Beiträge von 03sec im Thema „T-Stop und F-Stop und was ist jetzt die wirkliche Geschwindigkeit eines Tak-Epsilons“

    Hallo Gerd,

    ja, ich stimme dir zu. Du hast jetzt mit gleich großen Sensorpixeln gerechnet, und dann hast du tatsächlich recht. Das mehr an Licht wird auf eine größere Fläche verteilt. Du argumentierst jetzt, dass die Brennweite dafür verantwortlich ist. Die höhere Brennweite ist aber nach meiner Argumentation eine Folge dessen, dass wir auf die selbe Blendenzahl kommen müssen, weil die Öffnung ja größer ist. Ist jetzt die Öffnung die Ursache oder die Brennweite? Die Brennweite verteilt in meinen Augen aber nur das, was überhaupt erst einmal da ist. Also ist die Öffnung die Ursache für das, was mehr an Photonen da ist. Mache ich den Deckel drauf, dann hat sich die Brennweite nicht geändert, aber der Photonenfluss ist 0. Man kann jetzt in gewisser Weise über das Huhn und das Ei philosophieren. Ich stelle die Öffnung aber als ursächlich hin, weil sie die reale physische Grundlage für ein Abbild gibt, nämlich die Photonen.

    In unserer Praxis gilt aber:

    Die Kamera muss möglichst sinnvoll an das System angepasst werden.

    Ich formuliere das bewusst sehr relativ. Bei der Planetenfotografie nutzt man das System, um an die theor. Auflösungsgrenze zu kommen. Hier ist es vergleichsweise einfach, denn die größere Öffnung bildet schärfer ab.

    Anders bei der Deep-Sky-Fotografie. Hier sind wir seeingmäßig begrenzt. Beim einen sind es 3" beim anderen ist´s 1", aber egal mit welchem Gerät man fotografiert, die "Schallmauer" bleibt bestehen.

    Jetzt kommt das "möglichst sinnvoll" ins Spiel. Leere Vergrößerung macht keinen Sinn, also können wir größere Pixel wählen. Dabei haben wir keinen Verlust an Schärfe, aber gemäß Beispiel oben, 4-mal so viel Licht. Wir kommen also 2-mal so tief (wegen der Wurzelfunktion der Rauschreduktion, nicht 4-mal). Also: größere Öffnung = tieferes Bild. Die Schärfe bleibt gleich und wenn wir die Anzahl der Pixel beibehalten (dann wird der Chip größer) ist sogar das Bildfeld gleich.

    Statt größerer Pixel kann man tatsächlich auch Binning betreiben. Bei CCDs wird nur 1-mal ausgelesen anstatt z.B. 4-mal. CCDs haben ein recht hohes Ausleserauschen und das kann man so reduzieren. Das ist das Hardware-Binning. Hinzu kommt der rein geometrische oder statistische Effekt. 4 versch. Pixel, die gemittelt werden, sind anderen 4 Pixeln, die auch gemittelt werden, ähnlicher als das hellste der 4 Pixel im Verhältnis zum dunkelsten der 4 Pixel. Das Rauschen wird reduziert, das ist das Software-Binning. Bei Cmos-Sensoren kann man nur das nutzen. Es ist allerdings sinnlos, das bei der Aufnahme zu machen. Wenn wir unser fertiges Bild verkleinern (und dabei keinen "sinnvollen" Algorithmus verwenden, in Photoshop heißt das dann reine Pixelwiederholung), dann machen wir genau dasselbe.

    Das ist auch der Grund, warum ich beim Stammtisch oder in einer Galerie immer die 100 % Version sehen will. Reduziere ich es auf z.B. 25 %, dann ist das Rauschen oft fast weg. Oft genug habe ich so ein kleines Vorschaubild hier gesehen und dachte, das sei ein tolles Bild. Klickt man es an und es wird vergrößert, das zerfällt es in Rauschen und Artefakte. In der Bildbearbeitung wird das z.T. exzessiv genutzt und ich mag das gar nicht. Da wird mit 20 x 20 Pixeln "entrauscht", also ein 20 x 20 Binning angesetzt und dann wieder auf das 20-fache vergrößert, mit weichen Übergängen, und am Ende hat man lauter kleine, weiche diffuse Nebel, deren kleinste Details alle etwa 20 Pixel groß sind.

