Was sind die Gründe, warum bei der Astrofotografie keine extrem langen Belichtungen (Stunden) gemacht werden?

Ich recherchiere, um mich mit Astrofotografie zu befassen.

In den meisten Tutorials wird empfohlen, mehrere Aufnahmen zu machen und diese dann zu stapeln.

Das wundert mich: Wenn sich die Kamera in einem Tracking-System befindet, lassen Sie den Auslöser so lange wie möglich offen.

@ Michael Clark und @ Itai haben gute Antworten geliefert. Noch ein paar Gedanken aus Sicht des begeisterten Amateurs:

• Tracking-Technologie ist nicht perfekt und manchmal ist es besser, innerhalb der praktischen Grenzen des verfügbaren Trackings zu arbeiten, als es zu weit zu treiben

• Sehr lange Belichtungen können bei starker Lichtverschmutzung nicht gut funktionieren. Es gibt ein Gleichgewicht zwischen dem Fangen so vieler Zielphotonen wie möglich, ohne die unerwünschten zu übertreiben

• Risikomanagement: Wenn Sie nur eine Langzeitbelichtung haben, kann dies leicht durch einen externen Lichtblitz zerstört werden. Mehrfache, kürzere Belichtungen bedeuten, dass Sie die schlechten Bilder einfach wegwerfen können

Es liegt zum einen daran, dass wir es jetzt können.

Je nach Kamera kann die Langzeitbelichtung von Minuten bis zu mehreren Stunden reichen. Bei Verwendung einer Filmkamera erfolgt die Astrofotografie mit sehr langen Belichtungszeiten. Diese Kameras sind zeitlich unbegrenzt, da sie keine Stromversorgung benötigen.

Eine Digitalkamera kann auf die gleiche Weise verwendet werden, jedoch sind die meisten spiegellosen Belichtungszeiten auf 30 Minuten oder eine Stunde begrenzt, sodass es unmöglich ist, eine längere Belichtung aufzunehmen, sodass keine andere Wahl besteht.

Die meisten DSLRs können Belichtungen von mehr als einer Stunde aufnehmen, sodass sie sehr lange belichten können, um das endgültige Bild in einer Aufnahme zu erhalten. Die Verwendung mehrerer Aufnahmen kann jedoch vorteilhaft sein. Am wichtigsten ist, dass die maximale Helligkeit jedes Pixels virtuell erweitert wird. Sobald eine Fotoseite gesättigt ist, wird sie in einer Aufnahme überbelichtet. Bei Mehrfachaufnahmen tritt möglicherweise keine Sättigung auf, wodurch die Datenpräzision der Software erhöht wird. Jede Verdoppelung der Aufnahmen, die stark zu stark vereinfacht wird, verleiht Ihnen ein zusätzliches Maß an Präzision und Dynamik. Machen Sie also nur 4 Aufnahmen, und Sie erhalten 2 Stufen mehr Dynamikbereich als bei einer einzigen Belichtung.

Mehrfachbelichtungen haben den Effekt, dass das Rauschen gemittelt wird. Auf diese Weise erhalten Sie sauberere Bilder für die Arbeit, aber auf jedes Bild kann eine Software-Rauschunterdrückung angewendet werden, die effektiver ist als die Verarbeitung einer längeren, viel rauschintensiveren Belichtung.

Eine sehr lange Belichtung ist schwer zu messen, aber wenn Sie viele Bilder haben, haben Sie die Flexibilität, nicht den gesamten Stapel zu verwenden oder das Software-Blending zu steuern, um eine Überbelichtung zu vermeiden, insbesondere wenn Sie einen bestimmten Vordergrund in Ihre Komposition aufgenommen haben.

