Astrofotografie 2021 einfach erklärt – Software
Software in der Astrofotografie
Wenn es um Astrofotografie ist es inzwischen wie in Hollywood. Mindestens die Hälfte der eigentlichen Arbeit findet nach den Aufnahmen statt. Bei Filmen nennt man es Post-Production, in der Astrofotografie Nachberarbeitung. Eine klare Nacht und tolle Aufnahmen sind also nur die halbe Miete. Für hervorragende Bilder braucht man also auch hervorragende Software.
Für Astrofotografie gibt es auch für jeden Einsatzzweck Software wie Sand am Meer. Erfreulicherweise ist die meiste Software Open Source, man muss nur in Github oder SourceForge nach Astro-Software suchen. Der Reifegrad und die Benutzerfreundlichkeit sind allerdings sehr unterschiedlich, aber das ist kein spezielles Problem von Astro-Software. Hinzu kommt eine ebenso große menge an kommerzieller Software. In diesem Angebot die Übersicht zu behalten fällt jedem schwer, da sich die Software frequent ändert und neue gute Alternativen auftauchen und andere verschwinden. Die ganze Landkarte der Astro-Software kann hier natürlich nicht abgehandelt werden. Aber wir können zeigen, welche Software wir in der Sternwarte-Höfingen nutzen. Die Reihenfolge ist kein Ranking, sondern eher eine aus der Reihenfolge der Nutzung geboren.
SharpCap
Das beste Programm um unsere Astro-Camera zu steuern, dass wir bis jetzt gefunden haben. Das Programm ist kostenlos, die Pro Version kostet moderate 12€ pro Jahr.
Nachdem man mit der kostenlosen Version ein wenig experimentiert hat und einem das Programm gefällt sollte man den Autoren das Geld gönnen, weil es angemessen ist und viele nützliche Features freischaltet.
SharpCap unterstützte den Workflow sehr gut.
Und hat so nützliche Features wie Polar Alignment, Live Stacking, Flat Correction, Seeing Monitor mit Auto Capture, Focus Assistance, Sensor Analysis, Smart Histogram, Scripting.
| Vorteile: | Nachteile: |
| -Viele tolle Features für die Steuerung der AstroCam | – |
SiriL – https://siril.org/
SiriL ist eine freie astronomische Bildverarbeitungssoftware, die Bilder konvertieren, verarbeiten, automatisch oder manuell ausrichten, stapeln und die fertigen Bilder verbessern kann. SiriL steht für Iris für Linux (sirI-L), läuft aber auch unter Windows und Macs. SiriL versucht den kompletten Astro-Workflow in Sachen Bildbearbeitung abzubilden. SiriL bietet einen großen Satz an Astro-Algorithmen mit denen der Benutzer die Nachbearbeitung automatisch mit Skripten oder manuell machen kann.
Sequator – https://sites.google.com/view/sequator/
Sequator ist eine kostenlose Software, die Sterne auf mehreren Bildern verfolgen, ausrichten und stacken kann. Das herausragende an Sequator ist, dass das Programm einfach, benutzerfreundlich und schnell ist. Sequator bietet Feature Liste bietet
EOS Utility / Canon Camera Connect
Wahrscheinlich die erste Software mit der man in kontakt kommt, wenn man das erste mal eine Kamera mit dem Teleskop verbindet und die ersten Bilder macht. Und nach dem ersten Abend keine Lust mehr hat den Auslöser alle paar Minuten von Hand zu drücken. Entweder man beschafft sich einen automatischen Auslöser bei eBay oder man steuert die Kamera bequem vom Rechner, was den Vorteil bringt, dass die Bilder direkt auf dem Rechner landen und man (fast) alle Kamera Einstellungen aus der Ferne regeln kann. Entweder mit Wifi oder USB-Kabel. Der größte Schwachpunkt der Software ist, dass man pro Rechner nur eine Kamera anschließen kann. Warum auch immer, es gibt keinen technischen Grund dafür. Wenn wir hier in der Sternwarte fotografieren, haben wir hin und wieder beide Teleskope in Betrieb und dann brauchen wir unnötigerweise zwei Laptops. Leider kann man die Belichtungszeiten nur in einem gewissen Rahmen wählen und muss dann auf Bulk schalten und sich selbst darum kümmern, wie lange belichtet wird.
| Vorteile: | Nachteile: |
| -Unterstützung aller Canon Kameras -Kostenlos -grundlegende Funktionen der Kameras werden unterstützt | -Nerviges User Interface -Kann nur eine Kamera pro Rechner verwalten -keine freie Einstellung der Belichtungszeiten |
https://www.canon.de/apps/canon-camera-connect/
jpg / jpeg – Joint Photographic Experts Group
Das von der Joint Photographic Experts Group 1992 entwickelte und genormte Format ist das am häufigsten verwendete Bildformat der Welt. Jede Kamera in jedem Smartphone der Welt speichert in diesem Format. „.jpg“ ist quasi ein Synonym für „digitales Bild“.
