Die Bildbearbeitung von Sonnen- und Mondaufnahmen

Aufnehmen von Sonnenbildern mit anschließender Bearbeitung

Vorwort mit ein paar Tipps zu den Sonnenaufnahmen:

Ein faszinierende Objekt für die, die nicht so gerne nachts frierend unter dem Sternenhimmel sitzen, stellt die Sonnenbeobachtung dar. Hier gibt es immer was zu sehen. Tagtäglich haben wir in der derzeitigen Sonnenfleckenperiode (2022-2024) wechselnde Ansichten bei den Sonnenflecken. Man kann die Sonne im Weißlicht mit einer Filterfolie vor dem Fernrohr beobachten, oder man benutzt einen H-Alpha Filter um die Protuberanzen zu sehen. Das ist allerdings eine kostspielige Angelegenheit, weil diese Filter sehr teuer sind.
Die Fotografie der Sonne gestaltet sich recht einfach, wenn man ein paar Grundregeln beherrscht. Auch die anschließende Bildbearbeitung ist kein Hexenwerk.

Es versteht sich von selbst, dass die Sonne niemals ohne entsprechende Schutzfilterfolien weder fotografiert noch mit dem bloßen Auge beobachtet werden darf. Das sollte nicht auf die leichte Schulter genommen werden, denn das kann den Kamerachip oder das Auge in wenigen Sekunden komplett zerstören.

Wichtig dabei ist, dass man die Sonne möglichst früh aufnehmen soll, da sich hier die Luftunruhe noch nicht so stark bemerkbar macht. Nach 11:00 Uhr wird es meistens schwierig, da gerade im Sommer der Boden schon sehr aufgeheizt wird. Je nach verwendeten Filtern oder entsprechenden Folien sollte man die Belichtungszeiten recht kurz halten. Es haben sich Belichtungszeiten von 9 bis 12 Millisekunden in einer Bilderserie bewährt. Bei der Verwendung einer Astrokamera hat man die Möglichkeit die Belichtungszeiten sehr kurz einzustellen um die Luftunruhe in den Griff zu bekommen.

Das ist mit einer DSLR nicht so einfach zu machen, da eine Astrokamera in ein paar Sekunden mehrere Hundert Bilder im Millisekunden Bereich machen kann, die anschließend mit einem speziellen Programm zusammengerechnet werden.
Allerdings ist ein Laptop für die Steuerung und Beobachtung der Sonne erforderlich. Durch die schnellen Belichtungsserien ist es möglich die ruhigen Phasen der Luftunruhe zu erwischen, was man auf dem Bildschirm sehr gut kontrollieren kann. Je nach Örtlichkeit sieht man, wie die Warmluft in Wellen aufsteigt. Der erfahrene Beobachter zählt die Sekunden zwischen den einzeln aufsteigenden Warmluftzellen und belichtet dann, wenn die Luft für ein paar Sekunden relativ ruhig ist. Trotzdem ist die Ausschussrate bei den Bilderserien noch recht hoch, was man aber erst nach dem Zusammenrechnen sehen kann.

Hier die Vorgehensweise bei der Aufnahme und der Bearbeitung von Sonnenaufnahmen:

Die Aufnahmen erfolgen am Besten mit einer ASI Mono, also einer Schwarz/Weiß Astrokamera. Empfehlenswert zur Aufnahme ist das kostenlose Programm FireCapture oder ein Steuerprogramm welches bei der Astrokamera mitgeliefert wird. Es werden 300 bis 500 Bilder im SER Format pro Serie belichtet. Das dauert nur wenige Sekunden pro Serie. Wichtig hierbei ist, dass man den Laptop unter einem Tuch oder einer schwarzen Kiste beobachtet, damit man nicht geblendet wird.




