Beiträge von 03sec im Thema „Welchen Vorteil haben lange Einzelbelichtungen?“

Hallo,
also vielleicht bin ich da oben falsch verstanden worden. Ich meinte, wenn das Seeing auf Stern und Nebel wirkt, also bei langen Brennweiten, dann ist die schärfere Aufnahme auch die tiefere. Bei vielen Betrachtungen wird der Kontrast vernachlässigt. Mehr Kontrast bedeutet auch mehr Signal bei gleichem Rauschen also besseres SNR. Nehmen wir Tinos Beispiel mit dem Nebel. Nebel zwischen mir und z.B. einem Wald verringert den Kontrast. Es gibt kein Schwarz und kein Weiß nur einige Graustufen. Ohne Nebel sind die Bäume klar und kontrastreich zu sehen. Beide Aufnahmen haben einen gleich hohen Rauschanteil, aber in dem einen gibt es eben mehr Signal und es sind mehr Details zu sehen. Höherer Kontrast = höheres SNR. Fotografiert man das jetzt x mal und hat ein deutlich geringeres Rauschen nach dem Stacken, dann kann man das zusätzliche SNR nutzen um das Bild zu strecken oder zu schärfen.( ich persönlich unterscheide gar nicht mehr zw. Strecken und Schärfen, Schärfen ist für mich das Strecken auf kleinen Skalen) Ein Astrofoto bei gutem Seeing hat auch mehr Kontrast. Das Signal wird weniger gestreut und verschmiert und dabei ist es egal ob das ein Stern ist, der als kleine Fläche aufgenommen wird oder eine große Fläche. Soweit mein Vorstellung und Verständnis der Dinge. Bei kleinen Brennweiten (undersampled) gilt die Parallelität zw. Stern und Nebel nicht mehr. Mit meinem Tele belichte ich deshalb auch 32 s, und ich würde auch 300 s belichten, wenn meine Monti das hergeben würde und mein Himmelshintergrund.
Ganz knapp Hintergrundlimitiert bin ich bei meinem Setup nach 2 s. C11 f/5 und Monokamera bei ca. 80% QE und einen Himmelshintergrund von ca. 19,5 -20 mag/ arcsec². 1 s zeigt deutlich weniger vom Objekt und 4 s zeigt quasi das Gleich bei gleicher Gesamtbelichtungszeit.
Warum die Bilder, die ich hier zeige oft schärfer sind liegt an vielen Faktoren. Der erste ist profan, ich belichte nämlich nur dann die Luminanz, wenn ich glaube, dass das Seeing gut ist, ansonsten Farbe oder mit Tele. Der 2. Grund ist, dass ich Fehler in der Nachführung der Monti so vermeiden kann. Der Effekt ist nicht unwichtig, beim Guiden würden diese fehler sicher erhalten bleiben, so nach dem Motto vor und zurück. Der Stern wird dann zwar rund, aber größer. Ein dritter Faktor ist das Stacken. Die Plantenstacking-Software AS!3 macht aus dem selben Material ein schärferes Bild als z.B. DSS. Die eigentliche Kernfrage lautet aber, ob das Seeing so "eingefrohren" wird. Hier muss man definieren was Seeing ist uns wie es wirkt. Ich habe tatsächlich schon ein paar Arbeiten darüber gelesen bin aber nicht wirklich weiter gekommen, denn das, was ich sehe ist sehr unterschiedlich. Ich sitze oft minutenlang vorm Bildschirm und schaue mir die Veränderungen eines helleren Sterns in Echtzeit an. Und natürlich vergleiche ich die Tage miteinander. Für mich (und bezogen auf mein Equipment)kann ich ganz verschiedene Bedingungen beschreiben. Es gibt Tage, da kann ich nicht fokussieren, ein weicher Wattebausch ist zu sehen, steht ganz ruhig da und ein Bild ist wie das andere. das andere Extrem ist ein knackscharfer Stern. Ich finde den Fokus sofort und die kleinste Dejustage wird sichtbar. Dann gibt es aber auch noch das Zappeln. Grundsätzlich gehört das wohl zum bodennahen Seeing, denn der Effekt ist in Hausdach-Nähe deutlich stärker. Hier gibt s das "kleine Zappeln" bis hin zum "großen Zappeln" Ich habe es überschlagen, der Versatz beträgt manchmal 5-10" und das recht langsam. Alle diese Erscheinungen treten natürlich immer in einer Mischung auf. In der Deep-Sky-Fotografie kann man bei 2 s Belichtungszeit dieses "hochamplitude Zappeln" nachträglich wieder beim Staken ausrichten. In der Planetenfotografie auch das kleinere und im Übergang, z.B. bei hellen PN, bei denen mich nicht die Tiefe interessiert und ich auf 0,x Sek. reduziere, schaffe ich eine weitere Verbesserung in der Auflösung.
Viele Grüße,
ralf

