Sternfeldaufnahmen mit Fitswork bearbeiten

Wenn man kei­ne moto­ri­sier­te par­al­lak­ti­sche Mon­tie­rung besitzt, sind kurz belich­te­te Auf­nah­men mit fest­ste­hen­der Kame­ra die ein­fachs­te Mög­lich­keit den Ster­nen­him­mel auf den Chip oder Film zu ban­nen. Dank­ba­re Moti­ve sind zum Bei­spiel Stern­bil­der, Pla­ne­ten­kon­stel­la­tio­nen, hel­le und aus­ge­dehn­te Deep Sky-Objek­te, gro­ße Kome­ten und die Milch­stra­ße. Der Vor­teil dar­an ist, dass kei­ne schwe­re Mon­tie­rung zum Beob­ach­tungs­ort geschleppt wer­den muss. Ein ein­fa­ches Foto­sta­tiv genügt.
So zeigt das aktu­el­le Bild ein Teil des Stern­bild Andro­me­da mit der 2,5 Mil­lio­nen Licht­jah­ren ent­fern­ten Andro­me­da­ga­la­xie (Mes­sier 31). Ver­wen­dung fand hier die Canon EOS 1000D und das Canon 50 mm EF f/1.8 II-Objektiv. 

Die Andro­me­da­ga­la­xie in einer Weit­feld­auf­nah­me mit fest­ste­hen­der Kamera

Damit die Ster­ne durch die Erd­dre­hung nicht zu Strichspu­ren aus­ein­an­der­ge­zo­gen wer­den, ist die Belich­tungs­zeit abhän­gig von der Dekli­na­ti­on des Ster­nen­fel­des und vor allem von der Brenn­wei­te des ver­wen­de­ten Objek­tivs. Um die maxi­ma­le Belich­tungs­zeit zu bestim­men, ist die­se ein­fa­che For­mel hilfreich:

Max. Belichtungszeit [s] = 412,5 / (Brennweite [mm] * cos [Dekl.])

1. Aufnahme

Für Weit­feld­auf­nah­men eig­net sich eigent­lich jedes Objek­tiv gerin­ger Brenn­wei­te – je licht­stär­ker des­to bes­ser. Das hier ver­wen­de­te 50 mm Objek­tiv besitzt zum Bei­spiel eine maxi­ma­le Blen­den­öff­nung von f/1,8 und ist dem­zu­fol­ge sehr licht­stark. Um auf­fäl­li­ge Farb­säu­me um hel­le Ster­ne zu ver­mei­den, habe ich das Objek­tiv aber auf 2.8 abge­blen­det. Wich­tig ist auch, dass bei der Kame­ra der RAW-Modus ein­ge­stellt ist, um spä­ter bei der Bild­be­ar­bei­tung das Maxi­mum an Infor­ma­ti­on her­aus­zu­ho­len. Manu­ell scharf­ge­stellt wird mit der Live­bild-Funk­ti­on der Kame­ra an einem hel­len Stern. Bei mei­nem Objek­tiv ist das Scharf­stel­len aller­dings nicht ganz ein­fach, weil sich der Fokus­ring des Objek­tivs viel zu leicht ver­stel­len lässt. Hier ist Geduld gefragt, um die Ster­ne mög­lichst punkt­för­mig zu bekom­men. Hilf­reich ist auch ein Timer, damit die Auf­nah­men auto­ma­tisch ablau­fen kön­nen. Auf­ge­nom­men habe ich dann 30 Bil­der á 10 Sekun­den Belich­tungs­zeit mit ISO-1600 im manu­el­len und Bulb-Modus. Zwar rau­schen die Roh­bil­der auf­grund des hohen ISO-Wert recht stark, die­ses Man­ko kann aber durch die spä­te­re Addi­ti­on der Ein­zel­bil­der mit einem geeig­ne­ten Bild­be­ar­bei­tungs­pro­gramm redu­ziert wer­den. Denn je mehr Bil­der man auf­nimmt, des­to bes­ser wirkt sich das Signal-zu-Rausch-Ver­hält­nis aus. Bevor man die Kame­ra wie­der ein­packt, soll­te man noch schnell eini­ge Dun­kel­bil­der bei geschlos­se­nem Objek­tiv und mit den­sel­ben Belich­tungs­pa­ra­me­tern auf­neh­men. Eine Emp­feh­lung ist hier, unge­fähr so vie­le Dun­kel­bil­der zu machen wie man spä­ter auf­ad­die­ren möch­te. Für den Anfang rei­chen aber auch 10 Bilder.

Zu Hau­se wer­den die Lights (sprich die Stern­feld­auf­nah­men) und die Darks (Dun­kel­bil­der) von der Spei­cher­kar­te in eige­ne Ord­ner auf dem Rech­ner kopiert, damit man nicht durch­ein­an­der kommt. Für die anschlie­ßen­de Bild­be­ar­bei­tung ver­wen­de ich die Free­ware Fits­work.

