Frage zu Pixelgröße und Brennweite und Kamerawahl

[BernhardH]

Ich hab mal so eine grundsätzliche Frage wo mir was nicht ganz klar ist.

Angenommen ich hätte ein F/4 8" Teleskop mit 800mm Brennweite zusammen mit einer Kamera die 5my pixel hat (die bestimmte eigenschaften A hat).

Verhält sich das folgende Teleskopsystem nun gleich (wenn man von vorraussichtlich unterschiedlicher Bauweise........newton / RC oder ähnliches absieht)?

F/8 8" Teleskop mit 1600mm BW mit einer 10my pixel kamera die einen doppelt so großen sensor hat wie die 5my (mit voraussichtlich anderen eigenschaften hat wie A aber vergleichbar, ist so eine nun 4x so empfindlich oder hat 4x so viel full well kapazität oder oder....?)

Somit müsste ja nun das Bild gleich groß sein und bei gleicher belichtung gleich hell. Ist dann das SNR auch gleich? Hat das nun irgendeinen vorteil das eine oder das andere system zu haben? In bezug auf die Nachführgenauigkeit müssten ja auch beide systeme gleich empfindlich sein?

Oder hängt die Wahl dann damit zusammen dass die Kameras eben nicht solche Eigenschaften haben sondern eben andere Verhältnisse. Rauscht der kleiner Chip mehr? Die geschichte dass man die Auflösung an die Seeingverhältnisse anpassen sollte hab ich auch scho gehört, aber hier geistern ja auch verschiedene Werte herum mit pixel pro bogensekunden.

Achtung uU dumme Frage:
Warum braucht man für kleine Objekte große Brennweiten (wenn ich mal die Öffnung gleich groß belasse). Kann ich nicht auch eine Kamera mit kleineren Pixeln nehmen?
oder impliziert die großere Brennweite dann auch "Besser wäre die Öffnung auch größer zu machen" oder nimmt dann durch die kleineren Pixel das SNR zwangsläufig ab?
Im Prinzip müsste ja bei seeingbegrenzter auflösung die größere Öffnung nur Belichtungszeit sparen, aber nicht mehr auflösung bringen, richtig?
Ist es wurscht ob man in ein 8" F/4 eine "gute" 2x Barlow steckt für kleine objekte oder muss hier ein eigenes 8" F/8 her?

Über ein besseres Verständnis würde ich mich freuen.

CS, Bernhard

[Daniel_Guetl]

Hallo Bernhard,

kleinere Pixel haben eine geringere Full Well Capacity und somit einen geringeren Dynamikumfang.

Alte Weisheit dazu: Auflösung kostet Belichtungszeit.

Ich hab mit meinen kleinen Pixeln für meine geringe Brennweite zwar eine super Auflösung, muss aber dafür nächtelang belichten.

In dem Bereich wo wir uns Amateure bewegen nimmt man meistens das was verfügbar ist, also billige Sachen. zb Kodak 8300er chip. Nicht sehr empfindlich, gute Auflösung, erfordert Lange belichtungszeiten, aber ist billig. Also wird er gerne gekauft. Die Frage ob eine 9my pixel kamera nicht gscheiter gewesen wäre stellt sich meistens nicht, weil das geld für solche Kameras garnet da ist.

Ich kann dir zu deinem Thema gerne ein paar Publikationen per Email schicken, die dir alle Fragen beantworten werden. schickst mir einfach Email adresse per PM oder so.

Das Angebot gilt natürlich für alle User hier.

Viele Grüße

Daniel

[prokyon]

Hi Bernhard,

der Daniel kennt sich da recht gut aus.

Daniel, deine Antwort wirft eine Frage für mich auf. Wie ist es nun wirklich mit großen Pixeln und kleinen Brennweiten?
Rechnerisch gesehen würde man ja oversampeln, oder? Wenn ich meinen Pentax mit seinen bescheidenen 500mm mit einer 9my Kamera belasten würde, dann ergeben sich ja rein theoretisch 3,7"/Pixel. Also fast das doppelte von den empfohlenen 2"/Pixel.

Somit würde man ja Auflösung herschenken. Allerdings hat man mit den großen Pixeln viel mehr Dynamik und kann z.B. feine Nebelausläufer gut darstellen.

Ich hab ein wenig gegoogelt und mal geschaut, was ohne Berücksichtigung jeglicher Formeln so rauskommt. Es gibt erstklassige Widefieldaufnahmen mit 9my Kameras, ebenso hab ich schon tolle Ergebnisse bei fast 2m Brennweiter mit dem 8300er Chip gesehen.

Ich wollte mir jetzt die Atik383L+ kaufen, aber die dürfte lange nicht erhältlich sein. Vielleicht eh ein Glück für mich, jetzt spekuliere ich schon auf größere Pixel und größere Chips.

z.B.

385mm f/3.6 mit der STL11000 (9 my)



Website: http://blog.deepskycolors.com/

oder eben das Gegenteil: Atik383L+ bei ca. 2m f/6.8 (5,4 my)



Aufgenommen von Wolfi Ransburg.

cs

Werner

[thewhiterabbit]

Hallo Bernhard,

Dazu gibt es eine nette Formel: 206,2 x Pixelgröße des CCD Chips / Brennweite des Teleskopes. Der Wert der dabei herauskommt sollte zwischen 1 und 2 Bogensekunden pro Pixel liegen. Alles was unter 1 liegt = grundsätzlich oversampeled, alles über 2 = undersampeled
Bei meinem Teleskop und einer ALccd9 (s/w) im 2x2 Binning wäre das:
206,2 x 10,8µm / 1624 = ein Verhältnis von 1,371 Bogensekunden pro Pixel.
Die ALccd9 hat übrigens den 8300er Chip, den ich für mein Equipment bestens nutzen kann. 1x1 Binning bei kleineren Brennweiten, 2x2 Binning bei größeren Brennweiten und durch die 22mm Diagonale bei so ziemlich allen Teleskop / Reducer-Flatener Varianten einsetzbar, wo es z.b mit einer Eos Kamera schon Probleme geben kann. Und 8MP bei 1x1 Binning bzw. 4MP im 2x2 Binning sind auch recht nett.

