methodik Schmalband - Narrow band

[iamsiggi]

Am 1.1.2022 machte ich ein Experiment mit meinem "Dual narrowband" Filter: Dem Optolong L-eNhance

2019 hatte ich ja schon mal unter "Blog's" über Schmalbandfotografie ausführlich geschrieben

Das L-eNhance ersetzte die damals beschrieben Kombination aus dem billigen visuellen UHC Filter und dem notwendigen UVIRCutfilter.
Diese Spezialisierten Dual Narrow Bandfilter für die Fotografie, beschneiden ja dann auch den IR Bereich.

Ich hab das L-eNhance mal im Fotometer ausgemessen:

Die Kurven zeigen die Durchlässigkeit (Transmission) bei den jeweiligen Wellenlängen:

Dunkelrot: Ist der L-eNhance Filter, der in dem Bereich öffnet wo der ionisierte Sauerstoff (500nm) und Wasserstoff (656nm) strahlt.

Rot: Zeigt ein normales UVIRCut Filter, dass von 400-700nm öffnet.

Der "normale" Filter, den man nimmt, wenn man eine modifizierte Kamera hat, die mit Klarglas Modifiziert wurde.
Leider gibt es bislang für Olympuskameras keine passenden Filtermodifikation, die gleich ein UVIRCut Filter Glas verwenden.
Das ist insofern schlecht, dass man hier für große Fotooptiken auch immer ein großes Filter finden muss, dass auch sehr gut ist und preislich noch im Rahmen bleibt, wie ich sie mit dem Haida UVIR750nm Filtern gefunden hatte.

Preislich liegen die guten Schmalbandfilter in der 2" Größe über 200 Euro. Für große Fotolinsendurchmesser falls es sie gibt, also eher Unerschwinglich! Da wäre ein Clip In Filter vor dem Sensor das Mittel der Wahl, gibt es bislang nur von einem Hersteller (STC), aber die produzieren meiner Meinung nach zu viele Reflexionen bei hellen Sternen.
Es besteht auch eine weiteres Problem der Interferenz filter vor einem Objektiv: Das Licht muss möglichst senkrecht durchfallen. Also ein 2" Filter vor einem 12mm gibt alles an möglichen Farbnuancen. Solche Filter gehören vor dem Sensor und natürlich auch ohne jegliche Verkippung.

Ich experimentiere (halbherzig) mit einem Filterhalter aus dem 3D Drucker für 1,25" Filter. Die würden sich nämlich auch vor dem Filter ausgehen. Ungelöst aber: Verkippungsgefahr der Filter und wie bekommt man das mit dem Wechsel einfach hin. Auch das wäre eine Baustelle, die OM Systems einfach lösen könnte, wenn sie wollten.

Egal!

Für die Standard 2" Astrofilter habe ich mir schon zu Beginn einen Adapter von 52mm Gewinde von Objektiven, auf 2" Filter anfertigen lassen. Für die kleineren Linsenfilterdurchmessern habe ich step-up Ringe. Step-down für größere Linsen reduzieren die Öffnung und damit das Licht. Unsere Optiken sind auch ohne Aperturbremsen gut genug 😉

Mein verfügbares Objektiv mit der längsten Brennweite und das maximal einen 2" Filter erlaubt, ist das Olympus mFT45/1.8.
Gerade bemerkt: Das 60er Macro würde auch gehen, ist aber lichtschwächer.

Mir fällt spontan ein Objekt ein, dass groß genug für das 45mm Objektiv ist und gerade hoch über den Himmel zieht:

Der Spaghetti Nebel (Simeis 147, SH2-240) im Sternbild Stier. Der Überrest einer Supernovae Explosion vor ca. 40.000 Jahren. Er ist 3000 Lichtjahre weit weg und mit einen Durchmesser von mittlerweile 140 Lichtjahren nimmt er 3 Grad am Himmel ein. Damit ist er also gut 6x so groß wie der Mond mit seinen 0,5 Grad am Himmel. Der Sternenrest selbst blieb als schnell drehender Neutronenstern, einem Pulsar zurück.
Zum Inneren hin verblasst der Nebel immer mehr und mit den Überresten werden viele schwere Elemente in die Umgebung verteilt. Sie bildet den Grundstoff für Entstehung von Planeten und vielleicht auch Leben

Ich packte also die Kamera auf den StarAdventurer und stellte alles möglichst weit hinten im Garten auf, um dem hellen weißen Licht der nachbarlichen Weihnachtsdekor zu entgehen.

