Flatfielding von CCD Aufnahmen
von Georg Emrich
| In diesem Abschnitt werden wir uns mit dem oft wenig und stiefmütterlich
behandelten Thema des Flatfieldings beschäftigen, das die Qualität von CCD Aufnahmen
doch um einiges verbessern kann. Eine CCD Aufnahme setzt sich aus drei wesentlichen Einzelaufnahmen zusammen.
Wieso braucht man eigentlich ein Flatfield?Bei einer Aufnahme entstehen durch verschiedenste Einflüsse Bildfehler, die eine Verfälschung oder Qualitätsminderung bewirken können. Diese Artefakte sind
Weiters kann durch das Flatfield die ungleiche Empfindlichkeit der einzelnen Pixel ausgeglichen werden. Dies ist besonders bei der Astrometrie (Helligkeitsmessung) wichtig, um genaue Messergebnisse erzielen zu können. |
Wie macht man ein Flatfield ?Ein Flatfield ist eine Aufnahme einer gleichmäßig erhellten Fläche. Die Belichtungszeit soll so gewählt werden, daß die Sättigung des CCD Bildes ca. 50% bis 75% ausmacht. Der Sättigunsgrad kann meist mit der Kamera Software gemessen werden (Histogramm). Bei einer Kamera, bei der die Pixel bei 65536 gesättigt sind, ist der Wert für ein gutes Flat zwischen 32768 und 49152. Wichtig! Wenn einmal ein Weißbild gemacht wurde, ist die Chipposition nicht mehr zu ändern, d.h. die Kamera darf nicht mehr entfernt oder rotiert werden, da sich die entstehenden Abbildungsfehler relativ zur Chipfläche verändern und mit dem Flatfield nicht mehr in Deckung gebracht werden können. Sollte aus irgend welchen Gründen eine Positionsänderung nötig sein, ist eine neuer Weißabgleich nötig. Die Flatfield Aufnahme muß ebenfals im Fokus sein. Ist dies nicht der Fall, sind die Abbildungsfehler nicht klar begrenzt oder nur diffus (unscharf) abgebildet. Die Beleuchtung der Fläche kann mit einer herkömmlichen Lichtquelle erfolgen. |
Die am häufigsten angewendet Methoden sindDom oder Kuppel Flatfield
Himmels Flatfield
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Lichtbox
Flatfield – Light Box
Weiters können
Flats gegen eine weiße Fläche mit indirektem Licht gemacht werden (Schnee, Styropor
Platte)Einige Beispiele, die veranschaulichen sollen, wie ein Flatfield aussieht und was es bewirken kann.Klicken Sie auf das Bild um es zu vergrößern. Bild 1 zeigt ein Flatfield bei dem Artefakte deutlich erkennbar sind.Zur besseren Darstellung wurde das Flat als Negativ dargestellt. In der linken und rechten unteren Ecke ist Vignettierung erkennbar. Die größeren Ringe sind Reflexionen des Fangspiegels. Die kleinen schwarzen Punkte mit weißem Ring sind Staub auf dem Chip.
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Bild 2 ist ein Rohbild invertiert ohne Weißbild (Flat).Das Dunkelbild wurde bereits abgezogen. Deutlich sind die Fehler zu sehen, die bei Bild 1 ebenfalls abgebildet sind. Fehler aufgrund von Reflexionen treten besonders hervor, wenn die Umgebungshelligkeit sehr groß ist. (Mond, Sommernächte...)
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| Nach Abzug des Weißbildes sind die Artefakte in Bild 3 verschwunden, die Aufnahme hat
einen gleichmäßige Hintergrund erhalten. Schwache Sterne, die gerade noch vom
Himmelshintergrund zu unterscheiden sind, treten besser hervor.
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Fertige Aufnahme – Bild4 – Eulen NebelDarkframe, Flatfield abgezogen Bildbearbeitung – Lucy Richardson , Hot/Dark Pixel entfernt, Histogramm gestreckt, Helligkeit und Graustufen kalibriert.
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| Flatfield Aufnahmen können wie auch das Dunkelbild und die eigentliche Aufnahme,
durch Mitteln von mehreren Bildern verbessert werden. Dabei wird das Bild deutlich
geglättet (Rauschminderung).
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Mit ein wenig Übung ist der Aufwand dieses zusätzlichen Werkzeugs sehr gering und trägt doch zu einer besseren Bildqualität bei, die sich allemal lohnt. |