Für 800mm z.B. kann ich im 1x1 Binning Aufnehmen weil - 206,2 x 5,4 /800 = 1,381 Bogensekunden / Pixel. Um damit die bestmögliche Auflösung erreichen zu können, müßte das Seeing auch in diesem Bereich liegen, also bei ca. 1,3 Bogensekunden. Liegt das Seeing jedoch bei 3 Bogensekunden, dann liegt die erreichbare Auflösung auch bei max. 3 Bogensekunden / Pixel. Also weit weg vom optimalen Auflösungsvermögen von 1,381 Bogensekunden. Nimmt man jetzt z.B ein Teleskop mit 300mm Brennweite, dann sind wir bei - 206,2 x 5,4 / 300 = 3,711. Jetzt kann ich das optimalste Auflösungsvermögen dieser Kamera - Teleskop Kombination für dieses Seeing erreichen.

Oder ich nehme mit der selben Kamera - Teleskopkombi (wenn möglich) im 2x2 Binning Mode auf. Was passiert - die Formel lautet nun 206,2 x 10,8 / 800 = 2,783" pro Pixel - also knapp bei 3" Seeing.

Mit dieser Formel kann man recht gut einschätzen, welche Kamera für die vorherrschenden Luftverhältnisse (Seeing), am bevorzugten Standplatz und dem bevorzugten Aufnahmeinstrument am geeignetsten ist.

Hier noch ein Link: http://www.astro-siggi.de/tutorial-ccd-technik.html. Unter Kapitel 1.5 findest du eine gute Erklärung und auch einer Formel für Berechnung der Bogensekunden/Pixel. Die oben angeführte Formel ist abel leichter zu merken und es kommt das gleiche raus.

Grüße und CS

Bruno

[Lateralus]

Ich unterstütze das Undersampling-Argument rein inhaltlich voll und ganz.
Allerdings muß man auch darüber aufklären daß durch Undersampling die Aufnahmen nicht schlagartig unansehlich werden!

Hier ein Bsp von mir bei 200mm mit der ALCCD6c also 8"/Pixel:

http://www.albireo.at/Astronomy/RhoOphi ... medium.jpg


lg,
Michael

[thewhiterabbit]

Hallo Michael,

Da gebe ich dir ebenfalls recht. Man muß es einfach ausprobieren. Eines muß man dabei noch beachten. Bei meinem Beispiel mit den 800mm Brennweite und 2x2 Binning statt dem optimalen 1x1 Binning wird die gesamte Aufnahme um die Hälfte kleiner bei gleichem Bildausschnitt. Das heißt auch, daß die Sterne kleiner dargestellt werden, obwohl die Pixelscale bei 2,783" pro Pixel liegt - darum habe ich "Grundsätzlich" hinzugefügt

Und mit dem 8300er s/w Chip läßt sich wunderbar vareieren zwischen kleinen und größeren Brennweiten und hat immerhin 8 oder 4MP zur Verfügung.

Grüße und CS
Bruno

[tommy_nawratil]

hallo,

die Formel ist schön und verbreitet, aber ich traue ihr nicht:

Den M27 habe ich mit dem 10" Newton mal bei 1200mm und einmal bei 2400mm (mit 2x Powermate) abgelichtet, und zwar mit der Eos 450 die 5,2µm Pixel hat. 1200mm ist schon gut oversampled (0,89"/Pixel), und 2400 weit oversampled (0,46"/Pixel). Trotzdem sehe ich auf dem Bild mit 2400mm schwächere Sterne und mehr Details.
So what?

Für Bernhards f/8 8" und die 10µ Kamera mit doppelt so grossem Chip habe ich auch nur kleine Entscheidungshilfen parat. Der Rand ist zwar weiter weg von der Achse, aber der f/8 hat auch weniger off-axis Fehler. Normal benutzt man bei f/4 aber einen Komakorrektor, den gibts aber für f/8 nicht. Also wird der Fehler am Rand zuschlagen. Das längere System wird auch schwieriger punktgenau nachgeführt werden können wegen mehr Gewicht und längerem Hebel. Kleiner ist feiner bzw kürzer ist würzer *ähem*.

lg Tommy

[thewhiterabbit]

Hallo Tommy,

Wenn das das Seeing hergibt, dann ist das möglich!

Grüße und CS
Bruno

[tommy_nawratil]

hallo Bruno,

Seeing war sicher net besser als 2". Die Sterne sind schon etwas aufgeblasen bei 2400mm.

lg Tommy

[thewhiterabbit]

Hi Tommy,

Möglicher weise treten die kleineren Sternchen deutlicher hervor, da sie ja genau so wie die Großen aufgeblasen werden - ähnlich dem Effekt, wenn nicht genau fokusiert wird.

Grüße und CS
Bruno

[Daniel_Guetl]

Hallo Leute,

wow, da ist schon wieder einiges an Halbwissen unterwegs. Mein Tipp dazu ganz klar: nicht mit Amateuren diskutieren, sondern lesen wies bei den Profis ist.

Schon allein die Ausssage von Bruno: be 2x2 binning wird aus meiner 8MP Kamera eine 4MP Kamera, ist ein Gustostückerl, es wird natürlich eine 2 MP Kamera darauß.

Weiters möchte ich anmerken dass lt. Mischa Schirmer (und dem vertrau ich da voll und ganz) Binning in unserer Gegend keinen Sinn macht. Das kann man auf seiner Homepage nachlesen. Wer binnt verschenkt Auflösung, und gewinnt nichts...Link dazu hier: http://www.astro.uni-bonn.de/~mischa/ob ... s2_de.html

Und kommts mir net damit "L Binning sei was andres wie RGB Binning".

Ich hab euch die einfachst zu verstehendste Publikation zu dem Thema hochgeladen: http://astrostyria.at/uploads/point%20s ... rticle.pdf

Die Quellenangaben in dem Paper führen übrigends zu weiteren interessanten Publikationen die für den geneigten Leser sehr weit in die Materie gehen. Wer mag hat damit alles in der Hand um zu einem echten Spezialisten auf dem Gebiet zu werden.

