Jupiter dreht sich von allen in unserem Sonnensystem befindlichen Planeten am schnellsten um seine Achse. Das macht die Bildbearbeitung inbesondere bei größeren Öffnungen schwierig. Für möglichst rauscharmes Schärfen werden viele Einzelbilder benötigt, die mittels Videos gewonnen werden. Die Videos sollten für scharfe Summendbilder aufgrund der Planetenrotation 30 Sekunden nicht überschreiten. Dank der Software WINJUPOS können mehrere Summenbilder, zwischen denen Jupiter rotiert, miteinander kombiniert werden. Das Bildmaterial wird dabei ausgemessen und derotiert. Allerdings sind dieser Technik Grenzen von rund 15 bis 20 Minuten gesetzt. Da ich bei dieser Jupiteraufnahme über wenig gutes Material verfügt habe, wurde der Gasriese kurzerhand derotiert und zwar 50 Minuten lang. Das kann recht knifflig werden, bringt aber deutlich mehr Details. Aufgenommen wurden die Einzelbilder mit meinem 12″-Selbstbau-Newton-Teleskop, das für alle Wetterlagen gerüstet ist.

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In der Astrofotografie erfreuen sich vor allem die beiden kostenpflichtigen Bildbearbeitungstools Photoshop und PixInsight großer Beliebtheit. Mit Affinity Photo kommt nun eine weitere Bildbearbeitungssoftware ins Spiel, die darüber hinaus auch noch ein richtiges Schnäppchen ist. Die Software bietet unter anderem einen Astrofilter und eine Deep-Sky-Stacking-Funktion an. Hinzu kommen einige sehr nützliche Astronomie-Makros, die häufige Arbeitsschritte erleichtern. Die Bildbearbeitungssoftware ist sehr einfach zu bedienen und bietet nach einer kurzen Einarbeitung ungeahnte Möglichkeiten, um seine Deep Sky Bilder zu bearbeiten. Für unsere Deep Sky Aufnahmen verwenden wir eine QHY 268C, die über Astrolumina bezogen werden kann.

Astro Pixel Processor (Update: 17.06.2021)

Der Astro Pixel Processor ist die kostenpflichtige Alternative zum DeepSkyStacker, um Deep Sky Aufnahmen zu stacken. Das Tool hält aber auch noch einige sehr nützliche Tools bereit, um gestackte Summenbilder zu bearbeiten. Insbesondere Anfänger verzichten aufgrund mangelnder Erfahrung oder Zeit auf Flats und Darkflats, müssen sich dann aber mit der Vignettierung auseinandersetzen. Auch die Lichtverschmutzung kann dem Astrofotografen einen Strich durch die Rechnung machen. Abhilfe verschaffen hier die Tools in APP. Darüber hinaus können vordefinierte Streching-Profile ausgewählt und das Summenbild mit diesen Informationen gespeichert werden. Damit entfällt ein Großteil des Stretchings mit Fitswork. Bei der Bearbeitung in Affinity oder einem anderen Bildbearbeitungsprogramm sollte das Deep Sky Objekt (Kurz: DSO) zunächst gestretched werden. Anschließend sollten Sättigung und Tonwertkorrekturen grob vorgenommen werden. Nun kann man sich einzelnen Bereichen des DSO-Bildes widmen und die Tonwertkorrektur sowie die Selektive Tonwerkorrektur gezielt darauf auslegen. Dabei immer wieder das Gesamtbild betrachten.

Unser Workflow:

• Lights und Darks laden
• optional Flats und Darkflats laden (Unter 2) Calibrate Masters erstellen und den Lights zuweisen, dann ein Einzelframes doppelklicken und oben aus der Liste l-calibrate statt linear (1) wählen. Dann kann man sehr schnell sehen, ob die Flats und Darkflats überhaupt funktionieren. In manchen fällen enthält das Summenbild aber dennoch keine Korrektur durch die Flats. Einstellungen anpassen: Details folgen in Kürze. )
• wenn die Lights „schwarz-weiß“ sind, „force Bayer/X-Trans CFA“ aktivieren
• Backround neutralization aktivieren (kann auch nachträglich beim Laden des Summenbilds durchgeführt werden)
• Integration starten (Stacken)

• Nach dem Stacken das Summenbild bearbeiten oder nach einem Neustart von APP als Light laden
  Hinweis: Werden Bilder zunächst in Fitswork ausgeschnitten und gestretcht, sollte in APP das Stretchen deaktiviert werden, da die Bilder sonst übersättigt werden.

