Der Winter ist soooo lang....

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Moderator: Werner

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UlrichW
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Der Winter ist soooo lang....

Beitrag von UlrichW »

...un bei langem Winter schiessen dem Ulli so manche Flausen durch den Kopf.

Hi Leute,

mal ein bischen schwere Kost?

Nöö? Ok, dann mach ichs einfach. Das Thema des Vortrages heisst:

Rauschen und wie man ihm beikommen könnte!


Wer kennt das Problem nicht: Farbrauschen. Farbrauschen kommt von der Farbinterpolation der Daten des Raw-Files. Dummerweise wollen die Entwickler immer irgendetwas schön interpolieren. Das Endresultat enthält dann so komische blaue und rote Flecken, die gar absonderlich fürchtelich aussehen. Vor allem für uns Astros ist das der Fluch schlechthin.
Und die anschließende Frage ist die, wie die Canon-Kameras eigentlich ihr RAW-Bild abspeichern. Die Frage zielt darauf ab, welche Protion Licht jedem einzelnen Pixel zugeordnet ist und ob es im RAW-File irgendwie manipuliert wurde.

Meine Gedanken kreisten um den sogenannten "monochrom"-Modus der Kameras. In diesem Modus sollte doch nur der im Pixel empfangene Lichtanteil gespeichert sein.
Wenn ich also nun die Bilder in Schwarz-Weiss aufnehme und addiere, addiere ich ja nicht die Farbwerte mit, sondern nur die Helligkeiten. Diese Bilder überlagere ich dann mit der Farbinformation aus einem oder zwei ziemlich weichgezeichneten Farbbildern.

Dazu mal ein kleines Chart:


Bild

In der oberen Reihe sieht man das Rauschverhalten bei 800ASA einer 1/50tel-sek.Aufnahme der einzelnen Fatblayer. Die interessieren aber nur am Rande, zumal sie auf gleiche Helligkeit gezogen wurden.
Diese Bilder sind SW-Bilder des abfotografierten Bildschirm, den ich genau uuf die Farben rot,blau und grün gesetzt habe. Farbabweichungen zu dem Bayer-Pattern sind dort sicher enthalten, aber sie verdeutlcihen das Farbrauschen recht gut.


Im ersten Bild der zweiten Spalte sieht man die linke obere Ecke eines RAW-Bildes, welches in Schwarz-Weiss aufgenommen und mit Fitswork konvertiert wurde. Darunter das entsprechende Bild mit dem Canon-Converter.
Man sieht deutlich, was passiert wenn die Konverter-Programme arbeiten. Fitswork liest einfach nur die Daten aus dem Bild, wie sie die Kamera im Rawbild (welches keine Farbinformationen enthält) enthalten sind. Der Canon-Converter macht noch irgend etwas, jedenfalls sieht das Bild deutlcih pixeliger aus.

Das zweite Bild der zweiten Reihe zeigt, was passiert, wenn man dem Schwarz-weiss-Bild selbst die Farben via Fitswork (funktion CCD zu Bayer-Pattern) zuordnet. dabei habe ich blau und rot mit 1.1 und grün mit 0.66 multiplizieren lassen. Grün ist vielleicht noch ein wenig zu stark, das muss man mal austüfteln. Das Bild wirkt deutlich glatter und Fleckenfreier als das darunter stehende Bild einer in Farbe aufgenommenen Aufnahme, die mit dem Canon-Converter verarbeitet wurde.

In der dritten Spaltte habe ich die SW-Bilder jeweils mit einem Farbbild überlagert und die Ebenenfunktion "Farbe" gewählt. Diese überträgt nur die Farbinformationen auf das SW-Bild. Die Farbebene wurde zusätzlich mit der Gauß-Funktion weichgezeichnet (0.8 Pixel, 200%).

Ich denke man sieht deutlcih, die Farbflecken sind weg.

Aber wie wirkt sich das auf Details im Bild aus?

Dazu habe ich jeweils drei Bilder nach den beiden obigen Schemata bearbeitet und addiert, so wie es Astros immer tun.

Bild 1: SW-Bild in Fitswork konvertiert, addiert und mit einer Farbversion (wie oben beschrieben) überlagert. Das Detail ist eine Dachkante eines Nachbarhauses.
Bild

Bild 2: Hier habe ich drei Farbversionen aus dem Canon-Converter überlagert.
Bild

Nach meiner Meinung ist ein erheblicher Gewinn feststellbar. Dies betrifft vor allem die Rauscharmut und erkennbar deutlichere Detailzeichnung.

