen sehr guten Anhaltspunkt liefert die bei DS Fotografie gebräuchliche Regel das sich 2 Pixel auf den Durchmesser des Beugungsscheibchens oder des FWHM verteilen sollen.

    Je nach dem was größer ist.

    Bei modernen lichtempfindlichen Sensoren kann man auch auf 3 Pixel gehen und damit eine höhere Auflösung erreichen.


    Das bedeutet das bei der Annahme eines Seeings von 2“ für Langzeitbelichtung der Durchmesser des BS nicht größer als 2“ sein sollte.

    Der Durchmesser des BS in Bogensekunden errechnet sich 276/D.

    Also gilt hier D = 276/BS = 276/2“ = 138mm.

    Für die Annahme eines Seeings von 2“ für Langzeitbelichtung ist also bei einem Sampling von 2 Pixel / 2“ FWHM eine Öffnung von 138mm notwendig um die unter diesen Bedingungen maximal mögliche Auflösung des Bildes zu erreichen.

    Also die 72mm reichen bei Verwendung eines für DS zu empfehlenden Samplings noch nicht aber ein C11 benötigt man hier halt eben auch nicht gleich.


    Grüße Gerd

  • Hallo Stefan,

    lies mal den Betreff und den ersten Beitrag- steht da irgendwas von DS-Astrofotografie?

    also ich lese gleich im ersten Satz das es hier um M64 geht und M64 zählt für mich jedenfalls zu den DS Objekten und nicht zu den Planeten. ;)


    Grüße Gerd

  • Hallo zusammen,

    dann melde ich mich mal selber zu Wort.

    Jeder lebt ja in seiner eigenen "Blase". Ich z.B. hatte damals noch nie Rohbilder gesehen (bzw. verarbeitet), die durch einen guten Refraktor gemacht wurden. Ich war über die allgemeine Qualität überrascht. Die Bilder waren zum einen genau so scharf wie die der größeren Teleskope, (das ist nicht verwunderlich, denn der begrenzende Faktor war natürlich das Seeing, s.o.). Ich war aber auch über die erreichte Tiefe erstaunt. Erklären kann ich mir das nur mit dem klareren Bild, also dem höheren Kontrast. Das stelle ich mir vor wie eine "spitzere" PSF. Der erste Beugungsring ist ja bei obstruierten Geräten sehr hell, aber eben im DS-Bereich nicht aufgelöst, das macht den Stern weicher, im Refraktor umgekehrt kleiner.

    Nun geht es ja nicht um Sterne im Bild, sondern um flächige Objekte. Da gilt aber im Prinzip das selbe, denn jede Fläche wird quasi durch unzählige PSF-Punkte dargestellt. DS-Objekte werden dadurch (bei kleinerer PSF) zwar nicht heller dargestellt, aber kontrastreicher, und das wiederum bedeutet man braucht fürs gleiche Ergebnis grundsätzlich etwas weniger Belichtungszeit. So mein Erklärungsansatz.

    Das ganze gilt wohlgemerkt nur bei langen Einzelbelichtungen, wenn das mittlere Seeing der begrenzende Faktor ist.

    Bei kurzen Einzelbelichtungen ist der große Spiegel immer im Vorteil. Bei Planeten ist das bekannt, aber auch bei der DS-Fotografie mit kurzen Einzelbelichtungen kann man, gerade wegen des Mehr an Lichts, kürzer und damit schärfer belichten.

    Viele Grüße,

    ralf

  • Hallo zusammen,


    wenn ich ein C11 hätte, würde ich erstmal eine Aufnahmeserie mit voller Öffnung und eine Aufnahmeserie auf off-axis abgeblendet machen.


    Und prüfen, was an dem Ganzen, was zu dem Thema so gemeint wird, so dran ist.


    Ein C11 kann man zur Not downsizen (abblenden, wenns das Seeing erfordert), einen Refraktor nächtens eher nicht upsizen. Das gibt die Linse nicht her :(


    Grüße, Reinhold

  • Wenn über die Auflösung der Kamera gesprochen wird, dann verweise ich auf Was ist die optimale Pixelgröße? Die Sache ist nicht so einfach und man kann leicht viel verschenken.


    Speziell Newtons können sehr viel Auflösung verlieren, was man für Seeing halten könnte weil es so aussieht, wenn der Hauptspiegel nicht korrekt belüftet wird. Ich konnte den Gewinn kaum fassen, als ich einen Lüfter einbaute, der hinter dem Hauptspiegel Luft aus dem Tubus um den Spiegel herum absaugt. Hier wird das genauer betrachtet:


    1979MNRAS.188..249L Page 249

    Beat the Heat: Conquering Newtonian Reflector Thermals — Part 1 - Gary Seronik
    What you need to know when it comes to optimizing your scope’s thermal behavior. Generations of backyard astronomers have debated why, inch-for-inch, the…
    garyseronik.com


    Je weiter man das Thema Bildentstehung untersucht, um so komplexer wird es. Apo/CS/Newton ist eingängig, aber wird der Sache nicht gerecht.


    Michael

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