Alpen, Airglow und Anderes

[Michael Theusner]

Hallo,

vorletztes Wochenende war ich in den Alpen im Ötztal in Sölden, auch um bei dem wunderschönen Wetter dort nachts einige Aufnahmen zu machen.

Beobachtunsgplätze waren der Parkplatz am Tiefenbachferner auf 2740 m und das Tiefenbachjoch auf 3250 m.

Dort gibt es nur horizontnah sichtbare Lichtverschmutzung, sonst ist der Himmel unglaublich dunkel und die Milchstraße einfach beeindruckend.

Morgens war das Zodiakallicht gut zu erkennen und nachts sogar der Gegenschein mit bloßem Auge.

Dazu kam dann natürlich auch noch Airglow in rot und grün

Zeitraffer aus der Nacht vom 15./16.9.12 (8 MB):
http://www.theusner.eu/terra/images/air ... 915-16.avi

In der zweiten Nacht (16./17.9.12) nahm ich vom Tiefenbachjoch (3250 m) einen Zeitraffer auf, der die ganze Nacht abdeckt. Dort hat man einen fantastischen Blick auf die Wildspitze, Österreichs zweithöchsten Berg (3774 m), und den Gletscher Mittelbergferner. Dabei zeigte sich mehr oder weniger starker Airglow, gegen 23 UTC auch mal kurz in rot:

Zeitraffer (60 MB!): http://www.theusner.eu/terra/images/air ... 16-17c.avi

Aufnahme vom Abend:

Daten: 20x35 Sekunden, f=10 mm @ f/3.5, ISO 320 bis 6400, Canon 60D.

Das Bild des Gegenscheins (Aufhellung in der Mitte):

Aufnahmedaten: Summenbild aus 20x50 Sekunden, f=10 mm @ f/3.5, ISO 6400, Canon 60D.

Zodiakallicht (Orion ist rechts, Venus direkt im Zodiakallicht und Jupiter oben am Rand):

Aufnahmedaten: Summenbild aus 20x50 Sekunden, f=10 mm @ f/3.5, ISO 6400, Canon 60D.

Viele Grüße,
Michael

[Mathias Levens]

Hallo Michael,
sehr schön anzusehen! Wenn der Airglow nicht immer so stören würde...


LG
Mathias

[Markus Pfarr]

Hallo Michael,

sehr schöne Aufnahmen!
Aber wie machst du das, daß die Sterne und die Berge nach 20x35 sec. deckungsgleich sind? Wenn du die 20 Bilder stackst und du Sterne zentrierst, müsten doch die Berge verschwimmen?

Gruß

Markus

[Michael Theusner]

Danke euch beiden!

Aber wie machst du das, daß die Sterne und die Berge nach 20x35 sec. deckungsgleich sind? Wenn du die 20 Bilder stackst und du Sterne zentrierst, müsten doch die Berge verschwimmen?

Gut aufgepasst Ich erzeuge einfach zwei überlagerte Bilder. Eins wird auf die Sterne überlagert, das zweite einfach so aufaddiert - dann sind zwar die Sterne Strichspuren, aber die Landschaft nicht verschwommen. Die beiden Bilder werden dann mit einer Maske überlagert, so dass die verschwommene Landschaft durch die nicht verschobene überdeckt wird. Dabei ist zu beachten, dass am Osthorizont auf die Sterne des ersten Bildes der Serie überlagert werden muss, am Westhorizont auf das letzte Bild.

Hier zwei Beispielbilder vor der Kombinierung:



Das Überlagern auf die Sterne ist allerdings nicht so einfach. Da die Kamera fest steht und sie Sterne sich durch das Bildfeld bewegen, verhindert die Objektivverzerrung eine Überlagerung durch einfache Verschiebung und Drehung der Einzelbider. Um das doch zu ermöglichen, wird ein Bild referenziert, also die Umrechnung der Pixel auf Himmelskoordinaten ermittelt (über die bekannten Sterne im Bild und deren Koordinaten). Da aus den Exif-Daten für jede Aufnahme die exakte Uhrzeit bekannt ist, können die Pixel jedes Einzelbildes auf die Pixel des referenzierten Bildes umgerechnet, also verzerrt, und passgenau aufaddiert werden. So kann ich dann mit feststehender Kamera trotzdem gestackte Aufnahmen basteln.

Viele Grüße,
Michael

[Torsten Serian Kallweit]

Das klingt für mich ziemlich kompliziert; bin aber in der Sternenfotografie nicht sehr erfahren. Was für einen Vorteil bietet so ein Verfahren gegenüber einer einzelnen Belichtung, die dann ggfs. noch etwas überarbeitet wird?
Siehe (jeweils eine einzelne Belichtung):

[Michael Theusner]

Das klingt für mich ziemlich kompliziert; bin aber in der Sternenfotografie nicht sehr erfahren. Was für einen Vorteil bietet so ein Verfahren gegenüber einer einzelnen Belichtung, die dann ggfs. noch etwas überarbeitet wird?

Hallo Torsten,

das Überlagern oder "Stacken" von mehreren Bildern ist ein Standardverfahren in der Astronomie. Es erlaubt das Verhältnis zwischen Signal und Rauschen ganz erheblich zugunsten des Signals zu verändern.

Jedes Digitalkamerabild enthält einen gewissen Anteil an Rauschen, der von der Chiptemperatur, der Verstärkung (ISO), der Belichtungszeit und dem Chip selbst abhängt. Bei hohem ISO erscheinen natürlich bei gleicher Belichtungszeit schwächere Objekte heller, allerdings ist das Rauschen auch größer. Da der größte Anteil des Rauschens aber zufällig im Bild verteilt ist, wird er durch Überlagerung mehrerer Aufnahmen herausgemittelt und es entsteht ein weitgehend rauschfreies Bild. Das hat auch den Vorteil, dass Störungen wie Flugzeuge und Satelliten kaum noch sichtbar sind, da sie jeweils nur in einer von vielen Aufnahmen auftreten.
Ich habe zwei Bilder angehängt, um das zu verdeutlichen: Ein Einzelbild und eins aus 20 Aufnahmen gemittelt. Beide Bilder sind identisch bearbeitet, um die Milchstraße und die Dunkelwolken deutlicher sichtbar zu machen. Es ist auch zu erkennen, dass nun Sterne sichtbar werden, die vorher nicht vom Rauschen zu unterscheiden waren - das Signal-zu-Rausch-Verhältnis ist erheblich besser!

Aufnahmedaten:
Belichtungszeit=30 Sekunden
ISO 5000

Einzelbild


Mittel aus 20 Bildern


Viele Grüße,
Michael

[Torsten Serian Kallweit]

Dankeschön für die Erklärung und die Beispielbilder! Leuchtet ein (im wahrsten Sinne des Wortes) .

[Thomas Neudert]

Das Überlagern auf die Sterne ist allerdings nicht so einfach. Da die Kamera fest steht und sie Sterne sich durch das Bildfeld bewegen, verhindert die Objektivverzerrung eine Überlagerung durch einfache Verschiebung und Drehung der Einzelbider. Um das doch zu ermöglichen, wird ein Bild referenziert, also die Umrechnung der Pixel auf Himmelskoordinaten ermittelt (über die bekannten Sterne im Bild und deren Koordinaten). Da aus den Exif-Daten für jede Aufnahme die exakte Uhrzeit bekannt ist, können die Pixel jedes Einzelbildes auf die Pixel des referenzierten Bildes umgerechnet, also verzerrt, und passgenau aufaddiert werden. So kann ich dann mit feststehender Kamera trotzdem gestackte Aufnahmen basteln.

Hallo Michael,

wirklich sehr schöne Bilder und eine interessante Methode. Verrätst du vielleicht auch noch mit welchen Programmen du das gemacht hast?

Viele Grüße
Tom