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Herbst 2017

Auch der Herbstanfang war durchwachsen. Immer wieder sorgten Tiefdruckgebiete um Österreich für instabiles Wetter. Erst gegen Ende September stellte sich schönes Herbstwetter bis 22 Grad Tageshöchstwerte ein.

Anfang Oktober war es noch wechselhaft, einmal gab es etwas über 21mm Regen, danach war es um die 12-15 Grad., fallweise richtig schön,m wobei die Temperaturen bis 22 Grad stiegen, bei klareren Nächsten sanken die Tiefstwerte bis am Morgen auf 3-6 Grad ab. Auch bis Ende Oktober blieb es relativ schön, mit etwas Regen, aber generell zu trocken. Am 29. zog ein schwerer Sturm über Österreich. Windspitzen bis 180 km/h wurden verzeichnet, hier waren es um die 100 km/h. Das besondere daran war, dass er ziemlich lange dauerte, von Vormittag bis Abend.

Am 1. November sanken die Temperaturen bei relativ klarem Himmel erstmals auf 0 Grad. Danach wurde es wieder wärmer und eine weiter Woche mit immer wieder Sonnenschein und Höchstwerte von über 10 Grad. Mit um die 3-10 Grad ging es weiter. Den ersten stärkeren Morgenfrost mit -4 Grad wurden am 15. November gemessen. Danach pendelten die Temperaturen weiter um die +5 Grad. Ende November sanken die Temperaturen gegen 0 und etwas darunter. Am letzten Novembertag gab es den ersten Schnee. Der Regen ging bei fallender Temperatur in schweren Schnee über.

Am Ersten Dezember gab es nur Mittags 1 Grad, ansonsten um die Minus 3 Grad. In der Nacht bei klarerem Himmel sanken die Temperaturen bis auf -8 Grad. Die erste Dezemberwoche war durchaus kalt mit Um die 0 Grad und Tiefstwerten bis -5 Grad. Am 12. gab es eine starke Föhnsturm, der im Süden Österreichs große Schäden anrichtete. Bei uns stiegen die Temperaturen auf 12 Grad.
Danach ging es wieder gegen 0 Grad. Am 19.12. war es mit fast -9 Grad bitter kalt. Danach ging es wieder nach oben. Der Herbst verabschiedete sich mit einer Regenfront und milden 5 Grad.

Beobachtungsnacht 14.8.2017

Der Sommer ist ja immer problematisch: Kurze Nächte, hohe Temperaturen (= stark erhöhtes Rauschen des Fotosensors) und wenn es dann doch abkühlt baldige Wolkenbildung und Tau. Nach diesem teilweise sehr kaltem Winter und der Trockeheit sind wenigstens Gelsen (Stechmücken) kein Problem…

An diesem Tag war es jedenfalls fast ideal. Mit 22 Grad um 22:00 zwar warm aber ein Nordwind machte mich zuversichtlich dass die Luftfeuchte länger unterhalb der kritischen 92% blieb. Wolken waren auch nur im Süden und in Horizontnähe zu sehen. Der Aufgang des 1/4 Mondes war kurz vor Mitternacht angesagt.

Ich befragte die INCA Karte die in etwa die aktuellen Werte der vergangenen Stunden zeigt und von der ZAMG zur Verfügung gestellt wird: Hier kann man dann in etwa abschätzen, wie es in der unmittelbaren Zukunft aussieht:

MetoBlue stellt u.a. lokalisierbare Karten zur Verfügung, die speziell auf Astronomische Beobachtungen ausgelegt sind. Da sah es auch nicht schlecht aus:

Was Temperaturen und Feuchte betrifft stimmt es oft nicht. Aber ich habe ja eine Wetterstation im Garten die dass anzeigt, wenn man es nicht sowieso merkt wie es steht…..

Als ich den Polarstern gerade schon erkennen konnte begann ich mit dem Aufbau. Heute sollte es mit dem Teleskop M27 (Hantelnebel) mit dem Teleskop und der modifizierten Kamera werden. Zusätzlich dann eine kleine unmodifizierte Kamera mit dem Olympus FT7-14/4 Ultraweitwinkel.
Da sowohl Teleskop wie auch Fotolinse F/4 haben, ist huckepack und gleichzeitiges Auslösen bei gleichen Belichtungseinstellungen ja ideal.
Mit dem Ultraweitwinke bekomme ich sicher ein Übersichtsbild über die Milchstraße im Zenit. Nicht zu viele Sterne, als dass man sich darin verliert aber dennoch viel mehr, als man mit dem Auge sehen kann.

Gegen 22:00 ist noch nicht ganz so dunkel, aber ein erstes Testbild zeigt mir dass es losgehen könnte, wenn nicht wieder Wolkenfelder vom Süden hereingezogen wären. Gerade beim Ultraweitwinkel zu vergessen. Glücklicherweise lösen sie sich bald auf. Die visuelle Grenzgröße von 3-4 (am kleinen Wagen abzulesen) ist nicht gut, was darauf hindeutet dass es einfach nicht wirklich klar ist. Mit SQM gegen 20,5 ist es dann aber schon mal besser, als andere im Umland von Wien.

