Auslöser zu diesem Tutorial ist
in dem es um die Frage des DarkFrames in der Pentax K-5 ging.
Im weiteren Verlauf ging die Diskussion in Richtung Astrofotografie bzw. Landschaft mit Sternenhimmel.
Hierzu nun ein kleines Howto dazu.
Landschaft mit SternenhimmelAls ich Bilder einer Berglandschaft mit unzähligen Sternen, im Tal Nebelfelder mit Lichtflecken von den Orten sah, war ich ganz begeistert von dieser Art Bilder. Jedenfalls wollte ich das mit der Pentax auch machen. Die ersten Versuche entstanden noch mit der K-7.
Ich selbst bin auch noch kräftig am Experimentieren. Gleichzeitig überlegte ich nach den ersten Anfängen, ob ich noch einmal nach einem lichtstärkeren Weitwinkel Ausschau halten sollte.
Die einhellige Meinung in anderen Foren ist, dass F2.8 das Minimum an Lichtstärke ist. Meine ersten Aufnahmen entstanden mit dem Sigma 10-20 bei Blende 4.5. Daraus resultiert, dass ich bei ISO 800 auf 25 Sekunden gegangen bin.
Wo liegt das Problem?
In meinem Tutorial in dem es um HDR geht, hatte ich schon einmal darauf hingewiesen, dass sich unser Auge den Lichtverhältnissen anpasst. In sternenklaren Nächten machen wir unzählige Sterne am Himmel aus.
Versuchen wir dies mit einer einzelnen Aufnahme zu fotografieren, sind wir oft vom Ergebnis enttäuscht. Starkes Rauschen (dadurch, dass die Empfindlichkeit ziemlich hoch gedreht wurde), Hotpixel (kleine grüne, blaue, rote Punkte im Bild), Sterne die Striche ziehen. Und vom Vordergrund (vielleicht eine Hütte, ein Berg) ist nichts mehr zu sehen.
Wie kann man diese unzähligen Sterne auf den Sensor oder vielleicht auf einem anderen Weg auf den Bildschirm bringen?
Die Drehung der ErdeDas erste Problem ist, dass sich die Erde dreht (zum Glück
). Bei längeren Belichtungszeiten werden dadurch die Sterne unweigerlich zu Strichen.
Für die Grenze, wie lange die Belichtungszeit bei einer Einzelaufnahme sein darf, ohne das die Sterne zu Strichen werden, gibt es die sogenannte 600er Regel. Diese Regel berücksichtigt die Brennweite denn, je länger die Brennweite, desto kürzer können wir belichten.
600 / Brennweite = max. BelichtungszeitBeispiel: 600 / 20mm Brennweite (= 12 mm am APSC Sensor) ergibt 30 sec. Belichtungszeit.
Diese Sternstriche sind Absicht: Startrails ist eine andere VarianteO.k. Nun wissen wir, dass wir bei einem UWW ca. 30 sec. Belichtungszeit haben. Das ist nicht viel. Was können wir also noch tun, um möglichst viel Licht auf den Sensor zu bringen?
Der nächste Faktor wäre die Blende. Oben habe ich schon geschrieben, dass es in anderen Foren die Meinung gibt, dass das Objektiv schon sehr lichtstark sein sollte. Das war dann auch der Grund, weshalb ich dann ein Pentax 15mm f2.8 erworben habe.
Die nächste Stellschraube ist die Empfindlichkeit (ISO). Je höher wir diese drehen, desto mehr müssen wir mit Rauschen rechnen. Der Wechsel zur K-5 war dann für mich schon eine ordentliche Steigerung. Bei der K-7 hatte ich bei ISO 1600 schon kräftiges Grundrauschen bei dieser Belichtungszeit.
Idealerweise gehen wir bei dieser Belichtungszeit nicht über ISO 800 hinaus.
Wenn wir nun mit diesen Parametern (ISO 800 / f2.8 / 25 sec.) belichten, werden wir nicht so viele Sterne auf dem Einzelbild sehen, wie wir mit dem Auge wahrgenommen haben. Viele Sterne werden nur als unwesentliche graue Punkte untergehen.
Das Zauberwort heißt "stacken" (stapeln).
Damit komme ich zu einem weiteren Punkt: Man sollte eigentlich mindestens 10 Aufnahmen machen. Je mehr Aufnahmen, desto stärker kann das Rauschen durch das Stacken reduziert werden und um so mehr Sterne werden sichtbar.
AufnahmenAls Ausgangsformat sollte man in RAW fotografieren. Wichtig ist jede Automatik auszuschalten. D.h. Weißabgleich auf Tageslicht, Wackel-Dackel aus und M wählen. ISO manuell einstellen, Belichtungszeit manuell einstellen, Blende manuell wählen.
Die Kamera sollte man natürlich auf ein Stativ montieren.
