SIRIL bietet eine einfache Möglichkeit, die Duo-Narrowband-Trennung in Ha und OIII durchführen zu können (auch in SII und OIII), wohingegen PixInsight Stacking-Optionen bietet, die in SIRIL offenbar nicht enthalten sind. Ich möchte hier zeigen, wie das Eine mit dem Anderen verbunden werden kann.

Wie Du mit SIRIL die Duo-Narrowband-Trennung in Ha und OIII realisieren kannst, und zwar Aufnahmen mehrerer Nächte, habe ich bereits hier: Ha-OIII-Trennung mehrerer Aufnahme-Nächte (SIRIL-Skripte) – eifelpanorama eingehend erklärt. Dort allerdings mit Aufnahmen, die auch mit SIRIL kalibriert wurden. Wer (Duo-)Narrowband-Filter nutzt, die für SII (und OIII) durchlässig sind, kann die gleichen Skripte nutzen.

Die Kalibrierung in PixInsight bietet einige Optionen, die in SIRIL offenbar nicht vorhanden sind (z.B. habe ich die Pedestal-Option in SIRIL nicht gefunden). Auch die Verwendung von Mastern (Master-Darks, Master-Biases, Master-Flats) wird in den SIRIL-Skripten standardmäßig nicht unterstützt (siehe hierzu meinen Bericht „MasterDarks und MasterFlats in SIRIL-Skripten verwenden“). Da wäre es doch toll, wenn man die einfache Duo-Narrowband-Trennung von Ha und OIII in SIRIL mit in PixInsight kalibrierten Aufnahmen nutzen könnte. Denn leider gibt es nach meiner Kenntnis (Stand: 27.11.2024)  innerhalb von PixInsight’s WBPP keine Möglichkeit, Duo-Narrowband-Aufnahmen in Ha und OIII zu trennen.

Warum überhaupt dieser Aufwand? HOO-Bilder oder „getürkte“ Hubble-Paletten sind ja auch mit fertig gestackten Duo-Narrowband-Aufnahmen ganz einfach zu realisieren. Ja, aber…

Ich nutze neben meinen Duo-Narrowband-Filtern an der Farbkamera auch einen SII-Filter und kann somit echte Hubble-Paletten erzeugen. Vorausgesetzt, ich habe ein möglichst exaktes Verfahren, um Duo-Narrowband-Aufnahmen in Ha und OIII trennen zu können. Wer einen dedizierten SII-Filter oder einen SII-OIII-durchlässigen Duo-Narrowband-Filter nutzt, profitiert ebenso von der beschriebenen Vorgehensweise, die identisch mit der Ha/OIII-Version ist.

In SIRIL gibt es hierfür einfache Skripte, die „auf Knopfdruck“ aus einem Duo-Narrowband-Farbbild je ein Schwarzweißbild mit den Ha- und OIII-Informationen erzeugen.

Bevor ich meine Vorgehensweise bei der „Duo-Narrowband-Trennung in Ha und OIII“ beschreibe, möchte ich einen kurzen Exkurs machen und erklären, wie SIRIL die getrennten Ha- und OIII-Bilder aus einem Farbbild erzeugt:

Alle roten Pixel des Originalbildes (Subframes) werden genommen und daraus das Ha-Bild (bzw. das SII-Bild) erzeugt. Dieses neue Bild hat die halbe Größe des Originalbildes und wird im Skript mit dem Parameter „–resample=ha“ wieder auf Originalgröße hochskaliert.

Aus den übrigen blauen und grünen Pixeln wird (im Falle von Duo-Narrowband-Filtern) das OIII-Bild erzeugt. Diese blauen und grünen Pixel können aber nicht 1:1 übernommen werden, sondern ihr Anteil an OIII bzw. ihre (durchschnittliche) Intensität muss angepasst werden.

Dazu errechnet SIRIL den Durchschnitt aller grünen Pixel (G_o) und den Durchschnitt aller blauen Pixel (B_o) aus dem originalen Subframe. Daraus wird der Faktor gebildet, mit dem jedes Pixel des Original-Subframes (G_io bzw. B_io) multipliziert und in das neue Bild (G_i bzw. B_i) überführt wird.

