Einzelbildbearbeitung

Am Beispiel von Fotos der Milchstraße und eines Sternfelds werden die Bearbeitung von Tonwertkurve, Kontrast und Hintergrundhelligkeit mit GIMP und Fitswork erläutert.

Beispiel Milchstraße

Die für die Bildbearbeitung verwendete Software GIMP bietet vielfältige Möglichkeiten. Die folgende Anleitung zur Bearbeitung von Astrofotos beschränkt sich auf einige wesentliche Aspekte:

  • Veränderungen an der Tonwertkurve
  • Kontrastanhebung
  • Beseitigung von Farbstichen
  • Ausgleich unterschiedlicher Hintergrundhelligkeiten
Bildbearbeitung in drei Schritten am Beispiel einer Aufnahme der Milchstraße
+ Abb. 3: Bildbearbeitung in drei Schritten am Beispiel einer Aufnahme der Milchstraße

Die Ergebnisse der jeweiligen Bearbeitungsschritte zeigt Abb. 3 (zur Vergrößerung bitte anklicken) am Beispiel einer Aufnahme der Milchstraße mit den Magellanschen Wolken. Das Rohbild entstand mit einer Canon EOS 350D (Brennweite zehn Millimeter, also extremer Weitwinkel, Blende 4, Belichtungszeit 120 Sekunden, Rauschreduzierung durch Dunkelbildsubtraktion). Das Foto wurde in etwa 2.000 Metern Höhe an der Südflanke des Kilimandscharo in Tansania aufgenommen. Die beiden diffusen "Flecken" in der Bildmitte und rechts unterhalb davon sind die beiden Magellanschen Wolken, Begleitgalaxien unserer Milchstraße. Im unteren Bildbereich sieht man die Lichter der Stadt Moshi. Das Rohbild wirkt insgesamt etwas "flau" (kontrastarm), der Himmelshintergrund ist bereits sichtbar aufgehellt. Die Hochnebelbank über der Stadt weist in der linken Bildhälfte einen Rotstich auf.

Anpassen der Tonwertkurve

Was zeigt das Quellwerte-Diagramm?


Zunächst wird das zu bearbeitende Bild in GIMP geöffnet. Über "Farben → Werte" gelangt man zur Tonwertkurve. Hier sind von links nach rechts die möglichen Helligkeitsstufen von dunkel nach hell aufgetragen (Abb. 4, Platzhalter bitte anklicken). Beim JPG-Format sind dies (nur) 256 Stufen. In dem Diagramm (links neben dem Foto unter "Quellwerte") ist die Anzahl der Pixel im Bild dargestellt, die den jeweiligen Helligkeitswert aufweisen. Der linke Peak steht für die ganz dunkle Fläche im Bildvordergrund, also den Bereich am unteren Bildrand der Fotos in Abb. 3. Der folgende Doppelhöcker entspricht dem restlichen Hintergrund mit seiner über weite Bereiche verteilten Helligkeit (Sternhimmel, Stadtbeleuchtung, Nebelbank). Helle Sterne oder Stadtlichter finden sich - wegen der relativ geringen Anzahl weißer Pixel kaum erkennbar - im rechten Bereich der Kurve.

Bestimmung von Schwarzpunkt und Weißpunkt

Unterhalb der Tonwertkurve in Abb. 4 befinden sich drei dreieckige Regler. Der linke Regler legt den "Schwarzpunkt" fest. Alle Helligkeitswerte links dieses Reglers werden auf "schwarz" gesetzt. Der künstlich aufgehellte Himmelshintergrund wird damit eindeutig dunkler (siehe Abb. 3, oben rechts). Der rechte Regler legt entsprechend den "Weißpunkt" fest. Durch Verschieben des mittleren Reglers ändert man die Steigung der Funktion, die jeder Helligkeit im Originalbild eine neue Helligkeit im bearbeitenden Bild zuordnet. Die drei Regler sollten nur sehr dosiert verschoben werden. Bei größeren Verschiebungen wird die Anzahl der Helligkeitsstufen in der 256-stufigen Skala des JPG-Bilds so sehr reduziert, dass statt kontinuierlicher Helligkeitsübergänge irgendwann nur noch deutliche Abstufungen entstehen.

Steigerung des Kontrasts

Im nächsten Schritt wird der Kontrast leicht angehoben. Über "Farben → Helligkeit/Kontrast" wird das entsprechende Fenster geöffnet. Auch hier sollte man den Regler nur vorsichtig nutzen, um keine krassen Helligkeitsabstufungen zu erzeugen.

Beseitigung von Farbstichen

Im Rohbild und nach den ersten Bearbeitungsschritten erkennt man in der Hochnebelbank im linken Bildteil, unmittelbar über den hellen Lichtern der Stadt Moshi, einen unnatürlichen Rotstich. Durch die Auswahl "Farben → Farbton/Sättigung" öffnet sich in GIMP das entsprechende Fenster. Man wählt durch Anklicken des Kreises "R" beim roten Rechteck den Rotanteil im Bild für die Bearbeitung aus. In unserem Beispiel wurden die Rothelligkeit geringfügig und die Rotsättigung kräftig reduziert. Ebenso kann man - je nach Bedarf - mit den anderen Farbkanälen verfahren.

Ausgleich unterschiedlicher Hintergrundhelligkeiten

Ebnen des Bildhintergrunds: Herausrechnen der Horizontaufhellung
+ Abb. 6: Bildhintergrund

Künstliche Lichtquellen sorgen dafür, dass die Hintergrundhelligkeit des Nachthimmels in Richtung zum Horizont drastisch zunehmen kann. In Abb. 6 (Platzhalter bitte anklicken) ist dieser Effekt im unteren Bildteil des linken Fotos deutlich erkennbar. Es handelt sich um eine Aufnahme unseres winterlichen Sternhimmels (Orion, Stier, Zwillinge, Fuhrmann, Perseus). Das Bild wurde in der Nähe einer Kleinstadt aufgenommen (Belichtungszeit drei Minuten, ISO 1.600, Brennweite 10 Millimeter, Blende 10). Mit der kostenfreien Software Fitswork geht man zum Ausgleich unterschiedlicher Hintergrundhelligkeiten wie folgt vor: Nach dem Öffnen der Bilddatei wählt man "Bearbeiten → Ebnen → Hintergrund ebnen Sterne". Das Ergebnis der Prozedur zeigt das rechte Bild in Abb. 6. Auch die so genannte Vignettierung, der Helligkeitsabfall zum Rand eines Bildes hin, wird mit dem beschriebenen Werkzeug wirkungsvoll beseitigt. Vignettierung entsteht, wenn lichtstarke Objektive bei großen Blendenöffnungen verwendet werden.

Autor
Avatar Peter Stinner

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