Bildbearbeitung von Schmalbandaufnahmen mit einer OSC in PixInsight

 

Die nachstehenden Bearbeitungsschritte In PixInsight sind lediglich als Hinweis dzu verstehen. Die Parameter könnne von Bild zu Bild unterschiedlich sein und müssen individuell angepasst werden, um ein optimales Ergebniss zu erzielen. Später werde ich die einzelnen Schritte um ein praktisches Beispiel noch ergänzen.

 

Kalibrierung, Registrierung und Integration

Script BatchPreProcessing.

Für Ha und SII verwende ich als DeBayer Methode: bilinear

Für OIII: VNG

Grund: VNG ist ein farbpixelübergeifendes gradientenbasiertes Interpolationsverfahren. Bei den Ha und SII Aufnahmen enthält der Grün- und Blaukanal fast keine verwertbaren Informationen. VNG würde hier ein schlechteres Ergebnis liefern.

 

Gewinnung von Ha, OIII und SII

Ha aus dem Rotkanal der Ha Aufnahmen

OIII als Luminanz aus dem Grün- und Blaukanal der OIII Aufnahmen. Hierzu habe ich das gestackte Bild in die drei Farbkanäle aufgespalten, den Rotkanal gelöscht und anschließend Grün- und Blaukanal wieder zusammengeführt. Aus diesem Bild dann die Luminaz extrahiert (im Gegensatz zu den Rotpixel nehmen Grün- und Blaupixel die OIII-Informationen auf).

SII   aus dem Rotkanal der SII Aufnahmen.

 

Angleich der mittleren Helligkeiten der Bilder

Mittels LinearFit und den Standardparametern. Als Referenzbild wird das SII Bild gewählt.

 

Hintergrund ebnen /Gradienten aus Bild entfernen

Prozess DynamicBackgroundExtraction. Mit gleichen Parametern für alle drei Bilder. Unter Correction kann gewählt werden:

Subtraction: bei unterschiedlichen Himmelshelligkeiten/Lichtgradienten

Division: bei fehlenden oder unpassenden Flats

 

Entrauschen

Prozess AtrousWaveletTransform. Vorher Luminazmaske auf Bild legen.

Layers: 4, Scaling Function: Linear Interpolation 3

Noise Reduction wählen. Für die Layer 1 bis 4 nun Threshold (bestimmt die Ausreißer, die entfernt werden sollen) und Amount (Stärke der Entrauschung) festlegen. Iteration belasse ich i.d.R. für alle Layer auf 1. Threshold lege ich für Layer 1 auf 3 und reduziere diesen Wert mit steigendem Layer auf 0,5 (Layer 4).

 

Schärfung

Damit sich die Schärfung nicht auf den Himmelshintergrund und das natürliche Profil der Sterne auswirkt, müssen diese durch eine kombinierte Maske, die sich aus einer Sternmaske und einer Objektmaske zusammen setzt, geschützt werden..

1. Sternmaske:

Prozess ATrousWaveletTransform, Layer 7 (ausprobieren), Rest-Ebene (R) deaktivieren, Target: Luminance (CIE L*).

Da diese Maske noch einzelne Objektgebiete beihalten kann, kann diese nun mit HistogrammTransformation weiter angepasst werden (Schwarzpunkt und Graupunkt soweit verstellen bis es passt).

2. Objektmaske:

Kopie des Originalbildes erstellen. Darauf ATrousWaveletTransform anwenden. Anazhl Layer 7, Ebenen 1 bis 7 deaktivieren.

Weitere Anpassung mittels HistogrammTransformation. Der Hintergrund sollte schwarz sein und die wesentlichen Bereiche des Objektes erhalten bleiben.
Nun Erstellung der Kombinierten Maske mittels PixelMath:

RGB/K: Min(~Sternmaske,Objektmaske)

Mit dieser Funktion werden jedem Pixel der kombinierten Maske der dunkelste Wert der Teilmasken zugewiesen.
Zeichen "~" beudeutet: Maske wird invertiert.

"Use a single RGB/K expression" aktivieren.
"Rescale unit" aktivieren

 

Die kombinierte Maske zeigt im hellen Bereich (dort, wo das Objekt sich befindet) schwarze Punkte. Damit sind die Sterne in diesem Bereich geschützt. Um den hellen Bereich ist die Maske schwarz. alle Sterne dort und der Himmelshintergrund sind damit ebenfalls geschützt. Maske nun auf das Bild legen.