2. Bildbearbeitung

Als ers­tes wird aus allen Dun­kel­bil­dern ein Mas­ter­d­ark erstellt. Bei Fits­work fin­det man die­se Funk­ti­on unter <Datei><Masterdark/-flat erstel­len> unter Aus­wahl des Ord­ners, wo die Dun­kel­bil­der zu Beginn abge­spei­chert wur­den. Ein­fa­ches Mit­teln dürf­te hier für den Anfang erst mal genü­gen. Das fer­tig erstell­te Mas­ter­d­ark wird auto­ma­tisch im glei­chen Ord­ner und im FITS-For­mat gespei­chert. Alle wei­te­ren Bear­bei­tungs­schrit­te macht man am bes­ten mit der Sta­pel Bear­bei­tungs-Funk­ti­on des Pro­gramms. Wich­tig ist aber, dass man bevor man mit der Bild­be­ar­bei­tung beginnt unter <Ein­stel­lun­gen> noch alle Häk­chen bei Kame­ra RAW ent­fernt. Ansons­ten könn­te es beim Dun­kel­bild­ab­zug unschö­ne Arte­fak­te (wie Strei­fen) geben. Die Farb­in­ter­po­la­ti­on der RAW-Bil­der wird näm­lich erst nach dem Abzug des Dun­kel­bilds durch­ge­führt. Dazu lädt man ein RAW-Bild und wählt im Menü <Bearbeiten><CCD><Farb-CCD zu RGB Bild>. Unter den Ein­stel­lun­gen wählt man am bes­ten Bay­er Astro oder Bay­er Pat­tern, V.N.G. Color cor­rec­tion aus. Die Ein­stel­lung wird anschlie­ßend als *.fcm Datei (z.B. canon.fcm) abge­spei­chert, indem man auf das Spei­chern-Sym­bol drückt.

Anschlie­ßend ruft man die Sta­pel Bear­bei­tungs­funk­ti­on auf (Tas­te F5). Im Light-Ord­ner wird eine Datei als Anfangs­da­tei fest­ge­legt und ein Häk­chen bei Alle Datei­en im Ord­ner gesetzt. Der Punkt Ziel­da­tei bleibt dabei leer, weil die auf­ad­dier­te Datei auto­ma­tisch vom Pro­gramm als Zieldatei.fit abge­spei­chert wird. Beim Drü­cken des rech­ten Pfeils führt zum nächs­ten Bear­bei­tungs­schritt: Hier wird unter <Funk­ti­on aus­wäh­len> der Punkt Bild sub­tra­hie­ren gewählt. Unter Datei­na­me wer­den der Pfad und der Name der Mas­ter­d­ark-Datei ein­ge­tra­gen und ein Häk­chen bei Hot­pi­xel­kor­rek­tur ggf. auch bei Tem­pe­ra­tur­aus­gleich gesetzt. Nun drückt man aber­mals die rech­te Pfeil­tas­te. Unter dem Punkt FarbCCD nach RGB wird die zuvor gespei­cher­te FCM-Datei ange­ge­ben, um die RAW-Datei schluss­end­lich in eine farb­lich codier­te Bild­da­tei (RGB) umzuwandeln.

Fits­work Pro­gramm­fens­ter mit gela­de­nem Rohbild

Als letz­ten und 4. Bear­bei­tungs­schritt wählt man Zur Ziel­da­tei addie­ren. Hier wird die Funk­ti­on Add aus­ge­wählt und min­des­tens Stern­zahl 2 ange­ge­ben, um ggf. Bild­feld­dre­hung beim Sta­cken aus­zu­glei­chen. Alle ande­ren Ein­stel­lun­gen wer­den so belas­sen. Um bei einer Feh­ler­mel­dung nicht wie­der von vor­ne zu begin­nen, soll­te man die Bear­bei­tungs­schrit­te in eine Batch­da­tei abspei­chern, indem man links oben auf das Spei­chern-Sym­bol klickt.

Nun kann der Batch­vor­gang gestar­tet wer­den. Als ers­tes wer­den zwei Ster­ne mit Recht­ecken mar­kiert, die mög­lichst weit aus­ein­an­der­lie­gen soll­ten, und anschlie­ßend der <OK, wei­ter> But­ton gedrückt. Nun wird über­prüft, ob beim zwei­ten Bild die Ster­ne immer noch im Zen­trum der Recht­ecke lie­gen. Gege­be­nen­falls muss man die­se erneut mar­kie­ren, indem man die Recht­ecke mit der lin­ken Maus­tas­te ver­schiebt, bis die­se über den Ster­nen zu Lie­gen kom­men. Beim drit­ten und in den nach­fol­gen­den Bil­dern wird ana­log wie im zwei­ten Bild ver­fah­ren. Am Ende wird das fer­ti­ge Sum­men­bild auf dem Bild­schirm ange­zeigt. Mit der rech­ten Maus­tas­te kann an einer lee­ren Stel­le im Bild die Umge­bung als Schwarz­wert genom­men wer­den, bis einem die Far­be des Hin­ter­grunds gefällt. Anschlie­ßend kann noch der Kon­trast und die Hel­lig­keit mit Hil­fe der Gra­dia­ti­ons­kur­ve ein­ge­stellt werden.

Das so ent­stan­de­ne Bild kann dann als 8 oder 16 Bit TIFF-Datei abge­spei­chert wer­den, um es in einem ande­ren Bild­be­ar­bei­tungs­pro­gramm eurer Wahl wei­ter zu bearbeiten.