Ich möchte ein Foto kolorieren, das ich mit meinem Teleskop gemacht habe, das leider nur Schwarz-Weiß-Bilder aufnimmt. Wie kann ich Farbe hinzufügen, sagen wir mit Photoshop ... ist es möglich, nur weiße Bereiche in RGB oder so einzufärben? Ich habe es versucht, aber es färbt auch den schwarzen Teil.
Wenn es um Farbaufnahmen des Nachthimmels mit einer Monochromkamera geht, ist die Verwendung von Farbfiltern normalerweise impliziert. Es gibt zwei Hauptsätze von Farbfiltern, die üblicherweise mit monochromen Sensoren verwendet werden: LRGB und Schmalband.
LRGB-Bildgebung
Die Standard-Farbbildgebung oder "Breitband"-Bildgebung verwendet LRGB- oder Luminanz + RGB-Filter. Monochrome Sensoren sind ungefiltert und als solche sowohl für IR als auch für UV empfindlich (stark empfindlich für IR bis zu Wellenlängen von fast 1000 nm). Für maximale Details wird ein L- oder Luminanzfilter verwendet, um hochauflösende Details mit hohem SNR über das gesamte visuelle Spektrum zu erfassen und gleichzeitig IR und UV zu blockieren. Dann werden Breitbandkanäle für Rot, Grün und Blau separat erfasst und später zu einem Vollfarbbild kombiniert.
Diese getrennte Erfassung von L von RGB und die Verwendung eines L-Filters im Allgemeinen ist aus mehreren Gründen wichtig. Erstens ist es sehr schwierig, in der Astrofotografie ein gutes SNR zu erzielen. Eine ansonsten ungefilterte Belichtung sammelt viel mehr Licht als jeder Farbfilter. Das Blockieren von IR ist ebenfalls wichtig, da IR anders als das sichtbare Spektrum fokussiert und ein Aufblähen von Sternen verursachen kann. Daher ist der L-Filter normalerweise der Ort, an dem der größte Teil Ihrer Belichtungszeit verwendet wird, um so viele Daten mit hohem SNR wie möglich oder so viel "Integrationszeit" wie möglich zu sammeln. Nachdem L gesammelt wurde, können viel kürzere Integrationszeiten für R-, G- und B-Kanäle für eine spätere Kombination mit dem L-Bild mit hohem SNR gesammelt werden.
Typische Integrationszeiten mit LRGB können zwischen einigen Stunden und bis zu zehn oder zwanzig Stunden L-Daten liegen, wenn drei bis zehn Minuten Subs verwendet werden (für Ihr durchschnittliches f / 4-f / 7-Oszilloskop). Zusätzlich werden 10 Subs mit jeweils fünf bis zehn Minuten Subs für RGB-Kanäle gesammelt. RGB-Daten benötigen nicht die gleiche Integrationszeit und können verrauschter sein. Das menschliche Auge reagiert weniger empfindlich auf die räumliche Auflösung in Farbe, sodass eine starke Rauschunterdrückung auf die RGB-Kanäle angewendet werden kann, während eine sorgfältigere Rauschunterdrückung und Verbesserung auf den L-Kanal angewendet wird, um alle Details hervorzuheben.
Schmalbandbildgebung
Eine Alternative zur LRGB-Bildgebung ist die Schmalband- oder NB-Bildgebung. Die LRGB-Bildgebung erfordert im Allgemeinen einen sehr dunklen Himmel, um effektiv zu sein. Einige moderne High-End-Filter, wie die Astrodon E-Serie Gen II, versuchen, die primären Quellen der Lichtverschmutzung (nämlich Niederdruck-Natriumdampf-Emissionsbanden) in den R- und G-Kanälen zu blockieren, aber da LRGB eine Breitband-Bildgebung ist, Gegen Lichtverschmutzung kann man nicht wirklich viel machen. Um die besten Ergebnisse zu erzielen, müssen Sie einen dunklen Standort finden, an dem die Emissionen über Kopf etwa 20 Magnituden pro Quadratbogensekunde oder dunkler sind (20-22,5 mag/sq" wird normalerweise als guter dunkler Standort angesehen und ist normalerweise 25-45-mal dunkler als Ihr durchschnittlicher Vorort oder Stadthimmel.)