Mit dem Schmalbandfilter sieht man zunächst mal nichts auf dem Display. Die E-PL6 hat ja nur LiveView Ext. I. So schraubte ich zunächst den Filter ab und fokussierte mal. Danach am hellen Stern ß-Tauri (der obere Hornstern des Stier) dann ist darunter mein Objekt.

Nach Aufschrauben des Filters fokussierte ich erneut am Stern, den man jetzt auf jeden Fall sieht. Was einem da jetzt sofort auffällt: entweder ist es der Rote Teil (h-alpha scharf), dann ist der Rest des Sternes groß und unscharf. Man sieht einfach, dass Linsen so gut sie auch gerechnet sind, nicht 100% farbrein sind. Bei s/w Kameras ist das auch kein Problem, weil jeden einzelnen Filter scharf gestellt wird und Spiegelteleskope sind von sich aus farbrein.

Man hat hier im blau/grünen Bereich (O-III) ja 500nm und H-Alpha zu 100% bei 656nm zur Verfügung. Bei normalen Kameras beginnt der Filter vorm Chip bereits, ab 550nm zu sperren und sinkt weiter ab bis er bei 656nm nur noch 1/3 durchlässt. Daher sieht man hier die Farbtrennung der Optiken nicht so gut. Ein Abblenden würde es natürlich auch besser machen, aber das bedingt wesentlich längere Belichtungszeiten. Ich wollte mich auf 1 Minute beschränken, weil das bequem der interne Serienbildmodus erlaubt. Blende hatte ich auf F/2,5 und ISO auf 1600 gestellt.

So werkelte die Kamera vor sich hin, als ich dann mal mit Licht kontrollierte stellte ich nach einer Stunde fest: Der Filter war in der Mitte zugetaut. Nachher bei genauer Kontrolle: Es hat bereits nach 24 Minuten begonnen. Man konnte es am immer heller werdenden Hof um ß-Tauri gut erkennen und dass im Zentrum immer mehr schwache Sterne verschwanden.

Hier also ein Screenshot eines der Bilder mit den L-eNhance Filter (Bildvorschau in ACDSee und einmal mit automatischer Streckung und Farbkorrketur.

OOC:

Automatische Streckung+Weißabgleich

Oben das Histogramm eingeblendet.

Wie üblich: Die üblichen Automatiken der Kamera kommen mit dem vielen Rot nicht zurecht, dem Weißabgleich fehlt jede Menge Grün. Der versucht so gut es geht die Histogrammpuckel von Rot/Blau mit Grün zu vereinigen. Dafür kommen dann schon mal die starken H-alpha Emmissionsnebel heraus. S147 ist der große Bereich links unterhalb des hellen Stern rechts oberhalb der Bildmitte, ß Tau, oberhalb sieht man Teile des "Flaming Star" Nebel im Fuhrmann.
Wer genau hinsieht: Beim hellen Stern unten rechts (der untere "Hornstern" des Stier) ist oberhalb leicht rechts der Krebsnebel (M1) zu sehen.

So tauschte ich dann den Filter dann gegen einen UVIRCut Filter, um Material für die Sternenfarben und guten Hintergrund zu bekommen.

Ich erinnerte mich an meine Neuwerwerbung im Dezember: Den "Ecoflow River 600" Portable Power Station, die ja bis 2000 W liefern sollte. Kam recht für einen Test: Also Föhn angesteckt und mal zwischendurch auf den Filter geblasen. Nach 27 Bildern war dann sowieso Schluss, weil es zuzog.