Um zu verdeutlichen, wie die Bilder aussehen aus denen die obigen Ausschnitte entnommen wurden, hier die verkleinerten Bilder. Diese wurden via Tonwertkorrektus in der helligkeit annähernd gleich gestaltet, an dem Farbmanagement wollte ich mich jetzt nicht wirklich lange aufhalten.

Zuerst die Fitswork-Variante:
Bild

Und das Canon-Converter-Bild:
Bild

Das Fitswork-Bild wirkt etwas kontrastärmer. Ich ahbe nur die helligkeiten angepasst, damit man vergleichbare Bedingungen hat, vor allem in Hinblick auf unsere liebste Beschäftigung: "Gain hochziehen".

Meine Gedanken kreisen nun um die Frage, ob es gewinnbringend sein kann, die Rohdaten nur noch in SW aufzunehmen und mit einigen wenigen Farbaufnahmen zu verarbeiten. Dadurch umgeht man die Fehler bei der Farbkonvertiertung.

Der nächste Schritt wäre dann, zu prüfen, ob LRGB via DSLR nicht auch ein Schritt nach Vorne ist. Entscheidend dafür ist, ob die SW-Aufnahme in der obigen Verarbeitung einen Gewinn an Details erbringen wird. An eine CCD wird das verfahren sicher nicht heran kommen, aber vielleicht gelingt es, die Leistungsfähigkeit der DSLR weiter zu steigern.

So. Vortrag beendet.

CS
Ulrich

PS: Wer vor lauter Kopfschütteln Birnensausen hat, der soll halt meinen Müll nichtlesen...der Winter ist dieses Jahr lang, aber das erwähnte ich ja schon!
Kein Stern ist so rund, daß ich ihn nicht eirig kriege und außerdem: schmutzig ist putzig!
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Geronimo
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Beitrag von Geronimo »

Hallo Uli,

Wird Zeit, dass es klar wird, sonst komm ich mit dem Lesen Deiner Postings nicht mehr nach.

Schöne Studie, Bei Nikon ist das Problem das die RAW Daten in Wirklichkeit keine RAW Daten sind. Nikon unterzieht das Bild vor dem Speichern einer Nachbearbeitung auch wenn das im Menu ausgeschaltet ist. Mit einem kleinen Trick kann man das aber umgehen. Wenn man die Funktion Rauschunterdrückung im Menü aktiviert und die Kamera nach der Aufnahme beginnt den Dark anzufertigen, schaltet man sie einfach aus. In diesem Fall tritt ein Notfallspeicherprogramm in Funktion, das dann wirklich die RAW-Daten so wie sie vom Chip kommen auf die Karte schreibt.
Ich habs mal mit der D70 ausprobiert. Einmal Aufnahme normal ohne Rauschunterdrückung und einmal mit und dann die Kamera während des Darks abschalten. Das Ergebniss ist überraschend unterschiedlich.

Ich weiss jetzt nicht, ob Canon auch nachbearbeitet auch wenn alle Nachbearbeitungsfunktionen abgeschaltet sind.


CS Jochem
Entspreche ich der Masse, bin ich normal,
weil die Masse festlegt was normal ist.

Ich will nicht der Masse entsprechen.
UlrichW
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Beitrag von UlrichW »

Hi oller Indianer,

sorry bitte, das Indianer nehm ich zurück! :D

Ok, nochmal!




Hi Geronimo,

das die Nikon so dämlich RAWs abspeichert ist ja länger bekannt. Canon macht das nicht, denn wenn man in Fitswork eine CR2-Datei öffnet, aber die Farbinterpolation abschaltet, sieht man wunderbar das Bayer-Pattern. Die Bilder sehen dann aus wie ein riesiges Schachbrett.Auch passen die Helligkeitswerte zu den Farben. Ich spiele sogar mit dem gedanken, diese Schachbrettmuster durch ein eigenes Programm zu zerlegen, um für jeden Farbkanal ein neues Bild zu erzeugen. Dieses neue Bild enthält dann z.B. nur noch die Farbpixel des roten Bildes. Zwar ist das Bild kleiner, aber schärfer. Im Prinzip ist das dann der "Rückbau der DSLR zur CCD"...naja!
ABer bis ich mir das antue, will ich wissen ob es etwas bringen könnte.

