Standard-Schema für die Bildbearbeitung

Ich gehe von einer Fits-Datei aus, die zuvor mit Fitswork erstellt wurde. Wie man die Einzelbilder und Darks in Fitswork verarbeitet, läßt sich anderen Anleitungen entnehmen.

Benötigt werden:

- Photoshop CS2 (9.0)
- Fits-Liberator 2.1 
    http://www.spacetelescope.org/projects/fits_liberator/v21files/FITS_Liberator_v21_WIN.exe
    Bei der Installation auf die richtigen (deutschen) Verzeichnisse achten:
    C:\Programme\Adobe\Adobe Photoshop CS2\Photoshop.exe
    C:\Programme\Adobe\Adobe Photoshop CS2\Zusatzmodule\Dateiformat
    C:\Programme\Adobe\Adobe Photoshop CS2\Vorgaben\Photoshop-Aktionen
    C:\Programme\Adobe\Adobe Photoshop CS2\Vorgaben\Skripten
- AstroWorks (min. 1.6)
    http://www.watchgear.de/AstroWorks/AstroWorks.zip
- Astro-Tools (Photoshop-Aktionen)
    http://www.watchgear.de/Photoshop/Astro-Tools.zip

1. Import der Fits-Datei nach Photoshop
Man kann natürlich schon im Fitswork die Datei als 16-Bit-Tiff speichern. Voraussetzung dafür ist jedoch, dass man auch das notwendige Stretching bereits in Fitswork macht, da man sonst zuviel Dynamik verliert. Ich komme mit dem Stretching in Fitswork nicht so gut klar und mach es deshalb mit dem Fits-Liberator. Wer schon ein Tif-Bild vorliegen hat, kann den Punkt ja überspringen.

Nach einem Doppelklick auf die Fits-Datei sollte sich der Photoshop und der Fits-Liberator öffnen. Im Fits-Liberator sind jetzt 5 Werte einzustellen

- Die "Plane" entspricht dem Kanal. Man muss alle drei Kanäle (R,G,B entspricht Plane 1,2,3) in dieser Reihenfolge importieren. Hier fangen wir mit dem Rotkanal an.
- Die Stretchfunktion kann normalerweise auf "Linear" bleiben. Manchmal, wenn man auf dem Histogramm nur einen schmalen Peak mit wenig Informationen hat, bietet es sich an, z.B. "x^(1/4)" zu wählen
- Channels: Die Bilder sollten unbedingt mit 16 Bit Farbtiefe nach Photoshop importiert werden. Leider stellt sich das ständig wieder auf 8 Bit zurück. Deshalb vor jedem Klick auf OK kontrollieren.
- Linker Tonwert: Ungefähr dort ansetzen, wo das Histogramm auf "Meeresspiegel" abgesunken ist. Weiter nach Rechts bedeutet Informationsverlust - weiter nach Links bedeutet hellen Hintergrund ohne Information.
- Rechter Tonwert: Dort ansetzen, wo die Histogrammkurve in die Waagerechte übergegangen ist. Weiter nach Rechts bedeutet dunkleres Bild und Dynamikverlust - weiter nach Links erhöht die Dynamik, läßt helle Sterne aber bereits ausbrennen.

Um den zweiten Kanal (Grün), bzw. Plane 2 zu importieren, machen wir wieder einen Doppelklick auf die gleiche Datei und stellen unter "Image data" auf Plane 2. Danach den Linken Tonwert wieder auf Meeresspiegel und den rechten auf den gleichen Abstand wie im ersten Kanal. Das ist am einfachsten, indem man vor Umschalten der Plane zwei Finger auf den Monitor legt, um sich zu merken, wo sich linker und rechter Tonwert befanden. Fingerabdrücke gehen ja wieder weg...
Überprüfen, ob 16 Bit angewählt ist und weiter.

