Hi.
Bei einer 600sec-Aufnahme ist das Bildrauschen größer als im Vergleich zu einer Aufnahme mit 2x300 oder 6x100. Umso mehr Bilder man macht, desto weniger also das Rauschen. [:)]
Bei Deiner zweiten Frage bin ich mir nicht sicher, aber es soll das "Ausbrennen" von feinen Strukturen verhindern (Beispiel wäre das Zentrum von M42).
Patric
Hi Roland,
glaub nicht alles, was geschrieben wird!
Die Gesamtbelichtungszeit ist zwar bei allen Bildern gleich,
aber das Bild mit dem geringsten Rauschen ist die 1x600s Aufnahme!
Bei dan anderen Bildern kommt mit jedem Bild zusätzliches Ausleserauschen ins Gesamtbild hinzu!
Gruss,
Thomas
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: ThomasWalt</i>
<br />Hi Roland,
glaub nicht alles, was geschrieben wird!
Die Gesamtbelichtungszeit ist zwar bei allen Bildern gleich,
aber das Bild mit dem geringsten Rauschen ist die 1x600s Aufnahme!
Bei dan anderen Bildern kommt mit jedem Bild zusätzliches Ausleserauschen ins Gesamtbild hinzu!
Gruss,
Thomas
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Man kann auch freundlich korrigieren anstatt andere als Spinner darzustellen. [}:)] Mich würde mal die Meinung eines richtigen Fachmanns interessieren.
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: ThomasWalt</i>
<br />Hi Roland,
glaub nicht alles, was geschrieben wird!
Gruss,
Thomas
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Daraus schliesse ich, das auch deine Antwort unwahr ist.
Was stimmt denn nun?
Teste doch einfach mal, hägnt wohl auch von der kamera ab. Auch ob Du die Bilder nur mittelst oder die helligkeit aufaddierst.
Hallo Patric,
Also: Wenn Du Bilder addierst, wird das Signal-Rausch-Verhältnis verbessert. Einfaches Zahlenbeispiel mit erdachten Zahlen. Sagen wir ein Stern ist 10 Einheiten hell. Dann ist er bei 6 Aufnahmen zwischen 9 und 11 Einheiten hell, da der Wert ja etwas schwanken kann.
Das Rauschen liegt sagen wir im ersten Bild im Maximum bei 6, im zweiten bei 2, im dritten bei 5 usw.. Da das Rauschen nicht an ein Bilddetail gebunden ist, sondern zufällig auftritt, ändert es stärker seinen Wert. So ergibt sich, wenn Du die 6 Aufnahmen mittelst für den Stern z.B. ein Wert um 56, für den des Rauschens 20.
jetzt ziehen wir brutal das rauschen ab. Der Stern wird also 36 Einheiten hell. Im ersten Bild war er 10 - 6 (Rauschen)=4 Einheiten hell.
Würdest Du also von jedem Einzelbild das Rauschen abziehen, bekämst Du im Mittel eine Helligkeit von etwa 4.5 bezogen auf den Stern. Selbst Wenn Du die 6 rauschbereinigten Einzelbilder dann addierst, bekommst Du nur eine Helligkeit von 6*4.5=27 heraus.
Di siehst also, daß das addieren der Bilder die Helligkeit von objektgebundenen Pixeln heraussetzt.
AAAABBBBEEEERRRR: je länger man belichtet, desto mehr sehr schwache Objekte sind auf den Bildern zu sehen. Man kann inetwa sagen, daß Objekte die gerade so vom Rauschen unterdrückt werden noch gut mittels Addition herauszuholen sind, Objekte die aber viel schwächer als das Rauschen sind nicht mehr.
Es gilt aber auch, daß bei beliebig langer Belichtungszeit die Objekthelligkeit immer weiter ansteigt, die des Rauschens aber ewesentlich langsamer ansteigt. Auch dadurch verbessert sich das Signal-Rausch-Verhältnis, was aber nicht zu verwechseln ist mit der Hintergrundhelligkeit durch den Himmel. Die steigt proportional mit an und wirkt immer fatal!
Wenn Du mit der Hintergrundhelligkeit verfährst wie mit dem Rauschen, so wird eine Addition vieler heller Bilder auch zu einer Steigerung des Signal-Hintergrund-Verhältnisses führen. Nur kannd as nur selbstentwickelte Software, da die Additionswerte für jeden Farbkanal und jedes Pixel das RGB-Schema verlassen.
