praxis Mal etwas aus der Praxis am M13

[iamsiggi]

Außer bei sehr hellen Objekten wie die Sonnensystemkörper wo man notfalls ein bestimmtes Ereignis festhalten will, ist klarer und möglichst dunkler Himmel eine der wichtigsten Grundvoraussetzung.

Zwischen den Schlechtwetterperioden Ende Mai bot sich eine kurze Gelegenheit um die ohnehin kurze astronomische Dunkelheit. Bei mir war das damals, 3 Wochen vor Tag/Nachtgleiche erst kurz nach 23:40. Der noch sehr helle Mond gesellt sich dann auch gegen 1:00 dazu, was hier sowieso zu einem Abbruch führen würde.

Durch die feuchtere Luft und starke Abkühlung (Ende Mai bis auf  4 Grad morgens) konnte man schon ahnen, dass es wenn überhaupt nicht lange klar bleiben würde. Denn es bilden sich dann bald in größeren Höhen Dunstbänke oder gar Wolken, die den Himmel durch reflektiertes Licht der noch immer stark zunehmenden Lichtverschmutzung stärker aufhellen.

Bei solchen Objekten wie Sternhaufen aber nicht so das Problem. Sterne sind ja recht hell.

Ein Test mit dem Himmelsqualitätsmesser (SQM-L) hatte ich dann tatsächlich bald mal Werte um 20,70 später sogar gegen 21 gemessen, bis es dann merklich aufhellte gegen 01:10 durch Dunst und aufgehenden Mond. Rein visuell merkt man diese Verdoppelung der Helligkeit am Himmel kaum. Nur im Histogramm wandert der Peak (der Himmelshintergrund) leicht. Durch Dunst verbreitert sich dann irgendwann mal auch der Peak, weil das helle Sternenlicht zu Halos um die Sterne führt. Das kann natürlich auch eine beschlagene Linse sein, aber das war hier gerade nicht mehr das Problem, es war knapp davor und gerade noch klar für das Anfertigen der Flats.

Egal aus den mehr als 2 Stunden konnten ich nach visuellem Aussortieren aller schlechten Bilder (durchziehende Wolkenbänke und diffuse Eintrübungen durch hohe Nebelbänke) 21 Bilder bekommen für die Bearbeitung. Damit kann man dann schon was anfangen und für diesen Zweck reicht es.

Ich notiere mir immer wieder ein paar Eckdaten zu der Session:

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Samstag immer wieder Wolken

AZ-EQ6GT + E-M1.III mFT100-400 @400 F/6  2min ISO1600
24L 8D 58FD 34B 60F

23:25 8/82% SQM 20,70
23:45 8/84% SQM 20,70
00:15 7/86% SQM 20,90
00:40 7/88% SQM 20,68 Dunst!

Abbruch Drüb hell !! Mond bereits aufgegangen

F/D/FD/B ISO200 +1eV

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Neben der Qualität des Nachthimmels gibt es einen zweiten unabdingbaren Punkt:
Wir brauchen scharfe  genügend lang belichtete Bilder.

Scharfzustellen vor allem bei länger brennweitigen Objektiven geht u.a. mit einer Bahtinov Maske, aber auch bei hoher Vergrößerung rein Visuell an einem helleren Stern recht gut. Die E-M1.III kann hier auch den Sternen AF Modus, der aber bei lichtschwachen Objektiven und langen Brennweiten auch bald mal versagt bezw. auch kein besseres Ergebnis bietet, als visuell die Größe des Sterns beim manuellen fokussieren zu beobachten.

Das grundlegende Problem ist aber nun mal: Man muß oft minutenlang belichten. Das kann man mit wenig Aufwand und einem gutem Tracker bei kleinen Brennweiten (<70mm) noch hinbekommen. Noch dazu sind kleine Lichtstarke Brennweiten noch vergleichsweise günstig.
Größere Brennweiten brauchen dann eine nochmals stark gesteigerte Nachführgenauigkeit und weil sie naturgemäß auch lichtschwächer sind zusätzlich noch längere Belichtungszeit. Da wird es mit den Freiheiten der Fotografie schnell sehr eng.

