Astrofotografie - Nach mehreren Langzeitbelichtungen reduzierte Bildqualität

Ohne Beispielbilder und spezifische Belichtungsinformationen ist es schwierig, etwas anderes zu tun, als zu raten, was Ihr Problem verursachen könnte.

Langzeitbelichtungen sind normalerweise kein Problem. Astrofotografie-Bilder sind normalerweise verrauscht und das muss normalerweise herausgearbeitet werden.

Die Astrofotografie versucht normalerweise, Dinge am Himmel hervorzuheben, die normalerweise schwer zu sehen sind ... "schwache Unschärfen". Um diese hervorzuheben, werden normalerweise längere Belichtungen verwendet ... aber diese haben Nebenwirkungen. Es gibt also eine Menge Nachbearbeitungsarbeit, um das Bild zu manipulieren, um die "schwachen Unschärfen" gut genug hervorzubringen, um sie sichtbar zu machen, ohne alles andere zu überblasen. Dies wird als "Strecken" des Bildes bezeichnet, denn wenn Sie an das Gesamthistogramm eines Bildes denken, versuchen Sie, das sehr schwache Material hervorzuheben, ohne auch die Belichtung des bereits hellen Materials zu erhöhen.

Das heißt ... es kann sein, dass Sie eigentlich sehr gute Daten haben und diese nur noch bearbeitet und "gestreckt" werden müssen, um das gewünschte Endergebnis zu erhalten.

Hier ist ein Beispiel:

Ich weiß, es sieht hässlich aus und ist wahrscheinlich schwer zu erkennen ... aber das Obige sind eigentlich gute Daten. Dies ist der Hantelnebel (M27).

Das meiste, was Sie auf diesem „verwaschenen“ Bild sehen, ist städtische Lichtverschmutzung.

Dies ist eine 4-minütige Langzeitbelichtung, die durch ein f/11-Teleskop aufgenommen wurde, das eine Brennweite von knapp über 3900 mm hatte. Aber das Teleskop befindet sich leider in einer städtischen Umgebung, so dass es eine MENGE Lichtverschmutzung gibt. So sieht das Bild direkt aus der Kamera und ohne Bearbeitung aus.

Mit vielen Bildern und VIEL Verarbeitung ... wird daraus Folgendes:

Es ist schwer zu glauben, dass sich all diese Details in einem so schlammigen Bild versteckt haben. Aber das meine ich damit, dass manchmal ein hässliches Foto tatsächlich gute nützliche Daten sein kann (aber Sie müssen viel verarbeiten).

Der bessere Weg, mit Lichtverschmutzung umzugehen, besteht darin, Ihre Kamera weit weg von der Stadt zu bringen und zu versuchen, einen schönen Ort mit dunklem Himmel zum Fotografieren zu finden (z. B. einen Park mit dunklem Himmel). Je nachdem, wo Sie leben, kann es schwierig sein, der städtischen Lichtverschmutzung zu entkommen (ich muss ein paar Stunden fahren, um davon wegzukommen).

Hier sind einige Proben, die ich aus der unteren Region des Orion genommen habe. DIESE Fotos wurden nicht an einem städtischen, lichtverschmutzten Ort aufgenommen. Diese wurden an einigen der besten Himmel der Welt aufgenommen. Ich wurde nach Science City eingeladen ... dem Observatoriumskomplex auf Haleakala auf der hawaiianischen Insel Maui. Es war sehr dunkel und sehr klar. Fotos direkt aus der Kamera sahen auch ohne jegliche Bearbeitung bereits gut aus.

Ich habe eine Reihe verschiedener Belichtungen gemacht, weil der Kern des Hauptnebels (M42) hell genug ist, dass er bei einer Belichtung, die lang genug ist, vollständig ausgeblasen würde, um zu versuchen, schwächere Bereiche von Nebel und Staub einzufangen ... aber eine kurze Belichtung das nicht ausbläst, der Kern nimmt nichts von der schwachen Nebelbildung oder Staub auf.

