Deep Sky Fotografie - Bearbeitung - Dr. Christian Pinter - Fototipps

Stacking-Software

DSS (hier der Link zum Handbuch) erstellt per Mittelwertbildungen aus allen Darkframes ein Masterdark, aus allen Bias-Frames ein Masterbias und aus allen Flatframes ein Masterflat. Das ist nötig, um das Rauschen in diesen Kalibrierungsaufnahmen zu reduzieren.

Außerdem ermittelt DSS, inwieweit jedes Lightframe relativ zu anderen Lightframes verdreht bzw. verschoben ist. Diese Offsets werden unter dX und dY bzw. Winkel angezeigt. Dieser Vorgang heißt Registrierung der Aufnahmen. Er wird nur für die Objektaufnahmen benötigt.

Nebenbei analysiert DSS auch die Rundheit der Sternabbildung und ermittelt daraus eine Punktezahl (Score genannt). Aufnahmen mit "unrunden" Sternen, entstanden durch Nachführfehler oder Windböen, lassen sich so leichter aussortieren.

Dann zieht DSS von jedem einzelnen verbliebenen Lightframe das Masterdark sowie das Masterbias ab und dividiert das Ergebnis durch das Masterflat. Die solcherart verbesserten Lightframes werden in Folge von der Software sternengenau übereinander gelegt und kombiniert. Das ist das eigentliche Stacking.

Der ganze Vorgang erfordert (je nach Stacking-Methode) ziemlich Zeit und belastet den Prozessor bzw. seine Kerne merklich. Resultat ist ein rauscharmes, eher gleichmäßig ausgeleuchtetes Summenbild.

DSS bietet etliche Einstellungsmöglichkeiten. Hier als Ausgangspunkt jene, die Peter Knappert (www.black-forest-astrophotography.de) angibt: Der erste Punkt dürfte aber stark von der jeweiligen Kamera abhängen. Falls Besitzer der Canon 1000D nur CR2s mit Grünstich im DSS sehen: "Unter RAW/FITS DDP-Einstellungen" die Option "Schwarzpunkt auf Null setzen" ABWÄHLEN.

Ausprobieren anderer Einstellungen ist zeitaufwendig: Am besten z.B. nur 3 Lights, 3 Darks, 3 Flats und 3 Bias-Aufnahmen auswählen; diese Auswahl als Dateiliste abspeichern und damit herumexperimentieren (Hinweis zum Troubleshooting) - immer mit Neuregistrieren der Sterne.

Ich habe mich tagelang gewundert, warum Ergebnisse nicht reproduzierbar waren. Meine Summenbilder sahen sogar bei identem Ausgangsmaterial unterschiedlich aus. DSS schien ein bewährtes Set von Einstellungen abzuspeichern. Doch tatsächlich speichert DSS die erprobten Einstellungen nur teilweise ab: Andere Parameter werden beim nächsten Start verändert.

Mittlerweile notiere ich mir die Einstellungen lieber, überprüfe sie bzw. stelle sie für meine Canon EOS stets wieder neu ein. Meine lauten:

Bei der Stacking-Methode Durchschnitt:

Falls ich 2x/3x Drizzle aktivieren möchte, hingegen Bilineare Interpolation

Ich überprüfe jedenfalls auch den Sternerkennungsschwellenwert und stelle ihn auf 1%. Die Stacking-Optionen bei Darks, Flats und Bias-Aufnahmen bleiben auf Median.

Sollte das Summenbild nach einer Einstellungsänderung völlig chaotisch anmuten, versucht man es mit einer Neuregistrierung der Lightframes: Man wiederholt den ganzen Vorgang also mit der Einstellung "Registrieren bereits registrierter Bilder".

Nicht immer kommt DSS mit meinen kurzbelichteten Aufnahmen zurecht. Die Software benötigt nämlich eine recht große Zahl erkennbarer Sterne pro Foto. Und das müssen auf allen Fotos im Stapel die gleichen Sterne sein. Ansonsten wird - im Extremfall - bloß ein einziges Fotos "gestackt". Die Software hat jede Menge Meriten; nur dieser Sternenhunger nervt mich.

Die lakonische Fehlermeldung "zu wenig Sterne" kann aber unterschiedliche Ursachen haben. Möglicherweise passen nämlich die Masterkalibrierungsfiles nicht - ein Malheur, auf das ich erst nach zwei Tagen Suche kam.

Ich gehe im folgenden ausführlicher auf etwaige Abhilfen ein. Das wichtigste gleich vorweg - sollten Sie von genannter Fehlermeldung betroffen sein:

• Stellen Sie den Sternerkennungs-Schwellenwert auf automatisch!
  
