Pixlimit lucky imaging Deepsky und Kurzbelichtung Astrofotografie Techniken

Lucky Imaging Verfahren

Lucky imaging richtig anwenden

Beim Lucky imaging verwendet man sehr kurze Belichtungszeiten. Typische Belichtungszeiten f r Lucky imaging sind 250 ms, 500 ms - 1 Sekunden Belichtungszeit pro Einzelaufnahme. Genau wie beim Kurzbelichtungsverfahren wird beim Lucky imaging wird das Beobachtungsobjekt aufgesucht, auf dem Sensor zentriert und die Belichtungszeit beispielsweise auf 300 x 1 Sekunde eingestellt. Nun wird die Belichtungssession gestartet. Per PlateSoving kann das Beobachtungsobjekt wieder in die Bildmitte zur ckgeholt werden, danach wird die n chste Aufnahmeserie gestartet.

So ergibt sich im Lauf eines Abends eine Vielzahl von Serien pro Beobachtungsobjekt, die jeweils aus Tausenden von kurz belichteten Einzelaufnahmen bestehen k nnen. Im Unterschied zum Kurzbelichtungsverfahren werden beim Lucky imganging nicht alle Aufnahmen verwertet, sondern nur die, die am geringsten durch Seeingeffekte oder sonstige Fehler beeinflusst wurden. Diese Bewertung kann automatisch durch die Stacking Sofware vorgenommen werden.

Die Belichtungszeit pro Einzelaufnahme orientiert sich beim lucky imaging haupts chlich am seeing. An Tagen mit sehr gutem Seeing l sst sich die Belichtungszeit auf weniger als eine Sekunde reduzieren.

Richtig belichten mit der richtigen Software

Typischerweise bestehen Deep sky Objekte (DSO) aus helleren und dunkleren, bzw. diffusen Regionen. Hier ist es manchmal sinnvoll, k rzere Belichtungszeiten ( bis 1 s.) bei hellen Teilen und es l ngere Belichtungszeiten ( bis 5 s.) bei dunkleren Teilen aufzunehmen und im Nachgang zu kombinieren. Als Aufnahmesoftware nutze ich Sharpcap, als Stacking-Software Autostakkert. Danach kommt PixInsight und Photoshop f r den Feinschliff zum Einsatz.

Kurz Belichtungsverfahren

Kurzbelichtungsverfahren richtig anwenden

Zun chst einmal muss die Montierung auf Polaris ausgerichtet werden, danach wird das Beobachtungsobjekt per Montierungssteuerung angefahren und auf dem Kamerasensor zentriert. Die Belichtungszeit und die weiteren Kameraparameter wie Gain werden in der Aufnahmesoftware, z.B. SharpCap oder FireCapture, eingestellt. Bei dem Gain Wert kann man sich z.B. am Unity-gain des Kameraherstellers orientieren. Bei der ASI533MC liegt die Empfehlung bei einem Gain von 100.

F r den RASA C8 habe ich die Bildsequenz auf 60 x 10 s. festgelegt. Im Unterschied zum lucky imaging kann die Belichtungszeit gr er ausfallen, ab 1 s. bis 10 oder 20 s., wie es die Montierung hergibt. Dabei muss die Montierung des Teleskops mindestens per Polsucher ausgerichtet sein und ber eine motorische Nachf hrung verf gen. W hrend die Montierung der Himmelsdrehung folgt, nimmt die Kamera x Serien von kurz belichteten Einzelbildern auf. In diesem Beispiel entstanden 18 Serien mit ca. 60 x 10 s. Einzelbelichtungen, also ca. 3 Stunden Belichtungszeit oder ca. 10.000 s.

Sollte sich das Beobachtungsobjekt langsam aus der Bildmitte herausbewegen, kann das Beobachtungsobjekt per Montierungshandtaster, Kamera Steuersoftware (SharpCap) oder per Platesolving nach einer Aufnahmenserie wieder in die Bildmitte zur ckgeholt und die n chste Aufnahmeserie gestartet werden. Dabei gilt, je besser die Poljustage der Montierung erfolgt, desto weniger muss hier nachgesteuert werden. Die Poljustage muss nicht perfekt sein. F r dieses Verfahren wird keine kostspielige und aufw ndige Montierungstechnik ben tigt, auf Off-Axisguider, Leitrohr und Autoguider kann verzichtet werden.