Hallo John,
Nebel oder Sterne, das macht keinen Unterschied solange das Seeing auf beides Auswirkungen hat. Du kannst dir eine Fläche als eine Ansammlung vieler Punkte vorstellen, oder umgekehrt einen Stern als kleine Fläche. Ein Objekt ist vielleicht "flächiger" aber es ist eben keine glatte Fläche. Es gibt darin schwache Sterne, helle oder dunkle Nebelfetzen usw. Ist dein Bild schärfer, dann erhöht sich der Kontrast zwischen diesen schwachen Strukturen. Dieser erhöhte Kontrast ist ein höheres Signal. da wir aber immer nur das Verhältnis von Signal zu Rauschen beurteilen ist das schärfere Bild tiefer, in allen Bereichen.
Wenn das zu theoretisch ist, dann frage dich, warum die Visuellen ebenso wie wir auf gutes Seeing warten.
Gruß,
ralf

Hallo John,
ein solches Ergebnis kommt nicht unerwartet, klar, dass die lange Belichtungszeit das beste Ergebnis liefert.
Tino hat schon einen wichtigen Punkt angesprochen. (Darks, die den Bias enthalten), wären hier Pflicht. Aber ich habe noch weitere Anmerkungen. Ich kenne die 120er und habe damit schon Deep-Sky Fotos gemacht. Das Ausleserauschen ist schon ganz gut, glaube es liegt so bei 6 Elektronen, aber als ich zur 178er gewechselt habe (1-2 Elektronen) war der Gewinn enorm. Wenn wir hier die "ultrakurze" Belichtungszeit betrachten, dann ist diese sicher nicht hintergrundlimitiert, das hatten wir oben aber schon als Voraussetzung festgehalten.
Und dann kommt ja noch der Faktor Schärfe hinzu. Vorausgesetzt das Bild ist auch wirklich schärfer bei (ultra)kurzen Belichtungszeiten, dann erhöht sich der Kontrast und die Tiefe. Der Effekt ist nicht marginal und beeinflusst indirekt das Rauschen, indem man weniger strecken muss. Ich habe dazu ein sehr verrücktes Beispiel. Mein Samyang 135 mm Teleobjektiv hat die Offenblende 2. Die schwächsten Sterne sehe ich aber bei Blende 2,8. Das Bild ist zwar dann dunkler, aber ich sehe definitiv mehr Sterne als bei 2,0. Der Grund liegt in der besseren Schärfe und dem dadurch höheren Kontrast. Zwischen geguideten 30 s zu 300 s macht sich das sicher nicht bemerkbar, aber wenn man wirklich kurz bleibt (bleiben kann) ist der Effekt wirklich erstaunlich.
Gruß,
ralf

...nicht ganz, denn ohne Guiding ist ja durch Ungenauigkeiten in der Nachführung jedes Einzelbild "gedithert". Aber das Guiding schadet trotzdem nicht, bzw. ist sinnvoll, denn so weiß man, dass das Objekt nach ´ner Stunde auch noch auf dem (oft sehr kleinen) Chip ist.
Gruß,
ralf

