Samstag, 29. September 2018

Planetennachbearbeitung mit PixInsight

Zur heurigen Marsopposition hatte ich in Namibia auf der Hakos Astrofarm die Möglichkeit, diesen unter wesentlich besseren Möglichkeiten aufzunehmen, als dies von Mitteleuropa aus möglich war. Die Ekliptik führt fast durch den Zenit, was die Aufnahmebedingungen ideal machen.

Ich muss jedoch zugeben, dass meine Skills zur Planetenfotografie noch sehr ausbaufähig sind - ein Manko, das ich in den nächsten Jahren sicher noch ausbügeln werde.

Zur Ausrüstung und der eingesetzten Aufnahmesoftware:
  • Fotografiert wurde an einem angemieteten Großrefraktor (7"/f9 APO von Meade)
7"/f9 Meade APO auf der Vehrenberg Sternwarte auf Hakos
  • ASI-120-MC Planeten-Webcam
  • ZWO-ADC
  • Barlow Baader 2.25x
  • FireCapture unter Windows 10 (seit kurzem gibt es hierfür auch Unterstützung für Mac und Linux)
Zum PreProcessing der Aufnahmen wurde folgende Verarbeitungskette unter Windows verwendet:
  • PIPP
  • AutoStakkert
Rohbild nach dem Stacken
Das PostProcessing habe ich bisher mit RegiStaxx gemacht, das vor allem durch seine ausgezeichneten Wavelets zu überraschenden Ergebnissen führt. Mit Registaxx habe ich folgendes "Endergebnis" erhalten.

Mars mit Registaxx geschärft
Seit Frühling 2018 PixInsight versuche ich meine gewohnten Arbeitsschritte mit PixInsight zu machen. Gerade für die Wavelets von Registaxx wollte ich mal sehen, was mit PixInsight hier rauszuholen ist.

Wavelet-Analyse des Rohmaterials

Script/Image Analysis/ExtractWaveletLayers

Das Script berechnet die einzelnen Wavelet-Layer des Eingabebildes und zeigt diese an.
5-Layer-Wavelets von Mars
Die einzelnen Wavelets zeigen, dass in den ersten 3 Layern die meiste verwertbare Information steckt. Wir werden somit in der nachfolgenden Bearbeitung uns auf diese 3 Layer konzentrieren.

Schärfen des Rohbildes
  • Preview des gewünschten Bereichs machen
  • Process/Wavelets/MultiScaleLinearTransform
  • Anzahl Layer 3
PI-Dialog von MLT
Wir beginnen mit dem höchsten Layer, wo noch deutlich die meisten Oberflächenartefakte bearbeitet werden. Layer 3 scheint hierfür nicht mehr geeignet zu sein (Vulkane sind nicht mehr sichtbar), weshalb wir den Bias am Layer 2 verstellen. Wir arbeiten dabei ausschließlich am zuvor erstellten Preview und können dadurch am Preview mittels CTRL-ALT-Z immer zwischen Original und aktuellem Wavelet-Ergebnis switchen.

Mars MLT Wavelet Layer 2 (1.5, 2.0, 2.5)

Links das Ergebnis mit Layer 2 / 1.5, in der Mitte Layer 2 / 2.0 und rechts Layer 2 / 2.5. Ich habe mich für die Einstellungen rechts entschieden, da hier auch der Staub an der Polkappe hervor tritt.

MLT-Layer 2 mit Bias 2.5
Als nächstes nehmen wir Layer 1 in Angriff. Hier werden die feinsten Strukturen bearbeitet. Wieder wird am Preview gearbeitet.

Mars MLT Wavelet Layer 1 (3.0, 4.0, 5.0)
Gewählt wurden die Bias-Werte 3.0, 4.0 und 5.0 (links nach rechts). Ein Wert zwischen 4.0 und 5.0 scheint das beste Ergebnis zu liefern, wir entscheiden uns für 4.5 - da die Artefakte zu dunkel werden nehme ich Layer 2 gleichzeitig etwas zurück (2.0).

MLT Layer 1 mit 4.5 und reduziertem Layer 2
Nun wollen wir noch Layer 3 anpassen bei dem wir uns noch eine Verbesserung an den Polkappen erwarten. Wir achten dabei darauf, dass wir die bereits sichtbar gewordenen Artefakte nicht durch zu hohe Werte verlieren. Auch hier arbeiten wir ausschließlich am Preview und kommen am gezeigten Beispiel auf einen Wert von 0.065.
MLT Layer 3
Wir wenden die Konfiguration nun am Bild an. Das vorläufige Endergebnis ist anschließend zu sehen.