Der o.g. Faktor, der verwendet wird, um aus einem bestimmten grünen Pixel des Original-Subframes (G_io) ein grünes Pixel für das neue Subframe (G_i) zu erstellen, wird wie folgt bestimmt: Der dreifache Durchschnitt aller originalen grünen Pixel (3x G_o) wird durch die Summe aus dem zweifachen Durchschnitt aller originalen grünen Pixel (2x G_o) plus dem einfachen Durchschnitt der originalen blauen Pixel (B_o) dividiert.

Für die blauen Pixel errechnet sich der Faktor, der mit dem blauen Pixel des Original-Subframes (B_io) multipliziert wird, aus (3x B_o) dividiert durch ((2x B_o) + G_o). Hier die entsprechenden Formeln (Quelle: Extraktion — Siril 1.3.0 Dokumentation):

Jedes neue grüne und blaue Pixel (G_i bzw. B_i) erhält im neuen Subframe die Position, die sein Original (G_io bzw. B_io) im Ursprungs-Subframe inne hatte. Die Lücken, die durch die nicht übernommenen roten Pixel entstanden sind, werden aus G_i und B_i durch bilineare Interpolation ermittelte Werte gefüllt.  

Eigentlich schade, dass diese einfache Maßnahme (noch) nicht in WBPP realisiert wurde.

Duo-Narrowband-Trennung von Ha (bzw. SII) und OIII in SIRIL mit in PixInsight kalibrierten (noch nicht debayerten) Aufnahmen

Zuerst kalibrieren wir per WBPP die Subframes. Unter „Lights“ braucht nur „Subframe Wighting“ angehakt werden, da wir im Augenblick ausschließlich die kalibrierten Subframes benötigen und so der ganze WBPP-Prozess verkürzt werden kann.

PixInsights WBPP erzeugt u.a. die beiden Verzeichnisse „calibrated“ und „debayered“. Uns interessieren die Daten im Verzeichnis „calibrated“. Und dort die Dateien in den Unterverzeichnissen, die mit „Light_BIN“ beginnen. In meinem Beispiel sind das 5 Ordner für die 5 Aufnahmenächte N-01 bis N-05. Die Dateien in diesen Ordnern müssen wir erst vom PixInsight-Format in das Fits-Format konvertieren, weil SIRIL das PixInsight-Format nicht kennt. Das geht ganz einfach, wie wir gleich sehen werden.

Zuvor müssen wir das Zielverzeichnis für unsere Konvertiten anlegen. SIRIL erwartet für seine Skripte die Verzeichnisse „biases“, „flats“, „darks“ und „lights“.

Nun rufen wir in PixInsight das Script „BatchFormatConversion“ auf. Über die Schaltfläche „+Add“ laden wir alle Dateien, die sich in dem oder den Verzeichnis(sen) befinden, welche mit „Light_BIN“ beginnen.

Als Zielverzeichnis (Output Directory) wählen wir dann den für SIRIL angelegten SIRIL-Ordner „lights“. In das Feld „Output extension“ tragen wir folgenden Ausdruck ein (den Punkt vor „fits“ nicht vergessen!): „.fits“. Im Feld „Input format hints“ lassen wir den Standard-Eintrag „raw cfa“ bestehen.

Durch Klick auf „OK“ starten wir den Konvertierungsvorgang. Nach erfolgreicher Konvertierung beantworten wir die abschließende Frage durch Klick auf „No“.

Wir starten nun SIRIL und wählen als Home-Verzeichnis den Ordner, in dem sich unsere SIRIL-Verzeichnisse  „biases“, „flats“, „darks“ und „lights“ befinden. Nun rufen wir im Fall von Duo-Narrowband-Filtern das Skript „eifelpanorama_OSC_Extract_HaOIII_WithoutCalFiles“ (bzw. bei dedizierten SII-Filtern an der OSC-Kamera „eifelpanorama_OSC_Extract_Ha_WithoutCalFiles“) auf. Diese und weitere von mir angepasste SIRIL-Skripte erhältst du als Bezieher des eifelpanorama Info-Dienstes automatisch.

