Prototyp

Der Mond

ESO/B. Tafreshi (twanight.org)

30 Dezember 2014   Ralf Edmund Stranzenbach

Aufnahmedaten

Ort: Witten
Teleskop: Maksutov 5"
Kamera: Nikon D5200, ASI-120MM

Gestern — am Sonntag — war das Wetter endlich einmal wieder ein wenig besser. Daher haben wir den Tag über eine schöne, lange Wanderung durch den winterlichen Wald unternommen. Als am Nachmittag dann erste Wolken aufzogen, habe ich die Hoffnung aufgegeben, wieder einmal den Sternenhimmel beobachten zu können. Aber gegen 18:30 war es dann doch hinreichend klar und in aller Eile habe ich mein Teleskop aufgebaut, um ein paar Bilder vom Mond zu erstellen.

Mondaufnahmen mit der DSLR

Für die Aufnahmen habe ich mein 5” Maksutov und die Nikon D5200 genutzt. In der Hoffnung, den Kontrast zu verbessern, habe ich zusätzlich meinen UHS-C Filter verwendet. Ich habe dabei allerdings nicht bedacht, dass auf Grund dieses Filters der Weißabgleich der Kamera erhebliche Probleme hat. Die so erstellten Aufnahmen im RAW Format zeigen daher in der Standardkonfiguration für die RAW-Entwicklung einen erheblichen Farbfehler.

Mit der vom Teleskop vorgegebenen Brennweite von 1500mm wird der Mond schon zu groß für den in der Kamera verbauten Sensor. Da sich der Mond im ersten Viertel befand, hätte der Halbmond eigentlich auch noch auf einem Foto abgebildet werden, doch ich habe hier bewusst zwei Teilaufnahmen erstellt.

Mond Ausschnitt 1

Mond Ausschnitt 2

Dem übereilten Zusammenbau geschuldet ist die leichte Unschärfe, da die Oberfläche des Filters in der Kälte rasch abgekühlt ist und sich daraufhin die Restfeuchtigkeit aus dem Kameragehäuse offenbar auf der Filteroberfläche niedergeschlagen hat. Die Herkunft der riesigen Fluse, die man in diesem Bildern erkennen kann, ist bislang noch ungeklärt.

Weiterverabeitung mit Photoshop und PixInsight

Aus den beiden Bildern habe ich in Photoshop dann ein Mosaik erstellt. Dazu habe ich die Teilbilder in unterschiedliche Ebenen eines neuen, größeren Bilds kopiert und dann so lange gegeneinander verschoben, bis ich mit dem Ergebnis zufrieden war. Dabei erhält man ein Bild, bei dem die Strukturen übereinander liegen, bei dem jedoch die Schnittkanten weiterhin deutlich erkennbar bleiben.

Dieses erste Mosaik habe ich dann in PixInsight importiert. Mit dem DynamicAlignment Prozess habe ich dann die Originalbilder auf dieses Mosaik registriert. Dabei reichte es für den Alignment Prozess in diesem Fall aus, eine einzelne, auffällige Struktur der Bilder zu markieren, um sie mit dem Mosaik in Deckung zu bringen.

Mond manuell erstelltes Mosaik

Als nächstes habe ich die beiden registrierten Teilbilder mit dem GradientMergeMosaic Prozess zu einem neuen Gesamtbild verrechnen lassen. Dieser Prozess dauert überraschend lange, liefert aber ein Ergebnis bei dem die Übergänge zwischen den einzelnen Kacheln praktisch nicht mehr sichtbar sind.

Das Resultat habe ich dann mit dem Prozess ColorCalibration eine neutrale Farbe gegeben. Mit einer Richardson-Lucy Convolution habe ich dann noch versucht, die Unschärfe ein wenig zu korrigieren. Mit dem Ergebnis war ich dann allerdings nicht so recht glücklich.

Der Farbigkeit des Bild habe ich dann mit einer CurvesTransformation etwas nachgeholfen. Da das Ergebnis dann leider doch einen sichtbaren Grünstich aufwies, bin ich dann noch mit dem SCNR Tool gegen das übermäßige Grün vorgegangen.

Mit dem Ergebnis bin ich nicht wirklich glücklich. Doch man kann den Mond erkennen..

Mond Ausschnitt 2

Bei nächster Gelegenheit werde ich einige Dinge anders machen, um ein besseres Ergebnis erzielen zu können:

  • Der Aufbau des Equipments muss besser vorbereitet sein, insbesondere ist genügend Zeit einzuplanen, um alle optischen Bestandteile auskühlen zu lassen. So wird hoffentlich das Beschlagen der Filterelemente und Linsen vorgebeugt.

  • Beim Zusammensetzen der optischen Elemente (Filter, Spiegel, Okulare, Zwischenlinsen) sollte man rechtzeitig auf Verunreinigungen achten. Diese können bei Tageslicht gegebenenfalls schnell mal mit etwas Isopropylalkohol gereinigt werden. Hinterher, aus den Bildern, lassen sich diese Flecken nur schlecht wieder entfernen.

