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Lucky Imaging oder wie aus einem Ganzen mehr als die Summe der Teile wird

Gestern hatte dieser Blogger über die Möglichkeit von durchaus akzeptablen Planetenaufnahmen auch unter dem Stadthimmel von Bonn berichtet. Zum Tragen kommt hierbei ein Verfahren, in dem der Planet nicht fotografiert, sondern gefilmt wird. Hierfür reicht bereits auch eine einfache WebCam aus! Aus der Menge der (üblicherweise bis zu mehreren Tausend) unscharfen Einzelbilder eines Videos wird ein wählbarer Prozentsatz von Bildern (meistens zwischen 5% und 30%) je nach Qualität (Schärfe und Kontrast) automatisch ausgewählt.


Unscharfes und verrauschtes Einzelbild einer Videosequenz

Die gewählten Bilder werden anschließend von der Software zu einem einzigen Bild überlagert. Dieses überlagerte „Summenbild“ wirkt im ersten Moment äußerst unscharf und verwaschen, da sich in diesem Summenbild auch Seeing-Effekte („Tanzen des Planeten im Okular“) überlagern, so dass kleine Details regelrecht verwaschen werden.

Anderseits ist das Summenbild aber durch die Überlagerung vieler Einzelbilder fast rauschfrei! Werden bei einem Video mit 3.000 Bildern 30%, also 900 Bilder überlagert, so geht das Rauschen auf ca. 3% seines ursprünglichen Wertes zurück! Dies gestattet es später, Schärfungsalgorithmen anzuwenden, die die gewünschte Bildinformation aus dem „weichen“ Bild wieder herausholen.

Übliche Wahl zum „Stacken“ der Bilder eines  Videos ist das Programm Giotto von Georg Dittié oder neuerdings auch Autostakkert! von Emil Kraaikamp. Autostakkert! bietet die Möglichkeit, im Bild mehrere „Ankerpunkte“ zu setzen. Durch Luftunruhe verzerrte Einzelbilder können so automatisch wieder entzerrt werden, so dass Details des Planeten passgenauer übereinander zu liegen kommen. Man erkennt deshalb in der zweiten Version bereits etwas mehr Details.


Überlagertes Summenbild in Giotto


Überlagertes Summenbild in Autostakkert!

Die anschließende Schärfung des Bildes erfolgt ebenfalls in den Programmen. Autostakkert! arbeitet hierbei mit Dekonvolution, Giotto mit dem Mexican-Hat-Filter. Bei den Ergebnissen hat Giotto hierbei leicht die Nase vorn, so dass es sich durchaus lohnt, das mit Autostakkert! gestackte Bild in Giotto zu laden und dort zu schärfen.


Vergleich eines Ausgangsbildes mit dem Endergebnis (Autostakkert! / Giotto)

Wenn man solche Bild mit Vorher/Nachher vor sich sieht, ist man geneigt, an Zauberei zu glauben 😉 Auf eine weitere Bearbeitung wie z.B. Weißabgleich wurde an dieser Stelle bewusst verzichtet, um nur die Grundprinzipien aufzuzeigen. Ich wünsche allen viel Spaß bei eigenen Experimenten in diesem Bereich. Für Fragen stehe ich immer gerne zur Verfügung. [Peter Oden]