Theoretische Überlegung zu Marsfotografie mit 8" SC und 2x Barlow

Hallo Sebastian,

ich meine, dass das Ganze mit dem Seeing steht und fällt und das eine Barlow das Problem aufgrund der Brennweitenerhöhung natürlich verstärkt. Wenn das Seeing aber gut ist, kann die Barlow natürlich helfen.

Ich versuche es nicht oft mit den Planeten - aber "immer mal wieder" und mir ist bisher (bei gleichbleibenden Einstellungen) nur ein wirklich guter Jupiter gelungen - ich behaupte, zu dem Zeitpunkt war das Seeing einfach gut.

Einen interessanten Beitrag dazu hat Ralf / 03sec gerade zu diesem Thema verfasst.

Gruß, Jochen

Hi Sebstian,

ohne Barlow arbeitest du mit einem Faktor von 2,31, das ist selbst für eine sw-Kamera schon niedrig, das Abbild belegt nur 71 × 71 Pixel. Für Farbkameras geht man bis zu Faktor 5.

Mit einer 2x-Barlow würdest du auf 4,62 kommen, das Abbild wäre dann auch mit 142x142 Pixel deutlich gößer

Gruß Stefan

Hallo Sebastian,

Zitat von Einsteinchen

ich habe letzte Woche mal den Mars mit meinem 8" SC (f/10) und der ASI 462MC (2,9 µm Pixelgröße) mit einem UV/IR-cut Filter aufgenommen.

ich kann Dir nur mit meinen Erfahrungen ausgehend vom einem Newton 8" | 1.000 mm | f/5 = Skywatcher 200 PDS berichten. Ich habe mit einer Barlow 2,7x gearbeitet, was dann 2.700 mm Brennweite | f/13,5 entspricht. Als Kamera habe ich eine ASI183 MC mit 2,1 µm Pixel verwendet.

Ich bin jetzt nicht der Planeten Guru - Planeten gehören nicht so zu meiner Kernkompetenz - viele Kolleginnen und Kollegen können das sicher viel besser.

Ich bin ehrlich gesagt überzeugt, dass auch eine 3x bis 5x Barlow möglich sein sollte. Umgerechnet auf meinen 1.000 mm Newton entspricht das dann im Maximum einer Brennweite von 5 m | f/25 - also vergleichbar mit Deinem SC von 2 m | f/10 und Barlow 2,5x - ich würde es einfach probieren! Was soll schief gehen?

Servus - MünchenBeiNacht - ewald

Hallo Sebastian,

ich würde dir definitiv von einer 5x Barlow abraten. Du willst ja nicht nur Mars machen, sondern vielleicht auch mal Saturn, und dann fehlt dir das Licht.

Selbst eine 2x Barlow brauchst du aus meiner Sicht nicht unbedingt, aber man hat damit sicher ein besseres Gefühl.

Das Nyquist-Kriterium darfst du ruhig ein wenig unterschreiten. Mittlerweile gibt es einige, die das so sehen.

Mach doch mal einen Versuch: Nimm ein ganz tolles Marsbild von der NASA. Dieses verkleinerst du auf z.B. 50x50 Pixel, speicherst das ab, aber als Tiff, nicht JPG. Dann vergrößerst du es wieder auf eine angenehme Darstellungsgröße. Du wirst feststellen, dass auch bei nur 50x50 Pixel unglaublich viel noch enthalten ist.

Viele Grüße

ralf

Hi Sebastian,

Zitat von Einsteinchen

P.S. Woraus erhälst Du den Faktor, oder worauf ist er bezogen?

Das Tool https://astrofotografie.hohman…lagen/optik.berechnen.php hilft, die Anpassung Teleskop zu Pixelgröße zu finden. Der von mir erwähnte Faktor ist die Abtastrate, also wie das Beugungsscheibchen sich im Verhältnis zu der Pixelgröße verhält.

Ohne Barlow liegt die Größe des Beugungsscheibchens FWHM-Wert bei 6.7 µm, die Pixelgröße deiner Kamera liegt bei 2,9µm und 6,7 durch 2,9 ergibt das Verhältnis 2,31. Mit einer 2x Barlow wird das Beugungsscheibchen doppelt so groß und entsprechend auf mehr Pixel verteilt, die Kamera kann damit unterschiedliche Bildpunkte besser voneinander trennen und das führt zu einer verbesserte Auflösung

Gruß Stefan

Zitat von Einsteinchen

sollte ich da vielleicht mal eine 2x Barlow einsetzen?

Hallo Sebastian,

bei der Astrofotografie am Beugungslimit einer Teleskopoptik wird vielfach nicht die störende Wirkung des Bildschirmrasters bei der Wiedergabe berücksichtigt. Um diese zu überwinden, sollte man die gestackte Bilddatei vor der Kontrastbearbeitung mindestens um den Faktor 2 vergrößern, dann kann man sich eine 2x Barlow sparen, die ja unnötigerweise zu 4-fach längeren Belichtiungszeiten und damit zu einer deutlichen Verstärkung des Seeingeinflusses führt. Bei hochauflösenden Astrofotos, insbesondere am Mars, arbeite ich mit bis zu 4-facher datentechnischer Nachvergrößerung, aber kameraseitig nur mit 2p < f/D < 3p, wobei p die Pixelweite in µm bedeutet und f/D die Blendenzahl der Optik.