Wenn ich wenige, aber unterschiedlich lange Belichtungszeiten addiere, bekomme ich a) den gleichen Effekt wie oben und b) kann ich Objekthelligkeiten die den Maximalwert übersteigen durch eine kürzere Belichtungszeit (also dunklerer Objekthelligkeit) abdämpfen. So kann man z.B. vermeiden das der Galaxienkern ausbrennt und alles andere überstrahlt, oder bei M42 die Trapezregion nur noch weiss ist!
CS
Hi Nils,
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Daraus schliesse ich, das auch deine Antwort unwahr ist.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Keine Sorge, diese Aussage kann ich begründen.
Aber aussagekräftiger als ein paar mathematische Formeln
ist ein Bildbeispiel:
(aus einer ähnlichen Diskussion auf astronomicum.de.)
http://www.astronomicum.de/mod…=0&postorder=asc&start=30
Gruss,
Thomas
Also ich muss mal sagen, dass mich dieses arrogante Auftreten eines ThomasWalt so langsam tierisch nervt! [:(!]
Zu behaupten, dass man mit EINER möglichst lange belichtete Aufnahme am Ende das geringste Rauschen und beste Bild hat, ist schlichtweg falsch!!!
Im Übrigen ist es bezeichnend, dass du hier mal wieder keine Astrofotos als Beispiele zeigen kannst.
Hallo Leute,
jetzt bleibt doch mal auf dem Boden. Ihr habt ja alle recht.
Thomas: Solange die Dynamik der Einzelaufnahme ausreicht, ist sie der Summe von mehreren Einzelaufnahmen in der Tat überlegen,
da das Ausleserauschen wegfällt, die anderen Rauchmittelungseffekte aber ganauso gelten wie beim Addieren der Einzelaufnahmen.
Der Chip macht ja bei der Einzelaufnahme genau dasselbe, er addiert die Einzelaufnahmen genauso wie die Stackingsoftware der Einzelaufnahmen.
Rolf: Praktisch ist jedoch meist wegen fehlender Dynamik der Kamera die Verwendung mehrerer Einzelaufnahmen jedoch sinnvoller.
Die gewünschte Gesamtbelichtungszeit führt dann in hellen Bildbereichen zur Übersteuerung der Pixel, so das die Aufnahmezeit gestückelt werden muss.
Aber für einen idealen CCD-Chip mit unendlich hoher Dynamik gilt Walters Aussage schon, also nicht so laut schreien, Rolf.
Gruss
Günter
(==>) Rolf,
bin ganz Deiner Ansicht. Rauschen und Bildfehler nehmen bei einer höheren Bel.-Zeit zu.
(==>) Thomas,
man sollte schon von gleichen Bedingungen ausgehen wenn man über die Bel.-Dauer redet. Dein Beispiel wurde mit unterschiedlichen ISO-Werten aufgenommen, was total am Thema vorbei ist. Das nächste mal genauer lesen, dann bleiben Dir solche Peinlichkeiten erspart.
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: futaba20</i>
hallo imageshare,
"Wenn Du Bilder addierst, wird das Signal-Rausch-Verhältnis verbessert. Einfaches Zahlenbeispiel mit erdachten Zahlen. Sagen wir ein Stern ist 10 Einheiten hell. Dann ist er bei 6 Aufnahmen zwischen 9 und 11 Einheiten hell, da der Wert ja etwas schwanken kann."
hier sprichst du von addieren.
"Das Rauschen liegt sagen wir im ersten Bild im Maximum bei 6, im zweiten bei 2, im dritten bei 5 usw.. Da das Rauschen nicht an ein Bilddetail gebunden ist, sondern zufällig auftritt, ändert es stärker seinen Wert. So ergibt sich, wenn Du die 6 Aufnahmen mittelst für den Stern z.B. ein Wert um 56, für den des Rauschens 20. "
hier sprichst du von mitteln, meinst aber trotzdem warscheinlich addieren.
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Korrekt, saublöd ausgedrückt! Ich meinte natürlich addieren!
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">
ist es denn nicht so das sich die rauschanteile eines einzelbildes quadratisch addieren?
also N^2=N1^2+N2^2
im gegensatz dazu aber das resultierende Signal aus den einzelsignalen normal addiert?
<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
mmmmh, das verstehe ich nun nicht ganz! Es gibt prinzipiell drei Arten des Rauschens. Ausleserauschen, welches durch die Elektronik an sich erzeugt wird und relativ konstant ist bezüglichg der Maximalwerte. Diese Art des Rauschens wird z.B, durch die verschiedenen ISO-Stufen erzeugt, da bei der Signaverstärkung zusätzliche Fehler eingebaut werden.