Hallo Thomas,
das ist ein wichtiger Hinweis, ja, ich glaube für eine DSLR bzw. für einen großen Chip ist das wirklich nichts. Deine Berechnungen überraschen mich auch.
Ich selber arbeite mit einer 6 MP Kamera. Im RAW bei 8 bit (mehr braucht man bei viele Einzelbelichtungen nicht) sind selbst Farbbilder nur 3 MB groß. Die Downloadzeit liegt im ms-Bereich. Das Stacken in einer Planetensoftware (AS!3) dauert mit SSD für 1000 Bilder nur wenige Minuten.
Die Zeiten in denen ich mit DSLR "30 sec" Bilder gemacht habe sind schon eine Weile her, aber auf solche Datenmengen bin ich auch nicht gekommen (unter DSS), gedauert hat das aber schon, daran erinnere ich mich gut. Abends den Stack angeschoben und morgens vorm Frühstück geschaut ob alles geklappt hat.
Grundsätzlich halte ich die modernen CMOS Sensoren z.B. in den ASI-Kameras für besser geeignet. Die haben oft sehr kleine Pixel und ein sehr kleines Feld. Von da her muss man dann sein ganzes System neu aufbauen, damit wieder alles zueinander passt und man nichts verschenkt.
Gruß,
ralf

Hallo Ullrich,

"Informationen gibt es dazu im Netz genug, die hier nicht erschöpfend ausgebreitet werden können".

… und die Hälfte ist leider falsch oder unvollständig. Erstellt von Amateuren, die sich ihre "Wahrheiten" zusammenwünschen oder eben nur für ihr System so sind, wie sie sind.

"Schwächste Gravitationsschweife von Galaxien wird man nicht mit Unmengen
kürzester Belichtungen darstellen können"

Antwort: doch!

"ebensowenig wie feinste Strukturen in planetarischem Nebeln mit wenigen Langzeitaufnahmen"

Antwort: doch, geht!

Die Frage ist, WANN geht das eine besser, und WANN das andere?

Die Aussage: Kurzzeitbelichtung ist gut für helle PN aber für tiefe GX Bilder braucht man lange Einzelbelichtungen ist die häufigste, die im Netz zu finden ist. Aus heutiger Sicht mit CMOS-Sensoren, die 1 bis 2 Elektronen Ausleserauschen haben, NEIN. Und genau das ist der Punkt, der oben mit "Psychologie" bezeichnet wurde. Traditionen halten länger als Informationen.
Ich habe Kalles Formeln überlesen, verstehe sowieso nicht alles, aber es gibt Parameter, die in den Formeln eben nicht drin stecken. Wie gut ist das Guiding? Was kann die Stacking Software leisten? Welche Art von Seeing kann man so einfrieren? usw. Erstaunlicherweise verringert sich die Differenz in der Schärfe mit der Qualität der Montierung. Ist das nun ein weicher Faktor? So nach dem Motto, wer viel Geld für eine gute Monti ausgibt hat auch mehr Ahnung von Astrofotografie? Oder ist es vielleicht "grenzwertig" durch einen Sucher zu guiden, der seine Auflösungsgrenze bei 3 bis 4 Bogensekunden hat aber ein Diagramm auswirft, in dem er auf unter 1" genau korrigiert hat.(gehen tut das, das zeigt Kepler)aber hat die Monti das auch mit gemacht? Und es gibt noch andere "weiche" Faktoren. Wenn mich wirklich die Schärfe eines Objektes mehr interessiert als die Tiefe (z.B. bei PN, grins) dann wähle ich vielleicht eher die kurzen Belichtungszeiten und justiere mein Teleskop noch mal neu, weil im Einzelbild die Sternchen z.B. immer eine Fahne in die gleiche Richtung haben.
Der eine möchte nicht über noch mehr Kabel stolpern, der andere hält es für bescheuert seine FP mit zig tausend Bildern "zuzumüllen" und das Stacken erst, grusel. Der eine mag die Bildbearbeitung, der andere ist froh, wenn er 10 Bilder gestackt bekommt um das Rauschen zu verringern. Wenn aber jemand die Bildbearbeitung mag, dann ist der evtl. auch besser im Parameter setzen bei der Schärfung. Und nicht zuletzt gibt es den "Scharf-Typen" und den "Tief-Typen" in der Astrofotoszene. Ich bin so ein "Scharfer-Typ" und belichte bei 1400 mm nur dann, wenn das Seeing überdurchschnittlich ist, deshalb würde ich meine Bilder hier auch nicht als Vergleich zeigen wollen.
Ich denke wir haben hier eine gute Möglichkeit, gerade weil Frank diese Tutorials macht, das Thema hier von allen Seiten möglichst ideologiefrei und ohne Scheren im Kopf, zu betrachten.
Gruß,
ralf

