DeepSkyStacker

Bei DeepSkyStacker handelt es sich um eine kostenlose Software zum Stacken von Astrofotos, sowie zur Bildkalibrierung mit Dark-, Flat- und Biasframes.


Unter Stacking ist das korrekt ausgerichtete Übereinanderlegen von Bildern, sowie das Addieren der darin enthaltenen Bildinformationen zu verstehen. Wobei hier anzumerken ist, dass die im Stack addierten Bildinformationen erst nach weiterer Bildbearbeitung sichtbar werden.


Nach dem Öffnen der Software sieht man folgende Benutzeroberfläche:

Hier kann man nun sämtliche Bilder (Lights, Darks, Flats, Bias) auswählen und laden. Danach werden die Bilder dann registriert über „Ausgewählte Bilder registrieren“.

Jedes Bild erhält nun einen „Score“, der sozusagen ein Maß für die Bildqualität darstellt. So kann man beurteilen, ob alle Bilder eine ähnliche Qualität aufweisen oder nicht. In diesem Beispiel liegt der Score zwischen 1200 und 1400, so dass alle Bilder für das Stacking genommen werden können und keins herausgenommen werden muss. Wäre jetzt hier z. B. ein Bild mit einem Score von 400 oder 800 dabei gewesen, hätte man sich das Bild nochmal genauer ansehen müssen und höchstwahrscheinlich für die weitere Bearbeitung aus dem Stacking-Prozess ausschließen müssen. Ursachen für Bilder mit einer sehr niedrigen und vom Rest abweichenden Qualität können z.B. ein Verwackeln durch Erschütterungen oder Wind sein, starkes Streulicht, Ausfall des Guidings etc.


Rechts in der Spalte ist noch die erkannte Anzahl von Sternen zu sehen. Auch hier sollten natürlich ähnliche Werte für die Bilder erkannt werden. Man sollte aber darauf achten, dass generell nicht zu viele oder zu wenige Sterne erkannt werden, da der Stacking-Prozess danach darunter leiden könnte. Wir haben für uns persönlich so ungefähr 100 – 400 Sterne als Richtwert festgelegt. Man könnte jetzt zwar denken, je mehr Sterne, desto besser und genauer kann gestackt werden, dies muss aber nicht der Fall sein. Wenn sehr viele Sterne erkannt werden könnte die Ursache auch darin liegen, dass Rauschen/Hotpixel als Sterne erkannt werden und dann kann das Stacking in die Hose gehen. Um hier auf brauchbare Werte zu kommen kann man unter „Einstellungen“  „Registrierungseinstellungen“  „Erweitert“ den Sternerkennungsschwellenwert anpassen und durch Klick auf „Anzahl der erkannten Sterne berechnen“ einen Richtwert erhalten.

Wenn man nun also alle gewünschten Bilder geladen, registriert und ggf. aussortiert hat, kann es ans Stacken gehen. Auch hier gibt es eine Vielzahl an Möglichkeiten, so dass wir hier nicht auf alle bis ins Detail eingehen können. Wir zeigen einfach wie wir so ungefähr vorgehen, wobei selbst das von den jeweiligen Aufnahmen, Bedingungen und verwendeten Kameras abhängig ist. Generell muss man einfach mit seinen Bildern ein bisschen experimentieren und ausprobieren wie man zum besten Ergebnis kommt. Da gibt es leider kein Universalrezept.

Wenn möglich sollten immer RAW-Dateien und nicht schon umgewandelte Dateien im DeepSkyStacker gestackt werden. Hierzu kann man unter „Einstellungen“  „RAW/FITS Einstellungen“ noch ein paar Einstellungen zur Bildentwicklung vornehmen. Zum Einen kann hier eingestellt werden, wie hell die Bilder nach der Entwicklung sein sollen, zum Anderen aber auch um welchen Faktor der Rot- und Blau-Kanal dabei angehoben werden sollen. Wir verwenden folgende Einstellungen, wobei der Rot-Kanal bei uns nicht besonders stark angehoben wird, da unsere Kamera bereits astromodifiziert ist.