Da Andromeda auch schon vernünftig hoch steht und dieser Teil des Himmels frei bleibt die nächste Zeit stelle ich noch schnell den Star Adventurer mit dem Samyang 135/2 hinaus. Das ist ja innerhalb 5 Minuten betriebsbereit.

Eine Testbelichtung vor einiger Zeit zeigt mir, das Bildfeld passt wunderbar. Mit F2 geht sich bequem 1 Minuten Belichtungszeit bei ISO800 aus. Da brauch ich nicht mal einen Sequenzer oder die Belichtungssteuerung des Star Adventurers bemühen (womit ich mich noch nicht mal befassen musste).

Letztlich kam es aber wie so oft: Kurz vor Mitternacht, beim Mondaufgang war der Himmel zu, sodass ich nach Abwarten, was ich nutzte um Darkframes zu machen, dann eine halbe Stunde später abbrach. Es klarte dann zwar nochmals gegen 1:00 auf, aber da war ich dann schon fast im Bett. Nächstes mal muss ich halt nachlegen.

Hier noch ein sehr schnelles Ergebnis was die 3 Kameras abgeliefert haben. Ich habe nur die Bilder zusammengerechnet, automatische Farbkorrektur und Kontrastkorrektur. Das ganze so wie es ist verkleinert:

Die Sommermilchstraße um das Sommerdreieck mit 7mm (14mm KB) Rohbild nach zusammenrechnen der 22 Bilder mit jeweils ISO800 und 4 Minuten Belichtungszeit

Der Hantelnebel (M27) durch den 200/800 „Newton ohne Namen“. Rohbild nach zusammenrechnen von 21 Bildern mit je ISO800 und 4 Minuten Belichtungszeit

170814 M27 / Hantelnebel - Rohbild nach stacken

Und hier die Andromeda Galaxie mit dem Samyang 135/2 als Rohbild nach stacken. 44×1 Minute belichtet ISO800, F/2 nachgeführt mit dem StarAdventurer.

Als Anfänger wäre ich vor 3 Jahren froh gewesen, ein solches Bild final in der Hand zu haben. Heute ist das nur ein Ausgangspunkt für eine ausgefeiltere Bildbearbeitung. Deutlich sieht man z.B. den Helligkeitsgradienten am Himmel und die Farben werden dann noch verstärkt. Um nur das Augenscheinlichste zu erwähnen.

Wer sich jetzt noch fragt, wo denn die vielen Spuren sind, die durchs Bild fliegende Flugzeuge und Satelliten hinterlassen:
Die werden beim Stacken herausgerechnet, was dann so aussieht:

Beim Stacken (zusammenrechnen der einzelnen Bilder) wendet man Algoritmen an, die alles was offensichtliche Ausreißer sind, aus dem Endergebnis verwerfen.
Das geht oft recht gut, aber wenn es nicht funktioniert, fehlen vielleicht wesentliche Teile des Objekts. Daher tut man gut daran, das zu kontrollieren was weggeworfen wird. Gegeben falls muss man dann die Parameter nachjustieren.

Star Adventurer

Wer mit Fotolinsen und fixem Stativ versucht, dem Nachthimmel seine Geheimnisse zu entlocken stellt bald fest: Ohne Nachführung bekommt man, außer in Ausnahmefällen (extremes und lichtstarkes Weitwinkelobjektiv bei hoher ISO) nicht genügend Licht auf den Sensor, ohne dass die Sterne sichtbar am Bild wandert.
Die Sterne wandern, an den Polen am langsamsten am Himmelsäquator am schnellsten. Zu Analogfilmzeiten gab es eine Faustregel: bei Normalobjektiv (Bildwinkel einer 50mm Optik am Kleinbildformat also bei Olympus FT ein 25mm) kann man 20 Sekunden lang belichten, ohne dass Sterne am Film deutlich wanderten. Nun, ein Film ist gegenüber heutigen Auflösungen extrem „grobkörnig“. Bei den winzigen Pixel der FT Sensoren (3,8 – gar nur 3,3 µm) sieht man natürlich bereits kleinste Bewegung.
Nach der alten Regel würde das der Formel max.Bel,Zeit=500/FT Brennweite entsprechen. Vielfach kann man 250/FT Brennweite lesen, was suggeriert, dass man mit dem 7mm Weitwinkel 35 Sekunden belichten könnte. Nunja, selbst bei etwas unkritischen Betrachten der Bilder in hoher Vergrößerung wird man bei 20 Sekunden sehen, dass die Sterne zu Eiern werden. 120/FT Brennweite wird also recht gut hinkommen. Man muss aber auch bedenken: Bei Weitwinkeligeren Objektive kann man selten total exakt scharf stellen (geschweige dass das dann auch bleibt, wenn sich die Temperatur verändert) entsprechend groß werden helle Sterne sein. Und je größer, je weniger schnell sieht man deren Wanderung über den Sensor.

