Verschiedene Belichtungszeiten für Objekte mit hohem Dynamikumfang sinnvoll?

Hallo Matthias,

Es gibt ein Verfahren "HDR", High Dynamic Range, welches ich sehr gerne in solchen Fällen verwende. Es ist sehr effektiv z.B. bei hellen Galaxien oder Nebeln oder auch den Plejaden mit dem Maja-Nebel.

Ich arbeite mit PixInsight und habe da zwei Methoden zur Auswahl:

a) Kombination von Stacks, die mit unterschiedlichen Belichtungszeiten gemacht wurden

b) HDR Multiscale Transformateion, da reicht ein Stack

b) ist etwas tricky, am besten geht das mit dem nichtlinearen Bild. Ich habe auch schon mit a) gearbeitet, aber bisher keinen systematischen Vergleich zwischen a) und b) durchgeführt.

Unterm Strich: HDR lohnt sich wirklich!!

CS!

Andreas

Hallo Matthias,

Ja, grundsätzlich stimmt das so, es gibt etwas verfeinerte Verfahren wie bei PI, da kannst Du einfach n Stacks mit unterschiedlichen Belichtungszeiten reinwerfen und die jeweilgen Optimalwerte werden errechnet.

Es gibt in diesem Zusammenhang noch eine dritte Variante, die ich manchmal verwende. Ich mache Langzeitbelichtungen, für Schmalband oft 900sec, kombiniere die dann mit RGB (z.B. 300 sec).

Problem sind die hellen Sterne, die ausbrennen und extreme Spikes - beim Newton - zeigen.

Ich bin dazu übergegangen, ein paar kurzbelichtete RGB (30 sec, 60 sec) zu machen.

Über StarNet2 entferne ich die Sterne aus dem Tiefbelichteten fertigen Bild und montiere dann die Sterne des kurzbelichteten RGB rein. Damit erhalte ich auch gleich die originalen Sternfarben.

Hier wird auch eine Wolkenlücke angekündigt, unfassbar nach den letzten Tagen

CS

Andreas

Hallo Matthias,

ich habe mal gekramt, vor Kurzem habe ich spasseshalber M31 fotografiert, RGB, HAlpha, OIII.

Das HDR Bild habe ich nach Verfahren b) erstellt. Ich denke, man sieht, dass es sich wirklich lohnt....

Stack ohne HDR

Stack mit HDR

Andreas

Dazu noch eine off-Topic Anmerkung. HDR sollte subtil und fein dosiert verwendet werden.

HDR funktioniert auch bestens im Audo Bereich. Wenig subtil eingesetzt in den späten 90ern begann damit der "Loudness War", angeführt durch Red Hot Chili Peppers und Metallica - um im Radio zu punkten. Blöderweise höre ich beide gerne. Aber im Vergleich der extremen Alben mit früheren oder späteren Werken wird deutlich, was man durch eine Überdosis anrichtet.

Bei HDR in unseren Bildern ist es ebenso - ich habe viel experimentieren müssen.

Hallo Matthias,

wir sollten vielleicht mal vorne anfangen. Wenn du eine feste Belichtungszeit hast und dann die hellsten Strukturen ausgebrannt sind, weil die Full-Well-Kapazität der einzelnen Pixel nicht ausreicht, dann musst du handeln.

a) Du könntest z. B. die Grundbelichtungszeit verkürzen. Die darf bei modernen Kameras so kurz sein, dass der Himmelshintergrund nur eine leichte Zeichnung hat. Diese Hintergrundlimitierung erreicht man oft schon nach wenigen zig Sekunden. In der Bildbearbeitung kannst du dann in einem x-beliebigen Programm die Gradationskurve in den Tiefen steiler stellen und in den Lichtern flacher. Das Ergebnis zeigt die komplette Dynamik.

b) ISO bzw. Gain herunterstellen. Anfänger verwechseln diese Einstellungen oft mit der Empfindlichkeit. Sie bedeutet aber nur, dass das Signal verstärkt wird, und das kostet Dynamik. Also den möglichst kleinsten sinnvollen Wert nehmen. Der ist je nach Kamera unterschiedlich. Stichwort HCG-Modus. Auch hier dann mit der Gadationskurve die Tiefen herausholen. (oder bei PI auf 3 Buchstaben drücken)

c) Es gibt nur wenige Bildmotive, die überhaupt eine so große Dynamik haben, dass beides oben nicht passt. Leider gehört ausgerechnet der Orionnebel, den man gerne als Anfänger belichtet, dazu. Die Andromedagalaxie aber schon eher nicht mehr. M13 ist vermutlich schwierig, andere Kugelsteinhaufen auch wieder eher nicht. In dem Fall solltest du tatsächlich 2 Belichtungen machen. Nicht 10, 20, 40 Sek. sondern zu z. B. 60-Sek.-Belichtungen dann nur für die ganz hellen Bereiche einen kurzen kleinen Stack mit z.B. 6 Sekunden. Dieser Stack ist i.d.R. sehr rauscharm, schnell gemacht , und soll später nur die kleinen ausgebrannten Flächen ersetzen. Dazu gibt es eben diese HDR-Möglichkeiten. Oft reicht es auch aus, dieses Bild einfach zu 50% über das gestreckte zu legen, denn die Lichter sollen ja weiterhin auch hell strahlen, nur ausgebrannt sollen sie eben nicht sein.

d) Es gibt noch eine nicht ganz ernst gemeinte Alternative. Es gibt nämlich auch Kameras, die bis zu 220.000 Photonen in einem einzelnen Pixel sammeln können. Da brennt nichts aus. Diese Pixel sind natürlich groß. Deshalb sollte man im Hinterkopf behalten, dass großpixelige Kameras sehr gut für die Deep-Sky-Fotografie geeignet sind. Je kleiner die Pixel, umso schneller brennen die Lichter oft aus.