  • Gerade beim Mond ist es durchaus auch sinnvoll, unterschiedlich lange Belichtungen einzuplanen. Gerade bei den Bildern, die sowohl den Terminator als auch den vollständig von der Sonne erleuchteten Rand des Mondes zeigen, ist der Dynamikumfang erheblich. Mit unterschiedlichen Belichtungen kann in PixInsight dann ein Summenbild erstellt werden, dass einen breiteren Signalumfang hat.

  • In der DSLR sollte frischer Akku eingelegt sein. Der Life-View der Nikon frisst ziemlich viel Strom und es ist dann ärgerlich, wenn man wegen Energiemangels den Abend abbrechen muss. Reserveakkus sind auch immer wieder eine gute Idee…

  • Grundsätzlich sind auch ein Tisch und eine Ablagemöglichkeit ein Mittel, den Abend in der Kälte angenehmer und für das Equipment (Notebook) sicherer zu gestalten.

Mondaufnahmen mit der ASI-120MM

Zusätzlich zu den Aufnahmen mit der DSLR Kamera habe ich auch einige Videos mit der CMOS Web-Cam ASI-120MM aufgenommen. Gerade weil der Sensor dieser Kameras viel kleiner ist als der einer DSLR, weist das damit aufgenommene Bild mehr Details auf. Allerdings haben diese Sensoren bei lichtschwachen Objekten so ihre Probleme, der Mond zählt jedoch nicht zu diesen lichtschwachen Objekten an unserem Himmel.

Beim Erstellen der Videos fällt dann natürlich sofort auf, wie unruhig der Himmel in der Stadt ist. Die Wärme, die von den Hausdächern aufsteigt, verursacht eine merkliches Flimmern der kalten Nachtluft. Dieses war sicherlich auch ein Grund für die Unschärfe, die ich in den DSLR Aufnahmen festgestellt habe.

Bei den Videoaufnahmen ist dieses Flimmern und Wabern der Luft zwar störend, es verhindert jedoch nicht die Erstellung eines brauchbaren Ergebnisses. Da in einer Aufnahmesitzung viele Bilder aufgenommen werden — ich habe jeweils 2000 Bilder aufgezeichnet — sind immer ein paar gute darunter, die sich dann mit Programmen wie Registax verrechnen lassen können. Auch hier wird das Summenbild mit einer Deconvolution und einer Wavelet-basierten Schärfung nachbearbeitet.

Monddetails aus Video

In diesem Bild zeigt sich dabei ein Effekt, den ich so bisher noch nie beobachtet habe: beim Stacken der Einzelbilder sind merkwürdige Stacking-Artefakte entstanden. Es ist so, als ob hier im Stack zwei gleichwertige Teilbilder enthalten sind die sich bis in das Endergebnis fortsetzen.

Die betroffenen Bilder werde ich in den nächsten Tagen einmal mit AutoStackert!2 bearbeiten. Vielleicht liefert dieses Programm dann ein paar Hinweise auf die Ursache, die Registax in diesem Fall zum stolpern brachte.

Aber auch die Probleme dieser Aufnahmen helfen mir, die nächste Nacht besser vorzubereiten:

  • Ein Tischchen und eine adäquate Sitzmöglichkeit ist unabdingbar, wenn man neben der Steuerung des Teleskops auch das Notebook und die Kamera bedienen will.

  • Der vom Mond sichtbare Ausschnitt ist bei den Web-Cams schon überraschend klein. Ein vollständiges Mosaik des Mondes zu erstellen erfordert eine detailierte Planung und Kontrolle der Ergebnisse, damit am Ende des Abends auch ein vollständiger, brauchbarer Datenbestand vorliegt. Hier ist es sinnvoll, die Größe des Bildbereichs vorab zu berechnen. Dann kann eine Liste auffälliger Oberflächenmerkmale abgearbeitet werden, um Kacheln mit einer sinnvollen Überlappung zu erhalten.

  • Der Erwerb eines Klappspiegels war eine gute Idee, insbesondere auch bei der Nutzung eines CMOS oder CCD Kamera. Man kann zwar den Preview der Aufzeichnungssoftware nutzen, für die Suche nach den gewünschten Objekten ist aber der Blick durch ein Kontrollokular viel, viel angenehmer.

Sterne und der Komet Lovejoy

Seltsamerweise waren die Sterne gestern Abend weniger gut zu erkennen, als in den kurzen Wolkenlücken zu Heiligabend un dem zweiten Weihnachtstag. Somit habe ich den Versuch, den Orion-Nebel oder den Kometen Lovejoy aufzunehmen, abgebrochen. Gerade für den Kometen ist in den kommenden Tagen mit einer besseren Sichtbarkeit zu rechnen.

Wollen wir hoffen, dass auch das Wetter mitspielen wird.