Man liest ja oft, StarAdventurer (wohl einer der Besten günstigen) von bis zu 400mm kein Problem, aber man darf hier nicht vergessen: Wir haben FT Sensoren wo 400mm eine Vergrößerung eines 800mm an einem KB Sensor sind. Diese KB Sensoren haben noch dazu größere Pixel, die mehr verzeien.
Also 200mm bei 4 Minuten  an einem StarAdventurer würde ich schon als sportlich bezeichnen, wo sich einer wirklich mit der präzisen Einnordung gespielt hat und man das Glück hatte, dass gerade alles so läuft wie es sollte. Das tut es nämlich oft nicht, was man aber in der eigenen Praxis bald herausfindet.

Dazu kommt aber auch: Auch wenn die Sterne rund aussehen mögen aber über längere Zeit sich das Bildfeld in eine Richtung verschiebt, kommt es dann zu einem sehr eunschönen, praktisch nicht zu korrierenden Effekt der "wandelnden Schatten" besser als walking shades oder moving noise. Dem kann man entgegensteueren indem man ab und an sein Bildfeld etwas versetzt. Nennt sich dithering.

Da ich über eine sehr gute Montierung verfüge und ich zu einem Ergebnis kommen will, habe ich es hier leichter: Einfach das Ganze auf die große GoTo Montierung (SkyWatcher AZ-EQ6) und damit auch die Nachführung absolut präzise läuft mit Guiding.
Mittlerweile brauche ich (wenn alles läuft wie es soll) unter 30 Minuten bis alles von alleine meine Belichtungen sammelt.....

Der letzte wichtige Punk, den ich hier aber jetzt nicht bespreche: Die nachfolgende Bildbearbeitung. Da kann man auch mit noch soviel Geld keine Software kaufen, die einem das abnimmt. Da ist hart erarbeitetes eigenes Gewusst wie gefordert.
Unsere Oly Kameras und verfügbaren guten Linsen sind hier jedenfalls die längste Zeit nicht der limitierende Faktor.

Jetzt also zu dieser Session:

Vorher habe ich mal bei MeteoBlue  die Seeingprognose geschaut, wie die Bedingungen für meinen Raum vorhergesagt sind und beim lokalen Wetterdienst (INCA Karte) den Bewölkungsverlauf studiert um zu entscheiden probieren oder lieber schlafen  😉
Für alles andere wäre die Nacht sowieso zu kurz und schlecht, so entschied ich mich spontan für M13 mit dem 100-400 Zoom.

Also das Ganze aufgebaut und mit der schnellen Kochab Methode eingenordet:
Mit einem Auge durch das Polsucherfernrohr geschaut und mit dem anderen Auge die Position von Kochab (2. hellster Stern im Kasten des kleinen Wagen/Bären) und dann den Polarstern an die Position im Ring des Polarscope gebracht dass er auf einer Linie vom Zentrum aus zu Kochab steht.
Das ist genau genug, dass ich bei 800mm zwischen 40 Sekunden und 1min 20 belichten könnte. Mehr Präzision erfordert dann einfach wesentlich mehr Zeit zum Einnorden. Aber das erspare ich mir, weil ich ja mit einem Stern guide. Damit wird eine Abweichung von soll präzise laufend korrigiert.

Danach ein 1-Stern Alignment an der Wega gemacht:
Das Teleskop fährt dabei von der Startposition (auf Norden ausgerichtet) in die Nähe des Sterns. Wenn man Glück hat, sieht man den Stern im Sucherfernrohr. Dahin muss man ihn mit der Motorsteuerung der Handbox (oder was auch immer man verwendet) bringen.Und zwar  mittig ins Fadenkreuz. Hat man bei den vorherigen Sessions schon mal alles so abgeglichen dass der Stern dann auch in der Mitte des Bildfeldes der Kamera steht bestätigt man die Position. Wenn nicht: Stern in der Mitte des Kameradisplays und bei der Gelegenheit das Fadenkreuz des Sucherfernrohr so einstellen, dass der Stern auch in der Mitte steht.

