Was bringen die Kalibrierbilder in Anwendung wirklich ?

Zitat von Astro_Ehingen

Bei DSLR oder spiegellose Systemkamera kann ich die Darks weglassen, da ja schon die anderen in den anderen enthalten sind.

Nicht ganz. Die Korrektur der Hotpixel wird statistisch vorgenommen, dazu muss man dithern, und das auch noch richtig. Diese Statistik kostet SNR (kriegsentscheidend ist das aber sicher nicht). Vielleicht gibt es auch einen Zwischenstand zwischen "kein" Verstärkerglühen und "ein bisschen" Verstärkerglühen.

Das sind schon viele "Wenn" und "Aber". Trotzdem, ein sehr lehrreiches Video, nah an der Praxis.

VG ralf

Hi, danke für den Link, den ich mir interessiert anschauen werde. Ich bin auch ein Anhänger kalibrierungsloser Aufnahmen. Allerdings hab ich keine Ahnung, wovon ich rede.

Aber es gibt ja nicht wenige, und die Stimmen werden mehr, dass man künftig mehr und mehr darauf verzichten kann, weil a) die Kameras besser werden und b) kurze Einzelbelichtungen Standard werden und damit Hotpixel ihre Rolle verlieren.

Ich komme bisher ohne Kalibrierung aus, allerdings fehlt mir die Erfahrung bei mehrstündigen Belichtungen.

LG Olaf

Kalibrierung mit Darks machen Sinn bei langen Belichtungszeiten und wenn die Temperaturen der Lights und der Darks nahezu gleich sind (auch wenn Anwendungen "Optimierungen" bei gröberen Temperaturdifferenzen versprechen). Ich arbeite immer mit Darks (und bei Mono Cam mit BIAS), aber ja, Kameras werden besser, Rauschen sinkt, mglw. geht's auch ohne Darks. Wenn ich ein 900sec Bild mit einem Dark kalibriere, dessen Temperatur +/- 10° vom Light abweicht, sehe ich das sofort.

Aber Flats sind eine ganz andere Sache. Mit einem Flat ermittelt man die Übertragungsfunktion des optischen Systems, also die unvermeidliche Beugung an begrenzter Öffnung (sei sie auch 300mm), Staub und Schmutzpartikel an den Spiegeln, Linsen, Sensor. Flats mit Kurzzeitbelichtung (1....10 sec), bei ungefähr 50% Sättigung (..... gibt's abweichende Meinungen) aufgenommen benötigen nicht unbedingt "FlatDarks", aber verbessern die Qulität der Bilder enorm.

Hi,

Bei non-refraktor Imaging mit lichtstarken Newtons oder Hyperstar sind Flats absolutes 'Muss'. Vignettierung ist sonst der Killer. Beim imx571 cmos kann man über Darks philosophieren. Ich mache sie einfach mit (für Lights und Flats) weil der Workflow in WBPP eh automatisch ist. Einen doppelt blind Versuch mit/ohne Darks habe ich nie gemacht und habe auch keine Lust darauf.

Clear Skies,

Gert

Hallo zusammen,

seit ich mit dem Sony IMX571 Chip (Touptek Equivalent zur ASi 2600mc) fotografiere, hat sich bei mir folgender Workflow durchgesetzt:

Da die Kamera kein Verstärkerglühen zeigt, verzichte ich komplett auf die Darks. Die Hotpixel werden durch Dithern (meistens nach jedem Light von ca. 180 - 300s) sicher entfernt.

Dann werden am Ende jeder Session Flats (0,2-2s) mit dem NINA Assistenten und zusätzlich Biasframes (kleinste mögliche Belichtungszeit) gemacht.

Aber bitte beachten, mit älteren Kameras (Verstärkerglühen, höheres Rauschen) sind Darks sicher hilfreich. Sollten längere Flats nötig sein (länger als z. B. 10s) könnten Darkflats anstatt Biasframes nötig werden.