Das Ergebnis des o.g. Skripts sind fertig gestackte Dateien mit den Ha-(bzw. SII-)Daten und den OIII-Daten, die in PixInsight weiter bearbeitet werden können. Diese Ergebnisbilder sind übrigens auch schon aufeinander registriert und mit einer Art „Linear Fitting“-Funktion angeglichen worden. Sie befinden sich im SIRIL-Arbeitsverzeichnis im Unterordner „results“ und heißen „result_Ha_xxxxxs“ für den Ha- bzw. SII-Extrakt und „result_OIII_xxxxxs“ für das OIII-Bild. „xxxxxs“ steht für die Gesamtbelichtungszeit/Integrationszeit in Sekunden.

Die o.g. Angleichung des OIII-Ergebnisses an das Ha-(SII-)Ergebnis wird von SIRIL mit folgender Berechnung unter Verwendung der beiden aufeinander registrierten Ergebnisse durchgeführt:

result_OIII_xxxxxs = OIII x mad(Ha)/mad(OIII) – mad(Ha)/mad(OIII)*med(OIII)+med(Ha)

mad() ermittelt die mittlere absolute Abweichung des Bildes und med() den Median der Pixelwerte des Bildes.

Für diejenigen, deren Bilder undersampled sind (Aufnahmen mit kurzen Brennweiten bei relativ großen Pixeln), macht es Sinn, die Bilder zu drizzlen. Ich stelle deshalb einige weitere entsprechend angepasste Skripte für meine Infodienst-Nutzer zur Verfügung, um damit nicht nur die Duo-Narrowband-Trennung von Aufnahmen in Ha und OIII realisieren zu können, sondern gleichzeitig auch die Ergebnisse um den Faktor 2 zu drizzlen:

„eifelpanorama_OSC_Extract_HaOIII_2xDrizzle_WithoutCalFiles“

„eifelpanorama_OSC_Extract_Ha_2xDrizzle_WithoutCalFiles“

„eifelpanorama_OSC_Extract_Ha_2xDrizzle“

„eifelpanorama_OSC_Extract_HaOIII_2xDrizzle“

Durch echtes Drizzlen undersampelter Aufnahmen können oft mehr Details herausgearbeitet werden. Hier ein extremes Beispiel einer fertig gestackten SII-Aufnahme. Einmal ungedrizzled, einmal gedrizzled. Die Bilder sind mit GraXpert geglättet, mit StarXterminator entsternt und mit PixInsight‘s ScreenTransferFunction (STF) identisch gestreckt worden.

Astro-Aufnahmen mit OSC-Kameras (Farbkameras) sollten stets gedrizzled werden.

Ob man mit dem eigenen Equipment undersampelte, oversampelte oder gut gesampelte Aufnahmen erhält, kann hier: astronomy.tools (ganz nach unten scrollen!) schnell festgestellt werden.

Echtes Drizzlen soll erst ab der SIRIL-Version 1.4 zur Verfügung stehen (die o.g. Skripte werden dann entsprechend von mir angepasst). Wer bereits vor Erscheinen der SIRIL-Version 1.4 das echte Drizzlen verwenden möchte, kann den o.a. Ablauf in abgewandelter Form wie folgt durchführen:

1. Kalibrieren in PixInsight mit WBPP (wie oben beschrieben) oder mit SIRIL.
2. Duo-Narrowband-Trennung in SIRIL (wie oben beschrieben), aber nicht mit den Skripten „eifelpanorama_OSC_Extract_HaOIII_WithoutCalFiles“ oder „eifelpanorama_OSC_Extract_Ha_WithoutCalFiles“, sondern mit dem Skript „eifelpanorama_OSC_Extract_HaOIII_WithoutCalAndReg“.
3. Registrieren und Drizzlen der Ha-Lights in PixInsight mit WBPP. Dazu die Dateien „Ha_pp_light_xxxxx.fit aus dem SIRIL-Verzeichnis „process“ als „Lights“ in WBPP verwenden. Die entsprechenden WBPP-Einstellungen werden in den folgenden Abbildungen gezeigt.