Viel Spaß beim lesen

Daniel

[thewhiterabbit]

Hallo durchlauchtigster Daniel,

Wir sind ja auch hier bei den AMATEURastronomen

Wenn dich das so stört, solltest vielleicht mit der NASA oder ESA kommunizieren und nicht mit uns "Amateuren"....

Es stimmt schon was du sagst. Rechnerisch kommt 2MP heraus - praktisch werden dennoch am PC 4MP im fits Format abgespeichert. Das ist für einen "Amateur" - wie du uns nennst gar nicht so unerheblich, da es sehr wohl einen Unterschied macht, ob ich 8MP oder 4MP Aufnahmen verarbeiten muß. Jeder hat nicht einen Rechner mit Quad Prozessor und unmengen an Arbeitsspeicher. Wenn ein Neuling deine Zeile liest, könnte der ja glatt glauben, daß er nur 2MP Bilder verarbeiten muß. Vielleicht möchte ich ja nur meine Belichtungszeiten etwas kürzer halten, oder einfach nur die richtige Pixelscale für das vorherrschende Seeing wählen und nicht 15 Teleskope mitnehmen.

Außerdem würde ich gerne von dir wissen wo dieser enorme Auflösungsverlust bei Mischa´s Text steht?? -> hier der Originaltext:

Binning der Farbkanäle

In einem LRGB-Bild trägt der ungefilterte Anteil die räumliche und die Helligkeitsinformation, während die RGB-Kanäle nur die Farbinformation beisteuern. Viele Astrofotografen binnen die Farbkanäle 2-fach, da weitläufig angeommen wird, dass dies die Kamera empfindlicher macht.

Dies ist nicht wirklich zutreffend solange die Bilder hintergrundlimitiert sind.

Ein 2x2-gebinnter Pixel hat zwar die 4-fache Fläche, aber er registriert nicht mehr Fluss als 4 ungebinnte Pixel. Der einzige Unterschied besteht in der Tatsache, dass das Ausleserauschen in dem gebinnten Pixel halb so hoch ist wie das zusammengenommene Ausleserauschen der 4 ungebinnten Pixel. Dies bedeutet, dass eine gebinnte Aufnahme schneller hintergrundlimitiert wird, was aber nur unter sehr dunklem Himmelshintergrund effektiv einen Unterschied bedeutet. Sind sowohl die gebinnte als auch die ungebinnte Aufnahme hintergrundlimitiert, so findet sich bei nachträglichem Software-binning des ungebinnten Bildes kein Unterschied zwischen den beiden.

Daher macht es keinen Sinn die Farbkanäle zweifach zu binnen. Falls das Seeing in den Farbkanälen ebenso gut ist wie im Luminanzkanal, dann geht sogar Information verloren, da Farbgradienten in Objekten ausgewaschen werden (man denke an kompakte HII-Regionen in Galaxien).

Wird ein 2x2-Binning bewusst unter dunklem Himmel gewählt, da sonst mit vernünftiger Belichtungszeit keine hintergrundlimitierten Aufnahmen erreichbar sind, dann sollten auch die Biases und Darks in 2x2-Binning aufgenommen werden um den Anteil des Ausleserauschens nicht unnötig zu erhöhen. Für Flats ist das unrelevant, da diese immer als hintergrundlimitiert sind.

Also ich kann daraus nur folgendes herauslesen: Es macht keinen Sinn "Farbkanäle" zu binnen, wenn Luminanz im 1x1 Binning gemacht wurde und das Seeing für 1x1 und 2x2 Binning gleich gut ist. Das ist ehlich gesagt schon ein alter Hut.

Und sogar das Gegenteil deiner Aussage ist zu lesen - sind gebinnte und ungebinnte Aufnahmen gleichermaßen hintergrundlimitiert, ist nach einem softwaremäßigen 2x2 Binning der 1x1 Aufnahme praktisch kein Unterschied zur 2x2 Binning Aufnahme festzustellen.

Ich nehme mit der s/w Kamera immer alles im selben Mode auf. Außerdem gewinnt nicht jeder seinen Luminanzkanal mit einem L-Filter......
Und noch etwas würde ich gerne von dir wissen:
Wenn das Seeing 3 Bogensekunden beträgt - was willst du dann mit einer Pixelscale von 1,3 Bogensekunden pro Pixel im 1x1 Binning anfangen??
Und sag jetzt nicht mehr Auflösung rausholen!!


Mein Tipp dazu ganz klar - Komm von deinem hohen Roß runter und spar dir deine überheblichen Aussagen uns "Amateurastronomen" gegenüber bzw. denk mal über deine schreib/denkweise nach. So ein Astrogott bist du auch wieder nicht, wenn ich mir deine astrofotografischen Wunderwerke so ansehe....

Was für mich zählt ist Praxis und das, was unterm Strich "sichtbar" an Ergebnis rauskommt und ich kann dir garantieren, daß ich nicht alleine mit so einer Sichtweise dastehe.....

Und wenn du uns schon als "Amateure" bezeichnest - Was bist denn dann bitte du???....????....????

Bruno

[starhopper62]

Hallo an Alle,

hier eine kleine Anregung meinerseits zur Astrofotografie!

Grundsätzlich würde ich einmal von dem Standpunkt ausgehen, wie weit meine Geldbörse reicht um folgendes zu erreichen:

1. Standort mit dunklem Himmel
2. Equipment um gute Astrofotografie betreiben zu können
3. Wetterbedingungen an meinem Standort
4. Kamerawahl

Also wenn man mal davon ausgeht wie viele klare Nächte wir an unserem Standort haben (z.B. Umgebung Wien waren es vor zwei Jahren an die 35 brauchbaren Nächte) und ich muss sehr lange belichten für ein gutes Ergebnis, summiert sich die Dauer bis zum Endergebnis bei manchen Objekten auf 2 - 3 Jahre.
Ob es dann für den Einzelnen mit seiner Ausdauer und Hartnäckigkeit so weit reicht und das Endergebnis auch dann wirklich so überwältigend ist, steht dann auch noch in Frage, denn es bedarf wieder sehr guter EBV-Kenntisse um auch das Letzte aus der gewonnenen Belichtungszeit herauszuquetschen.