Ebenso mit Plane 3 = Blau

Jetzt haben wir drei einzelne Bilder, jew. als 16Bit-Graustufen, im Photoshop. Aus diesen machen wir jetzt ein RGB-Bild:

Im Tool-Fenster Ebenen/Kanäle/Pfade klicken wir auf Kanäle und dann auf den kleinen runden Button mit dem Pfeil nach rechts. Im Menü wählen wir "Kanäle zusammenfügen". Als Modus geben wir an: "RGB-Farbe" - natürlich mit 3 Kanälen. Die Kanäle Rot, Grün und Blau entsprechen den drei Bildern in der Reihenfolge des Imports: Plane1, Plane2, Plane3. Beim Zusammenfügen der Kanäle fragt er drei mal, ob er die Datei vor dem Schließen speichern soll. Damit sind die Einzelbilder gemeint, die nach dem Einfügen als Kanal in das RGB-Bild geschlossen werden.

Jetzetle - wir haben ein RGB-Bild...

2. Kontrastverstärkung
Dabei geht es ja vor allem darum, das Objekt so weit wie möglich hervorzuheben und den Hintergrund auf einen guten Wert abzusenken. Es geht nicht darum, den Hintergrund auf "0" zu ziehen. Das sieht furchtbar aus...
Beim Aufhellen des Objektes und beim absenken des Hintergrundes treten leider auch sämtliche Fehler, die das Bild sonst noch so hat, deutlich zutage und wollen behoben werden. 

Um zu sehen, was an maximalem Kontrast möglich ist, nehmen wir die Tonwert-Korrektur (Bild->Anpassen->Tonwertkorrektur) und schieben dieses Mal sowohl den linken Tonwert bis an den Meeresspiegel, als auch den rechten soweit nach links, dass der mittlere Regler (Grauwert) sozusagen am rechten Ufer liegt.

Das ist sozusagen das Maximum, was aus unserem Bild an Kontrast herauszuholen ist. Das soll aber nur eine Vorschau sein - nicht die eigentliche Bearbeitung. Deshalb bloß nicht auf OK klicken - lieber auf abbrechen.

Wir verwenden jetzt ein wenig Mühe darauf, den gleichen Effekt zu erzielen, ohne dass jedoch Sterne und die Zentralbereiche von Galaxien ausbrennen. Dazu begnügen wir uns damit, in der Tonwertkorrektur den linken Tonwert anzupassen. Und benutzen danach die Funktion "Aufhellen ohne Ausbrennen". In dieser Funktion ist eine Hintergrundabsenkung integriert, die ich jedoch nicht empfehlen würde. Um diese Absenkung nicht zu benutzen, setzen wir die Vordergrundfarbe zunächst auf 0/0/0. Dann "Aufhellen ohne Ausbrennen" und danach wieder den linken Tonwert korrigieren. Dies kann man so oft wiederholen, bis das Bild ähnlich aussieht, wie bei der Tonwertkorrektur von rechts. Die Sterne sind dieses Mal aber kleiner und die Struktur im Zentralbereich der Galaxien nicht überstrahlt.

3. Hintergrund ebnen

Ebenso wie bei der Aufhellung über den Tonwert sieht man jetzt aber recht deutlich die sonstigen Bildfehler.

- Am unteren Rand eine starke Abschattung - die kommt vom Spiegel der 20D
- Das Bild ist insgesamt etwas vignettiert mit dem Helligkeitsmittelpunkt außermittig rechts
- Da war wohl auch etwas Dreck auf dem Chip, der sich an mehreren Stellen als dunkler Fleck verewigt hat.