   

   

   

   

4. Anschließend Registrieren und Drizzlen der OIII-Lights in PixInsight mit WBPP. Dazu die Dateien „OIII_pp_light_xxxxx.fit aus dem SIRIL-Verzeichnis „process“ als „Lights“ in WBPP verwenden (ansonsten gleiche Einstellungen wie oben).
5. Danach aus den beiden WBPP-„master“-Verzeichnissen das Ha-Master-Light und das OIII-Master-Light mit dem Prozess „StarAlignment“ registrieren.

   

6. Die beiden registrierten Bilder als Fits-Dateien im SIRIL-process-Verzeichnis abspeichern: Den Ha-Master als „r_results_00001.fit“ und den OIII-Master als „r_results_00002.fit“.

   

   

   

7. In SIRIL das Skript „eifelpanorama_renorm_HaOIII“ ausführen.
8. Die Ergebnisse stehen als „result_Ha_Final.fit“ und „result_OIII_Final.fit“ im SIRIL-process-Verzeichnis. Wer den Vorgang mit Bildern durchführt, die mit einem dedizierten SII-Filter aufgenommen wurden, kann natürlich nur die Datei „result_Ha_Final.fit“ als SII-Bild verwenden. Sie sollte nun entsprechend umbenannt werden (z.B. in „result_SII_Final.fit“.

Sicherlich ist diese Vorgehensweise ein Kompromiss. Vielleicht ist bei der Integration mit WBPP folgender Warnhinweis aufgefallen:

Der Warnhinweis rührt daher, dass die kalibrierten und debayerten Dateien nicht mehr zur Verfügung stehen, bzw. die Verbindung zwischen den in SIRIL bearbeiteten und den alten WBPP-Dateien nicht mehr besteht. Dies könnte man vielleicht noch korrigieren, würde aber wegen der zwischenzeitlichen Bearbeitung vermutlich zu falschen Ergebnissen führen. Hier ein Auszug aus der PixInsight-Documentation PixInsight Reference Documentation | New Image Weighting Algorithms in PixInsight (Abschnitte Abschnitte „SubframeSelector“ und „ImageIntegration and DrizzleIntegration“) zu diesem Warnhinweis:

Important— SubframeSelector expects all signal and noise evaluation metadata items to be present in its input subframes. This can only happen if the subframes have been calibrated, and demosaiced when appropriate, with current versions of our ImageCalibration and Debayer tools. When signal and/or noise evaluation metadata items are not available for a subframe, the SubframeSelector tool computes them directly from input subframe pixels. In such case, if the subframe has been interpolated in some way (for example, after demosaicing and/or image registration), the computed items can be inaccurate (especially noise estimates) and hence the derived PSFSW and PSF SNR values can also be inaccurate, or even wrong in extreme cases. Appropriate warning messages are shown when this happens.

Der Warnhinweis bedeutet also nicht zwangsläufig eine signifikante Qualitätsverschlechterung. Letztlich muss der Anwender bis zum Erscheinen der SIRIL-Version 1.4 für jede seiner Aufnahmen beim Duo-Narrowband-Trennen entscheiden, mit welcher Vorgehensweise (mit dem „Pseudo-Drizzlen“ in SIRIL oder mit dem echten Drizzlen in PixInsight) eine bessere Qualität erreicht werden kann.   

Dieser und weitere Berichte aus meiner SIRIL-Serie:
„SIRIL-Anleitung – Kostenlose Astro-Fotobearbeitung Teil  1“
„SIRIL-Anleitung – Kostenlose Astro-Fotobearbeitung Teil  2“
„Blink in SIRIL – ohne PixInsight“
„SIRIL – Stacking mit Sequenzen – ohne Skripte“
„MasterDarks und MasterFlats in SIRIL-Skripten verwenden„
„Mit SIRIL mehrere Nächte stacken“
„Ha-OIII-Trennung mehrerer Aufnahme-Nächte (SIRIL-Skripte)“
„Duo-Narrowband-Trennung in Ha und OIII – SIRIL- und PixIn-Tricks„
„Drizzlen mit SIRIL – Skripte für unterschiedliche Fälle„
„StarNet V2.x – Install. in PixInsight, SIRIL, Stand alone “
„SIRIL Bildanalyse – Wie gut sind meine Astrofotos?“
 „Ovale Sterne rund machen – Beautycase SIRIL“
„Verzeichnis der eifelpanorama-Skripte für SIRIL und ihre Verwendung„