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Farbkalibrierung in der linearen Phase: von PCC zu SPCC

Lineare Phase2021.03

Die Farbkalibrierung ist ein entscheidender Schritt in der linearen Phase. Wenn du die Farben hier nicht sauber ausbalancierst, werden die Probleme meist auf ganzer Linie verstärkt, sobald du in der nichtlinearen Phase kräftig stretchst — das Blau der Spiralarme einer Galaxie und das Rot der HII-Regionen geraten allesamt aus dem Ruder, der Hintergrund färbt sich flächig rötlich, und am Ende bleibt dir nichts anderes übrig, als in die lineare Phase zurückzukehren und alles noch einmal zu machen. Dieser Artikel ordnet die verschiedenen Methoden der Farbkalibrierung in PixInsight und den jeweils passenden Zeitpunkt.

Warum es in der linearen Phase gut gemacht sein muss

Fangen wir mit den Folgen an. Ist der Farbabgleich in der linearen Phase nicht sauber gemacht, zeigen Galaxien nach einem dauerhaften Stretch oft eine große Fläche in unerklärlichem Gelb (bei Spiralgalaxien-Bildern von Anfängern im Netz sieht man das sehr häufig), das Blau der Arme und das Rot der HII-Regionen werden allesamt beeinträchtigt und wirken merkwürdig, und der Hintergrund färbt sich obendrein komplett rötlich. Dann bleibt als einziger Ausweg, in die lineare Phase zurückzukehren und den Farbabgleich neu zu machen.

In einem Satz: Was du in der linearen Phase nicht gut behandelst, wird in der nichtlinearen Phase oft in vollem Umfang verstärkt. Für die Farbkalibrierung gilt das ganz besonders.

Demonstration einer Galaxie, die nach dem Stretchen ein unerklärliches Gelb zeigt, weil der Farbabgleich in der linearen Phase nicht sauber gemacht wurde

Farbstiche nach der Integration sind der Normalfall

Nach abgeschlossener Integration ist es sehr häufig, dass ein Bild ins Grüne oder Rote kippt — egal ob OSC oder eine Mono-Kamera nach der RGB-Kombination, du wirst fast immer darauf stoßen. Das heißt nicht, dass die Kamera kaputt ist; es ist ein normales Phänomen, und die Farbkalibrierung behebt es. Alle folgenden Methoden werden in der linearen Phase durchgeführt.

Demonstration der nach der Integration häufigen grün- und rotstichigen Farbstiche

Die drei großen Kategorien der Farbkalibrierungsmethoden in PixInsight

In PixInsight gibt es drei gängige Methoden der Farbkalibrierung:

  1. Structure Detection: Neutralisiere vor der Anwendung zuerst den Hintergrund (eine lokale Operation).
  2. White Reference: Du musst eine Weißreferenz und einen neutralen Hintergrund angeben (eine lokale Operation).
  3. PCC (Photometric Color Calibration): Funktioniert erst, nachdem das Plate-Solving (die astrometrische Lösung) gelungen ist und die Sterne erfolgreich zugeordnet wurden; es kann eine Online- oder eine lokale Sternkatalog-Datenbank nutzen.

Diese drei benutze ich alle. Manchmal mische ich sogar mit PixelMath mehrere Ergebnisse zusammen. Der Grund ist sehr praktisch: auch PCC scheitert gelegentlich, und dann wird es wichtig, andere Kalibrierungsmethoden zu beherrschen.

Mir selbst ist ein Fall untergekommen, in dem PCC zwar das Plate-Solving hinbekam, die Farbe aber nicht kalibrieren konnte; ich habe jede bekannte Methode probiert (auch das Abschalten der Sternhelligkeits- und anderer Optionen), ohne Erfolg, und musste am Ende auf die klassischen Methoden zurückgreifen. So automatisiert ein Werkzeug auch sein mag — du brauchst trotzdem einen Plan B.

Veranschaulichung der drei Farbkalibrierungsmethoden in PixInsight

Bei der Gelegenheit möchte ich eine Vorgehensweise klarstellen: Manche verwenden Linear Fit für den Farbabgleich. Doch in PixInsight bringt das keinen besonderen Vorteil, denn PI selbst bietet reichlich spezialisierte Werkzeuge — PCC, Color Calibration (das sich weiter in White Reference und Structure Detection aufteilt), Assisted Color Calibration und so weiter.

Vergiss die klassischen Werkzeuge nicht

Ich sehe nicht wenige Leute, die außer PCC oder SPCC keine Ahnung haben, wie man eine Farbkalibrierung macht. Tatsächlich hat PixInsight noch eine ganze Reihe klassischer Werkzeuge, die du nutzen kannst: Color Calibration, Histogram Transformation, PixelMath und sogar DBE sind allesamt Methoden, die sich als nützlich erweisen, wenn PCC oder SPCC versagen. Behalte sie in deinem Werkzeugkasten, dann bleibst du nicht stecken, wenn die Automatik dich im Stich lässt.

SPCC-Einstellungen für Schmalband-Bilder

Mit dem Erscheinen von SPCC (Spectrophotometric Color Calibration) gibt es nun auch für die Farbkalibrierung von Schmalband-Bildern passende Einstellungen.

Für gewöhnliche RGB-Bilder ist die White Reference von SPCC standardmäßig auf Average Spiral Galaxy gesetzt. Für Schmalband-Bilder aber — einschließlich Mono-Kamera plus Filter oder Farbkamera plus Dualband-Filter — solltest du nicht nur Narrowband filters mode ankreuzen und die Schmalband-Wellenlängen und -Bandbreiten eintragen, sondern es wird offiziell auch empfohlen, die White Reference auf Photon Flux umzustellen.

Der SPCC-Einstellungsbildschirm für Schmalband-Bilder

Fazit

Vom PCC der frühen Jahre bis zum späteren SPCC sind die automatischen Farbkalibrierungswerkzeuge von PixInsight immer stärker geworden, doch zwei Grundsätze bleiben unverändert: Die Farbkalibrierung muss in der linearen Phase gut gemacht werden, und — halte immer einen Plan B bereit. Automatische Werkzeuge werden scheitern, und zu wissen, wie man im Fall eines Fehlgriffs auf die klassischen Methoden umschaltet, ist der Schlüssel, um zuverlässig gute Farben herauszubekommen.