Alle diese Fehler lassen sich am besten mit einem sog. Flatfield korrigieren. Echte Flatfields sind jedoch aufwendig. Wir wollen mal schauen, was man ohne solche Flatfields erreichen kann:

Zunächst entfernen wir die dunklen Flecken. Dazu benutzen wir den Kopierstempel im Photoshop, den wir vom Radius her so einstellen, dass wir noch überall zwischen die Sterne passen und somit keine Bildinformationen vernichten. Ich stelle die Deckkraft gerne auf 50% und den Fluss auf 75% und klicke dafür mehrfach. Damit habe ich fließendere Übergänge

Mit gedrückter Alt-Taste klickt man jetzt in den Bildbereich neben dem Fleck, in dem die Hintergrundfarbe so ist, wie man sie anstelle des Flecks gerne hätte. Danach klickt man ohne Alt-Taste auf den Fleck. 1x, 2x, 3x... Fleck wech... Das würde ich zunächst mit allen größeren Flecken so machen. Sollten einem dabei Hotpixel über den Weg laufen, die der Darkframeabzug übrig gelassen hat, kann man diese genauso entfernen. Aber bitte die Sterne heil lassen....

Als nächstes eliminieren wir die Vignettierung und die Spiegelabschattung. Dafür speichern wir das Bild als 16Bit-Tif ohne Kompression. Wenn der Rechner min. 1GB RAM hat, kann man den Photoshop mit dem Bild geöffnet lassen. Wenn nicht sollte man ihn besser schließen, den jetzt gehen wir zu AstroWorks.

Zunächst gehen wir in AstroWorks auf die Einstellungen und sorgen dafür, dass die Zwischenschritte automatisch gespeichert werden. Das muss nur einmal gemacht werden - die Einstellungen bleiben für später bestehen.

Dann laden wir unser Bild und wählen wir unter "Pixelarithmetik" die "Hintergrund-Synthese".

Im Info-Fenster klicken wir auf das weiße Kästchen, um den Farbwähler für die Vordergrundfarbe zu aktivieren. Über dem Bild hat der Mauszeiger jetzt die Form einer Hand. Im linken oberen Bild klicken wir jetzt auf den Helligkeitsmittelpunkt des Bildes, also auf den hellsten Teil des Hintergrundes. Falls sich dort zufällig ein Objekt befinden sollte, klickt man natürlich nicht auf das Objekt, sondern etwas daneben. Unten im Info-Fenster wird eine Lupe angezeigt, in der das grüne Quadrat anzeigt, aus welchem Bildbereich die Farbe ermittelt wird. In diesem Quadrat sollte sich also kein Stern befinden.

Hat man den Helligkeits-Schwerpunkt des Hintergrundes gut getroffen, sieht das ungefähr so aus. Die eigentlichen Objekte - in diesem Fall die drei Galaxien - sollten weiß sein. Darüber hinaus sollte der weiß gesprenkelte Bereich möglichst klein sein. Wenn man ein wenig Erfahrung mit dem Programm hat, kann man das mit den Toleranz-Reglern noch etwas optimieren. Als nächstes setzen wir den Haken bei "Lücken interpolieren" und bekommen eine Vorschau des künstlichen Flatfields.

Man sieht deutlich den nachgebildeten Bildhintergrund - leider aber auch einen Schatten unserer Galaxien. Würden wir mit einem normalen Flatfield arbeiten, wäre das schlimm, weil dadurch die Galaxien abgeschwächt würden. Wir benutzen aber eine Spezialfunktion, indem wir ein invertiertes Flatfield multiplizieren (hier hat die Beschriftung in AstroWorks einen Fehler: Statt Flatfield subtrahieren bzw. addieren, müsste es dividieren bzw. multiplizieren heißen). Wir aktivieren also die Checkbox bei "Flatfield addieren" und bekommen eine Vorschau des Ergebnisses.

Im Bild rechts oben sieht man nun, das der Hintergrund schon glatt auf dem Helligkeitsniveau des Vignettierungs-Mittelpunktes ist. Die Abschattung und die Vignettierung sind nicht mehr zu sehen. Nun klicken wir auf "Flatfield erstellen" und holen uns etwas zu trinken. Das kann ruhig ein Bier sein - es wäre aber auch genug Zeit zum Kaffee kochen :-)

Wir können AstroWorks nun schließen und finden an der Stelle, wo wir unser Bild gespeichert hatten, u.a. eine Datei namens AS1_InversFlat_.....tif. Diese öffnen wir nun zusammen mit dem ursprünglichen Bild wieder im Photoshop.