Zur Bekämpfung der Lichtverschmutzung bei der Bildgebung von einem vorstädtischen oder städtischen Standort aus ist die Schmalbandbildgebung mit monochromen Sensoren eine weitere Option. Bei der Schmalband-Bildgebung werden Filter verwendet, die alles außer einem schmalen Band um eine sehr spezifische Emission wie Wasserstoff Alpha oder Sauerstoff III oder Schwefel II blockieren. Der Bandpass hat eine Breite von 15 nm bis zu einer Breite von nur 3 nm. Je schmaler der Bandpass ist, desto höher ist normalerweise Ihr Kontrast, da immer mehr Streulicht, das nicht aus diesem spezifischen Emissionsband stammt, blockiert wird.
Die drei primären Bänder sind die, die ich erwähnt habe, und ein weiteres für die Abbildung planetarischer Nebel ist ebenfalls üblich:
Ein ausreichend breiter Ha-Filter (5-6 nm Bandpass) sammelt normalerweise auch NII, es ist jedoch möglich, separate NII-Filter zu erhalten, wenn Sie die Abbildung planetarischer Nebel wirklich genießen. Wasserstoff Beta ist die gleiche Emission wie Wasserstoff Alpha, nur dunkler, also wenn Sie dies berücksichtigen möchten, können Sie Ha-Daten für Hb wiederverwenden.
Schmalbandbildgebung kann unabhängig oder in Kombination mit LRGB verwendet werden. Eine gängige Praxis besteht darin, sowohl Ha- als auch L-Daten zu sammeln, die beiden für besseren Kontrast und Details zu einem Superluminanzkanal zu kombinieren und manchmal ein wenig Ha in den Rotkanal zu mischen. Es können ausschließlich Schmalbandfilter verwendet werden, und die zwei (Ha/OII) oder drei (SII/Ha/OIII) Kanäle können verwendet werden, um eine Vielzahl von Mischungen zu synthetisieren, die unterschiedliche Details hervorheben. Einige Imager sammeln einfach Hydrogen Alpha solo und machen Graustufen-Imaging. Schmalbandbildgebung bietet viele Möglichkeiten.
Aufgrund des schmalen Bandpasses ermöglichen Schmalbandfilter die Abbildung von stark lichtverschmutzten Orten. Der schmale Bandpass erfordert auch viel längere Belichtungszeiten. Wo LRGB oft in nur fünf Minuten pro Sub gemacht werden kann, vielleicht sogar noch weniger mit einem ausreichend schnellen Oszilloskop, benötigen Schmalbandbilder im Allgemeinen mindestens 20 Minuten und oft 30, 45, 90 Minuten oder mehr, je nach Kanal und der Oberflächenhelligkeit des abgebildeten Objekts. Dies erfordert tendenziell eine präzisere Ausrüstung. 20 Minuten zu belichten kann eine Herausforderung sein, längeres Belichten erfordert normalerweise eine Menge Geschick.
Auswahl von Filtern
Es gibt eine relativ große Auswahl an Filtern auf dem Markt, in unterschiedlichen Preisklassen und Kamerakompatibilitäten. Es gibt zwei Hauptarten von Monochromkameras: speziell angefertigte Mono-CCD-Kameras und modifizierte „debayered“ DSLR-Kameras. Mono-CCD-Kameras verfügen über mehr Filter und verwenden normalerweise 1,25-Zoll-Gewindefilter oder 2-Zoll-Gewindefilter. CCD-Kameras sind in einer Vielzahl von Sensorgrößen erhältlich, und einige größere Sensoren können 31-mm-, 52-mm- oder 65-mm-Filter mit montierten oder unmontierten Filtern verwenden. DSLRs sind oft komplexer. Einige Unternehmen wie Astrodon bieten "Clip-Ins" an, bei denen es sich um Filterhalter handelt, die in eine standardmäßige Canon APS-C-DSLR eingesetzt und entweder mit standardmäßigen EF-Objektiven (EF-S-Objektive können NICHT verwendet werden) oder mit einem T -Adapter. Sie können auch Filter mit T-Gewinde finden, die auf das Ende eines T-Adapters oder in einen T-Ring geschraubt werden können.