Die von der Kamera belichteten Bilderserien werden automatisch im Laptop abgespeichert und können anschließend mit dem kostenlosen Programm AutoStakkert zusammengerechnet. Das Programm ist leicht zu erlernen. Es gibt bei YouTube ein paar hervorragende Anleitungen über die Arbeitsweisen und Möglichkeiten, die das Programm bietet. Das Angebot von Software, mit der Bilderserien bearbeitet werden können, ist recht gut. Das Fire Capture gehört jedoch zu den einfacher zu bedienenden Programmen und ist für Sonnen-und Mondaufnahmen die beste Alternative ohne jeglichen Schnickschack.

Astra Image - Das Bildbearbeitungsprogramm für Astronomen

In einem weiteren Schritt wird nun das zusammengerechnete Bild mit dem Programm Astra Image weiterverarbeitet. Dieses Programm bietet alle Möglichkeiten der erforderlichen Bildbearbeitung für Astro-Aufnahmen. Es ist das Programm für die Bearbeitung von Sonnen-, Mond-, Galaxien- und Sternfeld Aufnahmen. Es kostet allerding ca. 40 Dollar und wird nach einer Probezeit einfach, nach der Bezahlung, mit einem Code freigeschaltet.


Der Bearbeitungs-Workflow mit Astra Image bei Sonnenbildern ist relativ einfach:


1.Das zusammengerechnete Bild ist im TIF Format in der Aufnahme Datei gespeichert.
  
2. Aus der Aufnahme Datei ins Astra Image durch „Öffnen“ reinladen

3. Im Menü Enhance: Deconvolution anklicken: Iteration 12 / Strenght 6-7 einstellen und mit Preview ausprobieren.
    
5. Blur Kernel: Parametric:   Blur-Size 1,30-1,49 / ausprobieren mit Preview
  
6. Die Kurve auf der linken Seite des Histogramms mit dem Schieber nach rechts beschneiden, sodass sie komplett verschwindet  
      
    Dadurch wird die Sonne fast räumlich abgebildet.
  
   Der höchste Punkt der Histogramm Kurve sollte sich in etwa unter dem  
   Zahnrad und dem gelben Warndreieck in der oberen Menü Leiste befinden.

8. Vor dem Abspeichern:

    Taste  Apply Permanently drücken. Sonst wird es nicht gespeichert.
    
         Bild als TIF mit 24 bit abspeichern.





Hier sehen wir das Original Bild, wie es von Auto Stakkert aus 300 Einzelbildern zusammengerechnet wurde.Das Bild rechts daneben zeigt das, nach der oben beschriebenen Methode fertig barbeitete Bild mit Astra Image.

Die Bildbearbeitung von Mondaufnahmen mit Astra Image

Die Bildbearbeitung bei Mondaufnahemen ist etwas komplizierter und erfordert ein wenig Erfahrung mit dem Programm.

Wenn die Aufnahme- und Stacking-Prozedur duchlaufen ist, bekommen die Bilder anschließend noch den letzten Schliff.

In der Bilderreihenfolge sind die einzelnen Bearbeitungsschritte aufgeführt mit denen die erste Bildbearbeitung erfolgen kann.
Es ist ratsam sich mit dem Programm ein wenig zu beschäftigen. Das Programm ersetzt bei der Bearbeitung von Mond und Sonnenbildern sehr viele teure und komplizierte Bearbeitungsprogramme. Es ist, wie schon erwähnt, das ideale Programm für die Bearbeitung von Mond und Sonnenbildern. Es wurde von zwei japanischen Programmierern entwickelt, die als sehr aktive Astrofotografen ihrem Hobby mit Leib und Seele nachgehen.

Für die Bearbeitung von eigenen Sternfeldaufnahmen und Gasnebeln liegen allerdings keine Erfahrungen meinerseits vor. Allerdings erbrachte die Nachbearbeitung, von zur Verfügung gestellten Bildern befreundeter Astronomen, hervorragende Ergebnisse.