CS Torsten

Bei Verwendung von Korrekturbildern ist zu bedenken, dass natürlich auch jede Kalibrierung das Rauschen erhöht, d.h. jedes Korrekturbild bringt sein eigenes Rauschen mit. SNR sinkt mit Wurzel(n), daher verwenede ich grade bei langen Belichtungszeiten (> 300 Sec) mindestens 25 Einzelaufnahmen für ein Masterdark. Für Flats meist 25 für ein Masterflat.

Ich würde mal behaupten, dass die Verwendung eines einzigen oder sehr wenigen Darks bei den heutigen extrem rauscharmen Kameras gar nichts bringt....

Da stimme ich Andreas Andreas Koke völlig zu. Ich erstelle standardmäßig 30 Flats und 30 Biases. Darks wie oben schon erläutert keine.

Also ich hab bei dem Video bei Minute 17 (Thema Flatdarks) ein Verständnisproblem. Zur Erstellung des master Flatdarks zieht der Autor sowohl von den Flats als auch von den Flatdarks das MasterBias ab.

Wozu ? Der Bias Anteil ist bei beiden gleich, und wenn man die Darkflats mit Biasanteil stackt, und von den Flats abzieht, bekomme ich ein ordentlich korrigiertes Flat. Und wie Andreas ja richtig bemekrt hat, erhöht jeder Kalibrationschritt das Rauschen. Also weg damit.

Gruß

Norbert

Moin,

BIAS ist eine rein vom Kameramodell abhängige Rauschgröße. Das Signal der Darks hängt von der Temperatur ab und der Zusammenhang zwischen Darksignal und Temperatur ist relativ gut beschreibbar.

Wenn ich die Darks (z.B. bei präzise gekühlten Kameras) wirklich ziemlich genau bei der gleichen Temperatur aufnehme, wie die Lights, dann brauche ich kein BIAS. Wenn sich Darks-Temperatur und Light Temperatur unterscheiden, dann können einige Programme das Dark-Signal passend zur Light-Temperatur auf Basis des (mit anderer Temperatur aufgenommenen) Darks ausrechnen. Das geht aber nur, wenn der konstante BIAS Anteil bekannt ist. Ich bin da skeptisch, weil man muss dann ja die beiden Temperaturen kennen.....

Weiterhin zeigt das BIAS häufig "Auslesemuster", die auch Kameratypisch sind.

Bei meiner Mono Cam (eine betagte SBig STT8300) habe ich mal BIAS aufgenommen und verwende die auch. Bei OSC Kameras machen BIAS Aufnahmen oft Probleme, ich erwende bei meiner QHY268c nie BIAS. Weder für Lights noch für Flats. Aber immer Flats, korrigiert um Flatdarks.

Das war nun viel Technik, aber die berechtigte Frage von Manfred ist ja nicht wirklich befriedigend beantwortet - dazu muss man mehr Faktoren betrachten. Die größte Rauschquelle ist nun mal der Himmel. An einem Bild in Horizont- und stadtrandnähe bei hierzulande "gutem Wetter" kann ich mich mit Darks und Flats abarbeiten, ohne irgendwann noch einen wirklichen Effekt zu erzielen. Was also bleibt, wenn ich nicht grade in Namibia oder den bayrischen Alpen fotografiere? Für mich hat sich die Objektauswahl als einzig effektiver Faktor erwiesen. Mein Standort ist fix (Bortle 4, 280m Höhe). Das Wetter eben norddeutsch. Über die Auswahl des Objektes kann ich zumindest den Einluß der Atmosphäre (Lichtweg, Airmass Index) und des aktuellen Wetters (Transparenz der Atmosphäre) berücksichtigen und minimieren. Konkret: Ich fotografiere bis auf wenige Ausnahmen in Zenitnähe und bei eher schlechten Wetterbedingungen nehme ich hellere Objekte. Schwache Objekte nur noch bei guten Bedingungen. Da ich Deep Sky fotografiere, nehme ich auch häufig gute Schmalbandfilter, die das Rauschen recht ordentlich unterdrücken. In den letzten 4 Wochen habe ich 240 RGB 300sec Aufnahmen von M63 gemacht mit dem Ziel, den Sternenstrom rund um diese Galaxis sichtbar zu machen. Ich geb's noch nicht auf, aber das Rauschen des Himmels ist hier und jetzt einfach zu stark. Bei den Nachbearbeitungen habe ich auch mal in die falsche "Dark Kiste" gegrifen und eine bei -20° Sensortemperatur aufgenomme Bilderserie mit einem -10° Master-Dark kalibriert, also "überkorrigiert". Das sah man dann sofort. Aber das Ruaschen kriege ich auch mit 1000 Darks nicht mehr runter.