Wenn es die Kamera zulässt, sollte man auch das Entrauschen in der Kamera und die kamerainterne DarkFrame Erstellung ausschalten.
An der Pentax K-7 und K-5 kann man Intervall-Aufnahmen wählen (Menü > erste Registerkarten > 2 > Intervallaufnahmen). Ich lasse der Kamera dann 1-3 Sekunden Zeit zum Speichern. Also bei 20 Sekunden Belichtungszeit = Intervall 22 Sekunden.
Das geht sowohl für die Sternstrichaufnahmen also auch für die andere Variante.
Das Ganze kann man auch als "Photonenfangen" bezeichnen. Auch wenn wir auf den Einzelaufnahmen nicht so viel sehen - die Lichtwerte werden später durch die spezielle Bildverarbeitung summiert.
Hat man die Aufnahmen gemacht, sollte man noch sogenannte "Darks" machen. Das sind Aufnahmen mit dem Objektivdeckel drauf. Also gleiche Belichtungszeit, gleiche ISO, gleiche Umgebungsbedingungen.
Warum? Die Anzahl und Größe der Hotpixel ist von diesen Umgebungsbedingungen abhängig. Die einen sagen die Anzahl der Darks sollte der Anzahl der Lights (also der richtigen Aufnahmen) entsprechen. Wieder andere sagen, dass es weniger sein können.
Wichtig ist: Wenn man die Hotpixel später möglichst einfach eliminieren möchte, sollte man eine Anzahl Darks unter gleichen Bedingungen machen.
Das bedeutet: Gleiche Empfindlichkeit, gleiche Belichtungsdauer,
gleiche Außentemperatur!
Zugegeben: Ich verzichte i.d.R. auf die Darks da ich bei 20 sec. Belichtungszeit keine sichtbaren Hotpixel habe.
Verarbeitung der DatenSo, wir sind wieder zu Hause und haben jetzt einige Daten auf der Karte. Jetzt geht es an die Verarbeitung.
Dazu benötigt man eine entsprechende Software. Zwei Programme sind in diesem Umfeld weit verbreitet:
und DeepSkyStacker. Beides sind Freeware-Programme - kosten also nichts. Einfach in Google suchen.
DeepSkyStacker habe ich nur kurz ausprobiert. Für das Thema, Landschaft mit Sternenhimmel, eignet es sich nach meiner Meinung nicht so gut. Ich habe es nicht geschafft, hier saubere Sternenbilder zu bekommen.
Das liegt auch daran, dass DeepSkyStacker versucht, die Sterne automatisch zu erkennen. D.h. ich kann nicht manuell Sterne markieren. HotPixel und Lichter auf dem Bild (z.B. Laterne) werden als Sterne fehlinterpretiert.
Warum ist das wichtig? Zurück zum Anfang - da habe ich was über die Drehung der Erde geschrieben. D.h. die Sterne befinden sich nach jeder Aufnahme an einer anderen Stelle.
Aufgabe des Programms ist es nun, die Aufnahmen so übereinander zu legen, dass die Sterne genau übereinander liegen. Dadurch werden die Helligkeitswerte addiert. Kleine graue Punkte, die wir auf dem Einzelbild kaum sehen, werden durch das addieren (stacken) als helle Lichtpunkte sichtbar.
Ich beschreibe dazu mal den Workflow in Fitswork. Alle Aufnahmen einer Belichtungsreihe (also z.b. 10 Aufnahmen) entwickle ich und speichere sie als TIFF in einen eigenen Ordner. Also z.B. "Belichtungsreihe1".
Dann öffne ich das Programm Fitswork. Zuerst möchte ich den Sternenhimmel stacken.
In Fitswork wählt man aus dem Menü "Stapelbearbeitung". Im folgenden Dialog wählt man im Feld "Anfangsdatei" aus dem Verzeichnis, in dem die TIFFs liegen, die erste Datei. Für die Zieldatei wähle ich das gleiche Verzeichnis und gebe ihr den Namen "hintergrund.tif".
Die Checkbox "alle Dateien" sollte man aktivieren.
Jetzt auf den rechten Pfeil klicken (ich habe mal einen roten Rahmen darum gelegt - das ist sehr ungewöhnlich, dass man so weiter kommt...).
Im 2. Bearbeitungsschritt wähle ich unter "Anzahl Markierungen"
M - d.h. ich lege selbst fest, wie viele Sterne erkannt werden. Bei M muss man mindestens drei Sterne als solche markieren. Ihr könnt es auch mal mit "2" versuchen - dann versucht Fitswork selbst zwei Sterne zu erkennen.
Unter "Funktion" wähle ich jetzt "Medi.". Hier wird der Median der Serie berechnet.
Jetzt kann man auf "Start" klicken. Fitswork öffnen das erste Bild und dann das zweite. Es erscheint ein Zwischenbild mit einem Dialog in dem man aufgefordert wird, mindestens drei Sterne zu markieren. Man zieht ein kleines Viereck um drei oder mehr Sterne. Wichtig ist, auch Sterne vom Rand zu nehmen da die Verzeichnung des Objektiv zum Rand zu nimmt.
