Flecken im Bild ?

Die Mitglieder der Fachgruppe Astrofotografie haben sich zum Ziel gesetzt, die zahlreichen, von Auge meist nicht sichtbaren astronomischen Objekte abzubilden und deren Natur sichtbar zu machen. Unterschiedliche Aufnahmeverfahren oder Vergleiche mit früheren Aufzeichnungen liefern wertvolle Erkenntnisse über die Eigenschaften der Objekte und deren zeitlichen Veränderungen. Nebst der Anwendung bewährter Aufnahme- und Bildbearbeitungstechniken engagieren sich die Mitglieder auch in der Evaluation neuer Methoden. Dank der ästhetischen Veranschaulichung und Sichtbarmachung der astronomischen Objekte tragen die Mitglieder der Fachgruppe wesentlich dazu bei, das Verständnis über Natur und Kosmos in der breiten Bevölkerung zu verbreiten und zu stärken.

Website der Fachgruppe: www.astrofoto.ch

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Inok
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Flecken im Bild ?

Beitrag von Inok »

Hallo zusammen

Ich habe hier einen Effekt festgestellt den ich mir nicht erklären kann. Evtl. hat jemand von Euch eine Erklärung. Das folgende Bild zeigt C29 am 29.5.2020
- 17x800s
- ASI183MCPro
- 8" SCT
- Guiding mit OAG
- Tauschutzkappe
C29.jpg
Es geht nicht um C29 und die Bildeinstellungen sondern um die Flecken die ich mit den roten Pfeilen gekennzeichnet habe. Ich habe das Bild extra übersteuert skaliert so dass die Flecken deutlich hervortreten. Man sieht am rechten Stern dass ich die LSB so verstärkt habe dass trotz Dark-Korrektur das typische ADC Noise des ASI183 erscheint. Ich erwähne das nur damit wir nicht über die Bildeinstellungen diskutieren.
Mein Problem sind die Flecken die ich mir nicht erklären kann. Es sieht aus wie ein invertierter defokussierter Stern. Also das Verfahren das man anwendet um den Fangspiegel zu justieren.
Mein Eindruck ich sehe den Reflexionsspiegel. Nur wieso und woher kommt diese Verteilung?

Mir ist das früher bereits aufgefallen ab Belichtungszeiten > 500s. Hier z.B. die SilverlightGalaxy mit 11x1000s im Vergleich links nach dem PostProcessing und rechts die LSB nichtlinear verstärkt.
NGC4244.jpg

PS: Die Darks habe ich analysiert. Die sind es nicht.

Danke für alle Ideen und Hinweise.

Grüsse
Koni
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peter
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Re: Flecken im Bild ?

Beitrag von peter »

Hallo Koni

Das sieht mir sehr nach Staub auf den Filtern aus.
Hast du eine Flat Korrektur gemacht? Falls ja, sind die Flecken auch im Flat zu sehen?

Gruss, Peter
8" SCT, Canon 700D unmodifiziert, AST8300B CCD
Inok
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Re: Flecken im Bild ?

Beitrag von Inok »

Hallo Peter
Nein Flat habe ich nicht gemacht. Kann ich keine Aussage dazu machen...
Hmm Staub auf den Filtern. Ich habe keine Filter drin, ist eine Farbkamera. Es gibt nur ein optisches Element an das ich rankomme, die Schutzscheibe der ASI183. Wenn ich mir die mit der Lupe anschaue sind da ein paar Staubkörner drauf. Könnte also sein... Ich versuche mal die Scheibe staubfrei zu kriegen und mache eine Vergleichsaufnahme. Ich melde mich wieder.
Vielen Dank vorerst für den Tipp.
Grüsse
Koni
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peter
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Re: Flecken im Bild ?

Beitrag von peter »

Ja, es könnte an diesen Staubkörnern auf der Schutzscheibe liegen. Je weiter weg vom Chip, desto grösser die Ringe. Staubkörner direkt auf dem Chip wären viel kleiner.

Mach doch gleich auch Flats direkt nach der Beobachtung. Dann siehst du die Ringe auch im Flat und kannst sie korrigieren. Du brauchst dazu natürlich auch noch BIAS Aufnahmen - ev. sogar Flat Darks (=Darks mit der Belichtungszeit deiner Flats).
8" SCT, Canon 700D unmodifiziert, AST8300B CCD
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Re: Flecken im Bild ?