Auch rund 73 Prozent aller Webseiten verwenden Fotos und Grafiken in diesem Format. Dies hat es in erster Linie seinem Verhältnis von Qualität zu Dateigröße zu verdanken.
Einsatzgebiet aus Astro-Sicht:
– Bilder auf Webseiten
– Fotoarchivierung
| Vorteile: | Nachteile: |
| -Geringe Dateigröße -Kompatibilität -Unterstützt Metadaten wie GPS-Infos -Unterstützung von verlustfreien und verlustbehafteter Kompression -Kompression sehr fein steuerbar | -Nur 8 Bit pro Kanal -Qualitätsverlust bei komprimierten JPG-Dateien (bei jedem Verändern der Bildinformation und anschließendem Speichern gehen Bildinformationen verloren) |
Farbtiefe:
– 8 Bit pro Kanal
webp
Der neue Superstar unter den Bildformaten.
Am 30.09.2010 veröffentlichte Google einen neuen offenen Standard (Wikipedia) (Google) für verlustbehaftete Komprimierung von 24-Bit-Grafiken im Web.
WebP-verlustfreie Bilder sind im Vergleich zu PNGs um 26 % kleiner.
WebP-verlustbehaftet sind im Vergleich zu JPGs um 25-34 % kleiner.
Einsatzgebiet aus Astro-Sicht:
– Bilder auf Webseiten
– Fotoarchivierung
| Vorteile: | Nachteile: |
| -Sehr hohe Kompression -Transparenz (Alphakanal) -Verlustfreie und verlustbehaftete Kompression -Animationen -Unterstützt Metadaten wie GPS-Infos | -Nur 8 Bit pro Kanal -Maximale Bildgröße von 16.383 Pixeln -Kompatibilität mit alten Programmen |
Farbtiefe:
– 8 Bit pro Kanal
fits / fit – Flexible Image Transport System
Das Flexible Image Transport System (FITS) ist das Standardformat für die Darstellung von Bildern und Daten in der Astronomie. Im Jahr 1982, nur 3 Jahre nach der Entstehung des FITS-Formats, verabschiedete die International Astronomical Union (IAU.org) eine Resolution, in der empfohlen wurde, dass alle astronomischen Computereinrichtungen FITS für den Datenaustausch anerkennen und unterstützen.
Einsatzgebiet aus Astro-Sicht:
– Standardformat für die Darstellung von Bildern und Daten in der Astronomie
| Vorteile: | Nachteile: |
| -Zahlreiche Zusatzdaten wie Ausrichtung nach WCS -Histogramm mit Linearer, Logarithmischer oder Quadratwurzel-Skalierung. | -Monumentale Dateigrößen Wird nur im Astro Bereich verwendet Geringe Unterstützung von Mainstream-Bildbearbeitungs-Programmen |
Farbtiefe:
– 8, 16, 32 Bit, IEEE-32 und IEEE-64 Bit pro Pixel
Beispiele
Fazit Bildformate
Während der Bildbearbeitung sollte man immer darauf achten, dass man verlustfrei und mit möglichst hoher Farbtiefe arbeitet um keine Details zu verlieren.
Beim Publizieren der fertigen Bilder, im Web oder per eMail, sollte man immer darauf achten, dass man den optimalen Punkt zwischen maximaler möglichen Kompression und Bildqualität zu finden. Selbst bei großen Bildern ist damit eine Einsparung von 80 Prozent möglich ohne, dass mit bloßem Auge ein Unterschied zu erkennen ist.