Zitat von Andreas Koke

Ich fotografiere bis auf wenige Ausnahmen in Zenitnähe

da ist dann aber wieder das Guiding schlechter..

Zitat von Andreas Koke

habe ich auch mal in die falsche "Dark Kiste" gegrifen und eine bei -20° Sensortemperatur aufgenomme Bilderserie mit einem -10° Master-Dark kalibriert, also "überkorrigiert". Das sah man dann sofort.

Darum mache ich mit meiner QHY268M immer Darks, Flats und Darkflats

CS

Sorry, ich schrieb Blödsinn: Ich forografiere höherstehende Objekte rund um den Meridiandurchgang.....

Und ja, das Guiding in Zenithnähe kann herausfordernd sein, mit meiner alten EQ8 war es schon sehr hakelig.

Also ich sehe bei den Kommentaren hier ein Problem. Man ist sich einig, dass man Darks nicht immer braucht, und dass sie manchmal "nichts bringen". Ich frage mich dann, in bezug auf was ? Auch in dem verlinkten Video wird die Frage so gestellt, als ginge es bei der Kalibration hauptsächlich um Rauschreduktion. Das Gegenteil ist der Fall. Die Kalibration dient nur dazu, die seitens der Kamera erzeugten, reproduzierbaren Strukturen im Bild zu entfernen, so dass das Bild die echten Helligkeitsverhältnisse des Objekts zeigt. Das Rauschen ist nur das, was an Helligkleitsänderungen an jedem Pixel von Bild zu Bild verbleibt, und das lässt sich eben nicht herauskalibrieren, dazu hilft nur mehr Licht und mehr Gesamtbelichtungszeit, sowohl für die Lights als auch die anderen Kalibrationsbilder.

Wenn man Darks weglassen will, weil sie nur eine geringe Struktur aufweisen, also hinreichend glatt sind, ist das prinzipiell ok. Aber wenn man in der Bildverarbeitung den Bias auch weglässt, kommt halt das Bild nach der Flat Division unter- oder überkorrigiert, also mit Vignette und unappetitlichen Donutresten raus. Das gilt auch für geditherte Bilder. Und klar, der Effekt ist extremst vom Typ der Kamera abhängig.

Ich sehe bei solchen threads die Gefahr, es werden nur die Schlagzeilen mitgenommen (in diesem Fall :"ich brauch keine Darks") , aber die Folgen bzw. die Randbedingungen sind für den unerfahrenen Leser eben nicht klar. Anfängern wird nachdem ersten Post oft pauschal geraten: jetzt musst du nur noch Darks ,Flats und Bias machen, dann wird das Bild besser. Dann kommt alles in den Bildversarbeitungsfleischwolf und irgendwas kommt schon bei raus.

Das Video finde ich der Beziehung nur halbgut, ich denke es verwirrt mehr, als dass es die Zusammenhänge klar darstellt.

Hallo zusammen,

Danke für den Videolink.

Was ich mich immer frage und immer übergehe ist das Problem der Fokuseinstellung bei Monokameras. Bei den Lights mache ich bei jedem Filterwechsel ein Autofokus, denn die Fokusgenauigkeit zwischen den Filter , die marketingmäßig immer als gleich beworben wird, finde ich bei meinen Filter nicht. Auch traue ich Offsetwerten bei Filterwechsel nicht, dazu ist mein OAZ und Fokusmotor in der Praxis nicht präsise genug. Bei den Flats nehme ich also meistens den zuletzt eingestellten Fokus für alle Filter, was evtl. problematisch sein könnte. Wie sehr Ihr das?

