Dark Sky Flats

Ich mache meine Astrobilder auf den Fensterbrettern meiner Wohnung in Elmshorn. Durch das Stadtlicht sind meine Bilder unten immer heller als im oberen Teil und die Farbe des Himmels wird verfälscht. Im Juli 2023 erschien im "The Comet's Tale" der BAA Comet Section ein Artikel von Fabrizio Montanucci mit dem Titel "Observing the Deep Sky from a Metropolis". Das dort beschriebene Verfahren erschien mir aber viel zu kompliziert und langwierig. Sein erster Schritt leuchtet mir aber ein. Vor der Aufnahme einer Bildserie macht er eine Reihe von Einzelbildern um das Bildzentrum herum und addiert diese Bilder auf Minimum um den Himmelshintergrund zu finden. Weil das Minimumbild stark rauscht und nur großflächige Gradienten beseitigt werden sollen, benutzt Fabrizio dann noch einen Medianfilter (Radius 17 Pixel) und danach einen Low-Pass Filter um das Minimumbild zu glätten.

Am Abend des 23. März 2024 habe ich dann mal so ein "Dark Sky Flat" ausprobiert In der Zeit von 22:48 - 23:01 habe ich zunächst fünf unterschiedlich versetzte Einzelbilder und dann ein Bildserie von 93 x 5 sec von der Gegend um M1 (Krebsnebel) gemacht. Kamera war die ASI 294 MC Pro mit dem Samyang 135 mm bei Offenblende (f/2). Alle Bilder wurden mit den passenden Darks und Flats behandelt und debayert. Die ersten fünf Bilder wurden mit Fitswork auf Minimum addiert und dann mit dem stärksten Medianfilter (69 Pixel) und dem stärksten Gaussfilter (100/100) geglättet. Die 93 Bilder der Serie wurden dann durch das Ergebnis dieser Prozedur dividiert und dann auf die Sterne addiert.

Das "Dark Sky Flat" sieht so aus (auf 20% verkleinert)
Das Flat zeigt eindrucksvoll die schlechten Bedingungen in der Stadt
Gesichtsfeld 8,3° x 5,5°, M1 stand 27° hoch im Westen, der fast volle Mond 40° hoch im Süden

Summenbild ohne Korrektur durch das "Dark Sky Flat" (auf 20% verkleinert)

Das Summenbild mit "Dark Sky Flat" 93 x 5 sec (unbearbeitet und auf 20% verkleinert)
Der Grünstich ist weg und der Himmelshintergrund ist gleichmäßiger

Unbearbeiteter Ausschnitt vom Summenbild in Originalgröße mit M1 und zeta Tau (mag 3)
Das sieht schon gut aus (keine Artefakte am hellen Stern)

"Night-Sky Flats" werden auch "Super Flats" genannt, da die Lichtquelle für das Flat der Himmel an der Stelle der Beobachtung ist und es so kein Problem mit der Farbe der Lichtquelle gibt. Der Nachteil dabei ist, dass bei einem dunklen Himmel sehr viele Bilder erforderlich sind um zu einem guten Signal/Rausch-Verhältnis zu kommen, was lange dauert. Bei einem hellen Stadt- oder Vollmondhimmel gibt es dieses Problem aber nicht. Mit wenigen Bildern (hier fünf) und durch den hellen Himmel kurzen Belichtungszeiten konnte hier ein brauchbares "Dark Sky Flat" erzeugt werden, Diese "Dark Sky Flats" sind nicht zu verwechseln mit den üblichen Flats, die Vignettierung und unterschiedlich Empfindlichkeiten der Pixel ausgleichen sollen. Die "Dark Sky Flats" dienen anschliesend dazu den Hintergrund zu ebnen und dessen Farbe zu korrigieren.

Mit kleinen Farbkorrekturen (Rot + 1%, Grün +3%) und einer Histogramm-Anpassung sieht der Ausschnitt vom Summenbild dann so aus:

Ausschnit vom Summenbild 1,7° x 1,2° (leicht bearbeitet)