Mars Wavelets final
Letztendlich ist es Geschmacksache und liegt im Auge des Betrachters, wie die Parameter gestellt werden. Es zeigt sich, dass PI auch für die Nachbearbeitung von Planetenbildern geeignet ist. Der hier vorgestellte Workflow entstand aus reiner Langeweile bei einem knapp 9-stündigen Zwischenaufenthalt am Flughafen Doha - von der Vorgehensweise gefällt er mir besser als RegiStaxx, vor allem, da auch andere Bildverbesserungsprozesse eingearbeitet werden können (siehe unten). Mein Fazit fällt jedenfalls sehr positiv aus - ich werde an dem Workflow hier sicher noch weiterarbeiten und ihn noch verfeinern.

Mars nach finaler CurveTransformation und Rotation in PI

Planetenaufnahmen sind ein hoch interessantes Betätigungsfeld, bei dem die Qualität des Aufnahmesystems sehr zum Tragen kommt. Die ASI-120-MC ist ein absolutes Einstiegsmodell, das gerade unter Mac OSX und Linux Probleme macht (siehe . Auch sollte die eingesetzte Barlow-Linse von guter Qualität sein.


Links:


Dienstag, 11. September 2018

Gartensternwarte - die Säule

Im August/September 2018 haben wir den ersten Bauabschnitt der Gartensternwarte in Angriff genommen. Dieser wurde in erster Linie von meinem Schwager tatkräftig umgesetzt - an dieser Stelle nochmal herzlichen Dank dafür!

Überlegungen zum Standort der Säule

Unserem Garten angrenzend ist in östlicher Richtung ein Mehrparteienhaus, das die Sicht zum Himmel einschränkt und durch ein automatisches Aussenlicht immer wieder Aufnahmen stört. Vom Mehrparteienhaus in Richtung Norden stehen hochgewachsene Bäume. Südlich ist der Himmel frei, im Westen grenzt ein Wirtschaftsgebäude, das jedoch weitaus niedriger ist, als das Mehrparteienhaus.  Im Norden steht unser Einfamilienhaus, das ebenfalls niedriger, als die angrenzende Baumzeile und das Mehrparteienhaus ist.

Blickrichtung Süden - die fertige Säule


Aus diesem Grund wird die Säule in Richtung Mehrparteienhaus gestellt, sodass
  1. die Südrichtung optimal genutzt
  2. der Blick auf den Polarstern uneingeschränkt möglich
  3. jener Punkt gefunden wird, wo die Höhe im Westen ab 30° und in nördlicher Richtung ab ca. 40° frei ist.
Der gewählte Platz stellt den optimalen Kompromiss dar - eine spätere Einhausung soll so konstruiert sein, dass das Licht aus dem Mehrparteienhaus so gut wie möglich abgeschirmt wird.

Materialien zum Bau der Säule

Verbaut wurden folgende Materialien:
  • Kanalrohr ca. 2m
  • 16 Betonplatten 50x50cm
  • Schotter grob
  • Schotter fein
  • 1 m3 Beton
  • Bewehrungsstahlstäbe
  • Säulenadapter (Teleskop-Austria)

Werkzeug

  • Schubkarre
  • Rechen
  • Schaufel
  • Maurerkelle
  • Wasserwaage
  • Bolzenschneider
  • gr. Winkelschleifer (Flex)
  • kl. Winkelschleifer
  • LKW

