Einige Erklärungen über Astrofotografie, stacken, Nachführung, Belichtungszeit etc.

Das riesen Problem bei der Astrofotografie ist immer, dass die meisten Objekte die man beobachten möchte sehr dunkel sind und man daher sehr lange belichten muss. Einige Minuten Belichtung sind meistens am besten. Leider macht einem die Erdrotation da einen Strich durch die Rechnung. Als Beispiel: Ich belichte einen Stern bei nur 20x Vergrößerung (die Vergrösserung liegt im Bereich eines Teleobjektivs) einige Sekunden lang und sehe dann schon keinen runden Stern mehr, sondern einen strichförmigen. Verwende ich die Kamera durch das Teleskop, habe ich auf einmal sogar ca. 100x Vergrößerung und kann den Stern im Prinzip garnicht mehr punktförmig fotografieren. Aus diesem Grund muss das Stativ des Teleskops nachgeführt werden und die Erdrotation ausgleichen, das ist allerdings recht viel Arbeit und funktioniert in der Praxis auch nicht immer so gut wie man sich das wünscht. 

Belichtungszeiten und stacken:

Um auch mit kürzeren Belichtungszeiten (10-30sec) bereits schöne Bilder zu bekommen, kann man von einem Objekt einfach sehr viele Bilder bei einer kurzen Belichtungszeit machen und diese später „stacken“. Das bedeutet, dass die Bilder ersteinmal exakt übereinander gelegt werden und dann statistisch gemittelt. Dadurch kann ich das Rauschen der Kamera verringern und bin dann in der Lage, die maximale Information aus meinem Bild zu bekommen. Die Bildinformation die ich also in den 10-30sec gesammelt habe, geht dadurch nicht mehr im Bildrauschen unter. Dies ersetzt aber auf keinen Fall eine lange Belichtungszeit, z.B. wenn ich vom Orionnebel 50 Bilder bei 10sec Belichtungszeit mache und diese dann stacke, dann bekommt man nach einiger Nachbearbeitung ein solches Bild:

Orion Nebel Piggyback, neue Bearbeitung

 

Das Bild ist ja an sich bereits sehr schön und auch schon sehr rauschfrei. Hätte ich allerdings 50 Bilder bei 30sec-60sec gemacht, dann würde man z.B. auch den kompletten Running Man Nebel erkennen (oben in der Mitte ist so ein blauer Fleck). Selbst wenn ich 200 Bilder bei 10sec gemacht hätte, wäre der Running Man immer noch nicht zu erkennen. Das Prinzip dahinter ist eigenlich sehr einfach: Wenn ich sehr sehr lange belichte, dann kommen ab und zu einige Photonen vom Running Man Nebel auf den Kamerasensor an und diese registriert das und der Pixel bleibt dann auf dieser Farbe sofern kein neues Licht diesen überdeckt. Wenn aber kein Licht auf den Pixel triftt ist der springende Punkt, dass sich der Pixel dann nicht mehr ändert.
Ok, was passiert beim stacken der Bilder? Das ist ebenfalls recht einfach und zwar betrachten wir wieder einen sehr dunklen Pixel vom Running Man und wir nehmen an dass wir 50 Bilder bei kurzer Belichtungszeit haben. Dann ist das Problem einfach, dass ich auf einigen der 50 Bilder Photonen vom Running man eingefangen habe und auf einigen Bildern aber auch nicht. Bilde ich nun den Mittelwert heißt dass, der Pixel ist ein paar mal schwarz und ein paar mal farbig. Der Mittelwert aus farbig und schwarz ist aber leider einfach dunkler und da liegt das Problem. Bei sehr dunklen Bereichen werde ich mehr schwarze als farbige Pixel haben und mittele mir die Farben dann quasi raus.

Also lange Rede kurzer Sinn:
Mach soviele Bilder wie du kannst bei der maximal möglichen Belichtungszeit die deine Nachführung hergibt. Wenn es nur 10sec sind, wirst du aber immer noch sehr schöne Bilder machen können nur halt die dunklen Bereiche deines Objekts nicht sehen können.

ISO Zahl:
Welche ISO Zahl soll ich denn nun nehmen? Schaut euch hierfür mein kleines Experiment an: http://drbacke.de/2015/01/26/iso-und-belichtungszeit-experiment/

Light Frames: Das sind eure eigentlichen Bilder mit z.B. der Andromeda Galaxie drauf. Die Bilder dürfen ruhig leicht verschoben/verdreht sein, das Programm DeepSkyStacker schiebt die Bilder später alle wieder richtig übereinander. Wichtig dafür ist allerdings, dass viele runde! Sterne auf dem Bild sind, da das Programm die Lage der Sterne verwendet, um diese aufeinander zu legen.

Dark Frames: Ihr laßt alles so wie es war, also die Kamera am Okularauszug des Teleskop oder Piggyback. Und macht je nachdem einen Stopfen auf das Objektiv oder das Teleskop. Jetzt macht ihr einfach mit denselben Einstellungen wie bei den Lightframes (Belichtung, ISO usw.) 10-20 Dunkelbilder. Diese enthalten das mittlere Rauschen, welche später abgezogen wird und das Bild wird hiermit deutlich rauschärmer und besser. Ein sehr lohnender Schritt.

Bias Frames: Wie die Dunkelbilder, nur die Belichtungszeit auf das minimal mögliche einstellen. Bei mir ist das 1/4000 sec. Hiermit kriegt ihr das grundlegende Ausleserauschen des Sensors erfasst.

Flat Frames: Legt ein T-Shirt oder irgendwas weißes aus Stoff auf die Teleskopöffnung oder Objektivöffnung und zielt dann mit dem Teleskop oder dem Objektiv auf ein diffuses Licht. Z.B. mit der Taschenlampe auf die Wand oder sowas. Den Aufnahmemodus der Kamera hier einfach auf automatisch einstellen, also Belichtung und ISO soll die Kamera entscheiden. Hiermit könnt ihr Bildstörungen durch die Vignettierung, Staub und Schmutz verringern.

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.