Wer es perfekt machen will, nimmt sich das Flat vor der Weiterverarbeitung nochmals vor, um die Schatten der Galaxien zu entfernen. Diese führen beim inversen Flat zwar nicht zu einer Abdunklung der Objekte, aber zu einer geringeren Aufhellung. Das inverse Flat ist sehr dunkel - man kann kaum etwas erkennen. Will man es korrigieren, kann man die Helligkeit um +40 erhöhen.

Danach entfernt man die Objektschatten mit dem Kopierstempel. Man kann auch Schatten von Sternen entfernen - das läßt die Sterne im Endergebnis natürlicher erscheinen. Bei dieser Aktion ist ein großer Radius des Kopierstempels von Nutzen. Nach der Stempelei senkt man die Helligkeit wieder um 40.

Wie man im Header des Bildes sieht, hat unser künstliches Flat eine Farbtiefe von nur 8 Bit. Das müssen wir zunächst ändern: Bild->Modus->16-Bit-Kanal.

Dadurch steigt die Dynamik des Flats natürlich nicht - später wenden wir aber noch einen Weichzeichner darauf an, der die Dynamiksprünge entsprechend glättet. Wir kopieren nun unser Flat (Strg-A, Strg-C) und fügen es als neue Ebene in unser Ursprungsbild ein (Strg-V). Als Ebenenfunktion wählen wir statt "normal" nun "umgekehrt multiplizieren". Das Ergebnis entspricht der Vorschau aus AstroWorks.

Wenn man jedoch näher hinschaut, indem man z.B. den hellen Stern mit den Spikes heranzoomt, sieht man, dass hier etwas nicht stimmt.

Nur unmittelbar um den Stern herum sieht man noch etwas vom Hintergrundrauschen - der restliche Hintergrund ist aber absolut rauschfrei und der Übergang sieht künstlich aus. Zwar ist es immer unser Ziel, das Rauschen möglichst zu eliminieren - dann aber bitte im ganzen Bild. Ein völlig Rauschfreier Hintergrund sieht außerdem unnatürlich aus. Deshalb wenden wir jetzt einen gaußschen Weichzeichner mit ca. 2-3 Pixeln an. Der Filter bezieht sich nur auf die aktive Ebene - also auf unser Flat.

So nun rauscht der Hintergrund wieder gleichmäßig und der Übergang ist verschwunden. Wir können die Ebenen jetzt auf eine reduzieren (Strg-E).

Als nächstes passen wir den Tonwert wieder auf der linken Seite an, um die informationslose Aufhellung des Hintergrundes abzusenken. Ab jetzt sollte man - je nach Objekt - darauf achten, ob evtl. sehr schwache Ausläufer verloren gehen. Dann hält man mit dem linken Tonwert lieber etwas Abstand von der Flanke.

Das Bild ist jetzt in der Summe wieder dunkler. Wir können jetzt weitermachen, indem wir wieder "Aufhellen ohne Ausbrennen" benutzen. Alternativ sollte man auch immer mal wieder mit der rechten Seite der Tonwertkorrektur spielen. Irgendwann fangen die nicht ausgebrannten Sterne und Galaxien nämlich an, unnatürlich auszusehen und eine Aufhellung über den Tonwert sieht besser aus. Hier ist also etwas Gefühl gefragt. Ich würde der Natürlichkeit des Bildes immer den Vorrang vor den letzten herausgequälten Details geben. Mein Maximum der Quälerei sieht in diesem Fall so aus:

Man kann deutlich erkennen, dass durch die weitere Kontraststeigerung auch die Bildfehler wieder deutlicher sichtbar werden. Das kann man durch einen erneuten Durchlauf in AstroWorks korrigieren, oder man schneidet jetzt den Bildbereich aus, den man zeigen möchte.