• Ersetzen Sie Masterkalibrierungsfiles mit den entsprechenden Einzelfotos!

Eventuelle Abhilfen bei "zu wenigen Sternen" mit DSS:

• Noch besser wäre es wahrscheinlich, auf DSS zu verzichten und eine weniger komfortablere Stacking-Software wie Siril bzw. Sirilic zu starten

Um das Problem einzugrenzen, empfiehlt sich auch hier: Zunächst nur wenige Lights (sonst aber nichts) in die Liste aufnehmen. Dann mit den Einstellungen experimentieren und die Verarbeitungsschritte der Reihe nach abarbeiten: Zuerst nur ausgewählte Bilder registrieren, dann erst Offsets berechnen und checken, ob die Werte Qualität, dX und dY berechnet werden. Dann erst ausgewählte Bilder stacken.

Nur falls es soweit geklappt hat, Kalibrierungsaufnahmen hinzu fügen und den Vorgang wiederholen. Erst wenn alles nach Plan läuft, wiederholt man den bewährten Vorgang mit sämtlichen vorhandenen Lights, Darks, Flats und Biases.

Übrigens: Für das Stacken von Sternspektren, erzeugt mit speziellen Spektralgittern, würde übrigens eine Ein-Stern-Registrierung ausreichen. Doch die bietet DSS trotz entsprechender Anfrage meinerseits nach wie vor nicht an.

Liegen keine RAWs sondern nur JPGs vor, muss man die JPGs zunächst mithilfe einer Konverter-Software ins TIF-Format verwandeln. Das ist freilich bloß eine Notlösung.

Weiterbearbeitung erforderlich

Das resultierende DSS-Summenbild wirkt dunkel und arm an Farben. Man speichert es im TIF- oder im FITS-Format ab (notfalls auch über die Zwischenablage). Pixinsight und Siril würden Möglichkeiten zur Weiterverarbeitung bieten, DSS nicht: Es erfordert zwangsweise die Weiterverarbeitung mit einer Fotosoftware wie z.B. Lightroom.

In dieser weiteren Foto-Software geht es nun darum, möglichst viele Sterne bzw. Nebeldetails aus dem Himmelshintergrund heraustreten zu lassen oder das verbliebene Bildrauschen zu mildern. Deshalb arbeitet man mit den Reglern für Präsenz, Kontrast, Tiefen, Mitteltöne und Lichter. Oft wird man den Weißabgleich verbessern und dann in einem nächsten Schritt die Sättigung erhöhen.

Es ist unglaublich, was man z.B. mit Adobe Lightroom aus einem matt anmutenden Summenbild herausholen kann.

Spezialisierte Programme wie Siril erlauben es sogar, Gradienten im Bild zu entfernen, Sterne und Nebel im Foto getrennt zu bearbeiten oder Sternfarben mit online-Katalogen zu kalibrieren.

Wegen der bei mir auftretenden, kryptischen Fehlermeldungen wende ich Siril nicht zum Stacking an - aber zunehmend oft zur Weiterbearbeitung der Summenbilder. Dabei folge ich großteils dem Workflow von Astronomie aus Norddeutschland (siehe dieses You-Tube-Video, ab 14'20").

In dieser Reihenfolge:

Mittlerweile führe ich gern einen Zwischenschritt mit GraXpert ein. Es übernimmt die Hintergrundextraktion der von DSS gelieferten Summenbilder und mindert das Rauschen (sollte GraXpert abstürzen, deaktiviere ich unter Erweitert die AI Hardware Acceleration). Erst danach geht es mit der fotometrischen Farbkalibrierung in Siril weiter.

Eine Nacht ist nicht genug

Um viele Lights zu erstellen, reichen speziell die kurzen Sommernächte kaum. Zum Glück lassen sich auch die Fotos aus mehreren Nächten kombinieren - selbst wenn diese Serien mit unterschiedlicher Empfindlichkeit oder Belichtungszeit aufgenommen wurden. Dazu bildet man in DSS aus den Aufnahmen einer jeden Serie eine eigene Gruppe mit den jeweiligen Lights, Darks, Bias und Flats. (In die Hauptgruppe käme nur, was für alles Gruppen gelten würde).

Das folgende Beispiel umfasst drei Gruppen mit jeweils unterschiedlichen Belichtungszeiten und ISO-Einstellungen, gewonnen in zwei Nächten im Juli 2020. Da der Gasnebel M17 tief im Süden steht, und ich dabei über das ganze lichtbesudelte Wien blicken musste, waren meine Erwartungen gering. Aber sehen Sie selbst: