Photostacking - Warum versagt diese Technik bei meinen Astrofotos?

Letzte Woche war ich in Tahoe, um Astrofotografie zu machen.

Ich habe mir dieses Video ( https://www.youtube.com/watch?v=Rydg7JGTAbw ) über das Stapeln von Bildern angesehen, um das Rauschen in meinen Fotos zu reduzieren, also habe ich beschlossen, es auszuprobieren.

Mein Setup: Sony A7ii mit Batis 2.8/18 Objektiv. Ich habe alle meine Fotos mit ISO 1600 mit einem Stativ für 25 Sekunden Belichtung aufgenommen. Meine Blende ist f/2.8 und ich stelle meine Fokusentfernung für alle meine Aufnahmen auf meine hyperfokale Entfernung ein

So sieht der Himmel meines ersten Bildes aus:Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Und ich folgte dem YouTube-Video: Ich richtete nur den Himmel aus und konvertierte ihn in ein intelligentes Objekt und wendete den Medianfilter an. So sieht es aus:Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Beim Anwenden des Medianfilters stellte ich fest, dass abgesehen von der Mitte des Himmels die meisten Sterne im neu gestapelten intelligenten Objekt verschwunden sind.

Ich vermutete, dass die Bewegung der Sterne dazu beigetragen haben könnte. Also habe ich den Stapelmodus auf Maximum geändert und die Sternspuren gesehen:Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Hier also meine Fragen zu meinen Fotos:

  1. Wenn sich die Sterne zwischen den einzelnen Frames erheblich bewegt haben, wie kann die automatische Ausrichtung richtig funktionieren?
  2. Wie kann ich das Stapeln von Fotos auf meine aktuellen Fotos anwenden?
  3. Was kann ich in Zukunft tun, um dies zu verhindern?

BEARBEITEN

Hätten Sie etwas dagegen, Antworten einzureichen, damit ich einzeln antworten kann?

Es sieht so aus, als hätte sich die Fokusentfernung zwischen den Frames geändert, was zu Fokusatmung geführt hat. Wenn sie gestapelt sind, hat dies den gleichen Effekt wie eine kleine Zoomunschärfe. Warum verwenden Sie für Astro die hyperfokale Distanz und nicht die Unendlichkeit?
Entweder das oder tonnenförmige Verzerrungen in Kombination mit Kamera-/Stativbewegungen verursachten die „Streckung“. Es ist ziemlich signifikant mit diesem Objektiv. phillipreeve.net/blog/review-zeiss-batis-18mm-2-8
War die kamerainterne Stabilisierung ausgeschaltet, als diese Aufnahmen gemacht wurden? Unterschiede in der Sensorposition/-winkel in Kombination mit der Tonnen-/Schnurrbartverzerrung könnten ebenfalls die Dehnung verursacht haben.
Sein Follow-up-Video zeigt, wie man mit Fehlern bei der automatischen Ausrichtung umgeht. youtube.com/watch?v=zzVSm64zq44&feature=youtu.be
Das Schließen der Blende um 2 Stufen wird sehr wahrscheinlich die Bildqualität am Rand und in den Ecken für diese Objektive mit Brennweite verbessern.
@MichaelClark Würde Hyperfokal nicht sicherstellen, dass Unendlich fokussiert wird? Ich verwende HFL, weil ich Motive im Vordergrund habe und diese auch klar erscheinen lassen möchten
@MichaelClark Nein, die Stabilisierung in der Kamera wird nicht ausgeschaltet, als die Aufnahmen gemacht wurden.
@Grimaldi Im Moment sind es ungefähr 25 Sekunden. Wenn ich 2 Stopps mache, sind das 100er, was definitiv zu Sternspuren führen wird.
Entschuldigung für die Unklarheit: Durch Schließen der Blende auf f/5,6 wird die Bildqualität an den Bildrändern besser. Solange Signal/Rauschen noch ok ist, ISO so lassen wie sie ist und weitere Bilder zum Stacking machen.
@Camera_n00b "Würde Hyperfokal nicht sicherstellen, dass Unendlich fokussiert wird?" Nicht wirklich. Es gibt nur eine Entfernung, die am schärfsten fokussiert ist. Alles andere ist mehr oder weniger verschwommen. Schärfentiefe ist das, was wir als „akzeptable“ Unschärfe bezeichnen. Weitere Informationen finden Sie unter: Warum haben die Hersteller aufgehört, DOF-Skalen auf Objektiven anzubringen?
Re: Stabilisierung in der Kamera. Jede Bewegung des Sensors hat den gleichen Effekt wie eine Bewegung der Kamera oder des Objektivs. In Kombination mit der geometrischen Verzerrung der Linse führt dies dazu, dass einige Sterne nicht ausgerichtet sind, andere jedoch.

Antworten (5)

Sie müssen die Bilder so neu zuordnen, dass die Sterne genau ausgerichtet sind. Dies erfordert eine Ausrichtung auf Pixelebene im gesamten Bild. Dies geschieht am besten mit einer spezialisierten Software wie Hugin (kostenlos). Mit Hugin können Sie den Vordergrund ausblenden und den Himmel ausrichten, Sie können bestimmte Punkte auswählen, die das Programm verwenden kann, um zur Ausrichtung zu gelangen, in diesem Fall haben Sie einen Himmel voller Sterne zur Auswahl. Das Hugin-Programm bietet eine strenge Kontrolle über den Algorithmus, der verwendet wird, um das Remapping durchzuführen, Sie können zB feste Parameter für die Tonnenverzerrung eingeben oder diese Parameter während der Anpassung anpassen lassen.

Ja ... Astrofotografie erfordert andere Tools als Photoshop - direkt aus der Box. Wie Countiblis andeutet, erfordert Hugin die sorgfältige Auswahl von Referenzsternen, die die Software verwendet, um jeden zweiten Lichtpunkt auf Ihren mehreren Negativen auszurichten. Die Technik wird jedoch eher zur Rauschunterdrückung mehrerer Langzeitbelichtungen verwendet.

1) An der Differenz zwischen Median und Max können Sie erkennen, dass die Ausrichtung nicht funktioniert hat und die Bilder nicht ausgerichtet waren. Warum das so ist, ist schwer zu sagen. Wenn Sie die Bilder im Tutorial mit Ihrem Bild vergleichen, scheint der Kontrast höher zu sein und mehr "Struktur" im Sternenfeld vorhanden zu sein. Ich würde versuchen, den Kontrast vor dem Ausrichten zu erhöhen. Versuchen Sie es mit einer extremen Einstellung.

2) Ich würde versuchen, eine Software zu verwenden, die zum Ausrichten von Astrofotos geschrieben wurde, wie DeepSkyStacker oder PixInsight. DSS erkennt Sterne, gibt Feedback darüber, wie viele erkannt wurden, und ermöglicht die Einstellung des Schwellenwerts. Beachten Sie, dass das Stapeln die Vignettierung oder andere Artefakte (wie Staub auf dem Sensor) verstärken kann. Sie müssen die Bildeinstellungen gründlich optimieren.

3) Sie könnten eine Halterung verwenden, die der Erdrotation entgegenwirkt, wie Vixens Polarie oder Skywatchers Star Adventurer. Diese ermöglichen Belichtungen von 1-3 Minuten bei normalen ISO-Einstellungen zwischen 400-1000, wodurch das Rauschen von vornherein stark reduziert wird.

DeepSkyStacker ist für einen Anfänger ziemlich abstrus. Kennen Sie etwas einfacher zu bedienen?

Wie ich die Dinge sehe, haben Sie hier ein paar Probleme.

Obwohl es unmöglich ist, das mit Sicherheit zu sagen, würde ich zunächst vermuten, dass die Kombination aus Bäumen im Vordergrund (die sich wahrscheinlich etwas zufällig bewegen) und den Sternen im Hintergrund (die sich vorhersehbar bewegen, aber mit ziemlicher Sicherheit nicht synchron mit den Bäumen in Vordergrund) verwirrt Photoshop wahrscheinlich - es kann keine Möglichkeit finden, Dinge zu verschieben/drehen, sodass alles so ausgerichtet ist, dass es besser zusammenpasst, als Dinge einfach in Ruhe zu lassen, also ... lässt es Dinge in Ruhe.

Zweitens sind Ihre Einzelbelichtungen lang genug, dass sich die Sterne in den einzelnen Bildern gut sichtbar bewegen (ziemlich leicht im ersten Bild zu sehen, wenn Sie genau hinsehen). Selbst wenn Sie also die Rahmen gut ausrichten, werden Sie immer noch ziemlich sichtbare Spuren haben (nur kürzere).

Schließlich sind Sie dafür mit ziemlicher Sicherheit besser dran, Raw-Dateien anstelle von JPEG 1 zu verwenden . Wenn der Speicher reicht, kann der A7ii Rohdateien erzeugen, die eine verlustbehaftete Komprimierung verwenden. Wenn ja, sollten Sie auf jeden Fall das unkomprimierte Rohformat verwenden – dies ist genau die Art von Bild, die sichtbare Artefakte auslöst, wenn Sie eine verlustbehaftete Komprimierung verwenden.


1. Natürlich, vielleicht verwenden Sie für die eigentliche Sache bereits Raw, und Sie haben gerade JPEGs gepostet, weil Browser und dergleichen Raw nicht unterstützen - wenn ja, entschuldige ich mich.