Anders sieht es da beim extrem scharfen mFT75/1.8 aus: Kürzlich hat es Ralph aus Wuppertal probiert mit dem mFT75/1.8 wie lange es wirklich geht: Am Äquator waren es 0,77 Sekunden auf den 16 MPixel Sensoren mit 3,8µm. Klar, bei den heute realisierbaren und noch gangbaren ISO sieht man auch bei 1 Sekunde jede Menge an Sternen, die man so nicht sehen würde. Aber es ist halt hoffnungslos unterbelichtet. Man bräuchte hier nämlich mindestens 1 Minute bis am Bild genügend Licht gesammelt wurde. Dann allerdings kann man sogar die eine oder Andere Galaxie in 500 Mio LJ ausmachen.

Also für uns bedeutet dass: 60/FT Brennweite und man ist auf der Sicheren Seite. Nahe der Himmelspole geht natürlich viel mehr. Wieviel geht, kann man ja leicht ermitteln: Belichtungsreihe mit unterschiedlichen Zeiten und kritisch am großen Schirm die Sterne ansehen…..

Lange Rege kurzer Sinn: Ohne Nachführung kommt man kaum weiter.

Nachdem ich zwei Jahre eine Kamera samt Objektiv huckepack am Teleskop verwendete um so die präzise Nachführung zu haben, habe ich mir ein kleine, aber feine Lösung angeschafft: Den Skywatcher „StarAdventurer“ und zwar das Set.
Ein ausführliche Vorstellung und Diskussion um den Star Adventurer gibt es am AstronomieForum.

Ich war überrascht wie unkompliziert das alles funktinierte. Wenn man die Anleitungen zum Einnorden ließt, denk man allerdings gleich, dass wird aufwändig. Aber zumindest Bei Sicht auf den Polarstern geht es mit der Kochab Methode sehr schnell. In Kürze: Der Stern Kochab ist im kleinen Wagen der zweithellste Stern. Der Polarstern liegt mit ihm auf einer gedachten Linie – und zwar hinter dem Himmelsnordpol, den er ja im Laufe der nacht umkreist. Fernrohre kehren aber das Bild um, sodass man nur im Polsucherfernrohr den Polarstern am Kreis zwischen der gedachten Linie und dem Zentrum bringen muss.
Also einfach aufstellen, Ausrichten der Achse auf den Himmelspol und Belichten. 1-2 Minuten sind auf jeden Fall leicht möglich, man mehr aber natürlich: Je länger die Brennweite, desto präziser muss man einnorden. Mit dem 135mm geht sich da jedenfalls noch 1 Minute aus. Bei viel mehr muss ich noch besser einnorden. Wer schwere Kameras / Optiken hat, sollte auch ein Gegengewicht anschaffen (ist im Set nicht dabei) oder als Gegengewicht eine zweit Kamera verwenden.

Achtung: Wer waagrecht Bilder am tieferen Südlichen Himmel machen will, braucht zusätzlich noch einen Kugelkopf.

Die Polsucherbeleuchtung ist allerdings sehr wackelig gelöst mit diesem Plastikteil, dass man in die Schiene steckt. Sollte man mit einem Klebstreifen sichern. Irgendwie geht es aber 😉 Korrektur: Ich habe mir mittlwerweile einen neuen Polsucher besorgt, der funktioniert jetzt wie er soll.

Hier zwei Beispiele:

Nord Amerika Nebel im Schwan mit der modifizierten E-PL6 und Samyang 135/2:

170728 NGC7000 N-Amerika Nebel & Pelikan Nebel

Und ein schnell ausgearbeitetes Bild unserer Nachbargalaxie, dass mit der E-M1.II und dem Samyang 135/2 entstanden ist:

170814 M31_44L1mI8_EM12_DC_DBE_ABE_sCC_TGV_SCNR_HTstr_mSTr_mCT_mExT_LHE

Ein schnelles Bild des Kometen Neowise im Sommer 2020 – mFT75mm:

Aber das Hauptproblem ist halt die Bildbearbeitung hinterher.

Sommer 2017

Die durchgehend heiße und trockene Zeit die Ende Frühling begonnen hatte setzte sich weiter fort.
Bis Ende Juni blieb es Trocken und heiß. Es war nach 2003 der zweiwärmste Juni der Messgeschichte der ZAMG. Im Osten Österreichs gab es oft nur 30% des normal üblichen Niederschlags. Hier die Klimabilanz für Juni 2017 der ZAMG.

Anfang Juli ging es etwas kühler weiter, allerdings blieb es weiterhin trocken. Es wurde wieder um die 32 Grad heiß, erst am 9.7. gab es aus einer kleineren Gewitterzelle 14mm Regen.
Bis Mitte Juli waren Gewitter im Bundesgebiet an der Tagesordnung. Ein Hagelschlag am 10.7. brach über den Südosten von Wien herein, ebenso ein Tornado in Richtung Flughafen Wien.
Temperatur mäßig sanken die Temperaturen bis 22 Grad Mitte Juli ab. Ab und zu gab es etwas Regen – durchwegs unter 1mm. Nach Mitte Juli startete eine erneute Hitzewelle.
Relativ heiß und trocken ging es bei uns dann bis 21. Juli weiter, als eine Regenfront auch bei uns erstmals 16mm Regen brachte. Eine kleinräumige Gewitterzelle die sich recht schnell am Nachmittag bildete gab es mit etwas Hagel 25mm Regen. Und am 24.7. gab es nochmals aus einer breiten Regenfront, die durch Österreich zog erneut 17mm. ES wurde für kurze Zeit sogar richtig kalt. Ende Juli begann dann eine weitere Hitzeperiode.