Thermisches Rauschen ist durch den Chip selbst verursacht. Es entsteht durch eine "Selbstaufladung" des einzelnen Pixels im Chip hervorgerufen durch Wärmestrahlung im Chip. Da bei längeren Belichtungszeiten die Temperatur des Chips steigt, steigt auch das thermische Rauschen, es addiert sich sozusagen mit auf.
Das Verhältnis, wie dieses Rauschen im Verhältnis zur Temperatur steigt, kenn ich nicht, ich vermute aber mal daß es nicht linear ist sondern eher exponentiell. Gleichzeitig steigt aber genauso exponentiell die Empfindlichkeit des Chips mit der Temperatur an!
Nun kann man also sagen, daß sich, um in deinem mathemathischen Beispiel zu bleiben, die Höhe der Chipladung durch das Signal pro Zeiteinheit konstant aufaddiert, also S=S1+S2. Die Höhe der Aufladung des Chips dürch Rauschen würde dann also R=x2*R1+y2*R2 sein.
x,y sind Faktoren, die angeben wie groß der Wirkkungsfaktor zum jeweiligen Zeitpunkt ist´, also wie stark das Rauschen sich gerade ausbildet. Mal ist er größer, mal kleiner, aber nie 1 sondern immer <1.
Bei EINER Langzeitbelichtung steigt also die Signalstärke laufend an, während die einzelnen Rauschtypen sich eher bis an ihren Maximalpunkt heranarbeiten und dort verbleiben oder im Falle des therm. Rauschens nur langsamer aufaddieren. Das Signal-Rausch-Verhältnis steigt, aber auch die nominale Stärke des Rauschens gegenüber sehr kurz belichteten Bildern, wo das thermische Rauschen weniger auftritt.
Der hier in der Diskussion eingebrachte Faktor der Dynamik des Chips ist ein ganz wichtiger, den er begrenzt die Nutzbarkeit des Chips für Langzeitbelichtungen genauso wie die Hintergrundhelligkeit oder das Verhalten des IR-Filters vor dem Chip.
Bei kurzbelichteten Aufnahmen ist es nun so, daß wenn ein Signal kleiner als das max. Rauschen ist, es im Rauschen sozusagen untergeht. Addiert man solche Aufnahmen, steigert man das Signal-Rausch-Verhältnis und kann diese untergegangenen Signale hervorzaubern. Das andere Bereiche des Bildes dann absolut absaufen liegt ist aufgrund des RGB-Farbraumes gegeben (dieser lässt nun mal nur Helligkeiten bis max. 255 Einheiten in Schritten von 1 zu, also 5 mal 2=10 aber 5* 128 =>255 und damit 255). Der RGB-Farbraum hindert uns auch daran Bilder beliebig zu addieren. In Kameras wird aber vor der Umwandlung in RGB das Bild mit größeren Zahlen berechnet.
So, ich hoffe das ich damit richtig liege, und mich nicht zu sehr vergallopiert habe und trotzdem etwas Klarheit schaffen konnte.
Im übrigen gilt: Wenn es der Himmel zulässt, draufhalten was das zeug hält!
CS
Hallo,
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Aber für einen idealen CCD-Chip mit unendlich hoher Dynamik gilt Walters Aussage schon, also nicht so laut schreien, Rolf.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Das interessiert mich aber 0 (in Worten: Null).
Unter idealen Bedingungen springe ich 35 Meter weit (muss nur entsprechend Rückenwind haben).
Hallo Rolf,
die Aussage mit dem idealen Chip sollte nur den Zusammenhang deutlicher machen. Ich glaube, du willst nicht verstehen.
tschüss
Günter
Hallo Roland,
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">ch glaub hier geht es doch eher um den verwendeten ISO wert. klar das eine aufnahme mit gleicher helligkeit aber weniger ISO auch weniger Rauscht. hofe das das stimmt.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Nö, der ISO Wert ist hier relativ wurscht.
Das Rauschen der Kammera ist davon unabhängig.
Nur wird es vor der Analog/Digital-Wandlung nochmal verstärkt,
am meisten natürlich bei ISO1600.
Dadurch wird das Rauschen auch stärker sichtbar.
Aber das, was vom Chip kommt, ist das Gleiche.
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">aber das wär auch so ne frage... ob mit ISO1600 300s oder mit ISO800 600s fotographiert werden sollte.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Dazu steht in dem o.g. Link auch etwas dazu (auch ein kleines Zahlenbeispiel).