Also ist der Kompromiss von under- oder oversampling mit kompensieren des Seeings eine theoretische Frage aber praktisch muss ich zuerst alles Andere wie oben beschrieben auch miteinbeziehen.

[Mastagrasel]

Hallo Leute

wenn ich auch mal was dazu sagen darf, es ist rechnerisch gesehen sicherlich richtig was hier jeder in seiner Aussage trifft aber mir ist es eigentlich egal wie es rechnerisch aussieht ....es zählt einfach was Dieter sagt 1-4 !!!!

Aber eines möchte ich schon sagen zu Daniel !

Wir sind alles Amateure , den wenn ich Profi wäre würde ich damit Geld verdienen.!
Ich habe es schon mal hier geschrieben SW Fotos kann ein jeder machen ! Aber Farbe ins Bild reinzubringen nicht ein jeder , und du Daniel stehst an der großen Leiter leider noch ganz unten.
Bemüh dich in Zukunft mit deinen Aussagen gegenüber aller Kollegen.!!
Das ist sicher hier im Forum nicht ok irgend jemanden pers. anzugreifen.
Man kann und soll auch jedes Thema kritisieren oder Gratulation aussprechen ,aber Deine blöde Art kommt nicht gut an.



Ich hoffe ich spreche hier im Namen aller Kollegen

[prokyon]

Hallo Kollegas!

Wir sind alle Amateure, na klar ! Dazu gehört auch die Beschäftigung mit der Theorie und der Ausrüstung.

Aber wichtigster Punkt, Freude am Hobby!!!

Zu Pixel, Auflösung usw. will ich noch anmerken:

Wir hier wollen alle Pretty Pictures machen. In diesem Falle ist die Rechnerei bzgl. der optimalen Pixelgröße zweitrangig.

Wie ich in meinem Posting weiter oben schon festestellte, ist mit jeder guten CCD Cam unabhängig von der Pixelgröße mit jedem tauglichen Teleskop oder Objektiv ästhetische Astrofotografie möglich.

Ich spekuliere nun ernsthaft mit der Anschaffung einer Atik 11000 oder ähnlichem. Warum? Ein super großes Gesichtsfeld. Mein Pentax liefert so was und ich liebe Widefieldaufnahmen. Rechnerisch gesehen sind die 9 mü großen Pixel natürlich nicht optimal. Aber mir ist das Gesichtsfeld wichtiger als die optimale Auflösung, die wir leider eh nur sehr selten erreichen können.

Will man ernsthafte Messungen (z.B. Photometrie, Spektroskopie usw.) am Himmel durchführen, dann würde man sicher anders enscheiden.


cs

Werner

[thewhiterabbit]

Hallo Werner,

Aus diesem Blickwinkel betrachtet wird das auch was mit dieser Kombi und der Ästhätik. Du arbeitest dann im undersampelten Bereich und die Sternchen werden winzig. Ein Astrokollege von mir arbeitet sogar mit einer 11.000er SBIG und einem weißen 200er Objektiv von Canon und macht damit wunderschöne Übersichtsaufnahmen.

Würde es aber im gleichen Verhältnis in die andere Richtung gehen, hättest du riesige Sterne und ich denke dann ist es mit der Ästhetik vorbei.

Ich für meinen Teil würde sagen, ich ziehe so viel wie möglich in Betracht. Abgestimmt natürlich auf mein Vorhaben, meinen Geldbeutel, Beobachtungsplatz.......... Punkt 1-4 wie Dieter es schon gesagt hat.

Grüße und CS
Bruno

[prokyon]

Hallo Bruno,

was nimmt man eher in Kauf, over- oder undersampled Bilder?

In meinem Fall ist ausschlaggebend, dass es gar keine Kameras mit großem Chip und kleineren Pixeln gibt. Da hab ich gar keine andere Wahl.

Aber ich weiß aus Erfahrung mit der DSLR, dass bei Widefieldaufnahmen oft das Problem der Flut an Sternen besteht. Da ist es dann gar kein Fehler, wenn die winzig werden. Die Nebel sind ja ausgedehnt und deshalb schön zu sehen.

Aus meiner Sicht besteht der größte Nachteil in meinem Fall darin, dass der 11000er eine gringe Empfindlichkeit im Halpha-Bereich hat. Denn gerade die Schmalbandfotografie reizt mich sehr.

cs

Werner

PS
Wer sich kurz Zeit nehmen will, den Artikel find ich gut, passend zu dem Thema: http://starizona.com/acb/ccd/advtheorynyq.aspx

[BernhardH]

Vielen Dank für die zahlreichen Kommentare und Einsichten, werd mir das zu weniger später Stunde mal genauer ansehen

CS, Bernhard

[thewhiterabbit]

Hallo Werner,

Ich würde eindeutig undersampelte Aufnahmen bevorzugen. Das kommt dabei raus, wenn man im oversampelten Bereich arbeitet:

http://kowatschik.at/webfotos/M16.jpg

M16 in Horizontnähe und eine Atik 314LC mit 6,45mµ große Pixel als Aufnahmekamera sowie meinem RC mit 1624mm Brennweite = eine Pixelscale von 0,818. Also deutlich unter dem empfohlenen Wert 1.
Im 1x1 Binning Mode mit der ALccd9, würde ich sogar auf eine Pixelscale von 0,685 also noch deutlicher im oversampelten Bereich. Ich denke nicht, daß unser Seeing in Österreich diesen Wert erreicht. Rechne ich aber jetzt die gleiche Teleskop-Kamera Kombi mit 2x2 Binning, kommt eine Pixelscale von 1,371 heraus. So bin ich deutlich im empfohlenen Bereich zwischen 1 und 2.

Hier noch eine Aufnahme, welche deutlich im undersampelten Bereich ist.

http://www.alrukaba.at/cms/front_conten ... =769&typ=G

Ich muß mich korrigieren - besagter Astrokollege arbeitet mit einem 300er Canon Objektiv.