Anfang August wurde es richtig heiß. Zusätzliche heiße Luftmassen aus Spanien ließen auch Nachts die Temperatur kaum unter 25 Grad absinken. Bis zum 4. August blieben die Temperaturen um die 34-36 Grad. Danach brachte eine weiter Störung Gewitter, bei uns allerdings nur längeren leichten Regen.
Bis Mitte August wurde die recht warmen Phasen immer wieder von heftigen Gewittern unterbrochen.. In unserem Raum zum Glück nur leichterer längerer nicht zu starker Regen, der zwischen 15 und 20 mm brachte. Wasser was dringend benötigt wurde.
Danach war es warm gegen Ende August weiter trocken und heiß. Österreichweit war es der 5. wärmste August seit Wetteraufzeichnung. In Wien stieg die Zahl der Tropennächte (auch Nachts nie unter 20 Grad) von 18 auf 28 !
Der meteorologische Sommer geht mit August zu Ende. Es war der 3.wärmste Sommer seit Wetteraufzeichnung

Anfang September beendete eine erneute Kaltfront die Hitzewelle. Bei uns nur etwas Regen, andernorts erneut Hagelschlag und Starkregen. Mit Temperaturen um 25 Grad ging es dann weiter. Immer wieder gab es Fronten, die bei uns aber kaum Regen brachten bis Mitte September. Gegen Ende des Sommers gab es zwei Tage lang Regen mit 38mm in Summe.

Darks – BIAS – Flats

Es gibt eine Tatsache: Jeder Sensor rauscht, keiner ist perfekt und es gibt auch keine absolut perfekte Optik. Deshalb werden Techniken angewandt, um Bildfehler die vom Sensor oder dem Optischen Aufbau kommen zu korrigieren.

Die kurze praktische Fassung, so wie es sich bei mir derzeit bewährt hat:

Nachdem die Bilder (Lights) eines Objekts oder mehrere bei gleicher Einstellung gemacht sind, mach ich die Flats, BIAS und Darks. Den Kamerainternen Dunkelbildabzug nutze ich nicht, weil er zu viel wertvolle Zeit am Objekt verbraucht.

Flats: Ich verwende eine Flatbox und halte sie möglichst gerade vor die Optik. Bei Optiken, wo man die Blende manuell einstellen muss oder am Teleskop stelle ich die Kamera auf P (Automatikmodus) und die Belichtungskorrektur auf +1,7 Blenden bei ISO200 und mache mit Serienbildfunktion (meist L) 15-30 Bilder.
Bei Fotooptiken, wo die Kamera die Blende im P Modus verstellen wird, muss man natürlich auf A (Blendenvorwahl) die Blende einstellen, die man für die Lights verwendet hat.

BIAS: Optik abdecken und bei geringst möglicher Belichtungszeit (1/8000 oder 1/4000 je nach Kamera) mit der Serienbildfunktion bei ISO200 15-30 Bilder machen.

Darks: Zwischendurch wenn Wolken durchziehen oder wenn ich alles abbaue: Objektivdeckel auf die Kamera und bei den selben Belichtungseinstellungen wie die Lights: Also ISO und Zeit und wenn verwendet Livetimemodus. Einiges an Bilder machen (4 besser aber mehr als 8), Dabei die Kamera draußen lassen damit in etwas die selbe Temperatur wie bei den Lights herrscht.

Das war es auch schon. Anfangs reicht vielleicht der kamerainterne Dunkelbildabzug, aber früher oder später wird man dann die Darks selbst machen wollen. Mit zunehmenden Kenntnissen bei der Bildbearbeitung und Beurteilung wird man Flats und BIAS Bilder berücksichtigen wollen….

Jetzt die längere Version, aber das Ganze ist, vor allem bei dem Lights in der Tiefe sehr komplex und verwirrend. Also nur mein Versuch etwas Licht in die Sache zu werfen, für mehr gibt es aber berufenere Webseiten… (siehe unten der Link auf Thomas Hennes Vortrag bei DSIG.AT im März 2018…..

Darkframes (Dunkelbilder)

Wer schon mal länger als 1 Sekunde belichtet hat und nichts in seinen Kamerasettings verstellt hat, dem wird aufgefallen sein, die Kamera tut etwas nach dem eigentlichen Bild (=Lightframe). Und zwar genau so lang, wie die Belichtungszeit war. Das ganze nennt sich Dunkelbildabzug / Darkframereduction. In der Kamera nennt sich das Rauschminderung und die steht meist auf EIN oder AUTO.

Worum geht’s: Ein Sensor hat Fehlstellen, heiße (einzelne Farbpixel oder Gruppen die auch ohne Licht zu sehen sind) oder kalte (tote) Pixel. Das ganz wird dann noch verstärkt je länger der Sensor belichtet wird. Dabei häufen sich diese Fehler und werden sichtbarer. Außerdem steigt natürlich auch die Temperatur was noch mehr Fehler und Rauschen bringt. Leiterbahnen, die vielleicht an einer bestimmten Stelle hinter dem Sensor stärker erwärmt werden führen zum „Sensor glühen“. Das Bild wird dann an einer Stelle deutlich mehr Rauschen etc.