Über ISO400 würd ich nicht gehen.
Das Ausleserauschen (Kamerarauschen) ist bei den hohen ISOwerten (400-1600) konstant. Zumindest hab ich das bei meiner 300D festgestellt.
Allerdings wird bei den hohen ISO-Werten die Fullwell-Kapazität des Chips (das maximale Fassungsvermögen an Elektronen) bei weitem nicht ausgenutzt.
Bei ISO400 kann man also 4mal so lang belichten wie bei ISO1600.
(Aber manche Leute belichten nicht gerne länger [;)] )
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Das S/N Verhältnis wäre dann also
S/N= (S1+S2)/wurzel(N1^2+N2^2)
bei zwei gleichlang belichteten, addierten bilder würde das S/N verhältnis also um (wurzel)2 besser sein.(?)<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Völlig richtig.
Nun betrachten wir eine <b>eine einzelne</b> Aufnahme, die doppelt solang belichtet wird, wie eine der obigen aus DEinem Beispiel.
Also S = S1 + S2. Als Rauschen hat man jetzt nur einmal N.
Das Signal/Rausch-Verhältnis ist jetzt S/N oder (S1+S2)/N.
Und das ist jetzt um den Faktor Sqrt2 <b>grösser</b> als das mit den 2 Aufnahmen!
Das ist jetzt natürlich eine sehr vereinfachte Rechnung.
Aber nach diesem Prinzip funktioniert das Ganze.
Manche Leute wollen das einfach nicht begreifen.
[;)]
Gruss,
Thomas
Nachtrag,
da ja Rolf immer so scharf aufn Bildbeitrag von mir war, hier isser:
(==>)Patric:
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">man sollte schon von gleichen Bedingungen ausgehen wenn man über die Bel.-Dauer redet. Dein Beispiel wurde mit unterschiedlichen ISO-Werten aufgenommen, was total am Thema vorbei ist. Das nächste mal genauer lesen, dann bleiben Dir solche Peinlichkeiten erspart<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Mir ist da überhaupt nix peinlich, und am Thema vorbei ist da auch nix.[:D]
Die unterschiedliche ISO-Einstellung ist lediglich ein Skalierungsfaktor ohne wesentliche Auswirkungen auf das Rauschen im Bild.
Anstatt rumzumeckern, hättste vielleicht auch son Test machen können, mit konstanter ISO-Einstellung (dauert keine 20min).
Aber das hab ich Dir ja jetzt abgenommen.[:D]
(==>)Günter:
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Praktisch ist jedoch meist wegen fehlender Dynamik der Kamera die Verwendung mehrerer Einzelaufnahmen jedoch sinnvoller.
Die gewünschte Gesamtbelichtungszeit führt dann in hellen Bildbereichen zur Übersteuerung der Pixel, so das die Aufnahmezeit gestückelt werden muss.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Im Prinzip hast Du ja recht.
Aber die Praxis sieht doch anders aus:
Da wird die Kamera (ich geh jetzt mal von den DSLRs aus) auf ISO1600 gestellt, und losgeknipst.
Die Folge ist, dass dann die helleren Bildteile schnell sättigen,
und dann gestückelt werden muss, obwohl die Dynamik der Kamera noch lange nicht ausgereizt ist.
(==>)Ulrich:
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Das andere Bereiche des Bildes dann absolut absaufen liegt ist aufgrund des RGB-Farbraumes gegeben (dieser lässt nun mal nur Helligkeiten bis max. 255 Einheiten in Schritten von 1 zu, also 5 mal 2=10 aber 5* 128 =>255 und damit 255). Der RGB-Farbraum hindert uns auch daran Bilder beliebig zu addieren.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Keineswegs!
Die gängigen Programme (Fitswork, K3CCD-Tools, Iris?, Giotto?) rechnen ja mit 32Bit pro Kanal!
Da kann kann man viiieeele jpegs addieren, bevor man da an irgendwelche Grenze stösst!
Gruss,
Thomas
Hallo,
im (empfehlenswerten) Buch "CCD Astronomie in 5 Schritten" ist diese Thematik auf Seite 131 ff. ausführlich beschrieben. (Hilft natürlich nur weiter, wenn man's hat; ich hatte mir's sofort zugelegt, nachdem ich drin etwas geblättert hatte).