  

• Falls die Hintergrundneutralisierung beim Stacken nicht aktiviert war, sollte dies über das rechte Menü nachgeholt werden

  

• Tools-> Remove vignetting (light Pollution kann das in den meisten Fällen bereits entfernen) und mit OK&Save bestätigen; dann neues Bild mit einem Doppelklick auswählen
  Für das Entfernen der Vignettierung sollte das dritte komplexe Model “ elliptical Kang Weiss with geometric factor“ ausgewählt werden. Danach werden die einzelnen Kästen über den Himmelshintergrund mit Sternen gleichmäßig verteilt. Es sind mindestens 5 Kästen erforderlich, um ein ausreichendes, stabiles Model zu erhalten. Gelbe Kästen stellen kein Problem dar. Die roten markieren allerdings Bereiche, die möglicherweise nicht nur den Himmelshintergrund mit Sternen umfassen. Nebelstrukturen oder ähnliches sollten innerhalb der Kästchen nicht vorhanden sein. Ansonsten können die Kästen auch kleiner gewählt werden.
• Tools->Remove light pollution und mit OK&Save bestätigen; dann neues Bild mit einem Doppelklick auswählen
  Für das Entfernen der Lichtverschmutzung geht man genauso vor.
  
• Tools->Calibrate Background und mit OK&Save bestätigen; dann neues Bild mit einem Doppelklick auswählen
• Tools->Calibrate Star Colors (Komplexen Mode #3 auswählen), Sterne markieren, Calculate starten, Farben anpassen und mit OK&Save bestätigen; dann neues Bild mit einem Doppelklick auswählen

  

• Frames über APP stretchen und die vordefinierten Profile als erste Hilfe wählen

  

Fitswork

Fitswork ist ein kostenloses Tool, dass zwar in die Jahre gekommen ist, aber immer noch einige sehr nützliche Funktionen wie das Stretchen von Astrobildern bietet. Ein Tutorial dazu gibt es hier. Fitswork bietet weitere Vorteile wie das Entfernen der Vignettierung, die alternativ auch mit APP über das Tool „Remove Light Pollution“ entfernt werden kann. An gute Flats und Darkflats kommen ambitionierte Astrofotografen aber nicht vorbei. Das folgende Workflow bezieht sich auf das Stretchen und Bearbeiten von gestackten Bildern, die vorher nicht mit einer Software wie APP vorbearbeitet wurden.

• Bearbeiten->Ebnen-Hintergrund ebnen Sterne
• Bearbeiten->Ebenen -> Hintergrund ebenen Nebel
• Bearbeiten > Ebenen > Zeilen gleichhell (optional)

Man sollte sich jedoch darüber im Klaren sein, dass das nachträgliche Entfernen von Vignettierungen das Erstellen von Flats und Darkflats nicht ersetzt und kleine Nebelchen eventuell verloren gehen und mühsam über die Bildbearbeitungssoftware herausgearbeitet werden müssen.

Fitswork hat noch einiges mehr an Funktionen zu bieten wie die Störpixelentfernung.

• Entfernen von Störpixeln
• NLM Rauschfilter
• Farbrauschen filtern

Zur weiteren Verarbeitung mit einem Grafikbearbeitungsprogramm wie Affinity sollte das Bild im 16 Bit TIFF-Format gespeichert werden.

Affinity

Nachdem dem Stacken und Stretchen folgt die Bildbearbeitung mit einem Programm wie Affinity. Die folgenden Bildbeispiele dienen nur zu Demonstrationszwecken und spiegeln nicht die tatsächliche Bearbeitung wieder. Das finale Bild befindet sich am Ende dieses Artikels. Zunächst gehen wir auf die Bearbeitung der Bilder ohne Makros ein. Stehen Makros zur Verfügung, sollte das Bild zunächst vom Farbrauschen befreit und die Sternehelligkeit bzw. der Radius je nach DSO verkleinert werden.

• Bild öffnen

  

• Gradationskurve (manchmal ist es hilfreich, die Helligkeit ganz hoch zu setzen, um einen rot, blau oder grün Stich zu erkennen)
• Tonwertkorrektur

  

• Selektive Farbkorrektur
• Gradationskurve

  

• Ebenen->Sichtbare zusammenlegen

  

• Filter->Astrofotografie->Hintergrund entfernen
  • Probe an Griffposition nehmen und die Probe dann auf eine dunkle Stelle im Bild schieben. Eventuell muss der Regler für die Schwarzstufe für Ausgabe angepasst werden

• Sterneintensität verkleinern (JD Astrophotography Macro)
• Ebene->Neue Anpassungsebene->Selektive Farbkorrektur

  