Abhilfe: Unmittelbar nach einem Bild wird ein zweites Bild erstellt, aber ohne dass Licht auf den Senor gelassen wird. Dieses Dunkelbild (Darkframe) wird dann einfach vom Motivbild abgezogen, denn es enthält ja die Fehler. Keine Angst, auch wenn da 1000 Pixel rauschen, in der Fülle vom >10 Mio Pixel wird das kaum auffallen.

Das kann also die Kamera machen für uns, ist sogar das beste, denn es wird unmittelbar das Dunkelbild nach dem Bild gemacht, sodass nahezu der selbe Zustand des Bildes vorherrscht wie beim Bild (Lightframe). Denn ein Darkframe bei anderer Temperatur, Belichtungszeit und ISO sieht natürlich anders aus.
Hier ist also wichtig dass das Korrekturbild genau bei den selben Bedingungen gemacht wurde wie das Foto.

In der Praxis kommt man aber schnell auf ein Problem: Man verbraucht doppelt soviel (wertvolle) Zeit um ein Bild zu machen.

Das kann man umgehen in dem man vor, während oder nach dem Bildermachen selbst für die Darkframes sorgt und diese hinterher von seinen Bildern abzieht. Natürlich sollte schon die Bedingungen möglichst gleich sein, also (Sensor) Temperatur, Belichtungszeit und ISO Einstellung.

Es hängt vom Chip ab, wie stabil die Darkframes sind. Man kann sogar daran denken, eine Darkframebibliothek anzulegen, allerdings verändern sich Sensoren und man sollte sie wohl nach einiger Zeit erneuern.

Praxis
Ich für meinen Teil mit den Olympuskameras belichte üblicherweise mit Livetime, was den Sensor bei Belichtung immer wieder mal dazwischen auslesen muss und ihn so zusätzlich fordert. Und meist mache ich dann die Darkframes hinterher, wenn ich mein Teleskop etc abbaue und verstaue. Denkbar ist auch die Zeit von durchziehenden Wolken. Also: Deckel auf die Kamera oder Teleskop und bei der selben ISO, Belichtungszeit und möglichst gleicher Temperatur (also zeitnahe) genauso Belichten…. Wie immer in der Astrofotografie: Man sollte schon einige machen dann kann man auch hier Schwankungen zwischen den Bildern ausgleichen (=Masterdark). Viele Programme brauchen auch ab 4 Darks, besser 8 oder mehr Darks, damit sie nicht meckern 😉

BIAS

Gleich vorweg: BIAS ist in den Darks enthalten aber wenn man mit Flatframes arbeitet, erforderlich.

Worum geht’s. Als BIAS bezeichnet man die Verstärkung des Signals beim Auslesen des Sensor.
BIAS Frames zu erstellen ist ganz einfach: Ohne Licht die kürzest mögliche Verschlusszeit wählen. Da man das für die Flat Frames braucht, muss man es bei der selben ISO machen wie diese. Am besten bei geringster ISO. Bei Olympus ist das ISO200.

Praxis
Ich mache diese einfach nach den Flatframes: Objektivdeckel oder sonstiges, ISO200 einstellen und je nach Kamera im Mode S (Verschlusszeit) 1/2000 – 1/8000 einstellen und einiges an Bildern machen. Also einfach und schnell 🙂

Flats

Mit den Flatframes kann man die Fehler des Optischen Systems korrigieren. Also Vignetten (dieser Helligkeitsabfall von z.B. Fotolinsen, deren Helligkeit zum Rand hin abfällt), Staub/Flecken am Sensor (kommt bei Olympuskameras aufgrund des sehr effektiven „Staubschüttlers“ kaum vor), und sonstige Fehler im Optischen System.
Was sie natürlich nicht ausgleichen können – den Helligkeitsgradient am Himmel…

Die Theorie ist an sich ja einfach: Möglichst hell (so min 2/3 der Sättigung) und sie müssen im Linearen Bereich des Sensors liegen. Und hier liegt eines der Probleme: Digitalkameras für den Fotoeinsatz bilden selten linear ab, vor allem nicht im hellen Bereich, damit eben sehr helle Stellen nicht sofort ausfressen (gesättigt sein). Linear heißt: Doppeltes Signal bei doppelt so viel Licht.

Dazu kommt noch ein Problem: Kaum ein RAW Konverter öffnet die Bilder wirklich Linear, sondern werden dabei gestreckt. Das in PixInsight verwendete DCRaw kann das aber. Daher sind die in PI im Linearen Bereich geöffneten Bilder so gut wie schwarz. Aber letztlich sind es Zahlenwerte, die ein Bild repräsentieren und ob der Pixelwert tatsächlich bei 0,5 (50% Helligkeit bei PI) liegt und damit im Bild gut sichtbar ist oder nur bei 0,005 liegt (am Bildschirm einfach schwarz, solange man nicht künstlich streckt) ist für die Bearbeitung aber egal….