Unseren Alignment Stern nehmen wir dann gleich um gut scharf zu stellen. Nicht vergessen: Fokus auf manuell lassen und bei der Kamera sollte die Linsenrückstellung deaktiviert sein. So bleibt der Fokus erhalten, sollte man mal einfach die Kamera abschalten wollen.

Danach lasse ich mein Objekt anfahren. Wer eine Kamera mit LiveView Ext II hat, sieht M13 im Display. Er ist ja eingerahmt von zwei Sternen in ca 90 Grad Winkel zueinander. Hier könnte man dann natürlich noch sein Bildfeld korrigieren. Wer nichts sieht (hier aber sieht man zumindest 2-3 schwache Sterne auch ohne Restlichtverstärkung) macht ein Probebild bei hoher ISO und 10-15 Sekunden.

Jetzt ist der Zeitpunkt, das Sucherfernrohr gegen eines mit dem Kamerakopf für den Guider zu tauschen. Ich habe da zwei (sind ja günstig) und man erspart sich sehr viel Ärger, wenn man da nicht Kamerakopf gegen Okular tauschen muß.

Danach alles verkabeln: Bei meinem MGen Autoguider:  Ein Kabel (Batchkabel) geht an den Kamerakopf, der durch das Sucherfernrohr auf einen Stern im Bildfeld schaut. Ein Kabel (ST4) geht an die Montierung und korrigiert Nachführungsfehler. Dann gibt es natürlich ein Stromkabel dass an eine 12V Quelle (Batterie oder stabilisiertes Netzteil) geht. Und ein Kabel für den Fernauslöser zur Kamera.

Danach lässt man am Guider einen Stern suchen und startet eine Eichung. Dabei bewegt er die Montierung, wertet das aus um danach zu wissen, wie stark das Korrektursignal sein muss, damit der Stern bewegt wird. Das dauert keine Minute.

Danach ist alles Fertig zur Belichtung:
Die Kamera ist hier auf LiveTime 2 Minuten gestellt, ISO ist richtig, Antiwackel ist aus und die Auslöseverzögerung auf meine üblichen 4 Sekunden gestellt. An der Belichtungssteuerung des Guiders sind dann 2 Minuten und ca. 10 Sekunden  eingestellt. Die Kamera braucht ja etwas zum Speichern auch noch und die 4 Sekunden Auslöseverzögerung. Besser auf der  sicheren Seite - vor allem wenn man 2 Kameras auslösen will, die unterschiedlich schnell sind beim Speicher. Wenn dann das Guiding gestartet wird wird die Kamera ausgelöst und man kann dann im Display (bei mir alle 30 Sekunden ein refresh) zusehen, wie hier bequemer Weise das Bild sich aufbaut.
Günstig auch: Die Kamera so einstellen, dass sie nach Speichern kurz das Histogram zeigt, zu schnellen Beurteilung.
Da der Guider auch das dithering mache, wird dann das Bildfeld für die nächste Aufnahme leicht versetzt (schlangenförmige). Sobald dann alles stabil läuft wird die nächste Belichtung ausgelöst.

Wer sich nicht sicher ist, kontrolliert nach dem ersten Bild an der Kamera nach !

Würde sich die Temperatur der Linse stark ändern sollte man zwischendurch mal erneut scharf stellen. Wer eine präzise Montierung hat mit GoTo, hat es hier relativ leicht: Einfach wieder einen hellen Stern fürs Scharfstellen anfahren und danach das Objekt wiederfinden und weiter belichten.

