Stacken und Stretchen
Anmerkung:
Viele wichtige Informationen in den Abschnitten zur Bildbearbeitung wurden maßgeblich vom Astrophotocast von Frank Sackenheim (https://www.youtube.com/hashtag/astrophotocast) beeinflußt. Jedem Anfänger auf dem Gebiet der Astrofotografie wird empfohlen, sich einige dieser sehr informativen und interessanten Videos anzuschauen.
Frank Sackenheim sei auf diesem Wege für seine viele Arbeit bei der Herstellung der Videos gedankt.
Nach einer erfolgreichen Beobachtungsnacht sind mehr oder weniger viele Einzelbilder (Sub- oder auch Light-Frames genannt) entstanden. Diese müssen nun in einem weiteren Schritt zu einem Gesamtbild aufsummiert/gestapelt (engl. to stack) werden, bevor sie für die weitere Bildverarbeitung verwendet werden können.
Vor dem Stacken sollten die Bilder noch mit einer beliebigen Astrosoftware (z.B. ASI FITs Viewer) begutachtet und misslungene Bilder (langgezogene Sterne, Flugzeug- oder Satellitenspuren…) aussortiert werden.
Ein beliebtes und kostenfreies Stacking-Programm dafür ist der DeepSkyStacker. Eine Schritt für Schritt Anleitung findet sich unter diesem Link.
Ein anderes Stacking-Tool beinhaltet das Programm PixInsight. Diese Software ist sehr umfangreich, aber nicht kostenfrei. Sie hat viele noch für die weitere Bildbearbeitung notwendigen Werkzeuge mit integriert. Eine Schritt für Schritt Anleitung zum Stacken mit PixInsight findet sich unter diesem Link.
Für das Stacken können aber auch verschiedene andere Astroprogramme (z.B. Fitswork, SiriL, SharpCap…) verwendet werden.
Warum das gestackte Bild schwarz ist
Nachdem das Stacken beendet wurde, wird ein Anfänger voller Spannung auf das Endresultat blicken. Doch dann kommt die Ernüchterung. Wo ist das Objekt? Warum ist nach mehreren Stunden Belichtungszeit das Bild schwarz, mit wenigen weißen Pixeln? In der Aufnahmesoftware oder auf dem Display der DSLR war doch auch ein Objekt zu sehen. Die Bilder von anderen Amateurastrofotografen sehen doch so toll aus, obwohl sie teilweise weniger Belichtungszeit haben.
58 Bilder mit je 180 s Belichtung von M76 (Kleiner Hantelnebel) nach dem Stacken
Der Grund für das dunkle Bild ist, dass trotz der langen Belichtungszeit ein dunkler Himmel aufgenommen wurde. Wie im Menüpunkt ‚Grundlagen‘ – ‚Physikalische Größen‘ – ‚Belichtungszeit und Rauschen‘ beschrieben, füllen die Elektronen den Speicher der Pixel, die anschließend als Signalinformation (ADU-Wert) ausgegeben werden.
Die Aufnahmesoftware für Astrofotos oder auch die DSLR nutzen ein Auto-Stretching um die Bilder überhaupt anzeigen zu können.
Wird das Histogramm mit diesen Werten betrachtet (Tonwertkurve), wird deutlich, dass nahezu alle Pixel einen sehr niedrigen Signalwert haben, weil sehr viele Pixel sehr dunkel sind. Sie befinden sich alle am linken Rand des Histogramms.
Histogramm von M76 (kleiner Hantelnebel) – ausgegeben mit PixInsight
Hinzukommt, dass Bildschirme immer nur im 8 Bit Format Farbwerte ausgeben. Das heißt, die vielen Grauabstufungen der 14 oder 16 Bit Kamera werden nun auch noch auf die 8 Bit zusammengedrängt.
Der Weg zu einem helleren Bild ist, die dunklen Bildinformationen über den gesamten Histogrammbereich zu verteilen. Dieser Vorgang wird Stretchen genannt und wird im Folgenden mit dem kostenfreien Programm GIMP beschrieben. Eine Schritt für Schritt Anleitung findet sich unter diesem Link. Der Ablauf kann aber auch mit vielen anderen Bildbearbeitungsprogrammen durchgeführt werden (z.B. PixInsight, Adobe Photoshop…).