Beitrag von phugi »

Hallo Koni
Die Flecken werden vom Staub auf der Klarglasscheibe erzeugt, diese Staubkörner sind zwar klein aber erzeugen solche runden Abbildungen.
Kannst ja mal die Kamera drehen, wobei ich würde da keinen Aufwand mehr betreiben.
Mach Flats und Darks und unbedingt die Aufnahmen dithern.
Ich hatte mal das Problem von vielen Flecken, das lag aber an der Infrarotkamera die ich in der Sternwarte betreibe, dies nur als Zusatzinformation.

Grüsse Peter
Inok
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Re: Flecken im Bild ?

Beitrag von Inok »

Danke für die Infos,

Die Verifizierung gestern hat nicht geklappt da der Mond zu hell war. Das Restlicht war schon so stark dass ich bei 300s einen zu grossen Offset erhalten habe der die Flecken übersteuert hat.

Ich habe diese Kamera noch nicht lange, früher habe ich mit der Canon 500D fotografiert und dort hatte ich nie ein Staubproblem deshalb habe gar nicht an das "Einfachste" gedacht.

Aber "Je weiter weg vom Chip, desto grösser die Ringe" ist Nachvollziehbar.

Die Verifizierung muss ein paar Tage warten bis es wieder dunklen Himmel gibt.
Ich gebe Feedback sobald ich mehr weiss.

Vielen Dank und Grüsse
Koni
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B4silio
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Re: Flecken im Bild ?

Beitrag von B4silio »

Hallo Koni,

Hier kannst du sehen, wie ein typischer Flat-Master mit Ringen unterschiedlicher Größe aussehen kann: Die winzigen, sehr scharfen sind Schmutz direkt auf dem Sensor, der Staub auf dem Primärspiegel wird größer, und die auf dem Sekundärspiegel noch größer. Sie kommen perfekt weg, wenn du ein Flats Bild aufnimmst.
WhatsApp Image 2020-06-02 at 10.14.25.jpeg
Am besten ist es, ein weißes T-Shirt über das Teleskop zu spannen (ich benutze einen einfachen Gürtel, um es eng anliegend zu halten) und es dann am Morgen oder späten Nachmittag in Richtung Himmel zu richten. Wenn die Teleskop und Kamera sich nicht zu viel bewegt haben, sollte der Staub genau an der richtigen Stelle sein, so dass du die Aufnahmen viel später als bei der Aufnahme der Bilder machen kannst. (Ich nutze immer die gleiche Flats für mehrere Tage.)

Wenn die Kamera sich zu viel bewegt hat, kannst du in Photoshop eine "fake flat" erzeugen, indem du einen Ring erstellst und ihn genau auf die Stelle setzt, an der sie in den rohen Lights landen würden. In diesem Fall brauchst du keine Bias. Es ist ein bisschen handwerklich, aber es funktioniert erstaunlich gut. Eine Möglichkeit besteht darin, einen neuen flachen Master mit etwas Staub zu nehmen, so dass du ein "echtes" Beispiel eines Staubrings hast um diesen einfach zu kopieren und an den entsprechenden Stellen einzufügen.

Ciao,
Basilio
RC 8", HEQ 5+, Canon 5D3 (unmodifizierte), ASI 183 MC-Pro
Inok
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Re: Flecken im Bild ?

Beitrag von Inok »

Hoi Basilo, Danke für das Bild und die umfangreiche Erklärung,

Peter und Peter hatten das ja auch schon erwähnt und Ich wollte eigentlich nicht auf das Thema eingehen da mein Fokus nicht der ist, die Bildfehler zu kompensieren sondern die Ursache zu finden. Ich denke aber eine Antwort bin ich Euch schuldig, dazu 2 Punkte ein thematisch wichtiger und einer zur Erklärung.

Thematisch Wichtig:
Eine der ersten Aufnahme bei der mir ein Fleck aufgefallen war, war die obige Silverlight Galaxie und zwar mit einer Kameraposition bei der die Galaxie genau durch den Fleck gelaufen ist, natürlich ungewollt. Das hat dazu geführt dass der Ausläufer seitlich um den Fleck abgelenkt worden ist. Ich konnte die Aufnahme nicht retten und habe einfach die Kamera gedreht und eine neue Serie gemacht. Da ich andere Dinge im Kopf hatte, habe ich das nicht weiter untersucht.
Leider habe ich die Daten gelöscht und kann sie nicht mehr zeigen. Ich mal das mal auf, das hat in etwa so ausgesehen:
2020-06-02-22-59-43.png
2020-06-02-22-59-43.png (39.15 KiB) 1543 mal betrachtet
Warum keine Flats:
Evtl. magt Ihr Euch erinnern dass ich beim vorletzten e-meeting gesagt habe, dass ich eine Astro Bildverarbeitung schreibe. Ich mache die gesammte Nachbearbeitung mit eigener Algorithmik, ohne Photoshop. Ich nehme nur noch Gimp um das Bild zuzuschneiden und ev. einen Pinsel um Artefakte zu radieren. Die Flat Kompensation die ich dort drin habe, macht eine Kompensation der Bildfeldwölbung nach folgender Formel:
Pixel[x,y] = PixelFlatReferenz / PixelFlat[x,y] * PixelGemessen[x,y]
D.h. Ich kann damit nur Amplituden kompensieren aber keine seitlichen Auslenkungen.
Würde bei meinem Algorithmus auch wegen anderer Gründe nicht funktionieren. Eine Erklärung würde jetzt aber zu weit führen.

Mein Ziel bei meiner Bildverarbeitung ist so viel wie möglich aus den Rohdaten herauszuholen. D.h. ich analysiere bei jeder Bilderserie die Rohdaten und schaue wie ich die Algorithmik noch verbessern kann. Das geht aber nur wenn die Kompensationen ausgeschaltet sind. Deshalb hier keine Flats.

Viele Grüsse
Koni
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peter
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Re: Flecken im Bild ?

Beitrag von peter »

Hoi Koni

Ja, ich erinnere mich. Jemand (also du) hat gesagt, dass er eine Software für die Bildverarbeitung schreibt. Eine grosse Aufgabe! Ich hoffe, meine folgende Erklärung ist nicht zu ausführlich - vielleicht weisst du das schon alles.

Wenn du das "Maximum" aus den Rohdaten herausholen willst, brauchst du auf jeden Fall eine möglichst gute Korrektur von Bildfehlern die durch die Optik und Staub entstehen. Eine Korrektur mit einem künstlichen Flat, basierend auf eine parametrisierte Formel oder irgendwie aus dem Bild extrahiert funktioniert bei weitem nicht so gut wie die Korrektur mit einem echten Flat.

Die zu korrigierenden Bildfehler zeigt das Flat von Basilio sehr gut. Wenn es keine gäbe, wäre das Bild gleichmässig weiss (konstantes Signal S) und würde als Abweichung davon nur strukturloses Rauschen aufweisen.

Deine Formel müsste mit einem Flat so lauten:

Pixel[x,y] = konstante * ( PixelGemessen[x,y] - FlatDark[x,y] + Offset) / ( PixelFlat[x,y] - FlatDark[x,y] + Offset )

Der "Offset" ist in der Regel Null, kann aber dazu dienen negative Werte zu vermeiden.

Mit dieser Formel kannst du alle Bildfehler (wie die Staubringe) herausrechnen. Der Prozess wird deshalb allgemein als "Reduktion" bezeichnet. Der Name sagt auch schon, dass das Ergebnis nicht perfekt ist, sondern die Fehler nur reduziert ;-)

Wenn du das jetzt ohne diese Formel und ohne ein Flat machen willst, dann muss dein Algorithmus mit einer KI Methode arbeiten und u.a. irgendwie erkennen was ein Staubring und was keiner ist. So einen ähnlichen (Teil-)Algorithmus gibt es bereits (Startnet++), aber der erkennt Sterne und keine Staubflecken. Das Problem mit solchen Algorithmen ist nur, dass sie schwer erkennbare Artefakte erzeugen können. Bei Starnet++ bleiben beispielsweise bei hellen Sternen diffuse Wolken zurück, die man für Zwerggalaxien halten könnte.

Gruss, Peter
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Re: Flecken im Bild ?

Beitrag von Inok »

Hallo Peter
Was ich oben versucht habe zu sagen ist: Diese Flecken machen nicht nur einen Amplitudenfehler sondern auch einen Verzeichnungsfehler (also eine Auslenkung der Photonen). Das habe ich nur festgestellt bei langen Belichtungszeiten und wenig lichtstarken Objekten, bei hellen Objekten mit kurzen Belichtungszeiten ist mir das noch nie aufgefallen. Den Verzeichnungsfehler kann man mit einer proportionalen Kompensation -die ich mache- nicht kompensieren.
Peter, Deine Formel ist auch nur eine proportionale Kompensation, Du nimmst einfach noch die Darks mit rein. Auch damit kannst Du den Verzeichnugsfehler von diesen Flecken nicht kompensieren.
Grüsse
Koni
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