Ihr könnt vielleicht heraushören: Wiederfinden! Hier ja kein Problem, aber es gibt Himmelsgegenden, da sieht man nichts am Display. Wenn man Glück hat mit starker Restlichtverstärkung vielleicht einen Stern, vielleicht hat man den Luxus sogar ein charakteristisches Sternenmuster zu erkennen, anhand dessen man sein Bildfeld möglichst genau wiederfindet.
Sind die Aligmentsterne all zu weit vom Objekt entfernt, kann es aber sein, dass man das Objekt mit Probebelichtungen wiederfinden muß was ja noch geht, wenn man weiß wo man ist und da sein Objekt da auch sehen kann..... wenn nicht wird es mitunter Zeitraubend.

Das sollte man bedenken, dass einem das ereilt wenn man immer wieder zwischendurch Scharfstellen muß. Also 15-20 Minuten belichten, neu scharfstellen und 5-? Minuten um sein Feld wiederfinden.
Schon aus diesem Grund lege ich Kamera und Objektiv vorher schon zum Akklimatisieren hinaus. Zunächst offen damit im Body nicht auch noch feuchtere Luft aus dem Wohnraum im Gehäuse ist, die dann innen kondensiert.
Und daher liebe ich meinen optimierten "Newton ohne Namen": Der Tubus ist aus Kohlefaser und der Spiegel aus Pyrex. Mit Ausnahme eines noch besseren Quarz Glas Spiegels, ändert sich nämlich dann auch der Spiegel. Das bei vielen billigen Teleskopen eingesetzte PK7 Glas ändert seine Form besonders stark. Spitz Zungen sprechen davon, dass er nie die Richtige Form hat. Natürlich muß der Okularauszug sehr gut sein, aber da merkt man auch schon mal wie fummelig es ist damit schon mal überhaupt Scharfstellen zu können. Ich hab es immer wieder bei meinem nachgeprüft: Der Fokus ändert sich die ganze Nacht nicht.
Alle anderen  Geräte haben eben das Problem der Fokusänderung wenn sich die  Temperatur ändert.

Bei Fernrohren für visuelle Beobachtung  spielen solch Aspekte keine Rolle, wohl aber für Astrofotografie, wo sie darüber entscheiden ob man ohne graue Haare zu seinen Belichtungen kommt.

Nach Abbruch sammle ich zunächst Flat Files:
Dabei achten, dass die Schärfe nicht verändert wird und die selbe Blende verwendet werden muß.
Da habe ich eine Flatfieldbox (die auch nicht flimmert!). Einfach mit +1eV (Blende) und schnellen Serienbild (silent shutter) 20-40 Bilder bei ISO200 sammeln.
Danach merken wie lang die Belichtungszeit dafür war: Objektivdeckel drauf und mit der selben Zeit FlatDarks sammeln (geht ja schnell) und / oder BIAS Files: Einfach kürzest mögliche Belichtungszeit. Es geht aber auch nur mit BIAS oder FlatDarks, je nachdem, was Eure Stackingsoftware kann/braucht.
Danach nicht vergessen: ISO wieder auf den Wert setzen mit dem man Seine Lights gesammelt hat. Und dann Darks machen: Gleiche Temperatur / ISO und Zeit wie bei den Lights. Da ich ja in der Zwischenzeit alles abbaue, drücke ich da immer wieder den Auslöser.  Wer eine Sequenzer hat, kann den natürlich auch anstecken um die Darks zu sammeln.

Danach sichte ich die Files: Zunächst in Ordner für Lights, Darks, BIAS und FlatDarks.
Die Lights werden visuell in der Vorschau auf Helligkeit geprüft. Zu heller Hintergrund sind dann während der Session ja Wolken oder Dunst, oder gar Tau. In der 1:1 Ansicht prüfe ich auf verwacklte Bilder oder sonstwelche Fehler wie unrunde Sterne.

Die verbleibenden Bilder werden dann wie üblich mit den Darks/Flat/BIAS kalibriert und gestackt und dann final ausgearbeitet...

Hier also das Beste Einzelbild ohne Bearbeitung nur verkleinert (OOC):



Das fertig Ausgearbeitete Bild gibt es hier:

  Hier also ein Überblick der Aufnahmesituation für dieses Bild. (Einzelbild vom Stativ mit dem 8mm reicht ja locker).
 