    Viele Grüße

    ralf

    Hallo Gerd,

    ich glaube, wir sind ganz nah dran. Du schreibst:


    Die Öffnung taucht hier aber nicht auf, sondern die Öffnungszahl denn die Öffnungszahl bestimmt die Flächenhelligkeit und nicht die Öffnung.

    Die Öffnungszahl ist dimensionslos. Deshalb ist sie bei einem 200/1000 Teleskop gleich wie bei einem 100/500 Teleskop, beide f/5. Das größere Teleskop fängt aber real mehr Photonen ein. Mehr Photonen ist immer gut, es verbessert das Signal zu Hintergrund/Rausch Verhältnis, s.o. Das wissen die Visuellen nur zu gut. Von denen sagt auch niemand, dass er mit f/4 mehr sieht, als mit f/6, denn die Wahl des Okulars sorgt dafür, dass möglichst alles Licht in deren Pupille fällt. Sehr wohl ist aber dort die Erfahrung vorhanden, dass man mit 8 Zoll den schwachen Nebel vlt. nicht sieht, aber ab 12 Zoll ist es möglich und bei 16" macht es Spaß. Jetzt nehmen wir das Oku raus und klemmen eine Kamera hinten dran. Hier gibt es jetzt, -ähnlich dem Okular-, ein sinnvolles Verhältnis zwischen Brennweite und Pixelgröße. Das Limit liegt so bei 2-3 Bogensekunden an Auflösung. Diese Grenze ist aber für beide Teleskope gleich. Also habe ich das eine Mal ein Detail, dass 2 Bogensekunden groß ist, dargestellt durch 100 Photonen, das andere Mal habe ich dasselbe Detail dargestellt mit 400 Photonen.

    VG ralf

    Hallo Gerd,

    warum schaffen wir es dann bis zur 20. Größenklasse und darüber hinaus? Ein Einzelbild wäre nach wenigen Minuten völlig gesättigt.

    Wir erhöhen den Kontrast im Bild. Strecken es. Dabei wird das Rauschen mitgestreckt, leider. Gegen Rauschen hilft ... ?

    Deshalb kann man, wenn man es auf die Spitze treibt, am Tage Deep-Sky-Bilder machen und Protuberanzen auf der Sonne zeigen. Es ist sehr, sehr langwierig, aber alles eine Frage des Kontrastes.

    VG ralf


    Nachtrag:

    Am Verhältnis „Falschlicht“ zu „Nutzlicht“ ändert sich garnichts.

    Ein Zahlenbeispiel, das ich gerne blutigen Anfängern zeige, um das Stacken zu erklären:


    Hintergrund hat den Wert 5. Objekt hat den Wert 6. Kein großer Unterschied, kaum zu erkennen, der Unterschied ist 1. Jetzt belichte ich 10 Bilder und addiere sie. Hintergrund hat 50, Objekt 60. Abstand zum Hintergrund ist jetzt 10. Nun schneide ich im Hintergrund 45 ab und er hat wie zuvor den Wert 5, das Signal aber 15.

    VG ralf

    Hallo Andi,

    Heißt, ich müsste mit einem f4 System gegenüber eines f5.6 Systems anstatt 50% der Belichtungszeit (rein auf die Helligkeit bezogen) ca. 75% der Belichtungszeit investieren?

    Rein auf die Helligkeit bezogen wären 50 % richtig = Tageslichtfotografie = 1 Blende =doppelt/halbe Belichtungszeit. Hier arbeitet man ja auch wahlweise mit der ISO-Einstellung. Das Bild wird heller, dafür rauscht es ein wenig mehr.

