Het proces van Astrofotografie omvat nogal wat, heb ik gezien. Hieronder een schematische weergave van dit proces. Elk blokje in dit schema vraagt om meer of minder bestudering en keuzes maken.
- Welke objecten (planeten, sterrenstelsels, nevels, e.d.) er, op enig moment, zoal aan de hemel staan bijvoorbeeld: daar zijn hele boeken over volgeschreven en het internet bast ervan uit z’n voegen. Vanuit mijn eigen huis heb ik echter alleen maar een goed zicht op het westen. Dat beperkt de keuze van de objecten die er waar te nemen zijn. Maar welke zijn dat dan? Het helpt om te weten welke sterrenbeelden er te zien zijn in het westen, zodat je van daaruit kunt kijken welke objecten in die sterrenbeelden staan.
- Dat blokje “Kijker” behelst een hele wereld van uitzoeken. De sterrenkijker (telescoop) is natuurlijk waar het allemaal om draait. Gelukkig kan ik dat overslaan: ik heb de Seestar aangeschaft.
- De FITS (RAW-bestanden) komen zo uit de Seestar rollen. Ook daar hoef ik niet veel meer aan te doen; ze moeten alleen, ter bewerking, naar de computer overgebracht te worden.
- In het blauwe blok, het bewerken van de FITS-bestanden tot mooie foto’s, moet héél veel uitgezocht worden. Hieronder ga ik daar verder op in.
De resultaten van de Seestar, de plaatjes die zonder bewerking uit het apparaat rollen, zijn wat mij betreft best prima. Het enige dat ik kan opmerken is dat het contrast misschien wat laag is. Ik heb me nooit eerder verdiept in foto’s van deep space objecten, dus weet ik niet wat ik zou moeten verwachten voor wat betreft bijvoorbeeld de kleuren. Ik zal dus meer professionele foto’s moeten bekijken om te zien wat er zoal kan verbeteren. Bij mijn normale fotografie beperk ik me tot het rechtzetten van de horizon en misschien het her en der wat bijsnijden, maar voor deze tak van de fotografie blijkt beeldbewerking een wezenlijk onderdeel te zijn. En om dat voor elkaar te krijgen is een overmaat van, deels gratis, software voor handen. Hieronder een, zeker niet volledig, overzicht van wat ik in de afgelopen paar weken ben tegengekomen.
De gemarkeerde software (o.a. Astro Photography Tool, PixInsight en StarTools) is niet gratis.
Wat me duidelijk is geworden is, is dat er geen vast recept is voor het bewerken. Elke foto is uniek en vraagt om zijn eigen bewerking. Lekker bemoedigend! Ik zal me dus flink moeten verdiepen in dit onderwerp. Als het dan neer komt om een keuze te maken welke tool daarvoor te gebruiken wordt de zaak alleen nog maar complexer.
De foto’s die uit de Seestar komen zijn zogenaamde FITS-bestanden. FITS staat voor Flexible Image Transport System. Het is een soort RAW-bestand. Dit is wat @Gemini er over te vertellen heeft:
FITS staat voor Flexible Image Transport System en is een open standaard bestandsformaat dat veel gebruikt wordt in de astronomie voor de opslag, transmissie en verwerking van wetenschappelijke data. Een FITS-bestand kan verschillende soorten informatie bevatten, maar de basisstructuur bestaat uit een of meer Header Data Units (HDUs). Elke HDU bestaat uit een header en een data-gedeelte.
De Header:
De header is een ASCII-tekstgedeelte dat bestaat uit een reeks van 80-karakter lange regels, ook wel “kaarten” genoemd. Elke kaart bevat een keyword, een waarde en optioneel een commentaar. Deze keywords beschrijven de data in de HDU en geven contextuele informatie. Voorbeelden van veelvoorkomende header keywords zijn:
- SIMPLE: Geeft aan of het een standaard FITS-bestand is.
- BITPIX: Definieert het datatype en de precisie van de data (bijvoorbeeld integer, floating point).
- NAXIS: Geeft het aantal dimensies van de data-array aan.
- NAXISn: Voor elke dimensie (n), de grootte van die dimensie.
- CTYPE1, CTYPE2, etc.: Beschrijven het type coördinaten langs elke as (bijvoorbeeld RA, DEC, frequentie, golflengte).
- CRVAL1, CRVAL2, etc.: De fysieke waarde die correspondeert met de referentiepixel langs elke as.
- CRPIX1, CRPIX2, etc.: De pixelcoördinaten van het referentiepunt.
- CDELT1, CDELT2, etc.: De incrementele verandering in de fysieke coördinaat per pixel langs elke as.
- DATE-OBS: De datum en tijd van de observatie.
- INSTRUME: De naam van het gebruikte instrument.
- TELESCOP: De naam van de gebruikte telescoop.
- FILTER: Het gebruikte filter (indien van toepassing).
- OBJECT: De naam van het geobserveerde object.
- EXPTIME: De belichtingstijd.
- HISTORY: Een logboek van bewerkingen die op de data zijn uitgevoerd.
- COMMENT: Vrije tekstuele commentaren.
- END: Markeert het einde van de header.
De header kan dus een schat aan informatie bevatten over hoe de data is verkregen, gecalibreerd en wat het voorstelt.
Het Data-gedeelte:
Het data-gedeelte volgt direct na de header en bevat de binaire data. De structuur en het datatype van deze data worden volledig beschreven door de keywords in de header. De data kan verschillende vormen aannemen:
- Afbeeldingen (Images): Dit is de meest voorkomende vorm, waarbij de data een multi-dimensionale array van pixelwaarden representeert (bijvoorbeeld een 2D astronomische opname).