Formatvergleich als Tabelle
| Dateiendung | Geschichte und Hintergründe | Vorteile | Nachteile | Einsatzgebiete (Astro-Sicht) | Farbtiefe |
|---|---|---|---|---|---|
| png Portable Network Graphics | Seit 2006 Ersatz für das alte patentbelastete GIF Format. Zusammen mit jpeg das meistbenutzte Bildformat im Web. Es wird auf fast 80 Prozent aller Webseiten weltweit benutzt. | Transparenz (Alphakanal) Verlustfreie Kompression | Große Dateien | Transparente Buttons und Icons auf Webseiten | 1, 2, 4, 8 oder 16 Bit. Maximal 16 Bit pro Farbkanal (PNG48) |
| tiff / tif Tagged Image File Format | Dateiformat aus dem Jahr 1986. Aktuell ist TIFF v6 aus dem Jahr 1992. TIFF unterstützt Graustufen, sowie den RBG-, CMYK- und LAB-Farbraum. Das Format ermöglicht eine Farbtiefe von bis zu 16 Bit pro Farbkanal und ist daher ideal für den Datenaustausch bei einer RAW-Konvertierung geeignet. Die Hauptverwendung ist inzwischen die Übermittlung von Druckdaten und Archivieren von monochromen Grafiken (Fax G4 und technische Zeichnungen) | Unterstützung von verlustfreien und verlustbehafteter Kompression Transparenz (Alphakanal) Unterstützung von Ebenen und Farbräumen | Keine Weiterentwicklung Komplexität und Kompatibilität des Formats Verwendung der verlustbehafteten JPEG-Kompression ist problematisch | Verlustfreier Austausch zwischen Grafikprogrammen | Graustufen, RBG-, CMYK- LAB-Farbraum, Maximal 16 Bit pro Farbkanal (TIFF48) |
| jpg / jpeg Joint Photographic Experts Group | Das von der Joint Photographic Experts Group 1992 entwickelte und genormte Format ist das am häufigsten verwendete Bildformat der Welt. Jede Kamera in jedem Smartphone der Welt speichert in diesem Format. „.jpg“ ist quasi ein Synonym für „digitales Bild“. Auch rund 73 Prozent aller Webseiten verwenden Fotos und Grafiken in diesem Format. Dies hat es in erster Linie seinem Verhältnis von Qualität zu Dateigröße zu verdanken. | Geringe Dateigröße Kompatibilität Unterstützt Metadaten wie GPS-Infos Unterstützung von verlustfreien und verlustbehafteter Kompression Kompression sehr fein steuerbar | Nur 8 Bit pro Kanal Qualitätsverlust bei komprimierten JPG-Dateien (bei jedem Verändern der Bildinformation und anschließendem Speichern gehen Bildinformationen verloren) | Bilder auf Webseiten Fotoarchivierung | 8 Bit pro Kanal |
| webp (Wikipedia) (Google) | Der neue Superstar unter den Bildformaten. Am 30.09.2010 veröffentlichte Google einen neuen offenen Standard für verlustbehaftete Komprimierung von 24-Bit-Grafiken im Web. WebP-verlustfreie Bilder sind im Vergleich zu PNGs um 26 % kleiner. WebP-verlustbehaftet sind im Vergleich zu JPGs um 25-34 % kleiner. | Sehr hohe Kompression Transparenz (Alphakanal) Verlustfreie und verlustbehaftete Kompression Animationen Unterstützt Metadaten wie GPS-Infos | Nur 8 Bit pro Kanal Maximale Bildgröße von 16.383 Pixeln Kompatibilität mit alten Programmen | Bilder auf Webseiten Fotoarchivierung | 8 Bit pro Kanal |
| fits / fit Flexible Image Transport System | Das Flexible Image Transport System (FITS) ist das Standardformat für die Darstellung von Bildern und Daten in der Astronomie. Im Jahr 1982, nur 3 Jahre nach der Entstehung des FITS-Formats, verabschiedete die International Astronomical Union (IAU.org) eine Resolution, in der empfohlen wurde, dass alle astronomischen Computereinrichtungen FITS für den Datenaustausch anerkennen und unterstützen. | Monumentale Dateigrößen Zahlreiche Zusatzdaten wie Ausrichtung nach WCS Histogramm mit Linearer, Logarithmischer oder Quadratwurzel-Skalierung. | Wird nur im Astro Bereich verwendet Geringe Unterstützung von Mainstream-Programmen | Standardformat für die Darstellung von Bildern und Daten in der Astronomie | 8, 16, 32 Bit, IEEE-32 und IEEE-64 Bit pro Pixel |
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