Meine Strategie bestand darin, eine Reihe von 2-Minuten-Belichtungen, 1-Minuten-Belichtungen, 15-Sekunden-Belichtungen (außer dass ich versehentlich den Intervallmesser auf 14 eingestellt und es nicht erfasst habe ... aber nah genug) und 3-Sekunden-Belichtungen zu machen.

Es ist sehr einfach, Sterne zu überbelichten, wenn man versucht, schwache Nebel einzufangen. Wenn das passiert, werden alle roten und grünen und blauen Kanäle gesättigt und Sie erhalten "weiße" Sterne (die meisten Sterne haben einen gewissen Farbstich und sollten leicht blau oder gelb oder orange usw. erscheinen, sollten aber nicht nur "weiß" sein. ) Viele Astrofotografen machen Langzeitbelichtungen, um Nebel einzufangen ... und dann Kurzbelichtungen, um die Sterne einzufangen (ohne die Farbe zu verlieren) und sie dann zusammenzuführen.

Aber Langzeitbelichtungen an und für sich werden nicht unbedingt einfach ausgewaschen ... es sei denn, sie sind überbelichtet. Das Erkennen von „Rauschen“ in einem Bild ist normalerweise ein Zeichen für ein unterbelichtetes Bild, dem viel „Verstärkung“ hinzugefügt wurde (was die Sichtbarkeit des Rauschens erhöht, das jedem von allen Kameras aufgenommenen Bild inhärent ist).

Die Bilder hier wurden nicht bearbeitet (außer RAW in JPEG zu konvertieren und die Größe vor dem Hochladen erheblich zu reduzieren). Es wurden keine Anpassungen für Dinge wie Belichtung, Kontrast, Rauschunterdrückung usw. usw. vorgenommen.

Alle Bilder wurden mit einer Canon 60Da mit einem 135-mm-Objektiv bei f/2 und ISO 800 aufgenommen. Das Suffix „a“ auf 60Da bedeutet, dass dies Canons „Astrofotografie“-Version der Kamera ist (ähnlich wie Nikon mit einer D810a). Kamerasensoren reagieren tatsächlich empfindlicher auf Licht im sichtbaren Spektrum als das menschliche Auge. Ein unmodifizierter Sensor kann etwa 4-5x mehr „Rot“ erkennen als das menschliche Auge. Eine normale Kamera filtert also das sichtbare Spektrum, um die Übertragung einiger Wellenlängen zu reduzieren, sodass die Fotos dem entsprechen, was Ihr Auge sieht. Astrofotografie-Kameras verwenden verschiedene Filter (oder entfernen sie manchmal ganz), damit die Kamera empfindlicher auf so viel Licht wie möglich reagiert.

Aus diesem Grund erscheinen diese unbearbeiteten Fotos „roter“, als Sie vielleicht erwarten. Dies ist bei einer Astrofotografie-Farbkamera normal.

Dies ist eine 2-Minuten-Belichtung:

Einige Dinge, die auf dem obigen Foto zu bemerken sind, sind, dass der Kern des M42-Nebels (Nebel ganz rechts im Bild) durch Überbelichtung ausgeblasen wird. Insgesamt sieht man aber mehr Nebel. Wenn Sie genau hinsehen, gibt es insgesamt einen schlammigen Hintergrund, der in einigen Bereichen klarer und in anderen weniger klar erscheint ... auf eine Art fleckige Weise. Das ist kein Kameraproblem ... das ist echter Staub im Weltraum. Einige Astrofotografen werden wirklich versuchen, das hervorzuheben, um es im endgültigen Bild hervorzuheben.

Beachten Sie auch, dass die untere linke Ecke den M78-Nebel zeigt (kaum sichtbar) und die äußerste Ecke einen Hauch von Rötung aufweist ... das ist eigentlich nur ein kleiner Teil eines Merkmals namens Barnard's Loop (das fast das gesamte Sternbild Orion umgibt).

Die kratzigen Linien, die fast so aussehen, als hätte ich das mit Film aufgenommen und das Negativ zerkratzt (es ist kein Film), sind kleine Mikrometeoriten (jeder meiner Bilder mit längerer Belichtung hat sie ... aber sie sind alle an verschiedenen Stellen, also die Das "integrierte" letzte Foto zeigt diese überhaupt nicht. Sie verschwinden, weil ich Winsorized Sigma Clipping als meinen Integrationsalgorithmus verwendet habe.