4. Hintergrund absenken
In diesem Fall sieht unser Hintergrund ja noch nicht wirklich wie ein schöner Nachhimmel aus. Um den Hintergrund nun abzusenken, setzen wir zunächst einen Farbaufnehmer. Den findet man mit der rechten Maustaste in der Toolbox bei der Pipette.

Mit dem Farbaufnehmer setzen wir einem Punkt in den Hintergrund, wo er uns am meisten interessiert. Ich setze den Punkt hier in die Mitte, was natürlich nur sinnvoll ist, wenn sich dort kein Objekt befindet. Bei aktiviertem Info-Fenster erscheinen jetzt die RGB-Werte dieses Punktes.

Über die Gradiationskurven gleiche ich nun zunächst die Kanäle an - d.h. ich bringe R (55) und B (70) auf den Wert von G (46). Dazu öffne ich die Gradiationskurven (Bild->Anpassen->Gradiationskurven), wähle den jew. Kanal und schiebe den Punkt links unten vorsichtig nach rechts, bis der Farbwert im Info-Fenster dem von Grün entspricht.

Dann stelle ich den Kanal wieder auf RGB und senke den ganzen Hintergrund vorsichtig soweit ab, wie es möglich ist ohne Details zu verlieren. Der Hintergrund sollte nicht unter 20 liegen.

Mit der rechten Maustaste auf dem Farbaufnehmer-Punkt kann man diesen wieder entfernen.

5. Schärfen und entrauschen
Das Nachschärfen ist ebenfalls ein kritischer Punkt, der leicht zu gequält aussehenden Bilder führt, wenn man es übertreibt. Eine knackige unscharfe Maske verstärkt zwar sehr schön die Details einer Struktur, führt aber andererseits zu unnatürlich ausgestanzten Sternen. Ich ziehe es deshalb vor, nicht das komplette Bild zu schärfen, sondern nur die Galaxien selbst. Dazu markiere ich die Objekte einzeln mit dem Lasso. Um einen weichen Übergang der Funktion in den Hintergrund zu erhalten, wähle ich im Menü unter Auswahl noch eine "Weiche Asuwahlkante" von ca. 20-30 Pixeln. Auf die so markierte Galaxie lasse ich jetzt eine unscharfe Maske los. Wie gesagt - nicht übertreiben. Ich wähle in diesem Fall 50% bei 6 Pixeln...

Das Schärfen verursacht auch wieder ein stärkeres Rauschen - und das beseitigen wir zum Schluß. Es gibt verschiedene Rauschfilter. Ich bevorzuge NeatImage. Der einfachste Rauschfilter besteht darin, einen leichten Weichzeichner (1-1,5 Pixel) über das Bild zu schicken und es danach zu verkleinern. Wer NeatImage benutzt, sollte es ungefähr so machen:

Als Aufnahmebereich für das Rauschprofil wähle ich einen Teil eines verrauschen Objektes, wo dieses langsam in den Hintergrund übergeht. In dem gewählten Bereich sollte sich kein heller Stern befinden.

Danach ein Klick auf "Auto profile" und nach Fertigstellung des Profils auf "Noise Filter Settings", Hier klicke ich zunächst auf Preview und vergrößere den Ausschnitt auf 100%

So kann man die Wirkung des Rauschfilters am besten beurteilen und an den Reglern rechts einstellen. Wichtig ist, dass zwar das Rauschen vermindert wird, das Bild aber auf keinen Fall .... dafür gibt es kein Wort.... fluffig? wird...

Wenn's dann gefällt klickt man auf Apply und die Bildverarbeitung ist fertig.

Viel Spaß beim Nachmachen - und ich freue mich natürlich über Anregungen und Kritik...