Arbeitsschritte

Die nachfolgenden Arbeitsschritte sind nur taxativ angegeben und werden nicht näher beschrieben.
  1. Aushub eines 2 x 2 x 0.8m großen Lochs
  2. Blick Richtung Süden - noch wird mit dem LKW gearbeitet
  3. Erste Schicht groben Schotter einbringen
  1. Beton - Kanalrohr grob ausrichten
  1. Bewehrungsstahl (4-fach)
  1. Kanalrohr fein ausrichten und fixieren
  2. Kanalrohr bis ca. 70cm unter Rand mit Beton auffüllen
  3. Zweite Schicht groben Schotter einbringen
  4. mehrere Tage warten, bis Beton hart ist
  1. Montierungsadapter am Rohr nach Norden ausrichten - am besten Markierung anbringen
  2. Montierungsadapter einbetonieren - mit kleinen Holzkeilen in die perfekte Waage bringen
  1. Feinschotter einbringen und glatt streichen
  2. mehrere Tage warten
  3. Schotter mit ein wenig Gefälle glatt streichen
  4. Verlegen der Platten (von außen nach innen)
  1. innere Platten zurecht schneiden und verlegen
  2. verbliebenen Rand betonieren, damit Schotter fixiert ist
  3. verbliebenen Rand um Säule einbetonieren
  1. Schraube zurecht "machen": der Montierungsadapter besitzt ein M12-Gewinde, durch das die Schraube zur Befestigung der Montierung geführt wird. Es ist uns unglücklicherweise nicht gelungen, die Montierung fest am Adapter anzubringen, weshalb wir uns entschlossen, am Schaft der Schraube das Gewinde mit dem Winkelschleifer zu entfernen. 
  1. Montierung auf Adapter anbringen: Dank der zurecht geschliffenen Schraube konnte die Montierung nun fest am Adapter angebracht werden.
  2. first light - siehe nächsten Abschnitt

Fertigstellung und first "daylight"

Aufgrund der Montageschwierigkeiten konnte nur ein first "daylight" bisher gemacht werden. Dieses war jedoch schon sehr vielversprechend. Montiert wurde unser Skywatcher Newton 8"/f5. Der Versuch, die Anordnung "in Schwingung" zu versetzen, schlug fehl. Das Teleskop bzw. die EQ6 hält bombenfest.

Skywatcher Newton 8"/f5 auf EQ6

Vorgriff für den Remotebetrieb

Erfolgreich getestet konnte auch die Anbindung über WLAN vom 20m entfernten Wohnzimmer aus. Hierfür wurde ein Raspberry über einen USB-RS232-Pegelumsetzer direkt an die EQ-6 gehängt und über ein Macbook pro vom Wohnzimmer aus angesteuert.

Raspberry PI und Pegelumsetzer

Der Raspberry wurde mit Hilfe des ausgezeichneten Github-Projektes AstroPI3 aufgesetzt. Nach erfolgter Erstinstallation des Grundbetriebssystems stellt AstroPI3 ein gut durchdachtes und vor allem "out-of-the-box" funktionierendes Installationsskript zur Verfügung, das alle notwendigen Konfigurationen für den Field- und Homebetrieb über WLAN und LAN durchführt und in weiterer Folge noch KSTARS/Ekos installiert. Beide Boxen werden später zur Vermeidung von Kabelsalat gemeinsam in einem größeren Gehäuse verbaut. Zur Zeit sind beide Komponenten noch extra. 

Zu meinen Erfahrungen mit KStars/Ekos werde ich eine eigene Artikelreihe starten - die Suite ist einfach zu umfangreich, um im Rahmen der Reihe "Gartensternwarte" Platz zu finden. Trockentests haben jedenfalls gezeigt, dass die gleichzeitige Steuerung der Montierung, der Aufnahme- und der Guidingkamera über einen einzigen Raspberry möglich ist.

Links

Bau einer Gartensternwarte

Überblick

Im Sommer 2018 starteten wir unser Bauprojekt in der Südoststeiermark. Mein vielfach erprobter Beobachtungsplatz im Garten unseres Hauses sollte befestigt werden. Ein langjähriger Wunsch nach einer kleinen Gartensternwarte soll in Erfüllung gehen - geplant sind dabei drei Bauabschnitte.

  1. Säule mit befestigtem Platz (realisiert 8-9/2018) - MUSS
  2. Einhausung (Fertigstellung geplant 2019) - SOLL
  3. Remotebetrieb (Fertigstellung geplant 2020) - KANN
Alle drei Bauabschnitte werden im Rahmen dieses Blogs dokumentiert.

The dream

Die Eckdaten bzw. der gesetzte Rahmen:
  • Grundfläche 2m x 2m
  • Säule betoniert mit EQ6/EQ8-Adapter
  • Einhausung nur als Schutz für Geräte
  • Einhausung soll bequem Platz für einen 10/f4-Newton in Home-Position (custom) bieten
  • Geräte für Astrofotografie montiert (Kamera, Guiding, ev. Heizung, ev. Flatfield)
  • Remotebetrieb über WLAN, ggf. auch über LAN
  • Einhausung sollte Remote geöffnet/geschlossen werden können