Grüße und CS
Bruno

[prokyon]

Hallo Bruno,

danke für den Link zu Franz Grubers Bildern. Genau so was gefällt mir. Der hat sogar mit 110mm fotografiert, mit der 11000er!

cs

Werner

[Daniel_Guetl]

Hallo Bruno,

wenn alle schön sachlich schreiben würden wär das ganze viel einfacher, aber ich versuchs mal:

Wir sind ja auch hier bei den AMATEURastronomen Wink

Wenn dich das so stört, solltest vielleicht mit der NASA oder ESA kommunizieren und nicht mit uns "Amateuren"....

Auch Amateure profitieren vom Wissen der Profis. Es ist sehr viel einfacher sich durch die schön dargestellten Papers der Profis zu informieren als sich durch 100 verschiedene Aussgen in Foren zu quälen und Halbwahrheiten filtern zu müssen.

Es stimmt schon was du sagst. Rechnerisch kommt 2MP heraus - praktisch werden dennoch am PC 4MP im fits Format abgespeichert.

Wenn ich meinen KAF8300 2x2 binne (war ich nie mehr tue weils nix bringt) wird bei mir ein 2MP Bild abgespeichert. ein 4MP bild wäre 1x2 Binning.

Vielleicht möchte ich ja nur meine Belichtungszeiten etwas kürzer halten, oder einfach nur die richtige Pixelscale für das vorherrschende Seeing wählen und nicht 15 Teleskope mitnehmen.

Das möchte ich so mal nicht dastehen lassen, weil ein Anpassen der Pixelscale mit Binning eigentlich keinen Sinn macht, denn hier lieferst du ja schon die Antwort in dem du Mischa zietierst:

Ein 2x2-gebinnter Pixel hat zwar die 4-fache Fläche, aber er registriert nicht mehr Fluss als 4 ungebinnte Pixel. Der einzige Unterschied besteht in der Tatsache, dass das Ausleserauschen in dem gebinnten Pixel halb so hoch ist wie das zusammengenommene Ausleserauschen der 4 ungebinnten Pixel. Dies bedeutet, dass eine gebinnte Aufnahme schneller hintergrundlimitiert wird, was aber nur unter sehr dunklem Himmelshintergrund effektiv einen Unterschied bedeutet. Sind sowohl die gebinnte als auch die ungebinnte Aufnahmen hintergrundlimitiert, so findet sich bei nachträglichem Software-binning des ungebinnten Bildes kein Unterschied zwischen den beiden.

Was an dem Absatz ist unklar? Die Definition für Hintergrundlimitiert liefert Mischa dir auch. Ich kann dir garantieren dass eine CCD Aufnahme bei unserem Österreichischen Landhimmel spätestens nach 180-300 Sekunden hintergrundlimitiert ist. Wozu binning? Wennst es unbedingt haben willst aufgrund des Abbildungsmaßstabes, kannst es nachher immer noch in der Software machen, aber du kannst dir mal die ungebinnten Rohdaten aufnehmen und anschaun, ob nicht doch noch mehr auflösung rauszuholen wäre.

Und sogar das Gegenteil deiner Aussage ist zu lesen - sind gebinnte und ungebinnte Aufnahmen gleichermaßen hintergrundlimitiert, ist nach einem softwaremäßigen 2x2 Binning der 1x1 Aufnahme praktisch kein Unterschied zur 2x2 Binning Aufnahme festzustellen.

Ja warum machts dann einen Sinn weniger Auflösung aufzunehmen? Ich kann softwareseitig alles einstellen...eventuell willman sich ja mal an Deconvolution probieren.

Ich nehme mit der s/w Kamera immer alles im selben Mode auf. Außerdem gewinnt nicht jeder seinen Luminanzkanal mit einem L-Filter......

Über Schmalband sprechen wir hier nicht. Es geht um LRGB. Schmalband braucht wieder extra Betrachtungen, da es z.B. bei einem 7nm Halpha Filter nichtmal nach 30min zu einer Hintergrundlimitierten Aufnahme kommt.

Wenn das Seeing 3 Bogensekunden beträgt - was willst du dann mit einer Pixelscale von 1,3 Bogensekunden pro Pixel im 1x1 Binning anfangen??
Und sag jetzt nicht mehr Auflösung rausholen!!

Doch! Wie machen das Johannes Schedler und Stefan Bienneweis bei Brennweiten jenseits von 4 Metern? Schonmal was von Deconvolution gehört?

Mein Tipp dazu ganz klar - Komm von deinem hohen Roß runter und spar dir deine überheblichen Aussagen uns "Amateurastronomen" gegenüber bzw. denk mal über deine schreib/denkweise nach. So ein Astrogott bist du auch wieder nicht, wenn ich mir deine astrofotografischen Wunderwerke so ansehe....

Immer schön sachlich bleiben. Wir sind hier ja net bei Astronomie.de. Beleidigungen müssen nicht sein.

Was für mich zählt ist Praxis und das, was unterm Strich "sichtbar" an Ergebnis rauskommt und ich kann dir garantieren, daß ich nicht alleine mit so einer Sichtweise dastehe.....

Viele Wege führen zum Ziel, aber wenn jemand nach der Theorie zu Abbildungsmaßstab/Pixelgröße/Brennweite fragt, dann will ich dass dieser jemand sachlich informiert wird, und nicht dass "aber ich mach des so, und des geht irgendwie auch" Aussagen dem präsentiert wird. Schon aus Fairness halber.

Und wenn du uns schon als "Amateure" bezeichnest - Was bist denn dann bitte du???....????....????

Amateur. Hab ich was anderes geschrieben? Ich schrieb oben "nicht mit Amateuren diskutieren" - damit schließe ich mich ein, hab euch ein Paper hochgeladen (wurde das gelesen?), weil ich net durch meine Aussagen eventuell den Inhalt der Sache verfälschen wollte. Mischa Schirmer ist kein Amateur, den darf man zu dem Thema auch heranziehen.



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Hallo Dieter,

Hallo an Alle,

hier eine kleine Anregung meinerseits zur Astrofotografie!