Gruß und CS Peter

Zitat von Nobbi

Die Kalibration dient nur dazu, die seitens der Kamera erzeugten, reproduzierbaren Strukturen im Bild zu entfernen, so dass das Bild die echten Helligkeitsverhältnisse des Objekts zeigt. Das Rauschen ist nur das, was an Helligkleitsänderungen an jedem Pixel von Bild zu Bild verbleibt, und das lässt sich eben nicht herauskalibrieren, dazu hilft nur mehr Licht und mehr Gesamtbelichtungszeit, sowohl für die Lights als auch die anderen Kalibrationsbilder.

Da bin ich nicht sicher, ob das stimmt. Richtig ist sicherlich, dass mir meine Darks sehr ordentlich hot und dead pixel aus den Lights korrigieren, das ist "strukturell".

Schwache Strukturen kann ich mit vielen Lights aus dem Rauschen heben, da sie von Bild zu Bild korrelieren - und ich war immer der festen Überzeugung, dass Darks den Rauschpegel (das, was nicht strukturell, sondern statistisch verteiltes, überwiegend thermisches und Auslese-Rauschen) absenken und sich damit schwache reale Bildstrukturen besser aus dem Rauschpegel der kalibrierten Lights herauslösen lassen. Ist das falsch?

In jedem Fall werde ich - das Wetter lässt sowas ja derzeitig zu - nun einmal BIAS Bilder mit der QHY anfertigen und die Ergebnisse (Kalibrierung mit Flat/Dark vs. Kalibrierung mit BIAS/flat/Dark) vergeichen. Ich erinnere mich nur an diverse Probleme mit der QHY, wenn ich BIAS miteinbezogen habe.

Hallo Peter,

ich fertige die Flats (f4 Newton) faulerweise auch häufig mit dem "letzten Fokus" an - da sind dann schon mal ein paar 10µ Toleranz. Die Korrektur der Vignettierung würde ich da nicht so kritisch sehen, aber bei Staubpartikeln auf Filter oder Sensor?

Mich würde interssieren, welche Fokusdifferenz Du bei Deinem Vorgehen real nach jedem Filterwechsel erhältst und ob die jeweiligen Fokuseinstellungen dann bei gleichen Filtern immer wieder präsize sind.

Bei der Fokus-Ermittlung spielt ja auch das aktuelle Seeing eine Rolle. Ich habe in meinem Setup (QHY268c oder SBIGSTT8300m und dem Lacerta Motorfokus) immer leichte Schwankungen für den ermittelten Fokuspunkt. Ein weiteres Rauschen? Das sich aber nicht mit Darkswegmachen lässt

Zitat von Andreas Koke

Hallo Peter,

ich fertige die Flats (f4 Newton) faulerweise auch häufig mit dem "letzten Fokus" an - da sind dann schon mal ein paar 10µ Toleranz. Die Korrektur der Vignettierung würde ich da nicht so kritisch sehen, aber bei Staubpartikeln auf Filter oder Sensor?

Mich würde interssieren, welche Fokusdifferenz Du bei Deinem Vorgehen real nach jedem Filterwechsel erhältst und ob die jeweiligen Fokuseinstellungen dann bei gleichen Filtern immer wieder präsize sind.

Bei der Fokus-Ermittlung spielt ja auch das aktuelle Seeing eine Rolle. Ich habe in meinem Setup (QHY268c oder SBIGSTT8300m und dem Lacerta Motorfokus) immer leichte Schwankungen für den ermittelten Fokuspunkt. Ein weiteres Rauschen? Das sich aber nicht mit Darkswegmachen lässt

Hallo Andreas,

Du siehst das also ähnlich. Also ich war bisher zu faul bzw. zu geizig mit wertvoller knapper CS-Zeit, um das genau zu erfassen. Das ist sicher auch vom seeing und anderen Faktoren abhängig, die es schwer machen. Mein Eindruck ist, der Unterschied zwischen Filtern ist in der Richtung wohl reproduzierbar. Die genauen Zahlen varieren aber so doll, dass für mich offset-Werte in Nina bisher kein Thema waren. Es gibt für Nina ein Plugin, dass die Offsetwerte automatisch durch wiederholte Messungen für jeden Filter ermittelt. Die Zeit werde ich mir mal demnächst nehmen, um da mehr Klarheit zu gewinnen.