Hallo Heinz,
unsere Beiträge haben sich überschnitten.
Tja, so einfach ist das leider nicht. Wie gesagt, die Kombination ist wichtig. Welche Kamera du nutzt ist z.B. von entscheidender Bedeutung (Ausleserauschen) Da hilft dir ein Vergleich wenig, wenn du z.B. mit DSLR knipst.
Vielleicht hast du ja das Projekt "Gemeinschaftsbelichtung M64" gesehen. Ich habe dazu alle Bilder grob beurteilt und festgestellt dass fast alle "kurzen" Schäfer sind als die "langen" und da sind Leute dabei, die ihr erstes DS-Foto gemacht haben.
Gruß,
ralf

Hallo Frank,

zunächst einmal danke, dass du dich für meine Beobachtungen und Experimente interessierst. Du hast die Psychologie selbst angesprochen und es ist schön, wenn wir hier weiterhin ohne "Ideologie" diskutieren.
Dein letzter Einwand ist natürlich richtig. Mein Beitrag zu dem ganzen Thema ist weniger theoretisch, sondern eher praktischer Natur und deshalb kann ich streng genommen nur Aussagen mit meiner Geräte-Kombination unter meinem Himmel mit meiner Belichtungszeit usw. machen. Ich mache das aber schon seit vielen, vielen Jahren, zunächst ´30sec´ mit DSLR, so konnte ich grundsätzlich aufs Guiding verzichten, büßte aber oft 20-30% der Bilder ein, dann später mit 5,7 s und versch. DMKs, hier gab es erste Erfolge in Sachen Schärfe und parallel zur Entwicklung der Kameras kann ich nun bei 2 s Einzelbelichtung einen deutlicheren Gewinn feststellen. (Edit, ergänzt: ich Schärfe und ganz besonders in der Tiefe) Interessant auch, bei sehr gutem Seeing bin ich um mind. 1 Größenklasse, (oft sogar 1,5-2) tiefer als bei schlechterem. Die Methode eignet sich also auch für Mondnächte, wenn ansonsten die Bedingungen super sind.
Einige Beobachtungen aus der Zeit lassen sich sicher verallgemeinern.
Bei meinem eher kleinen Chip (5 x 7,4 mm) ist die Verzerrung des Sternscheibchens über die Fläche überraschend gleich, oder zumindest sehr ähnlich. Denkbar ist, dass die Seeingzellen, die sich nahe am Boden befinden, das ganze Bildfeld beeinflussen. Ich habe deshalb auch kein signifikant besseres Ergebnis, wenn ich jedem Stern einen eigenen Ausrichtungspunkt widme.(Planetensoftware) Manchmal mache ich das zwar, aber nur aus dem Grunde, weil ich damit eine leichte Rotation im Bild ausgleichen kann.
Die Speckles sind auch nach 2 s Belichtungen schon unsichtbar. In der Planetenfotografie im ms-Bereich, da erkennt man sie. Ein wirkliches Qualitätsmerkmal ist es, wenn man das Airy-Scheibchen und den ersten Beugungsring trennen kann. Das ist bei den relativ kurzen Brennweiten im DS-Bereich schon wirklich die Ausnahme. Mir ist das erst zwei mal gelungen.
Das Thema Seeing ist nicht leicht abzuarbeiten weil sehr differenziert. Deutschsprachig gibt es so gut wie nichts. Für die Deep-Sky-Fotografie kann man sich zwar bei den Profiarbeiten umschauen, für die Planetenfotografen (und das ist definitiv nicht das selbe) gibt es aber praktisch keine glaubwürdige und aussagekräftige Quelle. Es gibt auch eine Arbeitsgruppe bei den Profis, die sich mit "Lucky Imaging" im DS-Bereich beschäftigt, aber ehrlich gesagt sind auch hier die Infos dünn gestreut und wenn ich sehe, dass die Jungs alte DMKs an ihre Teleskope schnallen...
Also, das Thema Seeing mal richtig aufzuarbeiten wäre ein Gewinn für die ganze Amateur-Astro-Szene, ich würde mich freuen.
viele Grüße,
ralf

