Sterne verkleinern

Schritt: Feinschliff

Macht die Sterne kleiner, damit der Nebel oder die Galaxie dahinter zur Geltung kommt. Das Modul findet die Sterne, legt über jeden eine weiche Maske und verkleinert die Sterne in der Maske mit einem Minimum-Filter („Erosion“). Alles außerhalb der Maske bleibt genau, wie es war. Der hellste Teil eines Sterns wird an seinem Rand abgetragen, sodass ein Stern kleiner und schwächer aussieht und die Strukturen sichtbar werden, die in seinem Glanz untergingen.

Parameter

Parameter	Bereich	Standard	Wirkung
Stärke	0…1	0,5	Wie viel von der verkleinerten Version in der Maske ins Bild gemischt wird. 0 lässt das Bild genau so, wie es ist, 1 nimmt die verkleinerte Version voll.
Maskenvergrößerung	0…10 Pixel	2	Zusätzliche Pixel auf dem Radius der Maske jedes Sterns. Erhöhe sie, wenn Höfe oder der schwache Rand der Sterne übrig bleiben, senke sie, um die Umgebung der Sterne zu schützen.
Erosionsgröße	1…3 Pixel	1	Radius des Minimum-Filters, ungefähr um wie viele Pixel der Rand eines Sterns nach innen wandert. 1 ist sanft, 3 verkleinert die Sterne stark.

Wann es passt

Nimm es am gestreckten Bild, wenn die Sterne neben den schwachen Strukturen groß und hell geworden sind. Auch an linearen Daten funktioniert es, aber dort sind die Sterne klein, und der Stretch macht sie danach wieder groß. Wende es vor Unscharf maskieren an, damit das Schärfen die Sternränder nicht wieder anhebt.

• Beginne mit den Standardwerten und sieh dir das Bild bei 100 % an. Erhöhe die Stärke, bis die Sterne so klein sind, wie du sie haben willst. Eine Stärke von 1 verkleinert jeden Stern so weit, wie es die Erosionsgröße erlaubt.
• Eine größere Erosionsgröße verkleinert die Sterne stärker als eine größere Stärke, wirkt aber auch ein wenig auf das Rauschen in der Maske: Das Minimum mehrerer verrauschter Pixel ist dunkler als ihr Mittelwert, in einem verrauschten Bild wird die Maskenfläche deshalb leicht dunkler. Verringere zuerst das Rauschen mit der Rauschreduzierung.
• Geändert werden nur Sterne, die gefunden werden. Gesättigte Sterne mit flachem Gipfel, mit einem Nachbarn verschmolzene Sterne, Sterne am Bildrand und Sterne neben einem Pixel ohne Daten werden nicht erkannt und bleiben, wie sie sind.
• Es werden höchstens die 1000 hellsten Sterne bearbeitet; schwächere Sterne in sehr dichten Sternfeldern bleiben, wie sie sind.
• Helle, kompakte Objekte, die wie Sterne aussehen, etwa der Kern einer Galaxie oder ein kleiner Knoten in einem Nebel, können für Sterne gehalten und mit verkleinert werden. Prüfe das Ergebnis bei 100 % und senke die Stärke, wenn sie darunter leiden.
• Die Live-Vorschau arbeitet an einer verkleinerten Kopie des Bildes, in der auch die Maskenvergrößerung und die Erosionsgröße verkleinert sind. Beurteile die endgültigen Werte am Ergebnis in voller Größe.

So funktioniert es

1. Sterne finden. Dieselbe Erkennung wie beim Ausrichten der Stacking-Bilder: Hintergrund und Rauschen werden pro Kachel gemessen, Gruppen zusammenhängender Pixel über Hintergrund plus dem Fünffachen des Rauschens sind Kandidaten, zu kleine, zu große, flache, gestreckte oder am Rand abgeschnittene werden verworfen. Jeder Stern kommt mit Position und FWHM (Halbwertsbreite). Ein Farbbild wird im Mittel seiner Kanäle durchsucht, sodass alle Kanäle dieselbe Maske teilen.

2. Maske. Jeder Stern wird zu einer Scheibe mit dem Radius

   Radius = 1,5 · FWHM + Maskenvergrößerung

   Ein gaußförmiger Stern ist beim 1,5-Fachen seiner FWHM auf etwa 0,2 % seines Maximums abgefallen, die Scheibe umfasst also den ganzen sichtbaren Stern. Die Vereinigung der Scheiben wird mit einer Gauß-Kurve weichgezeichnet, die etwa ein Drittel der FWHM eines Sterns breit ist (mindestens ein Pixel), sodass die Maske keinen harten Rand hat: Innen ist sie 1, am Rand fällt sie auf 0,5 und jenseits der Reichweite der Weichzeichnung ist sie exakt 0.

3. Erosion. In der Maske wird jedes Pixel durch den kleinsten Wert in einer Scheibe von Erosionsgröße Pixeln um es ersetzt (der Minimum-Filter der mathematischen Morphologie, siehe J. Serra, Image Analysis and Mathematical Morphology, Academic Press 1982, und R. C. Gonzalez und R. E. Woods, Digital Image Processing). Das Profil eines Sterns fällt von der Mitte stetig ab, das Minimum über die Scheibe ist deshalb der Wert, der einen Scheibenradius weiter außen liegt: Der Stern schrumpft rundum um so viele Pixel und verliert an Höhe. Jeder Farbkanal wird für sich erodiert.

4. Mischen.

   Ergebnis = Pixel + Stärke · Maske · (erodiert − Pixel)

   Wo die Maske 0 ist, wird nichts gerechnet und das Pixel bleibt genau, wie es war.

Pixel ohne Daten. Pixel ohne Wert (zum Beispiel die Ränder, die das Stacken übrig lässt) bleiben ohne Wert und werden beim Minimum ausgelassen.

Die Dateiinformationen (Belichtungszeit, Filter und so weiter) bleiben erhalten.

Fehlermeldungen

• Das Bild ist ein nicht debayertes Mosaik; das Verkleinern der Sterne würde seine Farben vermischen. Die Pixel des rohen Sensormosaiks unterscheiden sich wegen des Farbfilters in der Helligkeit von ihren Nachbarn, und der Minimum-Filter würde diese Farben vermischen. Führe zuerst Debayer aus.