Im Dialogfenster klickt man auf "Ok. und weiter". Fitswork öffnet die nächste Datei. Es erscheint wieder das Dialogfenster. Jetzt sind die Sterne bereits mit den Vierecken markiert. Hier muss man prüfen, ob Fitswork die Bewegung richtig erkannt hat. Ggf. muss man das Viereck richtig verschieben. Wenn man das Gefühl hat, dass das Programm jetzt die Verschieben in X- und Y-Achse richtig erkannt hat, kann man auch den Dialog weg klicken (Nicht mehr fragen).
Das Ergebnis ist dann ein Bild, bei dem die Helligkeitswerte addiert wurden. Jetzt sind viel mehr Sterne sichtbar, als auf einem Einzelbild. Da die Verschiebung berücksichtigt wurde, ist alles was im Vordergrund ist (Wald, Weg, Lampe) verschoben und unscharf (da sich der Wald trotz Erdrotation ja nicht bewegt hat
)
Milky way über dem Mindelsee - 10 Einzelaufnahmen á 15 sek, f2.8, ISO800 gestackt mit FitsworkNach dem Stacken in Fitswork muss man "Speichern unter..." wählen und das Ergebnis als TIFF abspeichern (nach dem ersten Schritt nenne ich die Datei hintergrund.tif.
Hinweis:
Im Verzeichnis, das zur Stapelverarbeitung gewählt wurde, hat Fitworks jetzt noch mehrere Dateien angelegt. Diese beinhalten u.a. die Informationen zu den Sternen, die ausgewählt wurden. Man kann diese Stapelverarbeitung mit den Dateien also mehrmals wiederholen, ohne wieder alle Sterne auswählen zu müssen.
Nachdem der Hintergrund erstellt wurde, mache ich das gleiche für den Vordergrund. Dazu erstelle ich zuerst ein Verzeichnis "vordergrund". In das verschiebe ich die TIF-Dateien, die ich für den Hintergrund verwendet habe. Die von Fitworks erstellen Dateien belasse ich in dem Verzeichnis.
Jetzt starte ich Fitswork wieder wie oben. Bei Funktion wähle nun jedoch
Add - das bedeutet die Bilder werden normal addiert ohne das eine Verschiebung stattfindet. Dieses Ergebnis speicher ich in dem Verzeichnis unter dem Namen vordergrund.tif.
Vordergrund / HintergrundWie eben beschrieben kann man mit dem kostenlosen Programm Fitswork die Aufnahmen stacken.
Je mehr Aufnahmen desto mehr reduziert sich das Rauschen. 10 - 15 Aufnahmen sind eigentlich sehr gut. Manchmal mache ich es aber auch mit weniger Aufnahmen.
Mit der Stapelverarbeitung in Fitswork stacked man die Aufnahmen einmal so, dass die Sterne übereinander liegen. Dadurch verschiebt sich (logisch) der Vordergrund.
Dann stackt man noch einmal mit der Funktion "Add". Dadurch ist der Vordergrund scharf und die Sterne verschwimmen bzw. verschwinden.
Hintergrund (Sterne) in Fitworks gestackt - Vordergrund ist unscharfJetzt muss man in Photoshop oder Gimp die beiden Bilder kombinieren. Das geschieht ganz einfach mit einer Ebenenmaske.
Der Hintergrund (Sterne) wird dabei als Ebene auf den scharfen Vordergrund gelegt. Dann fügt man eine Ebenenmaske hinzu und fährt einfach mit einem weichen Pinsel den Horizont entlang - so das der unscharfe Horizont verschwindet. Fertig sieht das wie im Beispiel oben aus.
Vordergrund mit Ebenenmaske in PhotoshopAm Ende alles auf eine Ebene reduzieren und fertig.
AlternativenIm Blog von
ist auch die Möglichkeit mit einer astronomischen Nachführung beschrieben. Eine solche Nachführung gleicht die Erddrehung aus, so dass längere Belichtungszeiten bei kleinerer Blende und geringerer Empfindlichkeit möglich sind. Es wird also sehr wahrscheinlich ein besseres Ergebnis erzielt. Jedoch ist eine solche Nachführung mit Kosten verbunden und bedeutet zusätzliches Gewicht im Photo-Rucksack.
Last but not least kann man es natürlich auch mit einer Einzelaufnahme versuchen. Je nach Lichtverhältnissen (Mond, Lichtverschmutzung) kann man da auch sehr gute Ergebnisse erzielen.
Ciao Thomas
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ich finde das Bild natürlich wunderschön und vor allem Klasse Deine Anleitung dazu ! Irgendwann muss ich sowas auch mal probieren... Danke für Deine Mühe !