- Tabellen (Tables): FITS kan ook tabulaire data opslaan, vergelijkbaar met een spreadsheet of database. Er zijn twee hoofdtypen tabellen:
- ASCII Tables: De data wordt opgeslagen als ASCII-tekst.
- Binary Tables: De data wordt opgeslagen in een efficiëntere binaire vorm. Binary tables kunnen complexere datatypes bevatten en zijn over het algemeen compacter en sneller te lezen.
- Spectra: Eendimensionale arrays die de intensiteit van licht als functie van golflengte of frequentie weergeven.
- Data Cubes: Driedimensionale arrays, bijvoorbeeld een serie afbeeldingen genomen op verschillende golflengten of tijdstippen.
- Andere multi-dimensionale datasets: FITS is flexibel en kan arrays met een willekeurig aantal dimensies opslaan.
Meerdere HDUs:
Een enkel FITS-bestand kan meerdere HDUs bevatten. De eerste HDU wordt de primaire HDU genoemd en kan een data-array bevatten of een data-array van lengte nul. De volgende HDUs worden extensies genoemd en kunnen verschillende soorten data bevatten (afbeeldingen, tabellen, etc.). Elke extensie heeft zijn eigen header die de data in die specifieke extensie beschrijft. Dit maakt het mogelijk om gerelateerde datasets, zoals een afbeelding en bijbehorende tabellen met kalibratie-informatie, in één enkel bestand op te slaan.
Kortom, een FITS-bestand bevat niet alleen de wetenschappelijke data zelf (zoals pixelwaarden van een astronomische afbeelding of meetwaarden in een tabel), maar ook een uitgebreide set aan metadata in de header die essentieel is voor het correct interpreteren en verwerken van die data.
Dit is het materiaal waar mee gewerkt moet worden. De FITS vormen de zogenaamde ‘Lights”. Verderop gaat het nog over “Darks”, “Flats” en “BIAS” bestanden.
Een zoektocht op het internet levert een overmaat van informatie over wat nu precies met deze bestanden gedaan moet worden om een mooie foto te krijgen. Veel informatie gaat over specifieke handelingen in specifieke programma’s. Het gaat dan vaak vooral over Photoshop en PixInsight; de programma’s die ik dus eigenlijk niet wil gebruiken. Vaak wordt er opgesomd wát je moet aanpassen, maar niet waarom en ook niet hoeveel. Hieronder zo’n een opsomming van voorgestelde verbeteractie.
- remove unwanted background colors and reduce vignetting and sky gradients
- enhance (reduce) star shape and color
- repair cosmetic defects and improve composition
- reduce image noise where needed
- sharpen and enhance structures where needed
- enhance faint details and increase their contrast where required
- manage color hue and saturation for pictorial efect, either globally or selectively
- combine image stacks from mosaics or multiple sources, correct for distortion, and blend seamlessly
- prepare images for publication
Bron: Woodhouse, Chris – The Astrophotography Manual, 3rd edition, 2024.
En nog een:
- Siril crop om de randen weg te halen
- Siril background extra wegens de toch wel erge vignetting (idd best flats nemen)
- Siril licht generic hyperbolic stretch tot je nevel lichtjes ziet
- Siril starnet++ voor een starmask en starless
- op starless met Siril en hyperbolic stretch werken (zie op youtube hoe best)
- regelmatig eventjes op lineair stretch zetten om de zwarte zone wat kleiner te maken (black point in interface)
- op starmask even 2x color saturatie toepassen
- Siril Star recomposition
- Export naar tiff voor Gimp
- In Gimp even nog wat Levels en een filter > sharpen
Het zijn mooie lijstjes, maar niet altijd even duidelijk. Soms staat er bij welk programma er gebruikt is. En soms staat er bij in welke mate een aanpassing gedaan moet worden. Maar ja … soms niet!
Volgorde preprocessing met als input de “Lights”:
- Image calibration, beeld calibratie: het opruimen van door de apparatuur veroorzaakte onregelmatigheden/fouten: hiertoe dienen de Dark-, Flat- en BIAS-bestanden (ook wel “calibration files” genoemd).
– Dark frames: onregelmatigheden zoals hot pixels, dode pixels, thermische en elektronische ruis.
– Flat frames: onregelmatigheden in de uitlichting van het beeldvlak, vignettering, stofjes, e.d.
– BIAS frames: onregelmatigheden in de elektronica van de beeldchip en camera.
– (Er blijken ook nog “Dark for Flats” te bestaan.) - Image registration (image alignment), beeldregistratie: het proces waarbij twee of meer beelden van hetzelfde onderwerp of dezelfde scène in een gemeenschappelijk coördinatensysteem worden gebracht (uitgelijnd worden).
- Stacking, integratie, of middeling: het samenvoegen van alle bestanden tot een beeld.
De Seestar voert bovenstaande pre-processing stappen blijkbaar zelf al uit. Het bewaren van de individuele FITS-bestanden is een optie (die ik ingeschakeld heb), zodat je het stacken eventueel zelf, in software naar keuze, kunt uitvoeren.
Ik heb een testje gedaan met de foto’s van de Leeuw triplet: hieronder zie je links de uitkomst (automatisch) van de Seestar en rechts het resultaat van stacken in Siril (met nog iets: weet niet meer wat).
Een paar dingen vallen op.
- Rechter plaatje is enigszins naar rechts gekanteld zodat daar NGC 3628 (de Hamburger) helemaal in beeld komt.
- De lijnen, blijkbaar van satellieten, zijn automatisch weggepoetst.