Bildbearbeitung

Die EBV (Elektronische Bildverarbeitung) ist ein weites Gebiet. Ich kann hier nur einen kleinen Einblick geben. Hoffentlich findet der eine oder andere trotzdem wertvolle Tipps, um aus seinen Fotos das Beste herauszuholen.

Mit Layern arbeiten
Nebel betonen
Ovale sterne rundrechnen
HDR (High Dynamic Range)-Fotos
Fotos mitteln
Tiefenschärfe im Makrobereich erhöhen
Dunkelbild
Flatfield-bild erstellen
L-RGB, was ist das ?
Fotos restaurieren

Einfluss der ASA Einstellung

Nicht direkt zur Bildbearbeitung würde ich dieses Thema zählen, auch wenn es hier gut hinpasst. Will man doch mit der Bildbearbeitung möglichst das Rauschen minimieren, zählt das erst recht bei der Aufnahme selber.
Läßt sich hier das Rauschen sichtbar minimieren, dann kann man der anschließenden EBV gelassener entgegen treten. Links habe ich bei 400 ASA drei mal länger belichtet als das rechte Bild, welches bei 1600 ASA gemacht wurde. Bei diesen Bildern habe ich extra keine Bildbearbeitung gemacht, damit man gut vergleichen kann. Rechts sieht man deutlich mehr Rauschen, welches auch Details verwischt. Grundsätzlich sollte man nicht über 800 ASA hinausgehen (Stand: EOS 300D, 12/2006). Das bezieht sich mehr auf die Astrofotografie als auf die normale Fotografie. Ich hoffe, ich kann diese Aussage in ein paar Jahren ändern, in Richtung 1600 oder gar 3200 ASA ;-)

nach oben

Mit Layern arbeiten

Am Beispiel des hellen Orionnebels möchte ich hier zeigen, wie die Layertechnik wirkt und das Gesamtbild beeinflussen kann. Links das "normale" Ergebnis bei längerer Belichtungszeit. Das helle Zentrum wird dabei überstrahlt. Die vier Trapezsterne sind nicht mehr sichtbar.
Rechts das Ergebnis nach erfolgter Bearbeitung. Für dieses Bild braucht man mindestens zwei einzelne Fotos. Eines mit kurzer Belichtungszeit. Dort kann man gut das Trapez erkennen, dafür aber keine schwachen Details. Ein weiteres Bild mit langer Belichtungszeit. Bei dem Foto kann man die schwachen Nebelausläufer sehen.
Das Trapez in der Mitte ist dort aber überbelichtet.
Nun werden beide Fotos miteinander so kombiniert, das man keine Übergänge oder Abstufungen mehr sieht. Das rechte Foto ist nicht ganz so hell wie das Linke.
Das liegt aber mehr an meinem ersten Versuch als an der Technik insgesamt ;-) Gut erklärt findet man eine englische Anleitung hier Photoshop.

Allgemeine Bildoptimierungstipps.

Die meisten Astrofotos müssen sich einer nachträglichen EBV (Elektronische Bildverarbeitung) unterziehen. Sei es, den Kontrast und die Helligkeit anzupassen, oder den Himmelshintergrund farbneutral zu gestalten und und und... Nachfolgend seien deshalb einige Verbesserungstipps genannt.

Nebel betonen

Die faszinierenden roten Wasserstoffnebel sind meist mit einfachen optischen Mitteln nur schwer zu erfassen. Zusätzlich sind meist viele Sterne im Bildfeld, besonders bei kleinen Brennweiten.

Links das Original. Zur Orientierung, unten rechts im Bild sieht man H+X. Das Bild wurde schon extrem kontrastverstärkt. Bei einer Brennweite von 135mm (Tele), kommen viele Sterne mit aufs Bild. Das lenkt sehr von den Nebeln ab.
Unten habe ich das Bild einer "Spezialbehandlung" unterzogen.

Ein Gaußbild des Originals habe ich hier als Layer in PS multipliziert. Hier gilt, viel ausprobieren.

nach oben

Astrofotos retten

Jeder Astrofotograf kennt das Problem:
Bei genauer Betrachtung des Astrofotos sieht man später, im warmen Stübchen, das die Sterne nicht ganz rund sind, sondern strichförmig. Sehr ärgerlich und nicht wieder rückgängig zu machen....oder doch ?

Ausschnitt aus dem Originalbild. Das Foto oben hat das gleiche Problem. Die Kabel der Peltierkamera waren zu stramm. Während der Belichtung zogen sie unmerklich an der Kamera... die Sterne wurden zu Strichen.
Was tun ?
Ausschnitt aus der Aufnahme oben.

Das Original.

In diesem Fall nicht optimal angewandt, aber es geht. Dabei ist es egal, ob die Sterne horizontal oder vertikal verzogen sind. Wie wird es gemacht ? Mit Photoshop recht einfach zu gestalten.
* Das Original wird geladen.
* strg A (markieren), strg C (kopieren).
* strg V (einfügen) in das Original. Es gibt jetzt ein Original (Background) und ein Layer.
Das Werkzeug auf "Move Tool" stellen. Nun läßt sich der Layer Pixel für Pixel verschieben. Der Layer wird noch auf abdunkeln "darken" gestellt, fertig. Nun einfach verschieben. Die Sterne werden zu Punkte und bei weiteren Verschieben, verschwinden sie komplett !

nach oben

HDR


Alternativ zum obigen Verfahren kann man auch ein HDR-Bild erzeugen (High-Dynamic-Range). Mit z.B. Adobe Photoshop oder Photomatrix werden mehrere unterschiedlich lang belichtete Fotos zusammengefügt und deren kompletter Dynamikumfang genutzt (Bild links und rechts). Einfacher als die Methode oben. Das Bild unten zeigt das Ergebnis. Obwohl die Randgebiete des Nebels nach wie vor gut zu sehen sind, sind nun auch Details nahe des Zentrums zu sehen.

nach oben

Das Mitteln von Fotos

Sicherlich gibt es zu diesem Thema viele Seiten im Internet. Ich möchte hier nur kurz drauf eingehen und den Effekt des Mittelns zeigen. Der Effekt ist ohne die notwendige JPEG Komprimierung noch deutlicher zu sehen. Der ganze Trick besteht darin, viele Fotos mit dem gleichen Bildinhalt zu mitteln und dadurch das Rauschen im Gesamtbild stark zu reduzieren und gleichzeitig mehr Details sichtbar zu machen. Das Mitteln oder Addieren geht mit Adobe PS, mit dem hervorragenden Deepskystacker, oder z. B. Registax.

Die gleiche Bildbearbeitung an beiden Fotos. Links 3 x 360 Sekunden (1600ASA) und 2 x 240s mit 800ASA gemittelt, rechts ein Einzelbild !

Ein weiteres Beispiel:
Einzelbild vom Stativ aus belichtet. M44 mit 10 Sek. / 800 ASA. Belichtungszeit. Rechts im Bild, Mars.

Das nächste Bild zeigt 31 x 10 Sekunden /800ASA, also rund 5 Minuten vom Stativ aus belichtet.

Das Rauschen läßt deutlich nach und es sind viel mehr Sterne zu sehen. Gemittelt wurden die Bilder mit dem Deepsky Stacker (DSS).

nach oben

Erhöhung der Tiefenschärfe

Zur Erhöhung der Tiefenschärfe des Bildes kann man folgendermaßen vorgehen. Man fotografiert ein stilles Objekt mit z.B. drei leicht verschiedenen Scharfeinstellungen. Später, mit Hilfe des PC's und der richtigen Software (z.B. das kostenlose sehr gute Programm "Combine ZM") werden dann die drei Einzelbilder so kombiniert, das die scharfen Anteile aller Bilder in ein Bild erscheinen. Siehe folgendes Beispiel:
Zuerst ein Einzelbild, weiter unten dann ein Gesamtbild aus drei verschieden scharfen Einzelbildern.

Die Schärfezunahme im Bild unten rechts, ist deutlich zu sehen.

nach oben

Methode zur Erstellung eines Flatfields

Immer wieder wird es nach geraumer Zeit vorkommen, das sich Staubpartikel auf der Optik oder dem CCD (CMOS) Fenster angesammelt
haben und sich auch zeigen. Auch hier hilft die Bildbearbeitung. Es gilt, eine möglichst homogen ausgeleuchtete Fläche aufzunehmen. Mittelgrau ist schon nicht schlecht. Kommen die "Donuts" von der Optik, dann muss man auch die gleiche Optik und die gleiche Blendenzahl gebrauchen. Sie muss exakt die gleiche Lage in Drehrichtung zur Kamera haben, wie bei der Aufnahme !!
Nun kann es losgehen. Wir richten die Kamera (mit Kamera meine ich eine digitale SLR oder eine CCD Astrokamera) auf eine neutral graue Stelle. Das kann auch der graue Himmel sein, wenn er durchweg grau ist. Schlecht für die Astrofotografie, gut für ein Flat ;-)
Das Flat sollte etwa zu einem drittel ausbelichtet sein. Hier geht probieren über studieren.