    Bei der Tiefe eines Bildes geht es aber nicht um Helligkeit. Du kommst tiefer, wenn du das Rauschen minimierst, (nicht softwaremäßig, sondern statistisch, mit mehr Belichtungszeit) Hier gilt: 4-fache Belichtungszeit = halbes Rauschen.

    Und in der Tat, wenn du eine Blende mehr Licht hast, dann musst du nur 75% belichten.

    Viele Grüße

    ralf

    Die Öffnung spielt hingegen keine Rolle.

    Zumindest solange es um flächige Objekte geht.

    aber es ist vollkommen falsch zu behaupten das er in dem Fall auch tiefer belichten würde.

    Hallo Gerd,

    ehrlich gesagt verwirrt mich dein Beitrag auch.

    Das Wort Pixelgröße, oder korrekt ausgedrückt Sensor-Pixel-Größe, kommt in meinem Text bewusst nicht vor, um Andi nicht noch mehr zu verwirren. Die Kamera und deren Auflösung wird i.d.R. sinnvoll ans Teleskop angepasst, davon bin ich ausgegangen, ist für die oben genannten Aussagen auch nicht relevant.

    Ansonsten bitte ich dich, mal zu überlegen, warum die Profis möglichst große Spiegel haben wollen.

    Flächige und punktförmige Objekte unterscheiden sich übrigens nicht, solange man nicht undersampled ist. Bei klassischer Deep-Sky-Fotografie (so ab 1 m Brennweite und moderner Kamera mit kleinen Pixeln) ist man nie undersampled, weil das Seeing alles zu flächigen Objekten macht.

    Und selbstverständlich kommt ein 10"/5 tiefer als ein 6"/4, hast du schon mal etwas von den Visuellen gelesen?

    Ich denke, wir sollten an dieser Stelle unser beider Kommunikation abbrechen und Andi vielleicht möglichst sinnvolle Tipps geben.

    VG ralf

    Hallo Andi,

    Im Vergleich zu meinem auf 5.3 reduziertem Apo mehr als 2.5 mal so schnell.

    Du scheinst aus der Fotografie zu kommen, da gilt „doppelte Helligkeit“ = halbe Belichtungszeit", um zum selben Ergebnis zu kommen.

    In der Deep-Sky-Fotografie geht es aber nicht um die Helligkeit, sondern um das Signal-zu-Rausch-Verhältnis. Das bedeutet aber, erst 4-fache Helligkeit ergibt doppelte Tiefe, also Vorsicht.

    Die Aussagen der Anbieter sind z.T. sehr missverständlich, wenn es heißt: "mit diesem Teleskop kommen sie in der x-ten Zeit zudem selber Ergebnis ". Das solltest du in deine Überlegungen einbringen.

    Überhaupt ist die Blende oder die "Schnelligkeit" nicht wirklich aussagekräftig.

    Entscheidend in der Astrofotografie ist die Öffnung, nicht die Blende. Wir haben nur wenige Photonen, davon wollen wir viele sammeln. (In der Tageslichtfotografie hast du ja fast unendlich viele Photonen). Das bedeutet ein 10 Zöller f/5 zeigt mehr und belichtet tiefer als ein 6 Zöller f/4. ((Hubble belichtet bei f/25. Sind die doof :) , haben die keinen Reducer? Bei f/5 bräuchten sie nur 3-4 % Belichtungszeit, um zum selben Ergebnis zu kommen :D))

    Ein Refraktor ist i. d. R. auch schärfer, das hat mit der Beugung am Fangspiegel zu tun. Ein großer Sternfleck von z.B. 5x5 Pixeln ist damit aber lichtschwächer, als ein kleiner, der sich vlt. nur auf 4 Pixel einbrennt. Das gilt in aller Regel auch für flächige Objekte. Allerdings braucht man dazu gute Bedingungen. Es ist selten, dass man sein Setup soweit nutzen kann.

    VG ralf