Grundsätzlich würde ich einmal von dem Standpunkt ausgehen, wie weit meine Geldbörse reicht um folgendes zu erreichen:

1. Standort mit dunklem Himmel
2. Equipment um gute Astrofotografie betreiben zu können
3. Wetterbedingungen an meinem Standort
4. Kamerawahl

Also wenn man mal davon ausgeht wie viele klare Nächte wir an unserem Standort haben (z.B. Umgebung Wien waren es vor zwei Jahren an die 35 brauchbaren Nächte) und ich muss sehr lange belichten für ein gutes Ergebnis, summiert sich die Dauer bis zum Endergebnis bei manchen Objekten auf 2 - 3 Jahre.
Ob es dann für den Einzelnen mit seiner Ausdauer und Hartnäckigkeit so weit reicht und das Endergebnis auch dann wirklich so überwältigend ist, steht dann auch noch in Frage, denn es bedarf wieder sehr guter EBV-Kenntisse um auch das Letzte aus der gewonnenen Belichtungszeit herauszuquetschen.

Also ist der Kompromiss von under- oder oversampling mit kompensieren des Seeings eine theoretische Frage aber praktisch muss ich zuerst alles Andere wie oben beschrieben auch miteinbeziehen.

D'accord! Ich hatte den Eindruck dass es in diesem Thread eher um theoretische Betrachtungen geht, daher müssen wir die ganze Bandbreite mit einbeziehen (Im Paper sind alle Einflüsse notiert). Dass Praxis/Geldböse/Theorie/Wetter nicht 2 Paar sondern 4 Paar Schuhe sind, kann glaubich jeder der sich schonmal intensivst damit beschäftigt hat denken.

Meiner Meinung nach müssen wir aus dem uns gegeben das optimale in der kürzesten Zeit heraußholen, und dazu schadet es nicht sich auch die Theorie zu dem Thema zu geben, um zu wissen, welcher Faktor was wie beeinflusst. Dass ich diese Informationen nicht allein aus der Praxis ableiten kann muss uns auch klar werden.

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Hallo Alexander,

Aber eines möchte ich schon sagen zu Daniel !

Wir sind alles Amateure , den wenn ich Profi wäre würde ich damit Geld verdienen.!
Ich habe es schon mal hier geschrieben SW Fotos kann ein jeder machen ! Aber Farbe ins Bild reinzubringen nicht ein jeder , und du Daniel stehst an der großen Leiter leider noch ganz unten.
Bemüh dich in Zukunft mit deinen Aussagen gegenüber aller Kollegen.!!
Das ist sicher hier im Forum nicht ok irgend jemanden pers. anzugreifen.
Man kann und soll auch jedes Thema kritisieren oder Gratulation aussprechen ,aber Deine blöde Art kommt nicht gut an.

Das wir alles Amateure sind steht außer Frage. Wenn dir meine aktuelle Farbgebungstechnik (zu sehen in NGC281 auf meiner Homepage) nicht zusagt kannst du mir gerne per email oder PN oder im dazugehörigen Thread im Forum eine Anmerkung hinterlassen. Kritik wird bei mir ja immer sehr konstruktiv aufgenommen. Was meine "blöde Art" angeht, würde ich das als "ehrlich" bezeichnen, mir gefällts nicht, ich seh Potential, ich schreib es. Keine "mei is des schön", es gibt hier Leute im Forum die schreiben zu jedem Bild "Super" "toll" "Wahnsinn". Brauch ich ehrlich gesagt nicht. Ich will Kritik die mich voranbringt. Du hast früher meine Farben kritisiert, ich hab darauf reagiert (sogar neues Teleskop gekauft) die Bearbeitungstechnik umgestellt....usw...mir hats ja auch nicht gefallen. Jetzt bin ich mit meinen Farben zufrieden. Aber wie gesagt, für Kritik jederzeit offen. Ich stell auch gerne anderen Leute meine Rohdaten zur Verfügung wennsie der Meinung sind da noch viel mehr rausholen zu können. Man lernt ja nicht selten auch voneinander.

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Hallo Werner

Zu Pixel, Auflösung usw. will ich noch anmerken:

Wir hier wollen alle Pretty Pictures machen. In diesem Falle ist die Rechnerei bzgl. der optimalen Pixelgröße zweitrangig.

Ein Pretty Picture ist es dann wenn ich das erreicht habe was ich will. Jeder setzt hier jer andere Maßstäbe. Für mich ist es ein absolutes Kriterium dass ein Stern rund sein sollte (Flattener, Guiding). Damit kämpfe ich schon lange. Aber hier spielt auch der Abbildungsmaßstab eine Rolle. Ein Stern der nur auf einen Pixel fällt ist...ein Pixel, also viereckig. Mag ich nicht. Persönliche Meinung. Jetzt interessiert mich die Theorie wieviel Pixel ich in mein Seeing-Sternscheibchen packen muss damit das Rund dargestellt wird. Ein Theoretischer Weg um für mich zu einem "Pretty Picture" zu kommen. Du willst das große Feld und dir sind die kleinen Sterne nicht so wichtig, dann spielt das für dich natürlich keine Rolle. Für dich noch interessiert ist eventuell die Starlight (Vollformat und 7,4my pixel): http://www.teleskop-express.de/shop/pro ... 4-2mm.html

Wer sich kurz Zeit nehmen will, den Artikel find ich gut, passend zu dem Thema: http://starizona.com/acb/ccd/advtheorynyq.aspx

Während der Artikel gut anfängt und das Problem ausreichend beschreibt verwässert sich des bis zum Schluss irgendwie. In meinem Paper ist das viel zutreffender formuliert und der Informationsgehalt ist ungleich höher. Harry Nyquist täte sich im Grab umdrehen wenn er den Artikel lesen würde.

ausnahmsweise hier mal Wikipedia (Nyquist-Shannon-Abtasttheorem):

Das Abtasttheorem besagt, dass ein kontinuierliches, bandbegrenztes Signal, mit einer Minimalfrequenz von 0 Hz und einer Maximalfrequenz fmax, mit einer Frequenz größer als 2 · fmax abgetastet werden muss, damit man aus dem so erhaltenen zeitdiskreten Signal das Ursprungssignal ohne Informationsverlust (aber mit unendlich großem Aufwand) exakt rekonstruieren und (mit endlichem Aufwand) beliebig genau approximieren kann.