Viele Grüße
Es gibt ja nicht nur das Bildrauschen sondern auch noch Nachführfehler. Und die sind mit 20 Aufnahmen à 30 Sekunden viel einfacher in den Griff zu bekommen als mit 1 x 600. Ausserdem kann man die schlechtesten zwei,drei Aufnahmen weglassen, bzw. 25 Aufnahmen machen und nur die besten 20 verwenden.
Wenn man wie ich durch eine azimutale Optik fotografiert kommt noch eine Rotation am Bildrand dazu, welche sich wegrechnen lässt durch simples drehen der Fotos. Bei einer Belichtung am Stück ist nur die Mitte optimal abgebildet.
Gruss Benny
Hallo Roland
Betrachtet werden muss immer das komplette Imaging System.
Logisch ist auch das deine längstmögliche Belichtungzeit nur so lange sein kann wie keíne anderen Fehler eine Rolle spielen.
Das sollte dich nicht abhalten davon dann perfekte 30X120sec aufzunehmen, das macht durchaus je na astronomischen Objekt Sinn und liefert gute Ergebnisse (Kugelsternhaufen, planetarische Nebel usw.).
Ansonsten kann ich dir auch nur das AIP das Thomas oben fotographiert hat (hehehe) empfehlen. Als weitere gute Ressource und völlig umsonst kann man noch das Astrophotography Cookbook von Jim Solomon http://www.saratogaskies.com/articles/cookbook/index.html sowie diese kleine sehenswerte Präsentation :http://www.ewellobservatory.com/bestpractices/ genau reinziehen.
Greets Karsten
Also die Schnecke und das Zahnrad ist schuld, weil bei der Herstellung von Schnecke und Schneckenrad es zu Fertigunsungenauigkeiten gekommen ist.
Nun presst die Schnecke während einer Umdrehung mal stärker und schwächer auf das Schneckenrad das wiederrum verlangsamt oder beschleunigt die eigentliche Nachführgeschwindigket minimal. Über eine Schneckenumdrehung gleicht sich dieser systembedingte Fehler wieder aus.
Ist der Schneckenfehler schön periodisch kannst du ihn prima mit einem Leitrohr und Steuerung ausgleichen. Wenn er eher sprunghaft kommt ist es schwiriger.
Grüße
Karsten
Moin,
jetzt muss ich doch mal ganz blöd fragen: Wieso Bilder addieren?
Ich habe das am Anfang auch mal versucht und bekam fürchterliche Ergebnisse (weder an Kühltruhen noch an Buchdeckeln - ich rede schon von DeepSky-Aufnahmen). Alle Leute die ich kenne und die ernsthaft Astrofotografie betreiben, belichten so lange, bis das Objekt gut erkennbar und das Histogramm schön in der Mitte ist und mitteln dann möglichst viele Aufnahmen, um das Ergebnis rauschfrei zu bekommen.
Selbst wenn das Objekt sehr schwach ist addiere ich keine Aufnahmen, sondern belichte so lange, wie es der Hintergrund zuläßt. Auch davon werden wieder mögl. viele Aufnahmen gemittelt und dann hat man die nötige Dynamik, um das Objekt z.B. über die Tonwertkorrektur herauszukitzeln.
Auch um ausgebrannte Bereiche zu vermeiden, macht man es genauso: Jew. mehrere Aufnahmen mit einer Belichtungszeit (je länger die Belichtungszeit, desto stärker das Rauschen - also desto mehr Aufnahmen sind nötig). Und zum Schluß werden die "Mittelungen" der einzelnen Belichtungszeiten per Maske kombiniert. Prima!
Aber wieso Aufnahmen addieren? Und wieso darüber diskutieren?
Gruß
Klaus
Hi Klaus,
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Aber wieso Aufnahmen addieren? Und wieso darüber diskutieren?<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Na, das machst Du doch auch!!
Nur nennst Du das "mitteln"!
Addierte und gemittelte Bilder unterscheiden sich ja nur durch einen konstanten Faktor!
Eben der, durch den die addierten bilder dividiert werden (1/n, n: Anzahl der Bilder)
Und darüber diskutieren, damit der ein oder andere begreift, was er überhaupt macht, und warum, und was man besser machen kann....
<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">(je länger die Belichtungszeit, desto stärker das Rauschen - also desto mehr Aufnahmen sind nötig<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
Der erste Teil des Satzes stimmt zwar, aber man muss dazusagen,
dass trotz steigendem Rauschen das Signal/Rausch-Verhältnis <b>abnimmt</b>!
Und somit brauch ich nicht unbedingt mehr Bilder.
Gruss,
Thomas
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