Beiträge von Imageshare im Thema „Digitalkamera als Sky quality meter ?“

Imageshare · 26. Februar 2007

<blockquote id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Original erstellt von: Christoph2
 Hallo Ulrich,
ich habe zwar nicht alles bis ins Detail verstanden, aber im Grunde geht Deine Methode in die gleiche Richtung mit dem Unterschied jedoch, dass bei Dir die Auswertung am Rechner und nicht direkt an der Kamera erfolgt.
Nur eins verstehe ich nicht: Wie fließt das seeing in das Ergebnis ein ?
Grüße
Christoph

Hi Christoph,

Klar arbeiten wir beide an der gleichen Idee. Nur mit dem Unterschied, daß Du keine Schlüsse auf den Mag-Wert anhand des Histogramms der Kamera schließen kannst. Dazu ist das Histogramm zu grob und Du hast keinen Bezugswert. Wenn Du durch Zufall in die Milchstrasse hältst, bekommst Du nach deiner Methode eine schlechte Himmelqualität, weil das Objektiv die "Milchstrassensterne" gar nicht einzeln sehen kann. Das Objektiv sieht nur eine helle Fläche.
Machst Du dein Verfahren aber am Polstern, hast Du das Problem mit dem Einnorden.

Bei starkem Seeing "wabern" die Luftschichten, und die Sterne flackern. Der gleiche Effekt tritt an allen Punkten des Bildes auf. Dadurch werden z.B. Kontrastkanten "matschiger". Auch bei ganz dunklen Werten werden diese mit den umgebenden Helligkeiten verschmiert. Die von mir beobachtete 2%-Grenze zur Bestimmung der Mag-Abschwächung tritt dann ein klein wenig früher ein, da dunklere Töne mit helleren verschmiert werden. Das kann im Extremfall bis zu 1/2mag ausmachen. Das ist auch visuell zu sehen, da die schwächsten Sterne nicht mehr direkt gehalten werden können. Sie flackern halt, während sie bei guten Seeing still stehen und damit gut gehalten werden können. In letzterem Falle kann man weitere noch schwächere Sterne zur Mag-Bildung heranziehen, im ersteren Fall ist der bestimmte Mag-Wert schon grenzwertig.

Noch mal kurz eie Zusammenfassung meiner Methode.
Ich messe die Zahl der auftretenden Helligkeiten im Bild, Danach bestimme die Helligkeit, die an mindestens 2% aller Pixel auftritt. Das ist mein Bezugswert. Ändern sich jetzt z.B. die Hintergrundhelligkeit, so verschiebt sich die 2%-Marke nach links im Histogramm, da mehr der vormals dunklen Pixel nun belichtet werden.
Im Umkehrschluss heist das, das die mag-Werte absinken.
Ohne einen vergleichswert sind die oben ermittelten Faktoren ohne Aussage. Vergleicht man diese Werte aber mit "Eichwerten" oder mit dem visuell ermittelten mag-Werten, kann man eine Abschätzung der Verschlechterung des mag-Wertes tätigen. Ein Eichwert könnte z.B. ein Foto aus dem Alpenraum mit einem 7er Himmel sein.

CS
Ulrich

Imageshare · 22. Februar 2007

Hi Zusammen, Hi Christoph,

ich expiremtiere schon seit geraumner Zeit mit einer ähnlichen Idee herum. Mir ging es darum, herauszufinden, wie sich die Qualität eines Fotos im verhältnis zum visuell gefundenen mag-Wert verhält. Zwei Himmel mit den gleichen mag-Werten können im Endeffekt zwei ganz unterschiedliche Fotoergebnisse erziehlen. Das ist mir leider schon sehr oft aufgefallen. Zudem geht es darum, wie sich der mag-Wert am Objekt der Begierde im verhältnis zum mag-Wert im Zenit ändert.

Ausgangslage: Man steht draussen, und schätzt einen fst von sagen wir 5.3 in Ursa Minor. Schön. dann schwenkt man sein Teleskop auf ein Objekt, in sagen wir 30° Höhe und macht ein Foto. Zuhause bricht man sich einen ab, um aus dem Murksdaten soetwas wie ein Bild zu gewinnen, weil am Objekt eben nicht 5.3 war, sondern irgendwas um 4.

Letztendlich steht dann unter dem Bild: Mblabla, bei fst 5.3.

Das ist Unsinn.

Nun bin ich mal hingegangen und habe die Daten eines Rohbildes genommen und eine eigenes Histrogramm erstellt. Jedes Pixel besteht aus drei Farben. Die Helligkeitswerte der drei Farben addiere ich zusammen.
Nun fange ich bei 0 an und analysiere, wieviele Bildpunkte den Wert 0 haben, also kein Licht abbekommen haben. Danach 1 usw.
Im Endeffekt habe ich also auch ein Histogramm, das angibt wieviele Pixel des Bildes einer Helligkeit entspricht.
Die Frage ist nun, ab welcher Helligkeit, von 0 angefangen, mehr als sagen wir 5% der Pixel diese gesuchte Helligkeit aufweisen. Das st nichts anderes als die erste Anstiegsflanke im Histogramm.
Beispiel: dunkelster Himmel, top klar. Ich finde die erste Helligkeit, die mit mehr als 2% auftritt bei einem Helligkeitswert von sagen wir 100.
Beispiel 2: Vorstadthimmel, leicht diesig: ich finde einen Wert von 20, da ja viele Pixel des Hintergrundes aufgehellt sind.

Korreliert man diesen Wert mit der Belichtungszeit, bekommt man einen Faktor für die "Linksverschiebung" des Histogramms im Foto. Da der Wert nun Belichtungszeitunabhängig ist, gibt er im Vergleich zu einem "Standard" an, um wieweit sich die Himmelsaufhellung geändert hat. Das ist auch unabhängig von ASA-Einstellungen usw. da diese auf alle pixek des Rohbildes gleich wirken.

Vergleicht man z.B. dieses Faktor mit einem am gleichen Tag bestimmten visuell ermitteltem fst-Wert in Ursa Minor, so kann man den am Objekt gültigen fst zum Aufnahmezeitpunkt ermitteln.

In diesen Wert fliest ja aufgrund des Histogramms auch das Seeing und der Dunst am Himmel mit ein.

Das klingt wirr, funktioniert aber. Die Streubreite einer Aufnahmeserie liegt bei ungefähr 0.1mag. Die ermittelten mag-Werte am Objekt stimmen gut mit den beobachteten Werte überein und verhaöten sich analog der Änderung der Himmelsqualität.

Ich habe schon gut ein Dutzend Messerien durchgearbeitet und bekomme so viel realistischer Werte der Aufnahmebedingung. Erstaunlicherweise funktioniert das an jedem Rohbild, egal ob Galaxie, Nebel oder Sternfeld. In gewissen Grenzen funktioniert das sogar bei bearbeiteten Bildern, nur ist dann der "Unsicherheitsfaktor" größer.

Was noch fehlt sind Messreihen um das Verfahren abzusichern.

Übrigens, ich benutze das Verfahren auch um die Himmelsqualität eines Spechtelplatzes einschätzen zu können.

Nunja, vielleicht ergibt sich aus den Ideen ja mal was Nutzbares.

CS
Ulrich