Schärfung erfolgt jetzt mit Prozess MultiscaleMedianTransform.

Layers: 4, Haken bei Multiscale Layer 2/4 setzen, Nois Reduction nicht aktivieren.

Bias Werte (Stärke der Schärfung) für die Layer 2 bis 4 wählen: 0,05 bis 0,1 (ausprobieren).

Target: Lightness (CIEL*)

 

Strecken der linearen Bilder

Sript MaskedStretch. Das Script streckt die Bilder in mehreren kleinen Schritten. Vor jedem Schritt wird eine Sternmaske erstellt, um diese vorsichtiger anzuheben. In der Regel sind die Werte der Grundeinstellung gut. Ggf. Interation (Anzahl der Schritte) erhöhen, Target Median auf 0,2 setzen.

Das weitere Strecken erfolgt mittels HistogramTransformation - ebenfalls in mehreren Schritten.

 

Kombination der einzelnen Kanäle

Sript MultichannelSynthesis. Hier hat man die Möglichkeit, die Kanäle Rot, Grün und Blau mit den Schmalbandaufnahmen unterschiedlich zu wichten. Es gibt verschiedene Möglichkeiten der Kombination. Beispiele:

 

Bicolor:

R:  Ha

G:  synthetisch erzeugt aus Ha und OIII

B:  OIII

 

Pseudo RGB:

R:  0,5*Ha +0,5*SII

G: 0,85*OIII + Ha

B: OIII

 

Hubble Palette:

R:  SII

G:  Ha

B:  OIII

 

oder auch in Kombination mit einer Farbaufnahme (RGB) als Luminanz:

L:  RGB + Ha

R:  Ha

G:  synthetisch erzeugt aus Ha und OIII

B:  OIII

 

Die Kombination der Graustufenbilder kann auch in PixelMath erfolgen - auch mit einzelnen Rechenoperationen bzw. Gewichtungen.

Dadurch, dass Ha als sehr starkes Signal dem Grünkanal zugeschieden wird, wird die Farbe Grün im kombinierten Bild sehr dominat sein. Hilfreich ist hier ggf. die Wichtung der einzelnen Kanäle anzupassen: R: 1, G:0,5, B:1.

 

Anpassung der Farben

Die Anpassung der Farben kann mit ColorSaturation oder CurvesTransformation vorgenommen werden.

 

Sterne anpassen

Aufgrund von Nachführfehlern können Sterne eine leicht ovale Form aufzeigen.

Diese lässt sich mittels des Prozesses Morphological Transformation in eine Kreisform überführen. Zunächst wird mit dem Prozess StarMask eine Sternmaske erzeugt und auf das zu bearbeitende Bild als Maske gelegt (Hintergrund rot, Sterne weiß).

In MorphologicalTransformation wird als Operator "Diletation (Maximum)" gewählt. Im Structuring Element (z.B. Size 9 (81 elements)) werden zusätzliche Pixel aktiviert (Paint mode: set element), die die vorhandene Ovalform der Sterne in eine Kreisform ergänzen. Unter Amount die Stärke ggf. anpassen.

 

Der Sternradius kann nun ebenfalls mit den beiden Prozessen verkleinert werden. Mittels StarMask eine neue Sternmaske erstellen. Hierzu "contours" aktivieren (die Umrissbereiche der Sterne sollen ja nicht geschützt werden, denn hier soll die "Reduzerung" ansetzen). Large-scale und Compensation ggf. auf 0 setzen. Maske auf Bild legen.

In MorphologicalTransformation den Operator "Morphological Selection" wählen. Structuring Element 5 (25 elements). Amount ggf. anpassen.

 

Sternfarbe verstärken

Mittels StarMask eine Sternenmaske erstellen, und auf das Bild legen. Hintergrund und Objekt sind geschützt (rot), die Sterne nicht. Prozess CurvesTransformation aufrufen. Saturation (S) Kurve anheben bis gewünsche Sternfarbe erreicht wird.

 

Grünstich entfernen

Ein mnöglichrweise vorhandener Grünstich im Bild (bzw. grünliches Rauschen) lässt sich mittes SCNR entfernen. Ggf. Amount (Stärke) anpassen.

 

 

Fortsetzung folgt....