Hallo Frank und alle,
meine Beobachtung (s.o.)betrifft nicht das Rauschen, sondern bezieht sich auf die Schärfe des Bildes. Bei sehr kurzen Belichtungszeiten so bis max. 5 s hat jedes Sternchen seine eigene PSF, mal das Zentrum weiter rechts, mal weiter links, mal ist es ganz weich und mal schön scharf. Hinzu kommt, dass das ganze Sternchen sich manchmal in der Fläche deutlich bewegt, es springt zuweilen 5-10" hin und her. Ob das an der Montierung liegt oder am Seeing kann ich nicht 100%ig sagen. Beim Stacken nun werden diese Bewegungen zumindest z.T. ausgeglichen. Das eine Bild wird einen Pixel nach rechts versetzt das andere nach links usw. Das Bild wird in Summe schärfer. Theoretisch sollte/könnte das auch die Guidingsoftware machen, tut sie aber nur, wenn die Monti das auch so genau umsetzen kann. Dabei reicht es nicht auszulesen, was die SW "wollte" (oft bleiben die aufgezeichneten Korrekturen unter 1"), sondern, das, was auch wirklich "ankommt" und da scheinen die Werte deutlich schlechter.
Mir ist es bisher nicht gelungen eine zuverlässige Qualitätsanayse der Bilder zu erhalten. Aber auch, wenn dass gelänge, würde ich sicher 90 oder 95% der Bilder stacken. Jedes neue Bild reduziert ja auch das Rauschen und bei weniger Rauschen kann man stärker schärfen, wenn, mal salopp gesagt, der Schärfungsalgorithmus weiß worauf er schärfen muss, und diesen "Kern" bilden die "guten" Bilder.
Wie gesagt, das gilt bei "sehr kurz" bei "nur kurz" macht der Effekt sich nicht bemerkbar.
Viele Grüße,
ralf

Hallo,
inhaltlich bin ich bei dem Tutorial aber in einem Punkt nicht glücklich. Richtig ist zwar, dass bei "Lucky Imaging" SNR fehlt, aber es gilt auch, wenn man 100% der Bilder verwendet ist das Bild trotzdem schärfer. Der Grund liegt im effektiveren Stacking. Man könnte das als eine "nachträgliche digitale aktive Optik bzw. Verarbeitung" bezeichnen. Allerdings gilt das bei sehr kurzen Belichtungszeiten , ich denke bei 30 s macht das keinen Unterschied.
Schönen Abend,
und Gruß,
ralf

Hallo Chris,
ich gehöre seit Jahren zu der Fraktion der "Kurzen", dabei ist "30sec" schon lang.
Der erste Schritt, den man machen sollte, ist zu ermitteln, wie hoch das Ausleserauschen der verwendeten Kamera ist. Hier, und nur hier, entscheidet sich, ob, und um wie viel, du länger belichten musst, um zum gleich tiefen Endergebnis zu kommen. Der zweite Schritt ist herauszufinden, ab wann du hintergrundlimitiert belichtest, also ab wann du im Hintergrund eine (ganz leichte) Zeichnung hast. Bei einem f/5 System und 5,5 mag Himmel sind das im Weißlicht z.B. nur 2-4 Sekunden. Danach ist alles gleich. Egal ob PN oder GX , egal ob schwach oder hell, egal ob flächig oder punktförmig. Der Betrag, den man eigentlich länger belichten müsste wird oft durch die höhere Schärfe wieder verringert. Ein Stern, der auf 3x3 Pixeln dargestellt ist, ist 4 mal so hell wie einer, der auf 6x6 PX dargestellt wird.
Deine Frage lautet aber ja anders herum, was kann man NICHT. Da wären z.B. Schmalbandaufnahmen. Um diese Hintergrundlimitiert zu belichten braucht man schon Minuten. In guten Gegenden verschenkt man auch SNR, wenn man zu kurz belichtet. Und z.B. ganz profan, ohne Guiding wandert dein Objekt durchs Bild, du kannst kaum die Nacht belichten während du schläfst. Mit Guiding geht das.
Viele Grüße,
ralf