         1.  Bild als TIF öffnen
    
         2. Aus Datei ins Astra Image reinladen
        
         3. Tonwertkorrektur bis vor die Kurve schieben. Nicht zu dicht rangehen.
    
         4. In Enhance – Deconvolution / Iteration 12 / Strenght 4-10 / ausprobieren mit Preview
    
         5. Blur Kernel – Parametric / Size 0.1 – 3,38 / Deringing 7-85/ ausprobieren mit Preview
    
         6. Bei Mondaufnahmen, hell-dunkel Werte in der linken Menuetabelle mit den Schiebern anpassen
    
         7. Unsharp Mask  2-8 / Strength 10-12
    
         8. Vor dem Abspeichern Taste  Apply Permanently drücken. Sonst wird nichts gespeichert
    
         Bild als TIF mit 24 bit abspeichern.
        
        
        
         Erklärungen zu Bild 5 und 6 unter dem Menuepunkt "Enhance"
        
Blur Kernel erkennt die Unschärfen in einem Bild. Mit Blur Kernel wird der Unschärfekern aus einem Bild herausgerechnet. Mit dem Blur Kernel Wert wird auch die Pixelgröße bestimmt, mit der das Bild berechnet wird. Wenn man von einem Originalbild später einmal einen Ausschnitt machen möchte, sollte der noch nicht bearbeitet sein, weil sonst die zuvor eingestellte Pixelgröße nicht mehr neu berechnet werden kann. Wenn z.B. eine Bewegungsunschärfe von etwa 5 Pixeln vorliegt, kann Blur Kernel diese Unschärfe wieder auf die Pixelgröße des Kamera Chips reduzieren. Dadurch wird das Rauschen stark unterdrückt.

Um damit erfolgreich zu sein, sollte man bei jedem Bild die einzustellenden Werte mit Hilfe von "Preview" systematisch austesten. Man kann hier keine pauschalen Werte für Sonnen-oder Mondaufnahmen angeben. Jedes Bild wurde unter einer anderen atmosphärischen Bedingung gemacht, somit ändern sich auch die Bearbeitungswerte.

Rauschfreie Ausschnittsvergrößerungen bekommt man nur, wenn man zuerst den Bildausschnitt macht, abspeichert und erst dann die Bildbearbeitung am ausgeschnittenen Bild erfolgt.



Die Deconvolution bestimmt, zusammen mit dem Blur Kernel Wert, mit welcher Präzission und Pixeldichte die Bilder berechnet werden. Mit dem Schieberegler bei "Strenght" kann man von Null bis 10 die Werte einstellen. Null hat keine Wirkung, bei 10 wird das Bild total vergrisselt. Auch hier sollte man sich mit "Preview" langsam an die beste Einstellung herantasten. Die besten Ergebnisse erreicht man zwischen 4 und 9. Diese Methoden gilt in erster Linie bei der Einstellung "Lorenzian". Bei den anderen Grundeinstellungen zeigt das weniger Wirkung.
        
        
        
        
         Weitere Feinheiten in der Bearbeitung folgen in der unteren Bilderserie, beginnend mit dem ersten Bild links oben.
        
        
        
                 
        
        
                Bild 1.  Mit den Reglern in der linken Menue Leiste kann man Helligkeiten und Kontraste anpassen, den
                           Terminator aufhellen und die Hellen Spots am Mond abblenden.
                          
                Bild 2.  Mit Shadows wird der Terminator oder die Krater, die in dunklen Bereichen liegen, aufgehellt.
                
                Bild 3.  Hier können die extrem hellen Krater Regionen am Mond unterdrückt werden.
                
                Bild 4.  Hiermit werden die extrem hellen Spots an der Mondoberfläche abgedämpft.
                
                Bild 5.  Hiermit wird der Kontrast in den Maren erhöht, was zu einem räumlicheren Effekt führt.
                
                Bild 6.  Hier kann eine weitere Bearbeitungsleiste geöffnet werden.
                
                Bild 7.  Helligkeit und Kontrast des Gesamtbildes wird hier korrigiert
                
                Bild 8.  Durch öffnen dieser Menueleisten gehen weitere Bearbeitungsmenues auf
                
                
                Und nicht vergessen "Apply Permanently" zu drücken, sonst war alles für die Katz,
                
                weil die mühsam eingestellten Werte sonst nicht abgespeichert werden.