Ich habe ein Flat unten eingefügt, es entstand genau so wie grad beschrieben. Das Flatfield Bild wird mit der originalen Aufnahme verarbeitet.

nach oben

Bildverbesserung durch Dunkelbildabzug

Folgender Verlauf:
Eine Astroaufnahme wurde lang mit einer EOS 300Da belichtet, so dass rechts im Bild die typischen hellen "Beulen" des Ausleseverstärkers zu sehen sind.
Sie sind unerwünscht und sollen nach Möglichkeit verschwinden. Bild A, zeigt die Aufnahme als Rohbild.
Bild A, Belichtungszeit: 360 Sekunden.

Bild B (Dunkelbild = Die Belichtungszeit des oberen Bildes, nur ohne jeglichen Lichteinfall).

Bild C = Bild A Minus Bild B !...fertig.

Das Ergebnis finde ich erstaunlich, da es sich hierbei nicht um Hot-Pixel handelt, die ja immer an der selben Stelle sind.

Die Beulen enthalten Zufallsrauschen, welches sich normalerweise nicht durch ein Dunkelbild elemenieren läßt.

Wenn die Beulen sehr groß werden, wie hier, dann wird das Rauschen aber flächendeckend und dann kann man es wieder reduzieren.

An dem fertigen Bild habe ich nicht weiter "gezaubert". Einfach in PS2 als Differenzbild verarbeitet.

nach oben

L-RGB

Was versteht man unter L-RGB ?
L-RGB bedeutet, das man mit Hilfe von 3 relativ unscharfen Farbbildern (Rot-Grün-Blau) und einem scharfen S/W Bild, welches die Helligkeitsinformationen enthält, ein neues, scharfes Farbbild erhält. Diese Eigenschaft erleichtert das Erstellen einer Farbaufnahme ungemein. Das L-RGB Verfahren läßt sich nur mit einer CCD Kamera und einer entsprechenden Bildbearbeitungssoftware durchführen. Ebenso braucht man ein präzises Farbfilterset.

Ein weiterer Vorteil dieser Methode ist die Reduzierung der Gesamtbelichtungszeit. Ein gut belichtetes Farbbild (RGB) bei einer Blende von f/6.3 braucht schon fast 60 Minuten. Ein vergleichbares L-RGB Bild nur ca. 30 Minuten. Man kann die Lichtempfindlichkeit einer CCD Kamera verdoppeln oder gar verneunfachen. Man fast einfach 2x2 oder 3x3 CCD-Pixel per Software zusammen (Pixelbinning). Der Nachteil einer geringeren Bildschärfe ist dabei egal. Das Pixelbinning wird ja nur für die 3 Farbauszüge benutzt. Das reduziert die Belichtungszeit wesentlich. Das L-Bild (Schwarz/Weiß) wird allerdings in voller Pixel- Auflösung aufgenommen, welches eine sehr gute Montierung voraussetzt, denn bei f=1600mm darf es ja keinerlei Bild- Unschärfen geben.

nach oben

Zuerst werden die 3 RGB Bilder addiert.
Danach wird das RGB-Bild auf das L-Bild
"transformiert". Zum Schluss hat man dann
die Farbe des RGB-Bildes und die Bildschärfe
vom L-Bild.


Es folgt ein Bild-Beispiel.

Ein Farbbild vom Ringnebel bei kleiner Brennweite. Es ist recht unscharf, liefert aber genug Farbinfomationen.	Hinzu kommt ein scharfes Schwarz/Weißfoto.	Beide Bilder zusammengefügt ergibt dann das Foto oben.

nach oben

Bilder Restaurieren

	Es folgt ein Beispiel: Meine Frau in der Schulzeit ;-) Zuerst das Original. Ich habe das Original mit der EOS 300D abfotografiert. (Scanner ade ;-)). Es ist ein total verblasstes S/W-Foto, leider schon sehr mit Flecken behaftet und verkratzt. Ein Negativ gab's natürlich nicht mehr.
	Nach einigen Kniffen der EBV, kam dann das folgende Bild heraus. Als erstes nehme ich die restliche Farbsättigung aus dem Bild, mache es also S/W. Wichtig ist eine sachte Kontrastanhebung und anschließende Rauschfilterung. Zuletzt wird das Bild koloriert, d.h. es wird farbig gemacht. Es sind nicht unbedingt die originalen Farben, da ich selbige natürlich nicht kenne. Links das Ergebnis.

Meine Wenigkeit mit etwa 3 Jahren. Das S/W Bild habe ich komplett eingefärbt.

nach oben