Samstag, 18. Januar 2014

Stacken und Schärfen von Sonnenaufnahmen

Ich hab mal mit einfacher Technik die Sonne aufgenommen. Skywatcher ED 100/900 auf AZ3 (azimutale Montierung), Herschelprisma, Kamera IMGH0 (480*640 Pixel) ohne Nachführung. Mit einer normalen Webcam und Baader Folie dürften die Resultate ähnlich sein, visuell hat mir aber bei der Folie ein wenig Kontrast gefehlt. Fotografisch kann man da mit dem Regler nachhelfen, das Auge kommt leider bald an seinen Grenzen an.

Das Seeing war sehr bescheiden, Föhnlage, eigentlich wollte ich schon abbrechen. Selbst mit meinem Binoansatz hat das Beobachten wenig Freude gemacht. Aber da ist ja immer der Wunsch, zu sehen was doch noch möglich ist. Und die Kollegen mit den guten Bilder im Forum können ja auch nicht jeden Tag Superwetter haben.

Entsprechend meinen früheren Versuchen am Mond hab ich dann mal versucht, mit Avistack2 ein gemitteltes Bild zu erhalten und danach in Registax6 zu schärfen. Parallel dazu hab ich auch das Originalvideo in VirtualDub in Helligkeit und Kontrast hochgezogen. Die genannten Programme können frei heruntergeladen und benutzt werden.

Wenn man dieses Video betrachtet, sind eigentlich alle Details blickweise da, die dann im fertigen Bild angezeigt werden. Also nicht Artefakte, sondern Herausarbeiten der Details. Aber im Okular ist das bei schlechter Luft viel anstrengender als am Rechner.

Doch nun im Detail. Zur Beruhigung: die nun folgenden Schritte können alle automatisch ablaufen, machmal macht es Sinn, Punkte oder Werte vorzugeben.

Frame Alignment

Als erster Schritt müssen alle Bilder deckungsgleich gemacht werden. Dazu werden zwei Details in den Bilder markiert und danach werden alle Bilder so verschoben, dass diese zwei Punkte fix bleiben. Am Einzelbild zeigt sich darüberhinaus, dass der Sonnenrand zerfranst aussieht. Das X zeigt den Punkt, wo am Beginn des Videos der Sonnenfleck war.

Da das Video ohne Nachführung aufgenommen wurde, gehen dabei fast 200 Pixel verloren, um die sich die Sonne in der Aufnahmezeit verschoben hat. Selbst mit einer schlechten Nachführung wären es wohl nur so etwa 10 Pixel gewesen. Das Diagramm zeigt aber auch, dass sich die zwei Punkte gegeneinander um bis zu 5 Pixel verschoben haben, das war die Luftunruhe.

Wenn wir wollen, können wir jetzt ein Video abspeichern, das perfekt nachgeführt ist. Da fällt dann das "Wabbern" durch die schlechte Luft umso mehr auf.

 

Qualitätsbeurteilung

Über das gesamte Bild wird jetzt ein Raster von Punkten gelegt, in deren Umgebung die Qualität (Schärfe) der Einzelbilder geprüft wird. Daraus wird einerseits das beste Bild ermittelt, andererseits wird später für das Stacking ein Bereich nur herangezogen, wenn er gewisse Qualitätskriterien erfüllt.


Jetzt haben wir ein Video aus allen Bildern, nach der Qualität sortiert. Das erste Bild ist bei dieser Aufnahme wirklich bei weitem das beste. Es wird dann als Referenz verwendet.


Stacken

Nun wird wieder das ganze Video durchlaufen und jeder Bereich gestackt. Da Luftunruhe sich nicht immer im ganzen Bild gleich auswirkt, werden bei jedem Bild nur besseren Teile genommen. Da sieht am Anfang das Summenbild noch recht lückenhaft aus

Am Ende wird  das fertige Bild als 32bit Fit Datei gespeichert und kann ohne Qualitätsverlust in einem anderen Programm weiterbearbeitet werden. Wir speichern nur jenen Teil, der auf allen Aufnahmen drauf war. Er ist im Bild durch ein helles Rechteck angezeigt.


Nachbearbeitung

Das gestackte Bild ist jetzt mit recht geringen Fehlern behaftet und rauscht viel weniger als die Einzelbilder. Aber es muß erst geschärft werden und auch die Helligkeit und die Gradation angepasst werden. Dazu wird entweder das Bild in Avistack weiterbearbeitet, oder es wird als 32bit Fit Datei abgespeichert und in Registax6 geöffnet.

Schärfen und Gradation/Helligkeit in Avistack:

Mit den beiden gezeigten Bedienfeldern für das Histogram und den Wavelet Filter kann man recht schnell ein brauchbares Resultat erhalten. Allerdings bei weitem nicht so intuitiv wie mit den linked Wavelets bei Registax. Man muß die Layer einzeln einstellen, da fehlt mir noch der Überblick.

Schärfen und Gradation/Helligkeit in Registax6

Bei Registax ist vor allem die Option "Use linked Wavelets" zu empfehlen: nur an einem Regler drehen, und das Resultat ist zumindest in diesem Falle sehr gut. Muß erst testen, ob es immer so gut läuft.


Das Resultat (erzeugt am Vereinsabend als Demo) sieht gar nicht so schlecht aus. Granulation recht deutlich, aber noch nicht scharf, Umbra, Penumbra und Fackeln gut sichtbar. Bildverarbeitung eher etwas übertrieben, sowohl Schärfung als auch Kontrast könnten etwas zurückgenommen werden.


Resumee: Mit Stacken, Schärfen und Anpassen der Gradation kann man aus Bildern viel mehr herausholen als man zunächst glauben möchte.  Und mit den heutigen Mitteln geht das überraschend schnell und einfach.

CS
Arnold


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