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11. April 2018
Lucky Imaging vs. traditionelle Techniken für DeepSky-Aufnahmen

Zur Zeit werden die neuen CMOS-Kameras mit dem Slogan 'Lucky Imaging' angeboten. Die Vorteile sollen durch viele kurzbelichtete Aufnahmen im Gegensatz zu den herkömmlichen Langzeit-Aufnahmen entstehen.

Hier ein typischer Werbeslogan:


Diese Kameras bieten neue und extrem spannende Möglichkeiten im Bereich der Deepsky Fotografie.

Endlich hochauflösende, glatte Deepsky Aufnahmen ohne großen Aufwand!


Bei klassischen CCD´s findet immer noch ein Wettrennen um die längsten Einzelbelichtungszeiten statt. Lange Belichtungszeiten pro Einzelbild stellen aber diverse Anforderungen und bringen einige Probleme mit sich:

  • Perfekte Nachführung / Autoguiding
    das ist korrekt

  • Ruhige Luft für feine Details
    ja, je ruhiger um so besser

  • Außerdem können Flugzeug- oder Satellitenspuren in lang belichteten Einzelbildern sehr ärgerlich sein
    Das ist Quatsch, die werden automatisch beim Stacken eliminiert

  • Mit den neuen CMOS Sensoren kann man völlig neue Wege gehen. Es zählt nicht mehr wie lange man damit belichtet, sondern wie oft!

    So weit die Theorie.

    Hier 2 Beispiele aus der Praxis

    Oben

    M51 Aufnahme eines Astrokollegen mit Newton und ASI178MC, ca. 2 Stunden Belichtungszeit durch 239 x 30Sec

    Unten

    M51 Eigene Aufnahme mit TEC APO 140/980 und Moravian 11000, ca. 2 Stunden Luminanz durch 8 x 900Sec, 200% Crop Size

    Mit diesem Beispiel will ich nicht 2 Kameras miteinander vergleichen sondern 2 Aufnahmemethoden.

    Ich denke, die Ergebnisse sprechen für sich, vor allem was die Tiefe der Aufnahme betrifft. Die Auflösung der ASI178 mit 2,4 µm ist natürlich wesentlich feiner als die 9 µm der Moravian 11000, aber das hat nichts mit "Lucky Imaging" zu tun.

    Und, das obige Beispiel ist m.E. keine Ausnahme, wirklich tiefe und durchbelichtete Deepsky-Aufnahmen habe ich mit der Lucky Imaging Technik im Netz noch nicht gefunden. Wahrscheinlich ist das aber auch nicht die Absicht dieses Verfahrens.

    Natürlich kann man mit den CMOS-Kameras auch herkömmliche Langzeitaufnahmen machen. Dann redet man aber nicht mehr über "Lucky Imaging" durch hohe Framerates sondern dann steht der CMOS-Sensor im Wettbewerb zu den bewährten CCD's. Bezüglich Rauschverhalten und Empfindlichkeit liegt er sicher vorne, bezüglich fehlendem Verstärkerglühen und höherem Dynamik-Umfang (Bitrate 16) ist die CCD noch im Vorteil.

    Ich beziehe mich hier ausdrücklich auf DeepSky-Aufnahmen. Planetenaufnahmen haben ganz andere Anforderungen, da sind viele kurzbelichtete Aufnahmen z.B. mit einer Video-Kamera natürlich notwendig.

    Um mir aber selbst ein Bild von den Möglichkeiten der CMOS-Kameras machen zu können, wurde mir testweise eine ASI1600MM Pro zur Verfügung gestellt.

    Mit diesem Beispiel will ich nun 2 Kameras mieinander vergleichen um für mich herauszufinden, ob ein Umstieg von der ATIK460EXm auf die ASI1600MMcPro für Langzeitaufnahmen sinnvoll ist.

    Ich habe deshalb mit beiden Kameras am gleichen Teleskop mit gleicher Belichtungszeit und Chip-Temperatur bei gleichem Himmel Vergleichsaufnahmen gemacht und die Ergebnisse identisch bearbeitet.

    1. 4x300sec + 2x180sec Gain 0 mit ASI1600MMPro -20°

    2. 6x300sec mit ATIK460EXm -20°

    Alle Fits Einzelaufnahmen unkalibriert mit MaxIm DL gestackt, mit PI etwas hochgezogen, auf etwa gleichen Hintergrund gebracht und als Fits wieder abgespeichert. Mit MaxImDL auf das Format der ATIK aligned, als Tiff abgespeichert, mit PS übereinander gelegt und als GIF animiert.

    ASI1600MMPro versus ATK460EXm

    Das Strecken habe ich sehr genau durchgeführt weil mir natürlich schon klar ist, dass man hier bei ungleichem Strecken auch falsche Aussagen oder Eindrücke bekommt. Deswegen habe ich sowohl Einzel- als auch unkalibrierte Summenbilder miteinander verglichen. Dabei ist mir der visuelle Eindruck wichtiger als theoretische Überlegungen und eventuell gegenteilige Messungen.

    Da ich auch kein Freund von vielen kurzen Aufnahmen (Lucky Imaging) bin die mir die Festplatte voll knallen und die Bearbeitungszeiten in die Höhe treiben, ist für mich die 300sec Aufnahme eine typische Aufnahmezeit im unteren Bereich und geht dann hoch bis auf 900sec.

    Wie man sieht, geht die Aufnahme mit der ATIK (16Bit)deutlich tiefer und hat eine größere Dynamik als die ASI (12Bit). Das etwas höhere Rauschen der Atik (dagegen helfen Darks) hat für mich eine geringere Bedeutung als ausgebrannte Sterne / helle Nebel mit der ASI (dagegen helfen kürzere Belichtungszeiten).

    Mein Fazit: Es ging es mir vor allem um die Frage, ob ich meine Atik460 gegen eine ASI1600 austauschen würde. Diese Frage ist für mich nach den eigenen Testaufnahmen beantwortet: nein. Dies ist aber nur meine persönliche Meinung. Manche Astrokollegen mit anderen Prioritäten werden dies sicher anders bewerten und auch kommunizieren.

    Ein paar ergänzende Sätze auch in diesem Thread

    Wenn es einmal 16Bit CMOS Kameras zu vergleichbaren CCD-Preisen geben sollte werde ich erneut prüfen.

    M51_239x30sec

    M51 8x900sec

    Atik460EXm vs ASI1600MMPro

    ASI1600MMPro an Esprit120