• Ebene->Neue Live-Filterebene->Scharfzeichnen->Klarheit
  • Die Unterebene Klarheit mit gedrückter linken Maustaste vor die letzte Ebene ganz nach oben ziehen.
• Ebene->Neue Anpassungsebene->Helligkeit und Kontrast
• Ebene->Neue Anpassungsebene->Tonwertkorrektur
  • Lab->Master->Schwarztufe für Ausgabe auf 2-5% setzen
  • Lab->Master->Weißstufe für Ausgabe auf 86% setzen
• Ebene->Neue Live-Filterebene->Scharfzeichnen->Hochpass optional
• Ebene->Neue Anpassungsebene->Gradationskurve optional
  
  

  

• Enhance DSO Luminosity (JD Astrophotography Macro)
• Structure Denoise (Stretched Data) (JD Astrophotography Macro)
  –> entfernt Walking Pattern Noise; Alternativ Dithern!
• Chroma Denoise (JD Astrophotography Macro)
  Entfernt Farbrauschen

Jetzt kann man sich mit dem leistungsstarken Tool StarNET ein sternenloses Bild erstellen, das zunächst in ähnlichen Schritten nachbearbeitet wird. Üblicherweise nimmt man dazu ein Summenbild, dass auch Einzelframnes, die mit einem Schmallbandfilter aufgenommen wurden, entstand. Da wir aber lediglich über ein RGB-Summenbild verfügen, nehme wir dieses zu Übungszwecken.

• Sternenloses Bild getrennt vom Hauptbild bearbeiten
• Restaurationstool verwenden, um Flecken von entfernten Sternen zu entfernen
• Filter anwenden (siehe Workflow im Bild)
  

  

• Sternenloses Bild als neue Ebene laden
• Datei->Platzieren auswählen
• Rechte Maustaste auf das blaue Fenster und Ausrichtung/Anordnung->Mittig zentriert auswählen
• Sternenloses Bild negativ Multiplizieren
• Sternenloses Bild->Eben duplizieren und Ineinanderkopieren

  

Mit den oben genannten Workflow und etwas Übung lässt sich aus dem Cirrusnebel wesentlich mehr herausholen. Affinity bietet noch weitaus mehr Möglichkeiten wie HSL-Filter im Mischmodus Luminanz für Nebel und vieles mehr. Wer im Umgang mit dem Stretchen noch ungeübt ist, kann das Entfernen einer Vignettierung, der Lichtverschmutzung im Bild, das Kalibrieren der Sternfarben sowie das Stretching der Software APP überlassen. Untenstehendes Bild wurde mit APP aus Lights und Darks gestackt und mithilfe der Tools „Remove Light Pollution“, „Remove Background“ und „Calibrate Star Color“ verarbeitet. Der Hintergrund sollte neutralisiert sein. Anschließend lässt sich das Bild über das rechte Menü stretchen, wobei es bereits einige vordefinierte Profile gibt. Soll das Bild mit allen Stretchinginformationen gespeichert werden, muss „stretch“ aktiviert sein und der Button „save“ rechts davon angeklickt werden.

Danach wurde das Bild in Affinity hinsichtlich Gradiationskurve, Tonwertkorrektur und einigen Filtern wie „Dithern entfernen“ bearbeitet und in Fitswork das Farbrauschen und die Störpixel entfernt. Anschließend wurde das Bild minimal gestretcht und gespeichert.

Und hier ist das finale Bild von einem Teil des Cirrusnebel.

Schmallbandfilter

In Bearbeitung …

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In der Astrofotografie spielt neben dem Equipment und der Aufnahmemethode auch die Bildverarbeitung- und bearbeitung eine wichtige Rolle. Planetenaufnahmen entstehen durch kurze Videos von 1-5 Minuten, während DeepSky-Objekte je nach verwendeter Technik unterschiedlich lang belichtet werden müssen.  Die Aufnahmen werden dann mittels Software gestapelt und mit einem Bildbearbeitungstool weiterverarbeitet. In den Rohbildern stecken nämlich mehr Informationen, als man es glauben mag. In diesem Artikel möchten wir die kostenlosen Tools DeepSkyStacker und Fitswork vorstellen. DeepSkyStacker (kurz: DSS) ermöglicht das Addieren bzw. Stapeln (engl. Stacken) von Rohbildern, um unter anderem Störfaktoren wie Rauschen zu kompensieren. Mit Fitswork können die gestapelten Aufnahmen gestreckt werden. Während der DSS für Anfänger einfach zu bedienen ist, bietet es für erfahrene Astrofotografen einigen Tools, um auch das letzte aus den Bildern herauszuholen.  Diese kurze Anleitung soll vor allem Anfänger dabei unterstützen, Aufnahmen im Handumdrehen zu bearbeiten.

