Beiträge von tbstein im Thema „Erfahrungsbericht: Kamera- und Bildauflösung in der Videoastronomie“

Hallo Gerd,

ob das Multipointalignment was bei einer Uranusaufnahme bringt, oder das Undersampling problematisch ist, ist ein klassisches Problem der Astronomie/Astrophotografie. Es kommt einfach auf die Helligkeit an. Wenn ich die Sonne oder den Mond aufnehme, kann ich das letzte Quentchen Auflösung herausholen, genug Licht, für extrem kurze Aufnahmen und das Seeing hat keine Chance mehr (oder eher fast, schlechtes Seeing ist durch die hochfrequnten Anteile und den Defokus nicht wirklich korrigerbar). In guten Momenten kann man m.E. auch ein schlechtes Sampling deutlich sehen, also hier einfach definitiv korrekt sampeln. Bei Jupiter ist ggfs auch noch genug Licht da (natürlich ein mittelgroßes Teleskop vorausgesetzt), um das ganze Brimobrium mit kurzen Belichtungen, Multipointalignement usw. durchzuziehen. Bei Saturn scheiden sich die Geister, die Lichtmenge ist schon arg begrenzt, sodass hier größere Teleskope einfach Vorteile haben, alleine deshalb weil man immernoch kurze Belichtungen machen kann, ohne dass das SNR am Boden ist. Ab hier kann man auch schon beim Sampling Zugeständnisse machen, man schenkt zwar das letzte bisschen Auflösung her, aber gewinnt substantiell SNR, sodass das Seeing noch korrigiert werden kann. Bei deinen angesprochenen Uranus ists eher egal, kurze Belichtungen (damit das Seeing sinnvoll korrigiert werden könnte) sind eh nur noch mit sehr großen Teleskopen möglich, dann erübrigt sich auch schon fast das Multipoint-Alignment und das Undersampling spielt eh schon keine Rolle mehr für die erreichbare Auflösung. Außerdem gibts hier kaum Kontraste.

@ Jan: Bezüglich der Trennung der von dir dargestellten Doppelsterne, kann man mit kurzen Belichtungen und ausreichender SNR schon einige Software"tricks" anwenden, beispielweise kann man eine Deconvolution versuchen. Wenn ein jeweils einzelner Stern im Bild ist, nimmt man diesen als Deconvolution-Kernel und faltet das Ursprungsbild zurück. Hängt aber auch hier alles vo SNR ab. Also großes Teleskop und kurze Belichtungen sind von Vorteil (müssen aber wie angesprochen bestimmt nicht kürzer als 5ms

sein, das Seeing sollte hier schon eingefroren sein ) . Da kann man meinetwegen auch das Sampling herunternehmen, wenn die Belichtungszeiten für ein sinnvolles SNR zu noch lang sind.

Vg Tino

Hallo,

wie ich finde eine sehr unschöne Diskussion. Es wird mit einer Vehemenz ganz klares Unwissen ( Gerd) dargeboten und mit einem aggressiven Diskussionstil verteidigt.

Das MultipointAlignment funktioniert so:

1. Das Bild wird in sogenannte Patches (Teilbilder) unterteilt, diese bekommen jeweils einen, bzw mehrere Alignmentpoints zugewiesen.

2. Die Software versucht dann anhand einer Musterekennung diese Teilbilder zurechtzurücken und bei schlauen Programmen werden diese auch zurechtzuskaliert, bzw zurechttransformiert.

3. Wenn keine Kontraste vorhanden sind, belässt man den Patch am Ort, oder richtet sich nach der Verschiebung der umgebenden Teilbilder.

4. Mit diesen zurechtgeschobenen Teilbildern wird dann das klassische Summenbild gebildet, was dann im besten Falle schärfer ist, als das wabbelnde Ursprungsmaterial.

5. Wenn man will kann man auch nach Qualität aussortieren, oder die Wichtung anpassen.

Dh. auch bei Uranus und bspw nur 4 Patches wird das Bild wohl besser werden, beim Mond und bei Jupiter definitiv.

Der Ralf versucht übrigens mühselig mit Bildern und Beschreibung seiner Erfahrungen hier etwas Licht ins Dunkel zu bringen und manche Diskussionsteilnehmer picken sich teils zusammenhanglos Sätze/Zitate raus, welche mit offensichtlichen Halbwissen die Mühen diskreditieren. Also einfach mal Ralfs Ergebnisse analysieren, welcher er auch immer mit wichtigen Informationen zum Workfow erklärt, oder halt leeren Phrasen dreschen.

Wie auch immer, Hobby ist Hobby. Kann jeder machen wie er denkt.

Vg Tino

Hallo in die Runde, hallo Jan,

ich denke um nochmal etwas klarer darzustellen, was Seeing überhaupt ist, bzw warum bestimmte zeitliche bzw. räumliche Effekte auftreten, siehe hier:

Diese "Turbulence Phase Screens" simulieren bzw. representieren das Seeing in unterschiedlichen Luftschichten, bzw. Höhen mit unterschiedlichen Zellgrößen und mit unterschiedlichen Windgeschwindigkeiten, welche sich überlagern. Viel schneller als einige ms bis einige zehner ms wirds dann aus physikalischen Gründen einfach nicht. Daher hat man auch bei den allerneuesten Teleskopen spezielle hochmoderne Adaptive Optiksysteme, welche bspw. auf unterschiedliche Luftschichten, sogennante Layer korrigieren.

