Sternreduktion
Fixsterne sind aus irdischer Distanz betrachtet feine Lichtpunkte ohne erkennbare Ausdehung. Unser Auge verwandelt sich in kleine Scheibchen mit bis zu 2 Bogenminuten Durchmesser. Je heller ein Stern, desto größer erscheint er uns. Deshalb teilte man Sterne bereits in der Antike in Größenklassen ein.
Der Fotosensor bildet Sterne ebenfalls als Scheibchen ab. Auch er formt helle Sterne zu größeren Scheibchen als lichtschwache.
Neben der Helligkeit und der Belichtungszeit hängt die Abbildungsgröße aber auch von weiteren Faktoren ab, darunter Brennweite und Öffnung des Objektivs. Die Luftunruhe (Seeing) lässt Sterne um einen Mittelwert herum tanzen, sporadische Nachführfehler schaffen einen ähnlichen Effekt. Entsprechend steigt der Durchmesser der abgebildeten Sternchen. Optische Fehler sorgen mitunter außerdem für verzerrte Sterne.
Extrembeispiel: Sirius, der hellste Fixstern, wird im Teleskop wesentlich größer abgebildet als die benachbarten, schwächeren Sterne
Die Kamera fängt mit zunehmender Belichtungszeit immer schwächere Sterne ein. Dieser Vorteil der Himmelsfotografie resultiert aber auch in einem Meer an Sternchen, das womöglich vom eigentlichen Zielobjekt ablenkt.
Hier greift die Sternreduktion ein. Sie verringert Anzahl und Größe der abgebildeten Sterne aus dem Summenfoto, und zwar rein rechnerisch. Im Extremfall verschwinden die runden Sternscheibchen völlig. Offenbar werden sie durch benachbarte Pixel ersetzt, so dass keine "Löcher" im Bild zurück bleiben.
Die drei folgenden Fotos des sogenannten Seelennebels (SHA 2-199) demonstrieren den Unterschied. Beim ersten fand gar keine Sternreduktion statt, beim zweiten wurde die Reduktionseinstellung "0.10" gewählt. Beim dritten sind die Sterne komplett entfernt.
Hier noch ein völlig "entsternter" Seelennebel mit angepasster Nachbehandlung:
SHA-2 199: Der Seelennebel, ein Emissionsnebel in der Kassiopeia (Fotodaten)
Sternreduktion schon bei der Aufnahme?
Um schon während der Aufnahme kleine Sternabbildungen zu erzielen, sollte man eine kurze Brennweite und eher kürzere Belichtungszeiten pro Bild wählen. Die Nachführung muss präzise arbeiten. Ein vortreffliches Seeing hilft ebenfalls. Weil sich das Seeing in Richtung zum Horizont dramatisch verschlechtert, ist ein möglichst hoher Stand des Objekts am Himmel wünschenswert.
Pro & Contra der nachträglichen Sternreduktion
Leider lassen sich obige Aufnahmefaktoren in der Praxis nur bedingt beeinflussen. Daher erfreut sich die nachträgliche Sternreduktion während der Bildbearbeitung großer Beliebtheit. Ganz unumstritten ist diese Vorgangsweise aber nicht.
Was dafür spricht:
- Sterne werden beim Fotografieren übergroß abgebildet; mit der Reduktion ihres scheinbaren Durchmessers nähert man sich den wirklichen Verhältnissen an
- Die riesige Sternenanzahl lenkt von nebeligen Objekten ab; feine Nebelstrukturen sind mit reduzierten bzw. entfernten Sternen deutlicher zu erkennen
Was dagegen spricht:
- Die Sternreduktion stellt einen künstlichen Eingriff ins Bild dar, die Aufnahme wird gewissermaßen verfälscht
- Bestimmte Objekte, nämlich Emissionsnebel, sind die Geburtsstätten von Sternen. Erst diese jungen Sterne regen das Nebelgas zum Leuchten an. Sie zu entfernen, ist physikalisch widersinnig. Gleiches gilt natürlich für den Zentralstern von planetarischen Nebeln
NGC 7000, der Nordamerikanebel. In diesem Sternentstehungsgebiet machen junge, heiße Sterne den verbliebenen Wasserstoff leuchten. Ohne sie bliebe er völlig dunkel (Daten)
Wie wird es gemacht ?
Idealerweise streckt man Sterne und Himmelsnebel während der Bildbearbeitung unterschiedlich stark. Dazu trennt die Software die Objekte beider Kategorien und vereint sie nach dem Stretching wieder. Hier behält man die volle Kontrolle über den Prozess und kann die Nebel stärker betonen als die Sterne. Allerdings ist meine Kunstfertigkeit in dieser Disziplin noch recht bescheiden.
Zum Glück gibt es auch Funktionen, welche die Sterne im bereits fertig gestreckten Bild reduzieren. Bei Siril heißen entsprechende Scripts DSA-Star_Reduction bzw. ER-Bill_Star_Reduction.
Solche Skripte arbeiten mit FITS-Dateien, weswegen man das gestreckte Bild vorher mit der entsprechenden Dateiendung abspeichern muss. Diese Datei wird in der Standardeinstellung überschrieben; daher kann man den Prozess nicht einfach rückgängig machen. Ich empfehle dringend, die Überschreiboption abzuwählen!
IC 5146: Wasserstoffgas wird vom Kepheus-Stern DH Cephei (HD 215835) ionisiert.
Die Sterne habe ich deutlich reduziert (Fotodaten)
Die "mächtigste Waffe im Universum"
Die Skripte erlauben es, Sterne in einem wählbaren Maß zu reduzieren. Wie weit man geht, ist Geschmackssache. Zieht man die Regler ganz nach links ("0.0") werden die Sterne komplett ausgelöscht. Sci-Fi-Freunde würden da vielleicht von der "mächtigsten Waffe im Universum" sprechen.
Die fertigen Fotos erhalten automatisch den Eintrag "ReducedStars" in den Dateinamen gesetzt. Der verhindert eine Wiederholung des Vorgangs. Will man die Sterne in einem derartig veränderten Bild noch weiter reduzieren, ist genannter Eintrag aus dem Namen der FITS-Datei manuell zu entfernen. Besser wäre es, auf die hoffentlich nicht überschriebene (siehe oben) und damit unverändert gebliebene FITS-Ausgangsdatei zurück zu greifen.
Alle Angaben ohne Gewähr!