Bei Sternen ist das so, dass du die reale volle Dynamik niemals darstellen kannst. Hier scheiden sich dann die Geister. Manche tun so, als seien das kleine bunte Murmeln, die überall einen Grauwert haben. Diese Gauwerte können Farbe tragen, deshalb wird das gerne so gemacht, dass sie künstlich mit Grauwerten gefüllt werden. Der Nutzer merkt oft nicht mal, was da in den Progs passiert. Die anderen lassen die Sterne in der Mitte weiß und ausgebrannt und die Farbe zeigt sich nur am Rand, da, wo der Stern zum Untergrund hin dunkler wird. Bei schwachen Sternen oder schlechtem Seeing hat man auch keine Probleme. Da nimmt man einfach das, was die Kamera hergibt. Die sind ja dann nicht in der Sättigung.

Bei Kugelsternhaufen würde ich mein Augenmerk auf die Schärfe richten. Hier wären kürzere Belichtungen sowieso vorteilhafter.

Viel Erfolg und viele Grüße

ralf

Hallo Matthias,

ja genau. Früher war das tatsächlich so, dass die Filme verschiedene Empfindlichkeiten hatten. Also der eine hat 2 von 10 Photonen registriert, der andere 3 oder 4. Heute haben die Monochips Empfindlichkeiten von 7 bis 8 tw. 9 Photonen, die ein Signal hinterlassen. Das ist die reale Empfindlichkeit. Die ISO-Einstellung verstärkt dieses Signal. Dummerweise heißen beides ISO (früher in D auch DIN) da gibt es eben schnell Verwechslungen, die sich auch in unserer und der Werbesprache niederschlagen. Das SNR bleibt gleich. Beim Strecken wird das Signal gestreckt, aber das Rauschen auch. Das Verhältnis bleibt also gleich. 4 zu 2 oder 8 zu 4, beides hat ein SNR von 2.

Trotzdem ist es nicht ganz unwichtig, welche Verstärkung du einstellst. Früher spielte das Ausleserauschen eine große Rolle. Das war so bei 800 oder 1600 am besten. Heute ist es der HCG-Modus. Irgendwann schalten die meisten Kameras 2 bestimmte Prozesse in der Reihenfolge um, und da ist dann eine Grenze, über der zu bleiben mehr Sinn macht. Die ist je nach Modell anders. Manche Kameras machen das auch nicht. Normalerweise machst du weiterhin nichts falsch, wenn du 800 oder 1600 nimmst. Aber wenn du die größtmögliche Dynamik haben willst, dann solltest du die Einstellung runterstellen.

VG ralf

Hallo Matthias,

die Quelle des Rauschens ist unerheblich. Selbst die Photonen, die wirklich vom Objekt kommen, die rauschen auch. Dazu kommt Fremdlicht, Kamerarauschen etc.

Das Wesen des Rauschens wird oft nicht wirklich verstanden. Da denkt man, ja, in der Mitte ist das Objekt, das rauscht wenig, und das Dunkle drumherum, das ist Rauschen. Aber jede Messung rauscht in gewisser Weise. Ich hatte das mal in einer Grafik zusammengefasst.

a zeigt stilisiert 4 rauschende Bilder. b zeigt sie gemittelt. Das SNR hat sich verbessert. Man sieht einen Peak, der vorher nicht zu sehen war. Der obere Teil hat den selben Rauschabstand wie der untere. Der untere ist nur gestreckt, aber mehr erkennen kann man nicht. Mittele ich 4 solcher Bilder, verbessert sich das SNR erneut. (d). Irgendwann macht es Sinn, zu strecken, weil man das alles nicht mehr vernünftig darstellen kann.(e). Der Peak bei b. unten ist höher als bei e., aber der Rauschabstand ist geringer.

Putzen ist natürlich eine Alternative aber eigentlich haben wir genau dafür die Flats. Diese sind auch angewendet worden, nur nicht passend. Du hast dunkle Flecken und helle. Würden die aufeinander passen, dann wären sie verschwunden. Oft passiert so etwas nach einem Umschwenken.

Zum eigentlichen Thema:

Beide Zentren sind nicht ausgebrannt. Auch nicht bei 80 Sek. Das bedeutet, du kannst mit dem Material ohne Verluste zu erleiden weiterarbeiten. Ziemlich sicher könntest du das untere zum oberen "hinbearbeiten". HDR und nichtlineare Streckung mit Gradationskurven unterscheiden sich gar nicht so wesentlich. HDR ist oft einfacher und verständlicher.

Wenn du den "hellen Brei" nicht mehr strecken kannst, egal ob mit HDR oder ohne, dann kannst du den aber immer noch schärfen. Der höhere Kontrast lässt dann wieder Einzelsterne erkennen. Irgendwelche Tools gibt es da sicher auch.

Viele Grüße

ralf