Es gibt verschiedene Methoden, überhaupt zu Flats zu kommen. Ich benutze da einfach eine Flatfieldbox, im Prinzip eine sehr gleichmäßig beleuchtete Fläche.

Wichtig beim Erstellen der Flats ist, dass sie bei den genau gleichen Optischen Voraussetzungen wie die „Lights“ gemacht werden. Also gleiche Blende (bei Fotooptiken), Fokus und Stellung der Kamera.
Wer alles fix am Teleskop montiert hat oder bei Fotoobjektive, die man ja normalerweise nicht frei rotieren kann im Verhältnis zum Sensor kann man natürlich die Flats aus einer selbst angefertigen Bibliothek nehmen oder bequem am nächsten Tag machen.
Ansonsten macht man sie halt nach dem Ende der Astrofotosesseion (außer es ist gerade alles angelaufen…), wo alles noch genau gleich eingestellt ist.
Und Flats brauchen nicht bei der selbe ISO gemacht werden, sondern einfach bei der geringsten ISO, also ISO200.

Mathematisch gilt: Korrigiertes Bild = (Light-Dark) / (normFlat*)

*NormFlat: Normalisiertes Masterflat=(MasterFlat-BIAS/Mittelwert(Masterflat))

Warum noch BIAS ? …..die sind doch im Dark enthalten ?! Weil die Flats gerade beim Einsatz der hellen Flatboxen ja sehr kurz belichtet werden, würden die wesentlich länger belichteten Darks (meist auch bei andererer ISO) ziemliche Löcher in die Flats und damit das Bild reissen…

Letztendlich ist doch alles sehr kompliziert, und oben habe ich es auch eher vereinfacht beschrieben, daher gleich zu dem wie es sich bislang bei mir bewährt hat, denn so Mancher hat hier immer wieder Probleme.

Thomas Henne gab uns Anfang März 2018 beim DSIG.AT Treffen einen kurzweiligen extrem informativen Vortrag über die Bildkalibrierung. Es kommt nämlich immer wieder vor, dass Flat/Dark/Bias nicht wirklich greifen, schlimmer noch: Eigenartige Ergebnisse liefern. Er ist dem Auf den Grund gegangen. Hier der Link zum Vortrag + SkyFlats

Praxis

Nach der Astrofotosession halte ich die Flatfieldbox vor die Optik, und mache mit der Serienbildfunktion, im Blendenvorwahlmodus (A) (bei Fotooptiken, damit sich die Blende nicht verstellt) und automatischer Belichtungssteuerung und Belichtungskorrektur auf +1,7 Blende (eV) 20-30 Bilder, bei ISO200.
Geht also schnell….

Quasare

So mancher Lichtpunkt in den tiefen des Weltalls entpuppte sich als etwas, was es so nicht geben dürfte: Objekte deren Leuchtkraft mehr als Millionen Millionen (keine Schreibfehler!!) mal heller als die der Sonne sind. Die Rotverschiebung zeigte nämlich die ungeheure Entfernung der Objekte, die im Milliarden Lichtjahren liegt an.
Ein sogar im Fernglas sichtbarer Quasar liegt im Sternbild Jungfrau und ist 2-3 Mrd. LJ weit weg. Auf Bildern, die ich mit meinen einfachen Mitteln mache ist der weiteste 11 Mrd Lichtjahre weg (bei M51), und war eher nur ein „Beifang“, denn es sind ja nur Pünktchen. Zur Erinnerung: Unser All ist 13,8 Mrd Lj groß……

Solche Energiemengen in alle Richtungen (wie normalerweise), abzustrahlen ist einfach nicht möglich, in unserer derzeit gültigen Physik. Was steckt dahinter? Die derzeit gültige Theorie dazu ist, dass es sich um aktive Galaxienkerne handelt. Ein großes schwarzes Loch saugt umgebende Materie auf. Diese stürzt wie in einem Strudel in das Loch hinein. Dabei reiben die Materieteilchen in dieser Akkretionsscheibe und erzeugen extreme Temperaturen, letztlich wird ein Teil der Materie und vor allem Strahlung wird Inform eines Jets gebündelt ins All geschleudert. Wie ein Leuchtturm, also ein sehr gebündelter Strahl. Nicht nur im sichtbaren Licht, sondern auch im kurzer extrem energiereichen Gamma und Röntgenstrahlung bis zu langwelligen Radiowellen.

Der Name Quasar leitet sich vom Begriff „quasi stellar“ ab.

Bei sehr weit entfernten Quasaren, deren Rotverschiebung ja groß ist, kann man auch schön einen Effekt beobachten: Sie sind blau. Warum das so ist? Weil das langwellige sichtbare Licht (=orange bis rot) bereits ins Infrarote (unsichtbare) verschoben ist, und das harte extrem energiereiche (unsichtbare) UV Licht in das sichtbare kurzwellige Licht gedehnt wurde, und das ist blau.

