Dark– Flat- Bias-Frames

Für die fortgeschrittene Astro-Bildbearbeitung und um nochmals eine Qualitätssteigerung der eigenen Bilder zu erreichen empfiehlt es sich Darframes, Biasframes sowie Flatframes zu erstellen und während dem Stacking Vorgang automatisch von den Astrofotos abzuziehen.

Die Aufnahmen vom Himmelsobjekt Nebel, Galaxie usw. werden nachfolgend Lightframes genannt.

Wieso Darkframes?

Bei Langzeitbelichtungen verursacht die Kamera ein Rauschen, weiter hat jeder Kamera Chip Pixelfehler in Rot (Hotpixel) und Blau (Coldpixel). Die beiden Störfaktoren haben ein Muster und sind Identisch bei jeder Aufnahme (Darkframes sind bei gleichbleibender Temperatur Identisch) deshalb kann man diese Fehler welche ebenfalls im Lightframe vorhanden sind mit dieser Technik herausrechnen lassen.

Wieso Biasframes?

Biasframes sind dazu da um das Kamera interne Auslese-Rauschen herauszurechnen.

Wieso Flatframes? Durch Flatframes werden Verunreinigungen auf der Optik (zb. Staubkörner, Schmutz usw.) sowie evtl. vorhandene Kamerachip Fehler herausgerechnet.

Beispiel eines Kamera Chip Fehlers welcher mit Flatframes beseitigt werden kann

Wie erstelle ich Darkframes?

Darkframes werden mit aufgesetztem Objektivdeckel / Teleskopdeckel mit genau denselben Einstellungen gemacht wie die Lightframes, es darf kein Licht ins Objektiv / Teleskop gelangen. Das heisst exakt dieselbe Belichtungszeit und derselbe ISO Wert, zusätzlich ist es sehr wichtig dass diese bei derselben Temperatur wie die Lightframes aufgenommen werden.
Deshalb macht man die Darkframes am besten direkt nach der Fotosession oder man merkt sich welche Temperatur in dieser Nacht war und macht die Darkframes zu einer anderen Zeit wen dieselben Temperaturen sind. Die erste Version ist klar vorzuziehen.
Man sollte so viele Darkframes wie möglich machen als Minimum würde ich die Zahl 10 nennen, wen man Dithering betreibt kann man auch mit weniger Darkframes oder gar keinen arbeiten, das ist dann Geschmackssache.

Achtung der Kamerachip sollte immer erst eine Weile auskühlen bevor man mit den Darkframes beginnt, also nicht raus aus dem warmen Haus und direkt Darkframes knipsen.

Ich empfehle mindestens 3 Darkframes nach der Fotosession zu erstellen das kann man parallel während dem Abbau des Equipments machen, die Kamera muss nicht am Teleskop hängen man kann auch den Verschlussdeckel am Gehäuse anbringen und die Kamera in einen dunklen Rucksack stecken. So hat man min. 3 perfekte Darkframes mit genau derselben Temperatur wie die Lightframes.

Tipp diese 3 perfekten Darkframes haben dann eine gewisse Dateigrösse zb. 21,543 MB, bei einem Darkframe welches bei 2 Grad höherer Temperatur aufgenommen wurde sieht man das in der Dateigrösse, dieses Darkframe hat dann vielleicht eine Grösse von 22,853 MB.
So kann man das Zuhause am PC Überprüfen ich verwende in der Regel Darkframes mit +/- 1 MB Abweichung von meinen 3 perfekten Darks.

Tipp es empfiehlt sich die Aufnahme Einstellungen nach einiger Zeit Erfahrung sammeln zu Standardisieren dh. Immer dieselbe Belichtungszeit und ISO Wert verwenden. So kann man sich eine Darkframe Bibliothek nach Temperatur anlegen und kann jeweils auch Darks von anderen Nächten mit derselben Temperatur bei der Bildbearbeitung verwenden.

Wie erstelle ich Biasframes / Offsetframes?

Für Biasframes muss ebenfalls der Objektivdeckel / Teleskopdeckel aufgesetzt werden sodass kein Licht in die Optik / Kamera gelangen kann. Es muss derselbe ISO Wert eingestelt sein wie bei den Lightframes, die Temperatur spielt keine so grosse Rolle, aber das ganze ist so schnell erledigt dass es direkt nach jeder Fotosession schnell gemacht werden sollte.
Dann stellt man den Betriebsmodus an der Kamera auf M (Manuell) und wählt einzig die schnellste Verschlusszeit die mit der Kamera möglich ist zb. 1/8000 sek.
Nun knipst man so viele Biasframes wie man haben möchte absolut simpel. Ich persönlich mache meistens ca. 25-40 Stück. Wichtig den Betriebsmodus nachher wieder zurück auf B (Bulb) stellen falls noch Darkframes gemacht werden sollen.

Zur besseren Ansicht auf "Pixelebene" kann man das Bild anklicken.
Es wurde natürlich von den selben Rohdaten ausgegangen, links wurden 10 Biasframes, rechts 30 Biasframes zu einem Masterbias gestackt.
Ich denke man kann erkennen dass das rechte Bild insgesamt glatter beziehungsweise Rauschärmer ist, also gilt auch hier mehr Biasframes = besser.
Als ich das erste mal in Pixinsight während dem Autostretch gesehen hatte was für ein "Fehler-Signal" in den Biasframes steckt war ich regelrecht schockiert.
Fortan legte ich viel mehr Wert darauf jeweils genug Biasframes aufzunehmen.

Wie erstelle ich Flatframes?

Für Flatframes gibt es diverse Anleitungen mit T-Shirt vor das Teleskop usw. Ich persönlich hatte damit keinen Erfolg und seit ich eine beleuchtete Flatfield-Box habe kann ich nichts anderes mehr empfehlen. Solch eine Box ist echt eine Anschaffung Wert da die Flatframes die wichtigsten Korrekturframes sind! (Achtung Stromkabel muss evtl. zusätzlich bestellt werden im obigen Link)

Für die Flatframe Aufnahmen muss die Kamera unbedingt in der exakt gleichen Position sein wie während der Aufnahmen der Lightframes. Sprich diese müssen direkt nach der Fotosession erstellt werden sofern man das Equipment abbauen muss. Kann man es im Garten genau so stehen lassen können diese später zu einem beliebigen Zeitpunkt erstellt werden.
Nun wird die Flatfield-Box vorne auf das Teleskop / Objektiv gesetzt / gehalten.
Die Kamera Betriebsart muss wieder auf M (Manuell) gestellt werden, den ISO Wert lasse ich wen möglich gleich wie bei den Lighframes. (Ist bei Lichtstarken Optiken aber meist unumgänglich diesen zu reduzieren)
Das wichtigste ist nun eine Belichtungszeit zu wählen womit ein korrekt belichtetes Bild gemacht wird. Im Histogramm sollte der Datenausschlag irgendwo zwischen 20% und 40% vom linken Rand sein. (Falls so keine korrekte Belichtung möglich ist kann man auch den ISO Wert herunter nehmen). Ich persönlich mache meistens ca. 25-40 Stück.

So sollte ein korrekt belichtetes Flatframe im Histogramm aussehen

Erklärung von der Webseite des DeepSkyStackers zu diesem Thema