In Farbe: Die Tigeraugen-Galaxie

Die Tigeraugengalaxie, auch NGC 2841 genannt, ist eine Spiralgalaxie im Sternbild Großer Bär.

Wie weit diese Galaxie von uns entfernt ist, scheint nicht ganz klar zu sein. Ich habe Angaben zwischen 30 und 85 Millionen Lichtjahre gefunden. Das dürfte für eine Urlaubsplanung zu ungenau sein, kein Wunder, wenn keiner einen Flug dorthin buchen will.

Es ist eine aktive Galaxie, in der einiges los ist. Ein paar Supernovas dort sind nicht einmal so unwahrscheinlich. Noch ein Argument gegen einen Urlaub in NGC 2841.

Wenn also keiner dorhin will, was ist das Besondere an der Tigeraugen-Galaxie? Nun ganz einfach:

Die Tigeraugen-Galaxie stellt das Firstlight zur Verfügung für meine Astrokamera in Verbindung mit dem Filterrad zur Verfügung:

Und eines kann ich euch versichern, das Arbeiten mit dem LRGB-Verfahren ist nicht ganz ohne, sowohl was die Aufnahme als auch die Bildbearbeit betrifft.

Aber mal der Reihe nach, zuerst die Daten:

  • Aufnahmezeitpunkt: 15. März 2020 durz nach 21 Uhr UTC
  • Aufnahmeort: Meine Sternwarte
  • Teleskop: GSO-RC 10Zoll 2000mm
  • Montierung AZ-EQ6GT
  • Kamera: ASI 1600pro mit Filterrad
  • Belichtungszeit: 40s
  • Gain: 180
  • Offset: 10
  • Kalibriern, Stapeln, Bea mit PixInsight
  • Nachbearbeitung mit darktable und gimp

Wie schon erwähnt, hab ich das LRGB-Verfahren gewählt, um aus der Schwarz-Weiß-Kamera Farbbilder hervorzuzaubern. Gehen wir also ins Detail:

  • Light-Frames

Das sind die Sternenfotos. Die einzelne Kanäle werden durch entsprechene Filter aufgenommen:

  • Luminanz: 15 Fotos
  • Rot: 15 Fotos
  • Grün: 15 Fotos
  • Blau: 15 Fotos

Auch verhältnismäßig hochwertige Astrokameras können nicht vollkommen Störungsfrei arbeiten. Um diese Störungen zu reduzieren, hab ich spezielle Kalibrierfotos aufgenommen:

  • Bias-Frames

Das sind Fotos mit der kürzest möglichen Belichtungszeit der Kamera bei geschlossenem Objektivdeckel. Sie repräsentieren das Ausleserauchen der Kamera: Ich hab 100 Bias-Frames aufgenommen.

  • Dark-Frames

Diese Bilder werden ebenfalls bei geschlossenem Objektivdeckel aufgenommen. Hier müssen aber Kameratemperatur, Belichtungszeit, Gain und Offet mit den Werten der LRGB-Light-Frames übereinstimmen. Die Dark-Frames dienen bei mit hauptsächlich dazu, schlechte Pixel zu eliminieren. Ich habe es hier bei 10 Dark-Frames bewenden lassen

  • Flat-Frames

Die sind ganz wichtig, denn durch sie kann eine ungleichmäßige Ausleuchung des Sensors, zum Beispiel durch die Vigettierung des Teleskops ausgeglichen werden. Auch diese typischen Ringe, die Staubkörner auf Sensor und Filterrad erzeugen, können durch die Flat-Frames zum Verschwinden gebracht werden. Allerdings müssen Bei Verwendung eines Filterrades für jeden der 4 Kanäle eigene Flat-Frames aufgenommen werden. das Staubkorn auf dem Rotfilter wird sich nämlich kaum auf dem gleichen Ort befinden wie das auf dem Grünfilter 🙂
Ich habe für jeden der 4 Kanäle 100 Aufnahmen gemacht. Flat-Frames werden gegen eine gleichmäßig ausgeleuchtete Fläche gemacht. Die Belichtung ist so zu wählen, daß der Peak etwa in der Mitte des Histograms liegt. Gain und Offset und Fokus müssen mit den Light-Frames übereinstimmen.

  • Die Kalibrierung

Nachdem alle Lights, Bias, Darks und Flats im Kasten sind können wir daran gehen, aus dem Ganzen ein brauchbares Farbbild zu basteln. Dazu suchen wir uns aus den Light-Frames das beste Foto heraus und markieren es als Referenz. An diesem Referenzbild werden sich die folgenden Arbeiten ausrichten:

  • Kalibrieren und Stacken der Bias-Frames. Das Ergebnis ist das Master-Bias
  • Kalibrieren und Stacken der Dark-Frames. Das Ergebnis ist das Master-Dark
  • Kalibrieren und Stacken der Flat-Frames und zwar getrennt für jeden der 4 Kanäle, also für L, R, G und B. Das Ergebnis sind 4 Master-Flats

Nun kommen die Light-Frames ins Spiel, also die eigentlichen Weltraum bilder. Auch sie werden kalibriert, das heißt, mit den Bias-, Dark- und Flatframes korrrigiert und anschließen gestapelt. Und zwar wieder seperat für jeden Kanal. Die Ausrichtung bei Stapeln erfolgt an Hand der Sternpositionen. Als Ergebnis bekommen wir vier Bilder, eines für den Luminanzkanal, eines für die roten Bildanteile, eines für die grünen Farben und eines für Blau.

  • Die Bearbeitung im linearen Farbraum

Wir haben nun also 4 Bilder für die weitere Bearbeitung zur Verfügung.

  • Dynamic-Crop

Die 4 Bilder sind prinziell schon aufeinander ausgerichtet, nur wird der Bildinhalt mal in die eine, mal in die andere Richtung verschoben sein, es sei denn, das Teleskop würde absolut genau dem Lauf der Sterne nachfolgen. Dem könne wir entgegenwirken, indem wir die Ränder der Bilder abschneiden. Als Ergebnis haben wir 4 neue Bilder, die genau aufeinander abgestimmt sind, eines für jeden Kanal.

  • RGB-Farbbild erzeugen

Nun kombinieren den Rot-, den Grün- und den Blaukanal zu einem RGB-Farbbild. Das Prozesstool heißt:
LRGBCombination.

  • DynamicBackgroundExtraction

Damit wird der Hintergrund gleichmäßig gestaltet

  • Weißabgleich

Den Weißabgleich kann man mit der BackgroundNeutralisation und der ColorCalbibration einstellen. Alternativ kann man auch die PhotometricColorCalibration anwenden, was ich als Fan von astrometry.net bevorzuge.

  • Umwandlung in den nichtlinearen Farbraum

Da die folgenden Arbeitsschritte im nichtlinearen Farbraum erfolgen müssen, muß unser lineares Bild erst in diesen Farbraum umgewandelt werden. Die Prozesse unserer Wahl sind hier die ScreenTransferFunction und die HistogrammTransformation.

  • Der Luminanzkanal

Mit unserem Gecropten L-Bild müssem wir nun dasselbe machen wie mit unserem RGB-Bild:
DynamicBackgroundExtraction und Umwandlung in den nichtlinearen Farbraum. Auf eine Kalibierung der Farben können wir hier verzichten 🙂

  • Bearbeitung im nichtlinearen Farbraum

Wir haben nun also ein RGB-Bild und ein L-Bild zur Verfügung. Über diese beiden Bilder jagen wir den HDRMultiscaleTransform-Prozess und gewinnen so an Dynamik.

  • Kombination L und RGB-Bild

Nun ist es an der Zeit, das Luminanz mit unserem RGB-Farbbild zu kombilieren. Dazu verwenden wir einen Prozess, den wir schon kennen: LRGBCombination
Diesmal schalten wir dort aber die Chrominanz Noise Reduction ein. Darüber hinaus eröhen wir die Farbsättigung mit dem saturation-Regler. je niedriger der Wert eingestellt ist, umso höher ist die Farbsättigung.

  • Das LRGB-Bild

Wenn uns das Ergebnis gefällt, sind wir fertig. wenn nicht, gibt es noch eine Menge anderer Prozess-Tools, die wir ausprobieren bzw in unseren bisherigen Workflow einschieben können.

  • Nachbearbeitung

Der Feinschliff erfolgt bei mir mit darktable und gimp.

6 Gedanken zu „In Farbe: Die Tigeraugen-Galaxie

  1. Hallo der Edgar !
    Du hast hier eine vollständige Zusammenfassung des Astrophotoprozess geschrieben.
    Besten Dank !
    Hier ist auch mein Tip : Um die Vorabeitung der L+ RGB Bilder automatisch durch vorgewählten Skripten zu machen, nütze ich Siril (ein freie Software herunter ladebar am https://www.siril.org).
    Es ist in verschiedensten Sprachen verfügbar – auch auf Deutsch.
    Viel Spass !

    Gefällt 1 Person

    1. Danke für den Tip, Jean-Claude.

      Siril kenn ich als alter Linux-User natürlich. Ebenso hab ich DSS mit Hilfe von wine einigermaßen stabil zum Laufen bekommen. Am meisten von allen Anwendungen hat mich bis jetzt aber PixInsight überzeugt, auch wenn es eine Stange Geld kostet. PI läuft im Moment noch in der Demo-Version bei mir, ich denke aber, ich werde mir eine Lizenz kaufen.
      Edgar

      Liken

      1. Hallo Edgar,
        Übrigens bin ich am suchen auf Podcast über Astronomie oder Wissenschaft in Allgemein (in der Deutscher Sprache).
        Am Fernseher folge ich schon die Serie Lechs Kosmos auf ZDF Info.
        Danke

        Gefällt 1 Person

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