Eine große Ansammlung von weit entfernten Quasare kann man im Leo Triplet in unmittelbarer Umgebung der Hamburger Galaxie (NGC3628) finden:

1905 NGC3628 - Hamburger Galaxie und Quasare

Die Zahlen sind die Entfernungen in Mrd. Lichtjahren. Es ist ein Ausschnitt aus dem Bild vom LeoTriplet

Nahe M51 (Strudelgalaxie) befindet sich Quasar SDSS J13004.71+472301.0 in 11 Mrd.LJ Entfernung

170331 M51+ Quasar SDSS J13004.71+472301.0

Natürlich könnte man sie jetzt speziell besser herausarbeiten, aber es ist halt nur als Beifang zu den eigentlichen Objekten….

Ein sehr naher riesiger Quasar ist M87 – VirgoA. Im inneren der Galaxie frisst eines der größten schwarzen Löcher (6,6 Mrd. Sonnenmassen und würde damit unser Sonnensystem bis inkl. Pluto füllen). Dies aktive Galaxie ist etwas über 54 Mio LJ von uns weg und zum Glück blicken wir nur seitlich drauf, sodass uns der hell gebündelte Strahl aus Röntgen und Gammastrahlung nicht trifft. Im Radiobereich ist sie eine der hellsten Quellen.

Den Jet, den dieses schwarze Loch in M87 (dieses ikonische erste Bild eines schwarzen Lochs) ins All schleudert, kann man relativ leicht selbst sichtbar machen:

in groß auf AstroBin

Beobachtungsnacht 21.4.2017

Auch wenn der Wetterbericht was anderes zeigt, es hat kurzfristig für etwas über eine Stunde aufgerissen. So habe ich mich für einen schnell aufzubauendes Setup entschieden: Montierung alleine mit Kamera und Objektiv:

Olympus E-M1 mark II mit Samyang 135/2 an der AZ-EQ6 Montierung. (Ein StarAdventurer hätte es natürlich auch getan – so ist hat es etwas von „mit Kanonen auf Spatzen schießen“ 😉 )

Belichtet wurde mit der Serienbildfunktion jeweils 60 Sekunden bei ISO800 und F/2. Das passt ziemlich gut auf den Himmelshintergrund, dessen Peak sich deutlich vom rechten Rand (=dunkel) abheben soll. Der Peak zeigt ja die vielen dunklen Pixel am Bild, die paar hellen Objektpixel fallen nicht weiter auf.

In einem Bildbearbeitungsprogramm (ACDSee) sieht ein Bild so wie es aus der Kamera kommt mit Histogramm:

Bis es zuzog waren 61 Bilder brauchbar, womit man schon wirklich was anfangen kann. Hier die ersten Schritte in der Bildbearbeitung mit PixInsight:

Links oben der Unbearbeitet Stack aus den 61 Bildern. Gestackt (zusammenrechnen der Einzelbilder) wurde mit Kappa/Sigma Algorithmus, d.h. Ausreißer Pixel werden verworfen. Man tut auch gut daran, die verworfenen Pixel zu kontrollieren, denn wenn die Parameter nicht stimmen wird vielleicht das Objekt teilweise verworfen. Rechts oben ist das Bild, das die verworfenen Pixel zeigt. Hauptsächlich Flugzeuge, Satelliten einiges an Rauschen.
Was man im gestackten Rohbild auch sieht ist der praktisch nie zu vermeidende Helligkeitsgradient. Den muss man los werden und den Hintergrund ebnen. Mit einer sogenannten „Background Extraktion“. Hier zur Demo schnell Automatisch gemacht. Links unten der Hintergrund, der extrahiert wurde und rechts das flache Bild. Was man an den Rändern auch sieht: Die Einzelbilder passen nicht ganz übereinander, was möglichst vorher weggeschnitten wird. Das kommt daher dass ich zwischendurch immer mal an einem hellen Stern die Schärfe überprüfte und dann zurück zum Objekt gefahren bin. Das trifft man dann nicht exakt, was aber auch gut ist. So werden defekte Stellen immer versetzt am Sensor auftreten und können so auch herausgerechnet werden. Dieses versetzen um einige Pixel nennt sich dithern. Bei langer Brennweite und langer Belichtungszeit macht das bei mir der MGen Autoguider. Er versetzt zwischen den Belichtungen.

Dann folgte einiges an Bildbearbeitung, Ich habe so zwei Abende gebraucht es mal in einen herzeigbaren Zustand zu bringen – hier das Ergebnis:

170421 Virgo Haufen umd M87 (Virgo Galaxie)

[60% des Originals auf AstroBin]

Mit Analyse der hellsten Galaxien (Messier Katalog, NGC und IC):

Der Ausschnitt mit der Markarian Galaxienkette, unten noch die „Virgo Galaxie“ M87

170421 Markarjansche Kette mit M87 (Virgo Galaxie / Smoking Gun Galaxie / Vigrgo A

Wo befindet sich das am Himmel: Unterhalb des Großen Wagens, Oberhalb des Sternbild Jungfrau (2017 steht da gerade der Jupiter) zwischen dem hellen Stern Akturus (im Bärenhüter) und dem Sternbild Löwe.
Hier ein Screenshot aus Stellarium :

Eingezeichnet ist das Feld das die Kamera mit dem Objektiv zeigen wird.