Darüber hinaus kann man auch Interpolationsmethode für die Bayer-Matrix Umwandlung auswählen. Wir verwenden fast ausschließlich die AHD-Methode. Die Beschreibungen für die Methoden sind im Screenshot zu finden.

Vor dem Stacken sollte man sich also seine Stacking-Einstellungen unter „Einstellungen“  „Stacking Einstellungen“ ansehen und ggf. anpassen.

Die erste Registerkarte „Ergebnis“ befasst sich mit den Grundeinstellungen für das Ergebnisbild.

Hier haben wir 3 Möglichkeiten unser gestacktes Endbild zu beschneiden. Den „Standard-Modus“ nutzen wir für die meisten unserer Bilder, da man im Normalfall die Position beim Fotografieren nicht verändert und er hierfür genau die richtige Methode ist. Der „Mosaik-Modus“ eignet sich gut, wenn man z. B. von besonders großen Objekten mehrere überlappende Ausschnitte, also verschiedene Positionen fotografiert hat, di e man zu einem Mosaik zusammenfügen möchte. Der dritte Modus „Schnittmenge“ ist gut, wenn man ein Objekt von verschiedenen Positionen fotografiert hat, aber nur den wirklich aus allen Bildern überlappenden Bereich im Endbild haben möchte Dies kann z.B. der Fall sein, wenn man ein Objekt an mehreren verschiedenen Tagen belichtet und sein Equipment dafür jedes mal neu aufbauen muss. Dabei kommt es eigentlich zwangsläufig zu kleinen Positionsveränderungen im Bild.

 

Zusätzlich kann man noch die „Drizzle-Funktion“ aktivieren. Die Auflösung eines gestackten Bildes, wird dabei im Vergleich zu den verwendeten Einzelbildern enorm verbessert, während die eigentlichen Eigenschaften des Bildes (Farbe, Helligkeit usw.) erhalten bleiben. Grundsätzlich wird dabei jedes Bild unmittelbar vor dem Stacking-Prozess abgetastet, zwei bis dreifach vergrößert (möglich wäre jeder Wert größer als 1, aber DeepSkyStacker gibt nur die Möglichkeit 2x oder 3x als verfügbaren Wert vor) und dann auf ein feineres Pixelraster projeziert.

Als Folge wird sich die Größe des fertigen Bildes verdoppeln (oder verdreifachen) und kleine Details im Bild, die vorher nur ein paar Dutzend Pixel bedeckten, nun die zwei oder dreifache Menge an Pixel abdecken. Durch die Verteilung der Details auf mehr Pixel, wird auch die Nachbearbeitung des Bildes erleichtert.

 

        

Die Drizzle-Funktion ist besonders gut zur Verbesserung der Auflösung und somit ideal, wenn man ein relativ kleines Objekt mit kurzer Brennweite aufgenommen hat. Allerdings macht die Anwendung dieser Funktion wirklich nur dann Sinn, wenn man sehr viele Lightframes aufgenommen hat und nicht nur ein paar.

 

In der zweiten Registerkarte „Komet“ kann man verschiedenen Stacking-Optionen auswählen, je nachdem ob man tatsächlich einen Kometen fotografiert hat oder nicht. Bei dem Stacken von unseren unbewegten Deep-Sky-Objekten nehmen wir immer die „Standard Stacking“-Option. Die Funktion der anderen beiden Optionen ist im Screenshot erklärt.

 

         

In den folgenden Registerkarten „Light“, „Dark“, „Flat und „Bias/Offset“ haben wir jeweils die gleichen Einstellungsmöglichkeiten. Hier wählen wir also aus, wie unsere verwendeten Bilder verarbeitet werden sollen.

 

Bei „Durschnitt“ wird der Durchschnittswert für alle im Stack befindlichen Pixel für jedes Pixel berechnet.

„Median“ ist die Standard-Methode für das Erstellen von Master-Dark, Flat und Offset/Bias. Der Mittelwert für alle im im Stack befindlichen Pixel wird hierbei für jedes Pixel berechnet.