Hier ein OOC (out of Camera) Bild mit dem Histogramm:

Ein typische Anmutung eines Bildes, wenn man eine modifizierte Kamera einsetzt. Rot dominant wegen der Modifikation, Grün und Blau daher schwächer.

Dass etwas mit der Lichtverschmutzung nicht stimmt, kann man am starken Blauen Kanal sehen: Das kommt von den LED Beleuchtungen. Blaues Licht wird ja stark gestreut am Himmel, ist also üblicherweise immer schwächer als Grün. Daher ist es so schwierig, das schwache Leuchten des Sauerstoffs abzubilden. Da ist üblicherweise sehr viel weniger als Wasserstoff und es wird eben stark gestreut.

Visuell ist es aber in einem Bereich wo wir gut sehen können, denn H.alpha sehen wir praktisch nicht mehr.

Am S147 ist zwar auch O-III zu finden, aber da etwas mit der kleinen Optik bei dieser blauen Lichtverschmutzung zu sehen, halte ich hier für illusorisch.

Am Ende machte ich noch Flats (mit den jeweiligen Filtern) und dann BIAS und Darks.
Wichtig bei den Flats jedenfalls: Nicht die Schärfe verstellen und Blende sowieso! Belichten wie üblich mit +1eV (Blende).

Dann stackte ich die Bilder:

Natürlich interessierte mich gleich mal, ob ich S147 überhaupt sehen konnte:

Ein Screenshot aus PixInsight nachträglich arrangiert:


 

Links oben:
Der Stack der Schmalband Bilder (Hintergrundextraktion + Automatische Streckung und Weißabgleich).
Natürlich kommt dieses Programm besser mit Weißabgleichen zurecht, als es die eingebaute Software der Kameras, die auf Tageslicht getrimmt ist und dem verbauten Filter dass einen Hauptaugenmerk auf grün und blauer legt.
Wenn man weiß wo man suchen muss, sieht man das Objekt als schwachen roten Bereich links des Sterns ß-TAU.

Rechts daneben das selbe Bild, aber ohne Sterne.
Da gibt es mittlerweile Programme, die auf ein Neuronales Netzwerk zurückgreifen, wie StarNet++ oder StarXterminator.
Da sieht man die "Kugel" schon besser.

Daraus kann man jetzt Masken machen und herumspielen um den Nebel extrem hervorzuheben und letztlich wird dann das Bild in das Sternenbild eingemischt.

War mein erster Versuch so etwas zu machen, natürlich war das alles nicht optimal, hier eher aber mit brachialer Gewalt gemacht 😉 denn ich habe hier einfach den Roten h-alpha Kanal eingemischt.

Mittlerweile gibt es hier auch gute Scripte: NBRGB (narrow band RGB combination):
Also kein stupides addieren von Schmalband zum RGB Bild. Sondern es wird vorher der Schmalband Anteil vom RGB Spektrum abgezogen und nachher erst addiert.
Auch hier eine Verbesserung, um zu "richtigeren Bildern" zu kommen. Sofern man bei Astrofotos überhaupt davon sprechen kann, denn die Helligkeitswerte zueinander stimmen ja in keiner Weise. Wenigstens die "Farben" sollten stimmen, wenn man davon absieht, dass wir H-alpha an sich auch kaum mehr selbst sehen können.

Egal 2 😉

Man muss jetzt bedenken, dass hier gerade Bilder mit unter 1 Stunde Gesamtbelichtungszeit verwendet wurden für Schmalband.
Normalerweise wird man ein solches Objekt mit mit gekühlten hoch empfindlichen s/w Kameras machen.
Und meist mehr als 15 Stunden. Auf analogen Filmen waren damals nur ein paar der hellsten Bereiche zu finden....

Siegfried

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

bearbeitet 30. Dezember 2023 von iamsiggi
Bild wieder eingefuegt, da es offenbar bei einer der Forumsumstellungen weg war.....