Aufgrund des gestrigen Experimentes dachte ich mir so, kannste doch mal mit alten Farbaufnahmen rumspielen...neue gibt es ja nicht!

Also bin ich himngegangen und habe die Farbaufnahmen in Fiotswork ohne Farbinterpolation eingelesen. Die Schachbrettmuster habe ich dann als TIF abgespeichert. Diese wie gehabt addiert, entrauscht und Kontrastbearbeitet. Nur Darks konnte ich nicht abziehen, daher ist das ergebnis eher verwaschener als wenn ich Darks hätte...hab ich aber bei Aufräumaktionen gelöscht. Depp wäre warscheinlich die höflichste Form um das zu kommentieren!

Ok, danach habe ich das Graustufenbild mit Farblayern aus einer echten Farbaufnahme überlagert.

Die Ergebnisse mal im Vergleich zu älteren Bearbeitungen:

Zuerst eine Bearbeitung, basierend auf addition der Farbbilder. Die Konvertierung wurde mit dem Canon-Konverter durchgeführt:

Bild


Dann die analoge Bearbeitung, allerdings basieren die Daten auf dem Konverter von Capture-One.

Bild

Und zum Schluss die Bearbeitung via Fitswork-Bayerpattern-Graustufenbild.

Bild


Das Letzte Bild entstand nur aus 4 Rohbildern, während die beiden Bilder davor aus jeweils 11 Bildern addiert wurden.

Wie ich finde, kommt selbst schon bei dieser Murkserrei eine höhere detailvielfalt und ein glatteres Bild zustande. Vor allem zarte Abstufungen in der Staubwolke sind stärker hervorgetreten. Im ersten Bild sieht man deutlich die Artefakte der Rauschreduzierung (um die Farbkleckse zu übertünchen). Im zweiten Bild ist der höhere scheinbare Detailreichtum ebenfalls auf Artefakte begründet, denn die schtbaren Ddetails am Rand der Reflexionswolke finden sich zum Teil nicht in den RAW-Bildern wieder.

Nachteilig bei dem Verfahren ist die Einbringung der Farbinformation. Dies gelingt recht einfach durch die Ebenenfunktion "Farbe" mit einem Farbbild. Allerdings bleibt die Farbintensität dabei auf der Strecke. Durch Verfahren wie das von GaBany (Farbintensitätserhöhung ohne Rauscherhöhung via Ebenenmasken und Pinsel) gelingt es aber die Farben soweit hinzutrimmen, daß die Bilder vernünftig aussehen.

Es scheint auch so, daß Dithering unabdingbar für eine gute Addition ist, was aber noch untersucht werden will.

Soweit mein Versuch, alte Farbbilddateien aufzuarbeiten.

Ich hoffe ein paar Anregungen gegeben zu haben und mache jetzt weiter auf dem Weg.

CS
Ulrich
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jü-lü
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Beitrag von jü-lü »

Hallo Uli

Interesantes Lange weile Totschlagen.

würde mich auch noch interesieren inwieweit die
ergebnisse durch die empfindlichkeit beeinflusst werden.
da die neueren canons leider auch bei steigender Asa
das rauschen nicht mehr linear ansteigen lassen,um
bei so genannten Test gegenüber den sehr stark Manipulierenden
Nikons nicht schlechter darzustehen.
Vieleicht mal Asa 100 als Vergleich.

Liebe Grüße

Jü-Lü
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Starsearcher
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Beitrag von Starsearcher »

@UlrichW:

Ich hab auch aus lauter Langeweile in Richtung 'Nachbarn' gespechtelt. Bleibt einem ja im Moment nix anderes übrig :lol:

Hab also meine frisch zusammengebastelte Webcam an's C8 gesteckt und Horizontalobservation betrieben. In ca. 30m Entfernung habe ich dann den Weihnachtsbaum meines 'Gegenüber' angepeilt und dabei folgendes Bildchen geschossen. O.K mit Kanonen auf Spatzen ... und so.

Bild

Nach ein wenig Aufbereitung in PS wurde das obenstehende Bildchen daraus.

Heute Abend soll es ja dann gegen 10:00 Uhr für einige Zeit klar werden und ich hoffe, dann endlich meine ersten Astrobilder mit der Cam schiessen zu können.


Grüsse, Rolf
Celestron C8 auf NEQ-3
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WATEC 902H - AstroVideo
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