Der Median-Filter ist wirklich gut für die Behandlung von Rauschen in gestapelten Bildern, da er statistische Ausreißer verwirft, z. B. wenn ein Flugzeug den Himmel passiert, während Sie fotografieren, wird das Flugzeug nach einem Median-Stapeln vollständig entfernt, während ein Mittelwert-/Durchschnittsfilter a hinterlassen würde Spur des Flugzeugs.

Aber wenn die Bilder nicht gedreht werden, also die Sterne vor dem Stapeln ausgerichtet werden, werden die Sterne selbst nur zu statistischen Ausreißern (in diesem bestimmten Pixel zwischen den Aufnahmen) und verschwinden deshalb.

Wenn Sie ein Mac-Benutzer sind, gibt es eine App, StarryLandscapeStacker , die das Drehen/Stapeln ziemlich gut handhaben kann.

Dieses Foto entstand mit der App (mit etwas Nachbearbeitung in PhotoShop) aus 12 Einzelaufnahmen.

  • Meine erste Vermutung war, dass sich die Kamera zwischen oder sogar während der Belichtung (aus welchen Gründen auch immer) meistens diagonal bewegt hat, dann würde die automatische Ausrichtung die Rahmen ausrichten, wobei ein scharfer zentraler Teil des Rahmens bevorzugt wird, und dann erschienen diese Spuren, weil das Bild durch ein geradliniges Objektiv projiziert wird. Untersuchen Sie die Bäume, um zu sehen, ob dies der Fall ist - sie würden es besser sagen, es sei denn, es war in dieser Nacht windig. Treten Bäume an unterschiedlichen Positionen auf, ist dies der Fall.
  • Es könnte auch sein, dass Photoshop versucht hat, Bilder zu strecken, nicht nur zu drehen und zu verschieben. Überprüfen Sie Ihre Ausrichtungseinstellungen, falls vorhanden.
  • Und meine letzte und beste Vermutung ist, dass es sich um eine natürliche Verzerrung des Himmels handelt. Das geradlinige Objektiv behält geometrische Formen nur bei, wenn sich das Objekt bewegt, ohne gegen die optische Achse zu kippen. Dies wird deutlich, wenn Sie Ihre Kamera nicht ungefähr auf den Polarstern (das Nordzentrum der Himmelsrotation) richten und wenn Sie ein Ultraweitwinkelobjektiv (18 mm reichen aus) und eine ausreichend lange Belichtung (Gesamtbelichtungszeit) verwenden. In diesem Fall werden Sie die Bilder sowohl verschieben/drehen als auch verzerren, um das Problem zu beheben (es wird gut genug sein, aber es wird keine exakte Übereinstimmung geben).

Ich kann es selbst versuchen, wenn Sie hochauflösende JPEGs hochladen (direkt aus dem Entwickler).

Die Kamera scheint sich überhaupt nicht bewegt zu haben, da die Pflanzen unten in derselben Position bleiben. Das ist nur die natürliche Bewegung der Sterne.
@user1118321 hast du meine Antwort bis zum Ende gelesen?
Ja, sicher. Fühle immer noch dasselbe.
@ user1118321 Dies kann keine natürliche Bewegung der Starts sein, da es um die Stapelung von Frames geht. Der letzte Teil meiner Antwort beschreibt geometrische Verzerrungen, die das Ergebnis natürlicher Bewegung sind, es ist nicht dasselbe wie natürliche Bewegung.
Wenn sich die Kamera nicht bewegt, aber das Sternenfeld, ändert jede geometrische Verzerrung, die durch das Objektiv erzeugt wird, die relative Position in jedem Bild jedes Sterns zu den anderen Sternen, wenn sie sich durch das Sichtfeld bewegen. Dies ist die natürliche Bewegung der Sterne kombiniert mit den Verzerrungseigenschaften des Objektivs.
@MichaelC Sicher. Es ist nur so, dass das letzte Bild für mich sehr nach einer sehr kleinen Drehung und Perspektivänderung aussieht, genau das, was sich ergeben würde, wenn die Erde gedreht würde.
Für alle praktischen Zwecke "natürliche Bewegung der Sterne" = "Drehung der Erde". Es hängt alles vom Bezugsrahmen ab.
@MichaelC Der ganze Fleck hat eine Richtung, die der Verfolgung eines sich bewegenden Objekts entspricht, und auch die meisten modernen Softwares korrigieren optische Verzerrungen. Wenn die Software, die der Autor der Frage verwendet hat, den Perspektivwechsel korrigiert, wäre das Bild scharf. Hier ist fast die gleiche Art von Fleck, aber übertrieben .
@MichaelC Was ich heute im ersten Kommentar sagen wollte, ist, dass ich auf dem letzten Bild keine unkorrigierte optische Verzerrung sehen kann.