Tausche Koma gegen Tonne!

WatcherEin Problem für viele Astrofotografie-Einsteiger, die mit ihrem Newton oder Refraktor ausgedehnte Nebelobjekte oder Sternfelder ablichten, ist die sogenannte Koma: Während die Bildmitte scharf abgebildet wird, werden Sterne an den Rändern zu Strichen auseinandergezogen, die zum Zentrum hinweisen.

Je näher sich ein Stern am Bildrand befindet, desto stärker wird dieser Effekt, der sowohl bei einfachen Linsen- als auch bei Spielgelteleskopen auftreten kann. Wie entkommt man diesem Problem mit einer einfachen Optik, ohne dass man das Bild radikal beschneiden muss?

Der unerwünschte Effekt der Koma kann zwar durch zusätzliche optische Elemente (Schmidt-Platte, Koma- Korrektoren) eliminiert werden, ist aber nicht umsonst zu haben. Einige Hundert Euro muss der ambitionierte Astrofotograf dazu schon in die Hand nehmen. Im Fall der Koma-Korrektoren ist zusätzlich darauf zu achten, dass der Korrektor zum Öffnungsverhältnis des Teleskops passen muss und (nach meinem Kenntnisstand) nur für 2”-Okularöffnungen angeboten wird. Astrofotografie-Einsteiger, die Geräte mit 1.25” Okularöffnungen ihr Eigen nennen schauen leider in die Röhre.

Da drängt sich einem doch schon die Frage auf, ob man der Koma nicht mit einer Bildbearbeitung zu Leibe rücken kann? Antwork: Man kann. Als Beispiel soll eine Aufnahme des Nordamerikanebels (NGC 7000) dienen, die mein Beobachtungsfeld bei 750mm Brennweite bis in die Ecken voll ausfüllt.

Nun wollen wir die Möglichkeiten eine Koma-Korrektur anhand von 2 kostenfrei erhältlichen Bildbearbeitungsprogrammen testen. Werfen wir zunächst einen Blick auf die Standard-Bildbearbeitung der Astrofotografen:

Fitswork

Koma-Beseitigung mit Fitswork
Koma-Beseitigung mit Fitswork

Zunächst öffnen wir unser Bild in Fitswork. Nun navigieren wir zu Menü ‘Bearbeiten/Bildgeometrie/Bildfeld Entzerrung’ und wählen die Registerkarte ‘Kissenentzerrung’. Mit den dort befindlichen Eingabefeldern kann ein Polynom

rsrc = A*rdest^4 + B*rdest^3 + C*rdest^2 + D*rdest

bis zum biquadratischen Term (Hoch 4) mit Hilfe der Parameter A,B,C und D zur Bildfeldentzerrung definiert werden; wobei Parameter D bereits auf 1 gesetzt ist. Nun lässt sich durch Ausprobieren von verschiedenen Werten für A, B und C das Bildfeld an den Rändern so stauchen, bis die Koma-Strichspuren unserer Randsterne verschwunden sind. Ich selbst habe für mein Teleskop gute Ergebnisse mit A=0.25, B=0.1, C=0 und D=1 erreicht; aber da sollte jeder für sein Gerät selbst sein Optimum herausfinden. Wenn der Ausgleichseffekt unsymmetrisch ausfällt, kann über die ‘Mitte’-Parameter X und Y nachgeholfen werden.

Der Nachteil dieser Methode sollte allerdings auch nicht verschwiegen werden: Man hat zwar nach der Eliminierung der Koma nun überall kreisrunde Sterne; allerdings ist das Bildfeld nun nicht mehr rechteckig sondern mehr oder weniger tonnenförmig. Wie stark dieser Effekt ausfällt, hängt von der Wahl der Parameter A,B,C und D ab.

Gimp

Auch unter der Bildbearbeitung Gimp gibt es die Möglichkeit einer Entzerrung der Koma-Strichspuren. Hierzu öffnet man zunächst das Bild unter Gimp und navigiert zum Menü ‘Filter/Verzerren/Objektivfehler’. Dort kann man mit mit Hilfe der Slider-Elemente Bild, Kanten, Vergrößerung, Vignettierung, X-Verschiebung, Y-Verschiebung die Koma-Effekte soweit reduzieren, dass auch in den Bildrändern die Sterne wieder rund erscheinen.

Koma-Beseitigung mit Gimp
Koma-Beseitigung mit Gimp

Im Gegensatz zu Fitswork hat man für jeden Parameter aber nur einen beschränkten Wertebereich zur Verfügung; allerdings kann man relativ komfortabel einen Vignettierungseffekt ausgleichen. Aber auch hier hat man als Ergebnis wiederum kein rechteckiges Bild mehr, sondern eine tonnenförmige Verzeichnung.

Abschließend seien hier noch einmal das Eingangsbild (nach Stacking & Co) und das koma-reduzierte Ausgangsbild gezeigt:

NGC 7000 - Nordamerikanebel mit Koma-Fehler
NGC 7000 – Nordamerikanebel mit Koma-Fehler
NGC 7000 - Nordamerikanebel: koma-korrigiert
NGC 7000 – Nordamerikanebel: koma-korrigiert

 

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