Oben rechts der helle Stern ist Arktur, der hellste Stern und leicht zu finden, wenn man der Deichsel des großen Wagens weiterfolgt.
Links der Helle oben ist Wega. Am Weg dahin sieht man deutlich im 1/3 die Nördliche Krone (Corona Borealis) in der Mitte des Bogens ein heller Stern, der "Gem" der Krone.
Im 2/3 zur Wega ist der Körper des Herkules aus 4 helleren Sternen.

Hier ist aus obigem Bild der Ausschnitt. Da kann man dann sogar M13 erkennen und die 2 helleren Sterne dabei:

Viel Spaß beim Aufsuchen des "großen Kugelsternhaufen im Herkules" !

Siegfried

bearbeitet 12. November 2021 von iamsiggi
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Danke für diesen ausführlichen Artikel zur Praxis der Astrofotografie und die vielen Tipps. Wie sehen eigentlich die Histogramme Deiner unbearbeiteten Einzelbilder aus ? An welcher Stelle im Histogramm befindet sich der Berg des Himmelshintergrundes ? Ganz links, in der Mitte oder irgendwo dazwischen ?

Ich habe hier mal ein unbearbeitetes Einzelbild der Andromedagalaxie M31 angehängt (unbearbeitetes JPG aus dem ORF). Das Histogramm in Photoshop zeigt mir den Berg ziemlich weit links, aber noch nicht abgeschnitten. Die Frage ist, ob es für ein optimales Signal-/Rauschverhältnis vielleicht besser wäre mehr in Richtung Mitte des Histogramms zu belichten ? Wo sollte der Berg optimalerweise liegen ?

[iamsiggi]

vor 4 Stunden schrieb Uploadfilter:

Wie sehen eigentlich die Histogramme Deiner unbearbeiteten Einzelbilder aus ? An welcher Stelle im Histogramm befindet sich der Berg des Himmelshintergrundes ? Ganz links, in der Mitte oder irgendwo dazwischen ?

Der Peak sollte mindestens 30% von links wegstehen.  Zumindest bei unseren üblich dunklen "Vorstadthimmel".
Ich belichte da üblicherweise bei ISO 800-1250 1 Minute bei F/2 oder 4 Minuten bei F/4.

Es geht auch so 25%, aber das wird schon schwieriger, weil alles sehr nahe dem starken rauschen ist. So ab 50% würde ich dann die Belichtung reduzieren, zugunsten mehr Bilder.

M31 ist als 2 hellstes Objekt natürlich ein Ausnahme: Da kann man auch mit "unterbelichteten" (1/4 der Lichtmenge) Bildern ein schönes Bild bekommen. Das Zentrum reißt schnell aus und daher muss man bei den üblichen langen Belichtungen dann das ganze als HDR kombinieren damit es hübsch wird.

Hab ja hier sicher etwas zu M31 gezeigt mit den Belichtungsdaten.

Bei M31 würde ich zu weniger Brennweite raten (unter 200mm) da er ja sowieso groß ist und man es leichter hat , über den notwendigen Zeitraum wirklich exakt nachzuführen. Vor allem wenn man keine lichtstarken Brennweiten hat.

Habe mal ausführlich was zur Astrofotografie geschrieben - nur kann ich hier nichts mehr editieren:
 

Siegfried

 

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Danke Siegfried. Inzwischen habe ich auch Deine vielen anderen Artikel zum Thema Astrofotografie hier im Forum gelesen. Dort hast Du ja auch schon mal beschrieben wie die Histogrammkurve für Astrofotos optimalerweise aussehen sollte. Demnach habe ich wohl bislang immer etwas zu knapp belichtet, also weniger als 30% Abstand des Peaks von links. Ich werde wahrscheinlich heute noch 3 meiner letzten Astrobilder in das Album "DeepSky Astrofotografie" hochladen.

Vielleicht schreibe ich demnächst auch mal einen Artikel zu meinem bisherigen Workflow.