Hierzu das Bild aus dem Artikel von Starizone den Werner verlinkt hat:



Eine lineare Interpolation in diesem Fall durczuführen ist natürlich sehr gewagt (entspricht nicht dem Gedanken von Nyquist)...schon klar dass es dann nicht funktioniert. Wenn ich da einen Spline durchlege schaut des ganz anders aus.

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Hallo Bruno (wiedermal)

Ich würde eindeutig undersampelte Aufnahmen bevorzugen. Das kommt dabei raus, wenn man im oversampelten Bereich arbeitet:

http://kowatschik.at/webfotos/M16.jpg

Ein typischer fall von zu wenig Belichtungszeit und noch verbessserungswürdiger Bildbearbeitung bzw nicht optimaler Aufnahmetechnik aufgrund der Horizontnähe.

Was man aus oversampelten Aufnahmen rausholen kann zeigt dieses Beispiel und alle Astrofotos von Leuten die mit Pixel Scales jenseits von 0,6" arbeiten, siehe zb. Johannes Schedler):

http://www.princeton.edu/~rvdb/images/d ... DLnew.html

Dass dass ziemlich "Advanced" Bildbearbeitungstechniken sind ist mir klar, aber jeder der mit Brennweiten ab 1500mm arbeitet sollte sich darüber Gedanken machen wie er denn nun die Auflösung aus den Bildern rauskitzelt. Was bringts mir wenn ich 2meter Nachführen muss, und dann erstwieder 2x2 Binne und das Bild Auflösungstechnisch gleich aussieht wie jemand der mit 1meter und 1x1 binning aufnimmt? Damit Deconvolution optimal arbeiten kann braucht man übrigends leichtes Oversampling, also mindestens 3 Pixel im Seeing.

Sollte sich jetzt noch jemand beleidigt fühlen darf er mir gerne ne PM schreiben oder am nächsten Teleskoptreffen ein Schnapsal mit trinken, ich bring an guten mit

Viele Grüße

Daniel

[prokyon]

Du willst das große Feld und dir sind die kleinen Sterne nicht so wichtig, dann spielt das für dich natürlich keine Rolle. Für dich noch interessiert ist eventuell die Starlight (Vollformat und 7,4my pixel): http://www.teleskop-express.de/shop/pro ... 4-2mm.html

Hi Daniel,

natürlich will ich auch schöne Sterne. Aber nach langem hin und her hab ich für mich erkannt, dass ich auf lange Zeit gesehen mit einem großformatigen Chip die größte Freude haben würde. Sonst würde ich sofot die SXVR H9 nehmen. Eine super Kamera aber halt leider mit viel zu kleinem Chip.
Mit der SXVR H36 hab ich mich auch schon auseinandergesetzt. Abgesehen davon, dass der Preis nun wirklich schweißtreibend wird wär das schon ein feines Teil. Kleinere Pixel sind sicher ein Vorteil.
Worüber ich mir bei den SX Kameras nicht im Klaren bin, welche Vorkehrungen sind gegen Beschlagen des Fensters getroffen worden? Atik hat bei der 4000er ein beheiztes Fenster und bei der 11000er ist eine austauschbare Trockenpatrone eingebaut.

Aber ich denke, wir können uns am ITT eh länger über das alles unterhalten .

Ich möchte mir nun eine CCD Kamera kaufen, mit der ich viele Jahre Freude haben will. Das macht die Kaufentscheidung schon sehr schwierig und treibt einen fast in den Wahnsinn. Denn es geht ja nicht um wenig Geld.

cs

Werner

[thewhiterabbit]

Hallo Daniel,

Warum nicht gleich so?
Jeder liegt mal irgend wo daneben, ist anderer Meinung oder hat einfach mit seinem Setup andere Erfahrungen gemacht.

Ich habe bewußt so provokant reagiert, da ich die Aussage

"Mein Tipp dazu ganz klar: nicht mit Amateuren diskutieren, sondern lesen wies bei den Profis ist"

im Zusammenhang mit

"Schon allein die Ausssage von Bruno: be 2x2 binning wird aus meiner 8MP Kamera eine 4MP Kamera, ist ein Gustostückerl, es wird natürlich eine 2 MP Kamera darauß"

als äußerst abwertend jedem Amateurastronomen gegenüber, der hier im Board unterwegs ist, empfunden. Du weißt sehr viel, aber du vergreifst dich manchmal ganz schön im Ton anderen gegenüber.

So und jetzt is Schluss - wenden wir uns wieder unserem Hobby zu.



Da es gleich dazu passt:

In Maxim DL habe ich 2x2 Binning angeklickt. Im fits Header ist 2x2 Binning eingetragen sowie 1674x1248 (NAXIS 1 und 2)
Abgespeicherte Datenmenge: 4.084 KB
Ist für mich zwar nicht logisch, aber Tatsache.

Kann das vielleicht jemand aufklären??

Gruß

Bruno

[Mastagrasel]

Hallo Daniel

Du brauchst dich nicht rechtfertigen, bei uns, es ist nur deine Art wie du den Text an uns schreibst.
Es will oder wird dich keiner angreifen wenn du sachlich bleibst oder kompetente Fragen stellst.
Aber, es wird jeder was dagegen haben wenn du uns als blöd verkaufst!
Wir sind nur eine kleine Gruppe unter Astronomen die Fotografie betreiben, und dadurch auch auf andere teilweise punkto Fragen angewiesen sind.
Und sicher froh sind professionelle Antworten als nur blabla zu erhalten.

Also als letztes zu sagen , lassen wir dieses Thema ruhen und schauen das gute Bilder zusammenkommen.
Wünsche noch ein schönes Wochenende

[Daniel_Guetl]

Hallo Kollegen,

ja is blöd wennma sich im Ton manchmal vergreift, man muss sich dann an der Nase nehmen und wieder zum ursprünglichen Thema kommen. Danke dass ihr es dabei belassen könnt.

@Bruno, naja dann hast eh alles was du brauchst.

Rechne mal: 1674x1248 = 2089152 also 2,08 Megapixel, 4MB pro Bild.