Die beiden Nachteile der Mehrbilderfassung sind gering. Zum einen ist es später arbeitsintensiver, da der Bildstapel anstelle eines einzelnen Bilds vom Computer übertragen und verarbeitet werden muss. Das andere ist, dass es winzige Lücken geben kann, wenn Sie Sternspuren machen, während die Kamera zwischen den Aufnahmen Zeit benötigt (stellen Sie sicher, dass die Rauschunterdrückung für lange Verschlusszeiten deaktiviert ist, wenn Sie keine großen Lücken wünschen), die von einer Reihe von Dingen und abhängig sein können die bestimmte Kamera.

Der Hauptvorteil des Stapelns besteht darin, das "Schussrauschen" der randomisierten Poisson-Verteilung, das bei Bildern mit schlechten Lichtverhältnissen wie der Astrofotografie problematisch sein kann, zu mitteln. Ein weiterer Vorteil für das Stapeln besteht in der Verwendung dedizierter Monochrom-Bildsensoren, bei denen für jede Belichtung Farbfilter (oder spezielle astronomische Filter) über den gesamten Sensor gewechselt werden und diese anschließend nachträglich kombiniert werden.

Digitale Sensoren erwärmen sich bei Langzeitbelichtungen. Ich hatte Belichtungen von nur 6 Minuten, die deutlich sichtbare Farbverzerrungen in den Ecken des Rahmens aufwiesen. Lassen Sie den Chip ohne spezielle Kühlung stundenlang ununterbrochen laufen, und das Ergebnis wäre wahrscheinlich ein unbrauchbares Durcheinander.

Auch bei Langzeitbelichtungen können Sie die Funktionen der in die Kamera integrierten Software nutzen. Wenn Sie viele Bilder aufnehmen und anschließend nachbearbeiten, können Sie Software mit unterschiedlichen Funktionen und Prioritäten verwenden, um ein besseres Bild zu erhalten.

Nachdem ich die anderen Antworten hier gelesen und das Super Blood Blue Moon-Ereignis in der letzten Woche angekündigt hatte, entschloss ich mich, ein Experiment durchzuführen. Ich schoss den Mond während einer der kurzen Pausen in der Wolke, als ich weder auf der Arbeit war noch schlief. Ich habe mit dem Handheld gedreht, da es nur ein Experiment war. Meine Kamera, eine Olympus E-520 (veröffentlicht 2008), ist bekanntermaßen rauscharm und hat ein Objektiv mit einem Durchmesser von 70 bis 300 mm und eine recht normale Qualität, wenn sie an ihre Grenzen stößt. Aufgrund der Sensorgröße von vier Dritteln entspricht dies einem Sichtfeld von 600 mm.

Ich habe mehrere Aufnahmen mit F9.0 1 / 40s ISO800 300mm Bildstabilisierung gemacht.

Ich habe ungefähr 5 ausgewählt und versucht, die Dateien mit Darktable, Gimp, Siril und Hugin zu verarbeiten. Das hier gezeigte Bild hat einen einfarbigen Rahmen ohne Rauschverarbeitung und ein zusammengesetztes Bild, das aus 5 ähnlichen Aufnahmen besteht, die ausgerichtet und gemischt, dann in Schwarzweiß umgewandelt und ein wenig geschärft werden. Sie können in den Ecken des Schwarzweißbilds sehen, wo sich die ausgerichteten Bilder nicht überlappt haben, was die Auswirkung zusätzlicher Ebenen auf das Rauschen aufzeigt.

Egal, ob ich die Ebenen in Gimp einfach gemittelt habe (obwohl das Ausrichten und Drehen der Ebenen so gut wie unmöglich war) oder Hugin oder Siril verwendet habe, wurde das Rauschen im Hintergrund merklich reduziert.

Eine sehr lange Belichtung entspricht der Mittelung mehrerer kürzerer Belichtungen. Wenn Sie mehrere kurze Belichtungen aufnehmen, haben Sie immer die Möglichkeit, einen Durchschnitt zu berechnen, um eine lange Belichtung zu imitieren, wenn Sie dies möchten. Neben der Mittelwertbildung stehen Ihnen aber auch viele andere Optionen zur Verfügung.