Also alles doch etwas komplizierter als "Verkippte Wellenfronten und süffisante Bemerkungen"

Bezüglich Simulation dieser doch eher komplizierten Effekte, bzw. des kompletten Imaging-Trains lege ich allen interessierten die Software PHOSIM ans Herz:

Beitrag

RE: PHOSIM - ein umfassendes Bildsimulationstool

Vielen Dank für den Hinweis.

PHOSIM sieht sehr interessant aus. Super, dass es mit freiem Quelltext verfügbar ist.

Bei der Vielzahl an Veröffentlichungen und Projekten auf GitHub und BitBucket kann man schnell einmal interessante Neuentwicklungen übersehen.

Zauderkuenstler

6. Juni 2021

Hiermit hatte ich bspw. letztes Jahr etwas herumexperimentiert:

Beitrag

RE: Mars aus der Konserve - PHOSIM

Hello Tino,
I am one of the team members of PhoSim. This simulation looks really awesome ! The way you represent seeing is very natural and easy to understand .
Please let us know if you have any question or issues with PhoSim. We regularly update it and would love to hear more from users like yourself.

Thanks
Anirban

anirban1195

1. März 2022

Ich habe übrigens auch Saturn und Jupiter bei unterschiedlichen Seeingparametern und 16" Newton mittels PHOSIM simuliert. Falls es beispielweise Ralf und die anderen Planetenjäger interessiert, würde ich nochmal einen gesonderten Beitrag zusammenschnüren.

Vg Tino

Hallo Jan,

ich denke die Diskussion führt leider ein bisschen ins Leere. Auch wenn man über die Theorie nicht immer auf die Realität schließen kann, ist dadurch meisten doch ganz gut der Weg vorgegeben. Es wurde hier schon mehrmalig hinterfragt, ob das eine oder das andere besser ist, was auch immer besser bedeutet. Ich bin da schon auf der Seite von Ralf, dass die Abweichungen, wenn überhaupt sehr diffizil sind. Beispielsweise kann die Ringtrennung beim Saturn in der Diagonalenrichtung, aufgrund des oben theoretisch besprochenen erhöhten Undersamplings, bzw. des zu erwartenden Aliasings verfälscht oder gestört sein. Leider kann man, wie auch oben schon gesagt, die Fehler ohne Kenntnis des "richtigen" Bilds nicht von realen Strukturen unterscheiden. Daher auch meine Empfehlung, dass wenn genug Licht da ist, lieber etwas großzügiger beim Sampling sein. Auch die bezüglich Seeing prognostizierte Verbesserung aufgrund kürzerer Belichtungszeiten, ist auch nicht wirklich umfassend zu vereinfachen, da gibts Halbwertszeiten, wie schnell sich die Bedingungen überhaupt ändern, mittlere Seeing-Zellgrößen, welche beispielweise beschreiben, wie viele atmosphärische Störungen sind in Abhängigkeit von der Teleskopapertur sich gleichzeitig im Sichtfeld befinden, dh. wie stark sich im Mittel der Spot in einzelne Spekles zerfasert, usw.

Vg Tino

Hallo in die Runde, hallo Jan,

es ging ja schon wieder heiß her. Ich habe daher auch meine Milchmädchen zum durchrechnen geschickt. Mglw. ist auch alles schonmal gesagt, aber wenn ich mir die ideale MTF eines Teleskops mit f/8 anschaue, liegt die Grenzfrequenz bei 225 Linienpaaren/mm.

Siehe hier: https://www.bobatkins.com/phot…y/technical/mtf/mtf2.html

Dh. ein Linienpaar hat auf 4,4µm Platz. Wenn ich dies kritisch Sample, dürfen die Pixel 2,2µm maximal groß sein, zumindest in x/y. In der Diagonale müssten sie sogar um den Faktor 1,4 kleiner sein. Dh. 1,6µm. Nach deiner Berechnung, Jan, wären 8/2 also 4µm Pixel ausreichend. Der erste von mir angegebene Wert für ideales Sampling ist so ziemlich genau der vielgenannte Faktor 5. Deine Empfehlung würde aber zu klassischen Undersampling führen, da bei 4µm-Sampling (entsprechend 125Lp/mm) noch einiges (40%) an hochfrequenten Kontrast vorhanden sein dürfte. Das Problematische ist hierbei, dass die höheren Frequenzen dann zu Aliasing führen, was Strukturen vorgaukelt, welche garnicht vorhanden sind. Dummerweise kann man nicht kontrollieren, ob diese Strukturen eigentlich real sind oder nicht und mglw. sieht das Bild auch nicht viel schlechter aus, als ein korrekt "gesample"tes. Aber theoretisch ist es nicht ok. Ob jetzt die ideale Abbildung mit dem idealen Teleskop ohne Seeing usw. der Realität nahekommt, sei dahingestellt. Aber wenn ich tausende Einzelbilder stacke und den Kontrast hochziehe, kann das in der Realität schon einen Unterschied machen. Wenn genug Licht da ist, sollte man also eher den Faktor 5 nutzen. Wie auch immer, die Unterschiede sind vermutlich nur klein, aber von nichts kommt nichts.

Vg Tino