Dagegen das ungebinnte Rohbild 1x1: 3348x2496 = 8356608 = 8,35 Megapixel, die Datenmenge beträgt hier 16MB pro Bild.

Passt schon so.

Viele Grüße

Daniel

[thewhiterabbit]

Hallo Werner,

Ich habe mir für eine gebrauchte ALccd9 nachträglich ein Hardwareupgrade (green board gegen black board, da Shutter Probleme macht ) und eine Chipfensterheizung bestellt.

Nach diesem Upgrade sollte dann einem beschlagfreien fotografieren nichts mehr im Weg stehen.

Bei den neueren ALccd´s (bereits mit black board) ist dann auch eine Chipfensterheizung mit dabei
(bin mir jetzt nicht sicher, aber ich glaube auch ein zusätzliches Trockenelement - Michael Breite - astrolumina.de - gibt da sicherlich genauer Auskunft.

Ich erwähne es nur deshalb, weil ich mich gerade damit beschäftige.

Gruß

Bruno

[thewhiterabbit]

Hallo Daniel,

Na klaro, bin da jetzt voll auf der Leitung gestanden

Der Artikel über das Deconvolution in MaximDL ist interessant. Ich habe bis jetzt in Maxim DL kaum Bildbearbeitung gemacht, da ich mich seit geraumer Zeit in die Basisbearbeitung von THELI hineingetiegert habe
(Linux inklusive ). Zuvor DSS und Photoshop.

Jetzt wo die Nebel und Schlechtwetterzeit angebrochen ist, kann ich mich ja auch an Maxim DL versuchen. Wird sicher interessant. Mit diesem Script in Maxim kann ich mir gut vorstellen, auch im oversampelten Bereich zu arbeiten.

Mal sehen - dazu kann ich ja meine M16 Daten vergewaltigen

Gruß

Bruno

[BernhardH]

So nachdem ich mir das hier nun nochmal genauer angsehen habe, stellt sich noch eine abschließende Frage:

Sollte man sich nun entschieden haben (uU aus verfügbarkeit und preislichen Gründen wie Daniel angeführt hat) eine Kamera mit sagen wir mal geradeaus 5my großen pixeln zu nehmen.

Stimmt das dann (wenn man von Deconvolution oä absieht) man dann eigentlich in unseren Breiten keinen Gewinn mehr hätte größere Brennweiten als 1m (sagen wir mal weil die noch halbwegs leistbar und tragbar sind) einzusetzen weil man hier ja dann ohnehin durch das Seeing begrenzt ist? Somit würde man mit einem kleinen apo (~500mm für größere Bildfelder) und vielleicht einem längeren gerät (bis 1m) das auslangen finden? (1m hätte dann ca 1bogensekunde pro pixel, was dann daumen mal pi nötig wäre um die schon recht günstigen 2" seeing zu sampeln). Oder würde dann der kürzere Apo eh scho reichen weil man da zumeist eh schon an der seeinggrenze kratzt mit den 5my pixel?

Danke für etwaiges Feedback

Ps. ich hab mal velourfolie in den tubus geklebt und eine super taukappe gebastelt

[herbraab]

Sorry, hab's erst jetzt (mit etwas Verspätung) gesehen, aber dazu möchte ich noch etwas sagen:

Ein 2x2-gebinnter Pixel hat zwar die 4-fache Fläche, aber er registriert nicht mehr Fluss als 4 ungebinnte Pixel. Der einzige Unterschied besteht in der Tatsache, dass das Ausleserauschen in dem gebinnten Pixel halb so hoch ist wie das zusammengenommene Ausleserauschen der 4 ungebinnten Pixel. Dies bedeutet, dass eine gebinnte Aufnahme schneller hintergrundlimitiert wird, was aber nur unter sehr dunklem Himmelshintergrund effektiv einen Unterschied bedeutet. Sind sowohl die gebinnte als auch die ungebinnte Aufnahmen hintergrundlimitiert, so findet sich bei nachträglichem Software-binning des ungebinnten Bildes kein Unterschied zwischen den beiden.

Was an dem Absatz ist unklar? Die Definition für Hintergrundlimitiert liefert Mischa dir auch. Ich kann dir garantieren dass eine CCD Aufnahme bei unserem Österreichischen Landhimmel spätestens nach 180-300 Sekunden hintergrundlimitiert ist. Wozu binning? Wennst es unbedingt haben willst aufgrund des Abbildungsmaßstabes, kannst es nachher immer noch in der Software machen, aber du kannst dir mal die ungebinnten Rohdaten aufnehmen und anschaun, ob nicht doch noch mehr auflösung rauszuholen wäre.

Natürlich bringt Binning auch bei hintergrundlimitiert Aufnahmen was. "Hintergrundlimitiert" heisst ja nicht, dass bei zusätzlicher Belichtungszeit kein Signal mehr aufgenommen wird, sondern bloss, dass das Rauschen des Hintergrundes über das Ausleserauschen dominiert und daher vernachlässigt werden kann.

Ein kleines Rechenbeispiel:
Man nimmt mit einer CCD-Kamera einen lichtschwachen Stern auf. Ein Pixel sammelt während der Belichtungszeit 100 Counts vom Hintergrund und 30 Counts vom Stern. Das Hintergrundrauschen ist die Wurzel des Hintegrundsignals, in diesem Beispiel also Wurzel aus 100 = 10. Das Signal-Rausch-Verhältnis is 30/10 = 3.

Nun mache ich 2x2 Binning. Ein gebinntes Pixel nimmt jetzt 400 Counts vom Hintergrund und 120 Counts vom Stern auf. Das Hintergrundrauschen ist die Wurzel aus 400, oder 20. Das Signal-Rausch-Verhältnis ist 120/20 = 6, doppelt so hoch wie bei der Aufnahme ohne Binning.

Grüße, Herbert

[thewhiterabbit]

Hallo Herbert,

Vielen Dank für deinen Beitrag und vor allem für das Rechenbeispiel.

Ist auch eigentlich logisch, da ich ja mit kürzeren Belichtungszeiten auskomme und dennoch ein gutes Signal habe.

Grüße und CS
Bruno