Digi-Sky
Weg mit der Vignettierung

Helmut Metz

Verpixelt

Eine Weiterverwendung ist auch auszugsweise nicht ohne Erlaubnis gestattet.

Bekanntlich bearbeitet man digitale Bilder mit dem PC. Für den PC ist ein Bild zunächst einmal eine Datei. Eine Datei ist eine auf dem Datenträger (Festplatte, CD, Diskette) gespeicherte Sammlung von Tausenden bis Millionen von Zahlen. Jedes Pixel eines Schwarzweißbildes ist darin eine einzelne Zahl. Diese Zahl gibt die Helligkeit des Pixels an. Normalerweise repräsentiert "0" ein schwarzes und "255" ein weißes Pixel. Dazwischen liegende Zahlen sind Grauwerte; je größer die Zahl, desto heller der Ton. Die Leistung der Bildbearbeitungssoftware besteht nun darin, diese Sammlung von Tausenden bis Millionen von Zahlen in Zeilen und Spalten zu organisieren und verwalten. Digitale Bildverarbeitung ist demnach nichts anderes als Rechnen mit den Pixelwerten eines Bildes. Dieses wissend können wir nun die folgenden Schritte der digitalen Bildverarbeitung besser verstehen.
Abb. 1 zeigt ein Foto vom Sternbild Dreieck. Deutlich erkennen wir auch den Abfall der Hintergrundhelligkeit zum Bildrand hin. Hier wollen wir nun auf digitalem Wege Hand anlegen. Dazu muss man das Dia oder den Fotoabzug natürlich zunächst einmal scannen.

Digital gedacht

Wenn wir nun die Vignettierung beseitigen wollen, so müssen wir die Helligkeitswerte des Bildes vermindern - und zwar abhängig davon wie weit ein Pixel von der Bildmitte entfernt steht. Anders gesprochen müssen wir Zahlenwerte von den Pixelwerten subtrahieren. In der digitalen Bildverarbeitung führt man solche - das ganze Bild betreffenden Rechenoperationen aus, indem man zwei oder mehr Bilder miteinander kombiniert. Auf unsere Sternfeldaufnahme bezogen heißt das: Wir erstellen uns ein Bild mit den gleichen Abmessungen wie das Original. Dieses künstliche Bild subtrahieren wir vom Original. Wie das bei Adobe Photoshop 5.5 funktioniert, ist nachfolgend gezeigt; bei anderen Programmen wie Paint Shop Pro und anderen ist die Vorgehensweise sehr ähnlich.

Digital gearbeitet

1. Fenster-Ebenen einblenden
2. Ebene "Hintergrund" auswählen durch Anklicken mit der linken Maustaste
3. Mit rechter Maustaste auf Ebene "Hintergrund" klicken
4. Aus dem Kontextmenü "Duplizieren" anklicken
5. Im danach erscheinenden Fenster "Ebene duplizieren" OK anklicken; es erscheint die Ebene "Hintergrund Kopie" im Ebenenfenster oberhalb der ursprünglichen Ebene
6. Ebene "Hintergrund Kopie" auswählen durch Anklicken mit der linken Maustaste
7. Filter-Weichzeichnungsfilter-Gaußscher Weichzeichner. Es erscheint das Fenster "Gaußscher Weichzeichner"
8. Haken vor "Vorschau" setzen
9. Schieberegler unter "Radius" durch Klicken und Ziehen so weit nach links verschieben, dass in der Aufnahme alle Objekte (Sterne) vollständig verwischt sind (im vorliegenden Beispiel etwa bei 80 Pixel), siehe untenstehende Abbildung 2.
10. OK anklicken. Nun ist die ausgewählte Ebene "Hintergrund Kopie" weichgezeichnet, d. h. es ist nur noch der Verlauf der Hintergrundhelligkeit im Bild zu sehen. Im nächsten Schritt subtrahieren wir dieses Bild vom Original.
11. Sofern es nicht schon geschehen ist, die Ebene "Hintergrund Kopie" durch Anklicken mit der linken Maustaste wieder aus wählen. Im oberen Teil des Ebenenfensters steht für den Modus der ausgewählten Ebene die Option "Normal".
12. Auf den kleinen Knopf rechts daneben klicken.
13. Es erscheint eine Liste von möglichen Ebenenmodi; auf "Differenz" klicken. Dadurch werden die Helligkeitswerte der übereinander liegenden Pixel voneinander subtrahiert. Die Aufnahme erscheint jetzt viel dunkler. Es ist keine Vignettierung mehr erkennbar.
14. Jetzt müssen wir die unscharfe Maske noch etwas dunkler machen, damit schwächste Sterne nicht verschluckt werden. Das geht so: Bild-Einstellen-Gradationskurven. Es erscheint das Fenster "Gradationskurven". Damit kann man die Wirkung der Maske wie folgt stufenlos einstellen:
15. Wenn der von Schwarz nach Weiß verlaufende Balken entlang der x-Achse des Diagramms links weiß beginnt, dann auf den kleinen Doppelpfeil in der Mitte klicken. Daraufhin kehrt sich der Farbverlauf des Balkens um. Das linke, untere Ende der Gradationskurve im Diagramm anklicken; sie wird dadurch schwarz gefärbt. Mit den Pfeiltasten auf der Tastatur dieses Ende nach rechts verschieben und gleichzeitig beobachten, was mit dem Bild passiert. Wenn die Vignettierung noch kaum sichtbar ist, das Bild aber schon wieder deutlich weicher erscheint, ist das Optimum erreicht (der Punkt liegt etwa bei "Eingabe"=20 und "Ausgabe"=0). Das rechte, obere Ende der Gradationskurve anklicken; es wird dadurch schwarz gefärbt. Mit den Pfeiltasten auf der Tastatur dieses Ende nach unten verschieben und wieder die Bildveränderung beobachten. Wenn die Vignettierung immer noch kaum sichtbar ist, das Bild aber noch etwas weicher erscheint, ist das Optimum erreicht (der Punkt liegt etwa bei "Eingabe"=255 und "Ausgabe"=235), siehe Abbildung 3
16. Auf OK klicken und - fertig!

Mit dieser einfachen Methode können wir in allen Aufnahmen ohne großflächige helle Objekte die Vignettierung beseitigen. Zum Üben können sich interessierte Leser die Bilder unten herunterladen.

Es gibt aber auch Astrofotos, bei denen es nicht so einfach geht. Je nach Motiv unterscheiden wir drei Grundtypen:

1. Aufnahmen ohne Milchstraße und ohne großflächige Objekte (z. B. Gasnebel)
2. horizontnahe oder vom Stadtlicht beeinflusste Aufnahmen
3. Aufnahmen mit Milchstraße und/oder großflächigen Objekten

Demnach handelt es sich beim Beispiel unseres Artikels um eine Aufnahme des Typs 1.
Für die beiden anderen Grundtypen müssen wie diese Methode modifizieren. Wie das geht, soll in einer der nächsten Ausgaben von STERNZEIT beschrieben werden.

Bilder zum Herunterladen

Hier finden Sie die Bilder zum Artikel im tif-Format:

• Bild 1

• Bild 2

• Bild 3