Chromatische Sterndispersion: RGB-Kanäle trennen und registrieren zur Korrektur

Ein heller Stern, der auf der einen Seite blau, auf der anderen rot ist, oder ein Stern, dessen beide Seiten jeweils von einer Farbe eingefärbt sind — das ist ein Ärgernis, auf das viele bei ihren Aufnahmen stoßen. Diese „Sterndispersion“ kann dir begegnen, egal ob du eine Mono- oder eine Farbkamera benutzt, und als Ursache kommen atmosphärische Dispersion, chromatische Aberration des Teleskops oder ein Kanal infrage, dessen Fokus nicht mit den übrigen übereinstimmt oder der ganz unscharf ist. Die gute Nachricht: Das perfekte Bild existiert ohnehin nie, also musst du bei diesem Problem nicht überstürzt neu aufnehmen — mit Bildbearbeitung lässt es sich meist deutlich verbessern.

Erst einmal klarstellen: Das ist eine chromatische Aberration, nicht jede Aberration

Bevor du mit dem Korrigieren anfängst, musst du dir zuerst klarmachen, zu welcher Art von Problem die Sterndispersion gehört. In der Astrofotografie gibt es mehrere Arten von Abweichungen, die durch optische Fehlausrichtung entstehen: Fokus- und Verkippungsaberration (Focus and Tilt), sphärische Aberration (Spherical), Koma (Coma) und Astigmatismus (Astigmatism).

Die Sterndispersion (laterale chromatische Aberration / atmosphärische Dispersion) ist ein Problem einer anderen Ebene als die oben genannten Aberrationen. Zwar kann der Debayer von PixInsight das RGB eines OSC-Bildes trennen und auf G registrieren, aber er behebt nur die laterale chromatische Aberration oder die atmosphärische Dispersion und kann die oben genannten, durch optische Fehlausrichtung verursachten Aberrationen nicht beheben. Diese Grenze solltest du zuerst klar ziehen — was Kanaltrennung und -registrierung retten können, ist die Dispersion, nicht die Unschärfe oder Verkippung.

Farbkameras (OSC): RGB trennen, auf G registrieren

Wenn bei einem mit einer Farbkamera aufgenommenen Bild die hellen Sterne auf der einen Seite blau, auf der anderen rot erscheinen (besonders auffällig bei gelben Sternen), besteht das Vorgehen darin, nach der Kalibrierung das RGB zu trennen, die R- und B-Kanäle mit dem schlechteren Signal-Rausch-Verhältnis auf den G-Kanal mit dem besseren Signal-Rausch-Verhältnis zu registrieren, sie dann jeweils zu integrieren und wieder zu RGB zusammenzuführen. Nach der Bearbeitung bessert sich der Farbsaum an beiden Seiten der hellen Sterne deutlich.

In der Praxis gibt es zwei Wege:

• Beim manuellen Debayering: In den Debayer-Einstellungen separate RGB Channels wählen und dann beim Star Alignment R und B auf den G-Kanal registrieren.
• Bei Verwendung von WBPP: Die entsprechende Option ankreuzen, dann führt WBPP die obigen Schritte automatisch aus und setzt die RGB-Kanäle anschließend wieder zusammen.

Meiner Erfahrung nach sind mir bei Farb-BSI-CMOS-Kameras — ob mit lang- oder kurzbrennweitigem Refraktor oder Reflektor — solche Dispersionserscheinungen begegnet, und mit dieser Methode ließ sich der Einfluss in jedem Fall deutlich verringern.

Mono-Kameras: unterschiedliche Sterngrößen über die Kanäle hinweg

Wenn du mit einer Mono-Kamera RGB aufnimmst, stößt du ebenfalls oft auf das Problem unterschiedlicher Sterngrößen über die Kanäle hinweg. Bei einem Satz Aufnahmen etwa war der Rotkanal leicht unscharf, wodurch die R-Sterne größer als in den anderen Kanälen wurden und ihre Zentren nicht mit G und B übereinstimmten — nach dem Zusammenführen wirken die Sterne einseitig verzogen, dazu kommt eine große rote Fläche.

In diesem Fall musst du nicht überstürzt neu aufnehmen; die Bearbeitung umfasst grob drei Schritte:

1. Das RGB manuell neu registrieren.
2. Die RGB-Kanäle trennen und beim Kanal mit den größeren Sternen eine Sternverkleinerung durchführen.
3. Die sternverkleinerten RGB-Kanäle wieder zusammenführen.

Nach der Bearbeitung ist zwar noch zu erkennen, dass die beiden Seiten der Sterne leicht unterschiedlich gefärbt sind, aber es ist bereits deutlich besser. Für die Korrektur eines solchen Satzes brauchst du etwa 10 bis 15 Minuten.

Ein weiteres Abhilfewerkzeug: ChannelMatch

Neben Trennung-und-Registrierung und Sternverkleinerung gibt es noch ein direkteres Abhilfewerkzeug — ChannelMatch von PixInsight. Es kann die Positionen der drei RGB-Kanäle einzeln anpassen und den Zustand, bei dem jede Seite eines Sterns eine andere Farbe hat, zurückholen.

Besonders zu beachten: Verwende ChannelMatch im linearen Zustand. Wartest du bis zum nichtlinearen Zustand, fällt die Wirkung stark ab oder bleibt sogar ganz aus. Das ist wie bei vielen Korrekturwerkzeugen der linearen Phase — ist der Zeitpunkt falsch, kann auch das beste Werkzeug nichts mehr retten.