CS Jan

Hallo! Sebastian!

Zitat von Einsteinchen

So, hier nun mal meine Auswertung zu der Fotografie mit der Barlowlinse und UV/IR-Cut-Filter.

Da hast Du Dir viel Arbeit gemacht! War's bei Euch bei Berlin klar? Ich wollte mit meiner 2,7x Barlow auch den in den letzten Tagen Mars festhalten, hatte schon zwei mal zwischen 4 und 5 Uhr aufgebaut um dann unverrichteter Ding wegen kurz danach aufziehenden Hochnebeln wieder reinzuräumen und ins Bett zu gehen!

Ich finde die Ergebnisse nicht schlecht. Ja es sind keine Farben auf Ganimed zu erkennen und den Sandsturm auf dem Mars, kann ich auch nicht sehen. Trotzdem ich find es nicht verkehrt!

Zitat von Einsteinchen

Neptun wollte ich aus Spaß auch mal anvisieren, auch wenn der vermutlich nur 3 Pixel groß wäre.

Rechnerisch sollte Neptun mit Deiner Barlow Kombination 17x17 Pixel sein. Ohne wären es in der Tat nur 6x6 Pixel.

Servus - MünchenBeiNacht - Ewald

Zitat von Jan_Fremerey

bei der Astrofotografie am Beugungslimit einer Teleskopoptik wird vielfach nicht die störende Wirkung des Bildschirmrasters bei der Wiedergabe berücksichtigt. Um diese zu überwinden, sollte man die gestackte Bilddatei vor der Kontrastbearbeitung mindestens um den Faktor 2 vergrößern, dann kann man sich eine 2x Barlow sparen

Wieder einmal dieser Unsinn? Welches Bildschirmrasters soll man denn berücksichtigen, das des eigenen Displays oder das von jemand anderem, der das Bild auch mal anschaut? Und bei welcher Ansicht am Monitor? Vollbild oder dieses noch etwas vergrößert angezeigt?

Und vor dem Stack um Faktor 2 vergrößern ändert einzig die Größe, führt aber keinesfalls zu irgendwelchen Gewinnen an Auflösung.

Zitat von stefan-h

(1) Welches Bildschirmrasters soll man denn berücksichtigen ... ?

(2) ... führt aber keinesfalls zu irgendwelchen Gewinnen an Auflösung.

Hallo Stefan:

(1) Es geht um das Größenverhältnis des darzustellenden Bilddetails zum Raster der Bilddatei.

(2) Richtig! Das tut aber oftmals auch die Barlow nicht.

Wenn Du mal in die verlinkte Diskussion schaust, wird Dir auffallen, dass der dortige Mars um ein Vielfaches größer erscheint als der von Sebastian am Anfang der Diskussion hier, obwohl letzterer mit einer deutlich längeren Kameraanpassung (2,9 µm bei f/10 gegenüber 2,4 µm bei f/5) aufgenommen wurde.

CS Jan

Zitat von Jan_Fremerey

Wenn Du mal in die verlinkte Diskussion schaust, wird Dir auffallen, dass der dortige Mars um ein Vielfaches größer erscheint als der von Sebastian am Anfang der Diskussion hier

Das Bild von Sebastian aus dem Eröffnungsbeitrag, nur ein bisserl vergrößert und etwas unnötigen Bildbereich um den Mars herum weggeschnitten

Zitat von Jan_Fremerey

(1) Es geht um das Größenverhältnis des darzustellenden Bilddetails zum Raster der Bilddatei.

Das kann man am Rechner durch stufenloses Vergrößern des dargestellten Bildes machen

Zitat von stefan-h

Das kann man am Rechner durch stufenloses Vergrößern des dargestellten Bildes machen

Sehr schön, Stefan ! Noch besser, wenn man eine interpolierende Vergrößerung vor der Kontrastbearbeitung des Bildes einschaltet, dann kann man die entsprechenden Tools optimal einsetzen. Aber selbst mit Deiner nachträglichen Vergrößerung des fertigen Bildes hier kommen deutlich mehr Bilddetails zum Vorschein, die ja tatsächlich in der Bilddatei enthalten sind, und es erübrigt sich offenbar im vorliegenden Fall der teleskopseitige Einsatz einer 2x Barlow mit 4-fach längeren Belichtungszeiten.

CS Jan

Zitat von Einsteinchen

Bilder übereinandergelegt und dann erst bearbeitet.

Hallo Sebastian,

dabei werden wohl wegen der Rotation des Planeten die Oberflächendetails verwischt. Kannst Du uns denn bitte mal die aus dem Stackprozess mit AS!3 gewonnene 16-Bit TIF-Datei des ganz oben gezeigten Mars-Bilds verlinken?