Rohdaten vorbereiten und untersuchen

Grundvoraussetzung für das Stapeln und Bearbeiten von DeepSky Aufnahmen mit DeepSkyStacker und Fitswork ist das richtige Format. Wer eine farbige Astrokamera mit einem Tool wie SharpCap für seine DeepSky-Aufnahmen verwendet, sollte im Farbraum RAW16 fotografieren und *.fits als Format auswählen. Für das Stacken der Bilder im Deep Sky Stacker sollte neben Lights auch Darks, Flats und Bias erstellt werden.

Bevor die Bilder im DeepSkyStacker geladen werden, sollten die einzelnen Aufnahmen manuell bewertet und aussortiert werden. Die Einzelbilder können auch direkt im DeepSkyStacker untersucht werden. Dazu werden die Frames entweder per Drag&Drop in die Software geladen oder über die Linke Menüleiste, in der die einzelnen Framearten aufgelistet sind.

Die einzelnen Frames befinden sich nach dem Laden in einer Liste am unteren Bildschirmrand und können mit einem Doppelklick geladen und bewertet werden. Oben rechts kann die Helligkeit über den Schieber geregelt werden, um die einzelnen Frames z.B. hinsichtlich der Schärfe zu untersuchen. Frames mit unzureichender Qualität können vom Stacken ausgeschlossen werden, in dem das Häkchen des jeweiligen Bildes entfernt wird oder das Bild mit der [entf]-Taste gelöscht wird. 

Wer die Kurzzeitbelichtung nutzt und z.B. 50.000 Einzelframes hat, sollte das bewerten der einzelnen Frames der Software selbst überlassen.

Ausgewählte Bilder registrieren

Nach der Auswahl und Bewertung der Bilder folgt die Registrierung der Frames. Dabei öffnet sich ein Menüpunkt, unter dem die Einstellungen vorgenommen werden können. Unter dem Menüpunkt „Aktionen“ muss zunächst die Anzahl der zu stapelnden Bilder festgelegt werden. Wer seine Bilder bereits manuell ausgewählt hat, kann den Wert auf 100% setzen. Wenn die Software die Bewertung der Bilder vornehmen soll, dann ist je nach Anzahl der Bilder ein Wert zwischen 75-85% sinnvoll. Wer auf Darkframes verzichtet, um schneller ans Ziel zu kommen, der sollte zusätzlich die Hotpixel-Erkennung aktivieren. Unter dem Reiter „Erweitert“ kann mittels eines Schiebereglers bestimmt werden, wie viele Sterne zur Positionsbestimmung beim Stapeln der Frames herangezogen werden sollen. Je nach Rechenleistung empfehlen wir einen Wert zwischen 20 und 40%. Über den Button „Anzahl der erkannten Sterne berechnen“ wird die Anzahl der ermittelten Sterne ausgegeben.

Unter dem Menüpunkt „Stacking Parameter“ werden Einstellungen für die einzelnen Framearten definiert. Der Standard-Modus wird vor allem bei schwachen Systemen empfohlen. Für leistungsstarke Rechner lassen sich mittels Median-Modus bessere Ergebnisse erzielen. 

Die Einstellungen für Light, Dark, Flat und Bias können im Prinzip auf „Standard“ belassen werden.

[See image gallery at pcpointer.de]

Unter dem Reiter „Ausrichtung“ kann die Ausrichtungsmethode festgelegt werden. „Bilinear“ benötigt am wenigsten Rechenleistung. Die anderen Methoden sind nur dann sinnvoll, wenn es Probleme bei der Ausrichtung gibt. Unter „Ausrichtung“ gibt es auch einen versteckten Menüpunkt, um eine Hintergrundkalibrierung durchzuführen. Dabei wird eine Helligkeitsanpassung der einzelnen Frames vorgenommen. Die Kalibrierung pro Kanal kostet zwar viel Rechenleistung, liefert aber bessere Ergebnisse. Damit lassen sich auch unterschiedlich belichtete Bilder ausgleichen.

Zwischenbilder kosten Festplattenspeicher und sind nur dann sinnvoll, wenn diese für die Verarbeitung weiterverwendet werden. Der Menüpunkt „Kosmetik“ hält eine weitere Möglichkeit bereit, um die Hotpixel-Erkennung zu optimieren.

Unter „Ausgabe“ wird festgelegt, wo das Ergebnis der Berechnung gespeichert werden soll.

Das untere Bild zeigt das Ergebnis der Berechnung, wobei die Einstellungen für eine geringe Rechenleistung optimiert wurden. Mit leistungsstarken Rechnern und Mehrkernprozessoren lassen sich optimierte Berechnungsmethoden auswählen, die das Ergebnis nochmals verbessern.

DeepSkyStacker erstellt ein Summenbild XYZ.fit, dass dann mit einem Tool wie Fitswork weiterverarbeitet werden kann.

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