CS Peter

Moin zusammen,

nach der ganzen Theorie wollte ich es dann doch wissen: Wie wirken sich Darks auf das Bild aus.

Ich habe dazu die Bilder einer Session vom 10.4.2024 (86 x 300 sec, -20°, RGB, IR Cut, 36 Darks 300sec/-20°, 25 Flats 3sec -20°, 30 Flatdarks 3sec, -20°, 100 BIAS -20°) der gleichen Verarbeitung mit jeweils unterschiedlichen Kalibrierungen in PI unterzogen. Die Nacht war mässig gut, Dunst und mal ne Wolke. Lacerta Newton f4/1200mm, QHY268C auf einer 10Micron 2000HPS, OAG Guiding mit einer QHY5LII, alles mit NINA. Kein Schnickschack, keine Qualitätsvorauswahl und vor Allem den Hintergund unangetastet gelassen: Kalibrieren, Debayer, Staralignment, Integration, Spectrophotometric Color Calibration zur Beseitung des Farbstiches ohne Hintergrundkorrektur. Aufbereitung der jeweiligen Korrekturmastern nach dem genialen "LightVortex" von Adam Block, jetzt leider down.

Und es gab eine Überraschung. Der Reihe nach:

Unkalibriert, d.h. weder Flat, Dark, BIAS. Keine Überraschung: gruselig. Vignettierung und Störpixel deutlich erkennbar. Sowas macht man nicht.....

Nach meinem Standard-Vorgehen kalibriert: Mit Darks korrigiertes Masterflat, Masterdark. Kein BIAS. Der Unterschied zum unkalibrierten Bild oben ist eklatant.

Überraschung: Masterflat ohne Dark Korrektur, Lights ohne Dark Korrektur, nur mit dem Masterflat:

Das Bild ist überkorrigert, hat einen violetten Saum - Lights und Flats hatten gleiche Temperatur. Eine Erklärung für dieses Phänomen habe ich nicht. Hat jemand eine Idee?

Ein letztes Bild: Lights korrigiert mit Masterflat und BIAS, Mastflat korrigiert mit BIAS - keine Darks.

Die "Überkorrektur" ist weg, Das Bild sieht ähnlich aus wie das mit Dark/Flat kalibriete Bild 2 oben. Allerdings zeigt ein Ausschnitt den Unterschied zwischen einem Dark-kalibrierten und einem nicht-Dark kalibrierten Bild:

Hier ein Ausschnitt aus einem ohne Darks, aber mit Flats und BIAS kalibrierten Bild:

Und zum Vergleich der Ausschnitt mit Flat/FlatDark/Dark korrigertem Bild (Bild 2, oben)

Alles im Rahmen der hier diskutierten Dinge. Ohne Flat geht gar nichts, Dark vielleicht, etc. Aber warum die ohne BIAS und Dark korrigerten Flats/Lights so aus dem Rahmenfallen wundert mich wirklich.

CS

Andreas

Nochmal zum Thema Flats:

wegen ein paar zehntel μm Fokusdifferenz zwischen den Mono-Filtern würde ich mich beim anfertigen von flats nicht verrückt machen.

Der Abstand Sensorglas -Sensor ist ja fest, genauso wie der Abstand der Filter vom Sensor, der Abstand ändern sich durchs fokussieren nicht und da sind ja die Staubpartikel, wenn vorhanden.

Das Flatpanel was vorn auf der Taukappe liegt, genauso wie Staub auf dem Objektiv ist ja weit außerhalb des Fokus und kann daher sowieso nicht aufgelöst werden, ebenso wenig die Vignette verursachende Objektivöffnung.

Wenn man sowieso Filter-Offsets eingestellt hat, schadet es natürlich nicht, die auch bei flats laufen zu lassen.

Hallo Andreas,

Zitat von Andreas Koke

Überraschung: Masterflat ohne Dark Korrektur, Lights ohne Dark Korrektur, nur mit dem Masterflat:

Die Formel stelle ich mir dazu so vor (wie die Daten von der Camera kommen).