Das waren 2 Minuten bei f/2. Ich habe andere Bilder gemacht und je nach Öffnungsverhältnis könnte ich viel länger gehen. Einige Bilder sind 5 Minuten lang, andere 8 Minuten usw. (Diese befinden sich immer auf Tracking-Mounts. Sie würden offensichtliche Sternenspuren erhalten, wenn das Mount nicht Tracking würde.)

Es gibt Rauschen in den Bildern, die als Teil des Integrationsprozesses verarbeitet werden. Das ist normal und kein Grund zur Sorge und ... das Aufnehmen kürzerer Belichtungen führt normalerweise dazu, dass das Rauschen besser sichtbar ist, da Sie dazu neigen, die Bilder zu verstärken, um die kürzere Belichtung auszugleichen ... und diese Verstärkung macht das Rauschen am Ende deutlicher .

Jedes Bild enthält eine gewisse Menge an "Signal" (echte Daten, die wir wollen) und "Rauschen" (was wir nicht wollen). Wir versuchen, das "Signal-Rausch-Verhältnis" (SNR) zu verbessern, indem wir Belichtungen verwenden, die so viel Signal wie möglich sammeln. Sie neigen dazu, in jedem Bild annähernd die gleiche Menge an Rauschen zu erhalten ... aber Rauschen ist kompliziert, weil es nicht nur durch eine Sache verursacht wird. Es gibt viele Arten von Lärm. Aber normalerweise, wenn Sie eine längere Belichtung machen, wächst die Signalmenge schneller als das Rauschen ... also hat das längere Bild normalerweise ein besseres SNR.

Dies ist eine 1-Minuten-Belichtung:

In diesem Bild ist das rötliche Leuchten in der äußersten unteren linken Ecke verschwunden. Auch der fleckige schlammige Staubhintergrund ist sehr schwer zu erkennen. Aber der Nebel ist kleiner (nicht so viel von der schwachen Nebelbildung zeigt sich) und der ausgeblasene Kern ist kleiner (immer noch ausgeblasen ... nur nicht so schlimm).

Dies ist eine 14-Sekunden-Belichtung:

In diesem Bild ist der rote Hintergrund fast vollständig verschwunden. Der Pferdekopf- und der Flammennebel sind immer noch sichtbar ... aber nur knapp. Der M42-Nebel ist erheblich kleiner und der ausgeblasene Bereich des Kerns ist auch kleiner ... aber immer noch technisch ausgeblasen.

Dies ist eine 3-Sekunden-Belichtung:

Hier ist endlich die 3-Sekunden-Version. In diesem Bild ist so ziemlich jeder Nebel außer dem Kern von M42 verschwunden. Ich würde technisch immer noch sagen, dass dieses Bild nur leicht überbelichtet ist, aber für meine Zwecke gut genug war (wenn ich das noch einmal machen würde ... könnte ich eine 1-Sekunden- oder sogar eine 0,5-Sekunden-Belichtung machen).

In Wirklichkeit habe ich viele Bilder von jeder Belichtungsdauer aufgenommen, und jeder „Satz“ derselben Belichtungsdauer wurde alle gestapelt und integriert, um eine einzige Master-Belichtung dieser Dauer zu erstellen. Diese vier Master wurden dann als HDR zusammengeführt, um das endgültige Bild zu erstellen:

Längere Belichtungszeiten (insbesondere bei höheren ISO-Werten) werden, wie Sie sagten, super verrauscht und ausgewaschen. Möglicherweise müssen Sie einfach mehr Aufnahmen mit einer kürzeren Belichtung machen. Das Stapeln von 200 Frames mit jeweils 5 Zoll sieht möglicherweise besser aus als beispielsweise 100 mit jeweils 10 Zoll, obwohl die Gesamtzeit der Belichtung dieselbe ist.

Sie können auch davon profitieren, "dunkle" Bilder aufzunehmen und eine Stacking-Software zu verwenden, die das Sensorrauschen von dunklen Bildern auslöscht.