Apollo 11

Ziemlich in der Mitte des Bildes liegt das Meer der Ruhe (Mare Tranquillitatis):

(In Originalauflösung auf AstroBin)

und hier war die erste bemannte Mondlandung (1:1 Ausschnitt aus dem Originalbild von oben)

Zu den Größen der Strukturen: Der Krater Moltke hat einen Durchmesser von 6,5km und ist 1,3km tief. Der Krater Armstrong hat 4 km Durchmesser und ist 50km von der Landestelle entfernt.

Frühling 2017

Nach Durchgang einer Front, die etwas Regen brachte wurde es recht sonnig. In klaren Nächten sank die Temperatur gegen morgen bis auf 0 Grad ab. Tageshöchstwerte blieben vorerst um die 12 Grad, durch den trockene Nordwind. Am Ende der ersten Frühlingswoche übernahm ein großes Hochdruckgebiet über Europa die Regie. Sonnenschein und Sternklare Nächte folgten. Tiefstwerte morgens etwas unter 0 Grad, Tageshöchstwerte gingen erstmals dieses Jahre über 20 Grad.
Ende März brachte wieder für diese Jahreszeit zu hohe Temperaturen, womit es der wärmste März seit Aufzeichnung wurde.
Anfang April zog eine Front durch, die Punktuell wieder Gewitter brachte. Ein größere Zelle regnete recht stationär im Raum St.Pölten ab, Ausläufer brachten dann kurzzeitig Stärkeren Regen. In weiterer Folge zogen die südlichen Tiefdruckgebiete nach Osten ab und steuerten si in unseren Raum etwas Regenwolken. Die Temperaturen blieben aber minimal bei 5 Grad.
Die Osterwoche startete mit 24 Grad, aber eine Kaltfront brachte dann Wolken und kühle Witterung. Nach Ostern sanken dann bei durchzug einer Kaltfront und polarer Kaltluft Temperaturen knapp über 0 Grad. Ein starker Frost wurde durch unerwartetes aufziehen einer Wolkenschicht verhindert, in weiten Teilen der Steiermark gab es wieder strengen Frost bis -5 Grade, der auch dieses Jahre wieder extremen Schäden an Obst und Weinbau brachte.
Nach der Kaltfront gabe es wieder Hochdruckeinfluss, der am morgen des 24.4. die Temperaturen kurzfristig auf -1 Grad absinken lies. Danach wurde es wieder recht sonnig und warm, bis eine erneute Front etwas ausgiebigeren Regen brachte. Im Süden Österreichs wurden nach dem trockenen Winter Rekordregen/Schneemengen gemessen. Vor Ende April gab es wieder recht sonniges Wetter, allerdings konnte das die Temperaturbilanz für April auch nicht retten. Dieser April war einer der kältesten und vor allem gab es bis spät in den April Schneefall.

Die erste Maiwoche war schön und relativ warm, die Temperaturen blieben über 5 Grad. Am 10. Mai gab es nochmals Morgenfrost bei -1 Grad, was bei manche Weinkulturen bis zu 25% Ausfall bescherte. Danach tauschte das normalerweise nördlich zu liegen kommende Hochdruckgebiet mit dem normalerweise südlichem Tiefdruckgebiet die Lage und bescherte uns eine Woche mit deutlich über 20 Grad Tageshöchstwerten und minimal 10 Grad Morgentemperaturen. Später in der Woche gab es immer wieder Regional kurzen heftigen Regen aus den großen Quellwolken, die sich in der labilen Luft bildeten. Unser Raum wurde dabei immer nur gestreift, so daß es kaum mehr als 1 mm Regen gab. In der 3. Maiwoche wurde tagsüber richtig warm mit bis zu 27 Grad. Starker Südwind machte es möglich, Temperaturen um die 18 Grad bis Mitternacht. Danach gab es wieder eine Gewitterfront in den Mischzonen zwischen der kalten und feuchten warmen Luft, aber in unserem Raum zum Glück keine Unwetter.
Bis Ende Mai ging es dann mit den Temperaturen bergauf um am 30.5. mit 33 Grad eine neuer Mairekord erreicht wurde. In Horn war mit 35 Grad der Hotspot von Österreich! Nach der Hitze zogen heftige Gewitter Ende Mai über Österreich und verursachten punktuell heftige Regenfälle.
Im Juni war es durchwegs warm, immer wieder gab es dann dazwischen labile Luft und punktuell regnete es aus Gewitterwolken ab. Aber unser Raum blieb bis auf zwei stärker kurze Regengüsse verschont. Bis Sommerbeginn gab es gerade mal 23mm Gesamtregenmenge.
Bis zum Ende des Frühlings war dann die früheste Hitzeperiode, die je aufgezeichnet wurde. Damit einhergehend eine starke Trockenheit.

Venus

Ca. alle 8 Jahre steht die Venus am selben Ort (Ishtar-Periode). Am 23.3.2017 kommt sie uns wieder mit 42 Mio.km wieder sehr nahe. Sie erreicht dann eine visuelle Größe von 1 Winkelminute. Da die Bahn gleichzeitig verkippt ist, wird sie dann auch wenn sie zwischen uns und der Sonne steht, sichelförmig beleuchtet

Bild er Venus vom 3.3.2017