(Light + D_L) / (Flat + D_F) ist eben nicht gleich Light / Flat (wie es kalibriert werden muss) (es sei denn D_L und D_F sind null, was nicht gegeben ist)

Mach mal folgendes:

Bild1 = Mit Darks korrigiertes Masterflat, Masterdark. Kein BIAS. Der Unterschied zum unkalibrierten Bild oben ist eklatant.

Bild2 = Lights korrigiert mit Masterflat und BIAS, Mastflat korrigiert mit BIAS - keine Darks.

In PI in beiden Bildern image statistics in einer dunklen Region im Hintergrund. Poste mal die Std Abweichungen.

Auch mal spassig: Die Differenz der Bilder machen. Bild1 - Bild2.

Noch eine andere Frage zur Diskussion:

Was ist der Unterschied von Flat_Dark und Bias ?? Jaja, ist klar was die Bezeichnungen meinen, aber meine Flats bei ASI2600mc selbst mit L-enhance Filter sind mit Leuchtpanel ca. 0.2sec. Ohne Filter 0.02sec. So Rausch arm wie der Sony Chip ist sollte ein Dark mit 0,2sec und ein Bias doch unendlilch dicht beisammen sein? Hat einer eine Analyse?

Clear Skies,

Gert

Moin Gert,

ich denke, mit der Formel bist Du auf der richtigen Spur,. Unter der Prämisse, dass Flat und Light Temperaturen identisch sind verbleiben zwei potentielle Übeltäter:

a) Belichtungszeit: Die Gesamtbelichtung der Lights liegt um den Faktor 300 auseinander, die Einzelbelichtungszeiten um den Faktor 100

b) der relative Einfluß der D_L bzw. D_F Größen auf Light und Flat: Flats haben ein viel höheres Signal (Median bei ca. 50% Sättigung) als die Lights (Median bei 2% Sättigung). D.h. der Einfluß D_L auf die Lights ist viel höher als D_F auf die Flats. Nur so ein Gedanke.

Sobald ich nachts mal wieder einen Stern zu sehen bekomme, nehme ich mal Lights mit der gleichen Belichtungszeit wie die Flats auf.

Am Wochenende mache ich mal Flats mit 5% Sättigung. Der Empfehlung "ca. 30...50%" für Flats bin ich bisher blind gefolgt.

Hier die Statistiken Bild 1 (Dark korrigiert)

M63_2024_04_11_FlatDark->Preview01

R G B

count (%) 100.00000 100.00000 100.00000

count (px) 17262 17262 17262

mean 6.415863e-03 6.405207e-03 6.416931e-03

median 6.415556e-03 6.405646e-03 6.418098e-03

variance 1.163181e-08 7.333219e-09 1.915656e-08

stdDev 1.078509e-04 8.563422e-05 1.384072e-04

avgDev 1.078619e-04 8.542051e-05 1.383903e-04

MAD 1.070114e-04 8.534145e-05 1.388000e-04

Sn 1.078624e-04 8.545579e-05 1.379611e-04

Qn 1.075025e-04 8.532447e-05 1.381160e-04

Bild 2: Nur BIAS korrigiert

M63_2024_04_10_CalBiasFlat->Preview01

R G B

count (%) 100.00000 100.00000 100.00000

count (px) 26702 26702 26702

mean 3.196930e-03 3.175514e-03 3.193995e-03

median 3.180138e-03 3.170617e-03 3.182128e-03

variance 3.842850e-07 5.434614e-08 2.366113e-07

stdDev 6.199073e-04 2.331226e-04 4.864270e-04

avgDev 1.322259e-04 9.467853e-05 1.577222e-04

MAD 1.104832e-04 8.695282e-05 1.408836e-04

Sn 1.116762e-04 8.710850e-05 1.410136e-04

Qn 1.119681e-04 8.782165e-05 1.419821e-04

Die Ergebnisse sind nicht überraschend: Mehr Rauschanteil im Bias korrigierten Bild gegenüber dem Dark kalibrierten Bild.

Deine Frage zum Unterschied zwischen einem BIAS und einem Dark bei Kurzzeitbelichtung geht ja ein bischen in die Richtung meiner oben geäußerten Vermutung..... Eine Analyse für Kurzzeitbelichtungen habe ich nicht.