Bei „Maximum“ wird der Maximalwert aller im Stack befindlichen Pixel für jedes Pixel berechnet.

 

         

 

 

Diese Methode kann ganz sinnvoll sein, wenn man herausfinden will, was an einem Stack schiefgelaufen ist, da man alle Defekte der kalibrierten Bilder damit sichtbar machen kann. Wir haben diese Methode bisher noch nicht verwendet.

Die „Kappa-Sigma-Clipping“-Methode wird verwendet, um abweichende Pixel iterativ auszusondern.
Dazu werden zwei Parameter gesetzt: Die Anzahl der Iterationen (Wiederholungen) und der Multiplikationsfaktor (Kappa), mit dem die Standard-Abweichung (Sigma) multipliziert wird.
Bei jeder der eingestellten Wiederholungen wird erneut die Standard-Abweichung (Sigma) der Pixel im Stack berechnet. Jedes Pixel, dessen Wert dabei am weitesten von dem errechneten Wert (Kappa * Sigma) entfernt ist, wird ausgesondert.

Die „Median Kappa-Sigma-Clipping“-Methode ist ähnlich wie die Kappa-Sigma Clipping-Methode, aber anstatt die Pixel, deren Werte nicht stimmen, auszusondern, werden sie durch Pixel mittleren Wertes ersetzt.
Die „Auto Adaptive Weighted Average“-Methode (gewichteter Durchschnitt) berechnet einen robusten Durchschnitt. Diesen Durchschnitt erhält sie mit einer iterativen Gewichtung der Abweichung jedes Pixel vom Mittelwert zur vergleichsweisen Standard-Abweichung.

Die „Entropy- Weighted Average“-Methode wird verwendet um beim Stacken jedem Pixel die beste Dynamik zu geben. Sie ist besonders nützlich beim Stacken von Bildern mit unterschiedlichen Belichtungszeiten oder ISO Werten, da somit ein Bild ensteht, das die bestmögliche Dynamik aufweist. So ist es sehr einfach, ausgebrannte Galaxienkerne oder Nebel-Zentren zu vermeiden. Mit dieser Methode werden High Dynamic Range Bilder (HDR-Bilder) erstellt. Diese Methode ist allerdings sehr CPU- und speicherintensiv.

Wenn man dann also alle seine Einstellungen in den Registerkarten „Light“, „Dark“, „Flat und „Bias/Offset“ vorgenommen hat, geht es weiter zur Registerkarte „Ausrichtung“, welche sich mit dem Ausrichten der einzelnen Bilder untereinander beschäftigt.

Wann sich welche Ausrichtungsmethode am besten eignet kann man den Screenshots am besten selbst entnehmen. Wir verwenden in den meisten Fällen die Bilineare Methode. Wenn man sich nicht ganz sicher ist, welches die beste Methode für den jeweiligen Stack ist, empfiehlt sich die automatische Ausrichtung.

In der Registerkarte „Zwischenbilder“ kann man auswählen, ob man die verschiedenen Zwischenbilder zusätzlich abspeichern lassen möchte oder nicht, wobei das nicht zwingend notwendig ist.

 

In der vorletzten Registerkarte „Kosmetik“ kann man von DeepSkyStacker Hot- und Cold-Pixel aus den Bildern entfernen lassen. Also quasi eine kosmetische Verbesserung. Hier verwenden wir eigentlich die Standard-Einstellungen, die von DeepSkyStacker vorgeschlagen werden, da wir hiermit bisher keine schlechten Erfahrungen gesammelt haben.

 

         

Als letzter Schritt muss nun nur noch in der Registerkarte „Ausgabe“ eingestellt werden wo das fertige Bild gespeichert werden soll.


Auf der Seite: http://deepskystacker.free.fr/german/ kann die Software heruntergeladen werden und dort findet man alle nötigen Informationen, sowie ein Benutzer-Handbuch, welchem auch viele Informationen für dieses Tutorial entnommen wurden.