CS Jan

Jan,

Zitat von Jan_Fremerey

Aber selbst mit Deiner nachträglichen Vergrößerung des fertigen Bildes hier kommen deutlich mehr Bilddetails zum Vorschein, die ja tatsächlich in der Bilddatei enthalten sind, und es erübrigt sich offenbar im vorliegenden Fall der teleskopseitige Einsatz einer 2x Barlow mit 4-fach längeren Belichtungszeiten.

Die nachträgliche Vergrößerung zeigt nur, was bereits in den Bilddaten enthalten ist. Mit einer Barlow Teleskop zu Kamerapixelgröße anpassen führt dagegen zu einer besseren Auflösung, man versucht dabei, die Abtastrate optimal einzustellen. Auch wenn du das immer wieder abstreitest, es ist schlichtweg Physik und funktioniert, für eine sw-Kamera liegt derFaktor bei ca. 3, für Farbkameras geht man bis zu 5.

Ist die Abtastrate mit 2,3 für eine Farbkamera noch zu niedrig, so wie mit dem 200/2000 und den 2,9µm großen Pixel, erreicht man schlichtweg nicht die mögliche Auflösung. Und alles, was du nach der Aufnahme mit den Bilddaten anstellst, ist schlichtweg nur Kosmetik, mehr Auflösung kannst du nur erreichen, wenn du vor der Aufnahme etwas änderst oder optimierst- mehr Öffnung oder eine andere Kamera benutzen oder eben per Barlow das vorhandene Setup optimal anpassen

Zitat von stefan-h

für eine sw-Kamera liegt derFaktor bei ca. 3

Ok, lieber Altmeister Stefan, bei dem von mir verlinkten Mars, oder auch hier, lag die Blendenzahl f/D bei 2,1 p/µm - also insoweit auch "bei ca. 3".

Hallo Sebastian,

Zitat von Einsteinchen

Ich möchte diese Woche noch einmal an den Mars ran und hatte nun überlegt, was ich anders machen könnte.

Die Kombination Pixelgröße zu Brennweite passt eigentlich ganz gut. Da das aber eine Farbkamera mit Bayer-Matrix ist, sollte ich da vielleicht mal eine 2x Barlow einsetzen?

dein Gedankengang ist schon völlig richtig.

Es gibt eine ganz einfache Beziehung zwischen Öffnungszahl und Pixelgröße.

Die Öffnungszahl sollte bei SW Sensoren mindestens 3,6x Pixelgröße betragen.

Dann ist das Nyquist-Kriterium also eine Abtastrate von 2 erfüllt.

In deinem Fall also 2,9x 3,6 = 10,44.

Also F10,44 aber das gilt wie gesagt für SW Sensoren.

Für Farbsensoren wird wegen der Bayer Matrix Faktor 5 empfohlen.

Also 2,9x 5 = 14,5.

Die Abtastrate ist dann also mit 2,77 etwas größer.

Leider arbeiten viele bei der Auflösung mit dem falschen Kriterium.

Da sich die Abtastrate auf das Auflösungsvermögen bezieht erhält man bei Zugrundelegung einer falschen Auflösung natürlich auch falsche Abtastraten.

Für die Abtastrate entscheidend ist hier weder der Durchmesser des Beugungsscheibchens noch dessen Radius also Rayleigh sondern die Grenzfrequenz der MTF.

Es bietet sich an diese in die in Linien/mm anzugeben.

SL = 1/(F x Lambda)

Bei F10 also 1/(10x0,00055mm) = 181,8 l/mm.

Eine Linie ist also 1/181,8 = 0,0055mm = 5,5ym breit.

Um das aufzulösen ist eine Abtastrate von 2 nötig also 5,5ym/2 = 2,75ym Pixel.

Die Beziehung von Öffnungszahl und Pixelgröße ist also 10/2,75 = 3,63 oder rund 3,6.

Damit ist das Zustandekommen dieses Faktors auch gleich noch erklärt.

Zitat von Einsteinchen

Ich befürchte aber, dass ich mir dadurch nur das Seeing vergrößere, weil mehr Details werde ich nicht herausholen bei gleicher Öffnung.

Es wird ja alles vergrößert, auch die Details, am Verhältnis Seeing zu Details ändert sich also Garnichts.

Du musst also keine Verschlechterung befürchten.

Es kann aber sein das das Bild in voller Größe dann nicht mehr scharf aussieht.

Dann verkleinerst du es ganz einfach je nach Geschmack bis es dir scharf genug erscheint.

Du verliest zu also keine Details wenn du eine etwas höhere Abtastrate als 2 verwendest.

Du verlierst aber Details wenn eine kleinere Abtestate als 2 verwendest.

Es ist im Zweifel daher immer besser eine etwas höhere Abtastrate zu verwenden als eine zu kleine.

Nur allzu sehr übertreiben sollte man es nach oben natürlich auch nicht da sonst die Belichtungszeiten unnötig lang werden was auch wieder von Nachteil sein kann.

Grüße Gerd