Als Bildsensoren kommen hier – KOMPROMISSLOS – nur CCD/CMOS Chips in Webcams und die Bildaufnahme in der so genannten „Lucky Imaging Technik“ in Frage. Die Firma Celestron bietet eine Reihe von Webcams der Serie SKYRIS an. Diese Kameras wurden zusammen mit der renomierten Firma „The Imaging Source“ (DMK) entwickelt. Die SKYRIS-Kameras haben vor einigen Jahren einen weltweiten Amateurstandard für die hoch auflösende Fotografie von Sonne, Mond und Planeten gesetzt.
Celestron SKYRIS-Kamera am Teleskop
Bei der Sonnenfotografie kommen vorwiegend monochrome, also schwarz-weiße, Bildsensoren zum Einsatz. Da diese Bildsensoren (wenn einigermaßen preiswert) nur kleine geometrische Abmessungen haben (wenige Millimeter), kommen sie für Übersichtsbilder der ganzen Sonne kaum in Betracht, es sei denn man erstellt Mosaiksegmente und setzt diese anschließend zu einem Gesamtbild zusammen.
Die Lucky Imaging Technik
Die Lucky Imaging Technik wurde in der professionellen Astronomie in den 80ger Jahren – hauptsächlich zur Trennung engster Doppelsterne – entwickelt. Auch bei der Doppelsternbeobachtung gilt es dem Seeing „ein Schnippchen zu schlagen“, denn es verschmiert das Bild enger Doppelsterne zu einem „matschigen“ Fleck, so dass der Begleitstern im helleren Hauptstern „verschwindet“.
Die Abbildung zeigt einen Sonnenfleck (Alte Aufnahme, noch auf Film aufgenommen) mit der umgebenden Granulation. Dort sieht man – netzartig – scharfe Bildbereiche sich mit durch Seeing verursachte unscharfen Bildbereiche abwechseln.
Gleiches gilt natürlich in der Sonnen- Mond und Planetenfotografie, dass Seeing verschmiert feinste Bilddetails zu unscharfen Bildern.
Bei der Lucky Imaging Technik werden eine große Anzahl von Einzelbildern (in einem möglichst kurzen Zeitraum) mit sehr kurzen Belichtungszeiten aufgenommen. Das geschieht in moderner Zeit als ein Film mit aneinander gereihten Einzelbildern, die meist im AVI Format abgespeichert werden. Die einzelnen Bilder sind meist sehr verrauscht (bei der chemischen Fotografie sprach man von grobkörnig) und werden in einer späteren Bildverarbeitung durch die Addierung mehrerer Einzelbilder entrauscht.
Pioneer dieser Aufnahme- und Bildverarbeitungstechnik für die Amateurastronomie in Deutschland war Georg Dittié mit seinem Bildverarbeitungsprogramm GIOTTO. Giotto spielt heute keine große Rolle mehr – ausgenommen bei wenigen Spezialisten. Die Celestron SkyRis Kameras werden mit einer – sehr intuitiv zu bedienender – Steuerungssoftware geliefert, die entsprechende AVI-files aufzeichnet und für die anschließend erfolgende Bildverarbeitung bereit stellt.
iCap Steuersoftware für Celestron SKYRIS-Kameras (2030 downloads )Es gibt aber auch frei verfügbare Software zur Steuerung von Webcams, zum Beispiel FIRECAPTURE von Torsten Edelmann. Die Software kann zur Steuerung von vielen verschiedenster Kameramodelle eingesetzt werden.
Stacking Software
Das Geheimnis der hoch aufgelösten Sonnenfotografie liegt zum einen in gutem Aufnahmeequipment, weit mehr jedoch in der Bildverarbeitung der avi-files. Heute werden weltweit hauptsächlich drei Softwarepakete zur Bildverarbeitung der Luck Imaging Fotografie eingesetzt. Abgesehen von GIOTTO sind dies:
- AviStack von Dr. M. Theusner
- RegiStax von Cor Berrevoets und
- AutoStakkerd von Emil Kraaikamp
Umgangssprachlich werden sie als Stacking Software bezeichnet und alle drei sind frei verfügbar im Internet downloadbar. Welches man wählt, bleibt dem Sonnenfotografen überlassen, der Autor dieses Beitrags arbeitet fast ausschließlich mit AviStack. Die Software RegiStax von Cor Berrevoets wird auf einer CD beim Kauf einer Celestron SkyRis Kamera mitgeliefert.
In den Grundfunktionen funktionieren alle drei Programme identisch. Folgend nun eine Beschreibung der einzelnen Arbeitsschritte einer Stacking Software mit Bildbeispielen sowie die nachfolgenden Arbeitsschritte einer erfolgreichen Bildbearbeitung. Die Beschreibung klingt erst einmal ziemlich kompliziert, die komplette Verarbeitung eines Avifiles läuft aber letztlich völlig automatisch ab. Bitte auf die einzelnen Punkte klicken um die Informationen aufzuklappen
Eingefärbtes finales Bild – erstellt mit AviStack
Die Animation am Beispiel einer H-alpha Aufnahme zeigt den Vergleich zwischen einem Einzelbild und einem Summenbild von einer Addition von 144 Einzelbildern. Deutlich sichtbar wird hier die Rauschreduzierung durch die Addition der vielen Einzelbilder.
Das aus den oben genannten 8 Schritten gewonnene Bild kann nun noch in der herkömmlichen Bildbearbeitung (z.B. Photoshop) bearbeitet werden. Also ein wenig Histogrammkorrektur, Gradationskurve, Beschneiden des Bildes und so weiter. Wer sein monochromes Bild gern farbig sehen möchte, kann es letztlich auch einfärben.