Im Beispiel von M 51 betrug jede Einzelaufnahme im RASA C8 10 Sekunden, hier von oben nach unten 10 s. - 100 s. - 1000 s. und 10.000 s. (integration.fit). Das finale, mit PixInsigth nachbearbeitete Bild, wurde aus ca. 18 (60x10s.) Sequenzen zusammengesetzt. P.S. Eine detaillierte Beschreibung der Technik - Peter Bresseler - Deep-Sky-Objekte kurz belichtet - findet ihr in der Zeitschrift Sterne und Weltraum des Spektrum der Wissenschaft Verlages in der Ausgabe Februar 2020.

Die Belichtungszeit pro Einzelaufnahme orientiert sich unter anderem an der Laufgenauigkeit der Montierung. Die Belichtungszeit ist so zu w hlen, dass die Sterne sch n rund bleiben. Auch besteht hier eine Abh ngigkeit zur Brennweite. Tendentiell k nnen l ngere Belichtungszeiten avisiert werden, je k rzer die Brennweite ist, und umgekehrt. Im M 51 Beispiel habe ich die Belichtungszeit auf 60 x 10 Sekunden festgelegt.

So ergeben sich im Lauf einer Beobachtungssession eine Vielzahl von Serien pro Beobachtungsobjekt, die jeweils aus Hunderten von Einzelaufnahmen bestehen k nnen. Jede dieser Aufnahmen bildet das Beobachtungsobjekt schwach ab. Erst das berlagern (Pre-Stacking) dieser Vielzahl solcher Einzelbelichtungen zu Summenbildern (Serien, Sequenzen), liefert ein gutes Ergebnis. Sinnvoll ist hier die Wahl der richtigen Stackingsoftware, die "schnell" sein muss, sonst wird das Stacking zum Geduldspiel. Ich verwende f r dieses Pre-Stacking Autostakkert (AS!3) Daher ist auch nicht jede Software gut geeignet. Im Unterschied zum Lucky Imganging werden beim Kurzbelichtungsverfahren nahezu s mtliche Aufnahmen verwendet, also nahe der 100%, d.h. maximale Photonenausbeute. Lediglich die fehlerbehafteten Aufnahmen werden aussortiert. Diese Bewertung kann automatisch durch die Stacking Sofware vorgenommen werden.

Die Bildnachbearbeitung erfolgt dann wie gewohnt, d.h. in Fitswork, Photoshop oder PixInsight. Dieser Aufnahme lagen 18 Serien mit ca. 60 x 10 s. Einzelbelichtungen zugrunde.

Verbesserung der Aufl sung

Verbessere die Aufl sung Deiner Aufnahmen

Man kann die Aufl sung der Aufnahmen weiter optimieren, indem die FWHM (Full Width at Half Maximum) verbessert wird. Eine Verbesserung der Aufl sung kann erreicht werden durch eine Verbesserung des FWHM-Wertes, des sogennanten Full Width at Half Maximum. Hintergrund: Aufgrund des seeings, d.h. der Luftunruhe der Atmosph re, schwanken Sterne minimal um ihren scheinbaren Mittelpunkt und werden aufgebl ht abgebildet und werden scheinbar gr er, als ohne Beeinflussung atmosph rischer Turbulenzen. Der Durchmesser der Sterne schwankt typischerweise in Abh ngkeit des seeings. Die Sternabbildung weist danach ein gau f rmiges Helligkeitsprofil auf. Vereinfacht ausgedr ckt wird der scheinbare Abstand, der vom Mittelpunkt aus gesehen auf die H lfte der Helligkeit abgefallen ist, als FWHM - Wert beschrieben. Full Width at Half Maximum ist damit ein Begriff, der etwas ber die Qualit t und letztlich ber die Bildsch rfe einer Aufnahme aussagt. Das FWHM ist nicht konstant, vielmehr ndert sich sein Wert permanent im Millisekundenbereich. Ein probates Mittel zur Reduzierung des FWHM ist das Aussortieren von Einzelaufnahmen mit schlechtem FWHM, d.h. durch Selektion. Durch Selektion kann das FWHM verbessert werden.