Es gibt einige wichtige Marken. Orion und Celestron bieten eine Reihe von Basisfiltern an, die jedoch normalerweise recht günstig und ziemlich niedrig sind. In dieser Klasse gibt es noch viele andere Hersteller. Mit Ausnahme einiger Orion LP-Filter sind dies meistens Filter der Einstiegsklasse. Astronomik liefert eine Reihe von Filtern in Schraub- und Clip-in-Form für LRGB- und NB-Bildgebung, sowohl mit DSLRs als auch mit CCDs. Sie sind in vielen Fällen so gut wie einige der höherwertigen Filter, die ich als nächstes erwähnen werde, aber einige ihrer Filter sind nicht von bester Qualität. Der nächste Schritt wäre Custom Scientific und Baader, die beide hochwertige LRGB- und NB-Filter herstellen. CS- und Baader-Filter haben oft einen breiteren Bandpass (für NB-Filter), und normalerweise nicht parfokal (das Wechseln von einem Filter zum nächsten erfordert also eine Neufokussierung), sie sind jedoch kostengünstig. Die Spitzenfilter wären Astrodon, die LRGB-Filter der E-Serie Gen II und ihre 3-nm-Schmalbandfilter. Astrodon-Filter sind im Grunde das Beste, was man für Geld kaufen kann, sie filtern einige LP für die LRGB-Filter heraus, sie sind für alle Filter parfokal, sie bieten den schmalsten Bandpass für NB-Filter (also höchsten Kontrast) ... und sie kommen mit a passendes Preisschild.
Verwenden von Filtern mit Mono-CCD
Um Filter mit einem CCD zu verwenden, benötigen Sie normalerweise eine Art Filterrad. Es gibt eine Reihe von Filterrädern. Einige sind generisch, andere wurden entwickelt, um mit bestimmten Marken von CCD-Kameras zu funktionieren. Sie können Filterräder in 5-Position, 7-Position, 8-Position und 9/10-Position finden (wie im Fall der FLI Centerline-Filterräder, die in ihrer Funktionsweise ziemlich einzigartig sind).
Wenn Sie nur LRGB-Arbeiten oder nur NB-Arbeiten ausführen, reicht ein Filterrad mit 5 Positionen aus. Wenn Sie LRGB und ein paar Schmalbandfilter verwenden möchten, reicht eine 7-Position aus. Für einen vollen Bestandteil von LRGB und NB benötigen Sie ein Filterrad mit 8 Positionen. Die zusätzliche Position ist entweder "frei" oder für die Aufnahme von Dunkelheit gesperrt (für CCD-Kameras, die keinen Verschluss haben.)
Die meisten der notwendigen Geräte für die Bildgebung mit Filtern und einer Mono-CCD-Kamera finden Sie auf Websites wie OptCorp .
Wenn Sie es auf die altmodische Weise tun möchten, machen Sie eine Reihe von Fotos derselben Sache, wobei jedes für eine andere Farbe gefiltert wird. Angenommen, ein Schuss wird für Rot, einer für Grün und einer für Blau gefiltert. Dann fügen Sie die Farbe zu jedem Graustufenbild in der Post hinzu und kombinieren dann die drei monochromen Bilder.
Versuchen Sie, eine neue Ebene zu erstellen, und ändern Sie den Mischmodus, um ihn zu multiplizieren, und malen Sie dann die gewünschten Farben auf dieser Ebene. Beachten Sie, dass die schwarzen Bereiche nicht gefärbt werden.
Anweisungen zur Verwendung der Farbtrennung finden Sie unter Umwandeln von Graustufen in Farbe in Photoshop und für einen manuellen Prozess mit Überlagerungen unter Kolorieren eines Graustufenbilds . Hoffentlich hilft eine dieser Techniken.
Photoshop for Astronomy: An Introductory Tutorial erläutert eine Reihe von Werkzeugen.
Vielleicht möchten Sie auch mehrere Fotos mit unterschiedlichen Belichtungen aufnehmen und jedem eine Farbe zuweisen.
jrista
Connor Verlekar