RF/RF-S Bildqualität der R5 für Astrofotografie und Langzeitaufnahmen Landschaft Problem HotPixel

frankj schrieb:

ah ich habe den Original Artikel gefunden der auch hier mal zu sehen war. Im unteren Teil.

https://www.mibreit-photo.com/blog/canon-eos-r5-image-quality/

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Danke,
das ist ein super interessanter Artikel.
Was mich noch interessieren würde, ob diese "Hot Pixel" mit der Noise Reduction Funktion (DarkFrame) tatsächlich verschwinden. Denn das hieße doch (wenn ich das richtig verstehe und es nicht noch irgendwelche Zusatzfunktionen in der NR gibt, außer dem Dunkelbildabzug), dass die Pixel statisch sein müssen, auch zwischen zwei Aufnahmen.

Grüße
Florian

Hot- und Dead-Pixel werden idR als Solche erkannt, weil ihr Wert weit außerhalb der gültigen Werte liegt. Soweit ich mich erinnere liegt bei Canon der digitale bildentstandene Sättigungswert eher bei um 15.000, anstatt 2^14=16384. Und 0 gibt es bei Bilddaten auch nicht. Schwarz liegt eher bei 1023. Kurzum, diese "Pixel" können "recht einfach" schon im Body erkannt/remapped werden. Ob statisch oder dynamisch, ist -glaube ich - nicht wichtig.

mfg chmee

Mich würde tatsächlich so eine reale kontrastreiche Langzeitbelichtung (als RAW Datei) mit und ohne kamerainterne Rauschunterdrückung interessieren. Wie sieht wohl das Ergebnis aus bei der üblichen Bildbearbeitung (Tiefen anheben, etc...).

naja was er natürlich auch sagt ist in manchen Situationen hast du nicht die Zeit die NR noch nach dem Bild laufen zu lassen. Weil eine Lichtsituaion unter Umständen nur 2-3 Bilder zulässt. (wenn ich es richtig übersetzt habe) Das wäre halt eine Einschränkung die man bei der Kamera neben inzwischen einigen anderen Sachen bedenken sollte.

Wenn Du 10 Langzeitbelichtungen (gar nicht so fern meiner Praxis) mit jeweils 3 Minuten machst, brauchst Du bei der R 30 Minuten (weil sie deutlich weniger rauscht). Bei der R5 mgl.weise mit eingeschalteter Rauschunterdrückung eine Stunde. In der Zeit wird der Sensor auch nicht kühler.

c_joerg schrieb:

Hast du nur eine?
Ich habe 7 Kameras und 3 Fahrräder...
Wenn man ernsthaft Astro betreiben will, kommt man um Kühlung nicht umzu.
Da ist der IBIS kontraproduktiv.

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Ich hab nicht nur eine Kamera und ich hab sogar extrem teure CCD und sCMOS die ich mir hier und da von der Arbeit fürs teleskopieren, aber natürlich kann sich nicht jeder x Kameras im y-Tausend Euro Bereich für Hobby Zwecke kaufen.
Meine 5D3 taugt überhaupt nicht viel für Astrofotos, aber mit Darkframes, Bias und jeder Menge stacking bekommt man auch damit ein vernünftiges Foto hin.

Fettoni schrieb:

Mal ne blöde Frage: Warum sollte die R5 bei Langzeitbelichtungen mehr Rauschen oder mehr Hotpixel produzieren, als andere Kameras (ich meine jetzt durch die Langzeitbelichtung, und nicht weil der Sensor grundsätzlich schon ein schlechteres Rauschverhalten hat)?

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Wie schon gesagt wurde, weil sie deutlich heißer wird. Ob die Hitzeentwicklung in jeder Hinsicht gerechtfertigt ist (wird auch schon sehr heiß, wenn man nur im Menü umher klickt), ist ein anderes Thema.


Hier nochmal die Analyse der Dunkelbilder (RAW) aus dem anderen Thread, diese hatte Freejay mit seine R5 aufgenommen und zur Verfügung gestell bzw. hier.
Alle mit 10 Minuten Belichtung, ISO 100. Die angegebenen Temperaturen sind die welche in den EXIF Daten stehen, das sollte die CPU Temperatur des Digic-Prozessors sein, nicht die des Sensors.

Das Histogramm der R ist schon das des vierten Bildes in Folge, wärmer wurde sie da scheinbar nicht. Die R5 hat schon eine recht hohe Betriebstemperatur (35°C beim ersten Bild) und wurde immer wärmer (bis 39°C). Das letzte Bild der R5 (56°C) wurde nach 30min 4k Videoaufnahme gemacht und zeigt halt schon SEHR starkes Rauschen... das sind 'Hotpixel', aber es ist auch viel Untergrund, welche random ist und nicht zur 'fixed pattern noise' des Sensors gehört.
Daher Histogram....



Das bedeutet nicht, dass die Kamera pauschal für Astro-Aufnahmen untauglich ist, denn nicht jeder macht sehr lange Aufnahmen mit einem Tracker. Hierfür wäre sie scheinbar dann leider wohl deutlich schlechter geeignet als viele ältere Modelle, inklusive der R und der ganzen Sony/Nikon Fraktion. Fürs Stacking mehrerer Bilder könnte sie allerdings aufgrund des sehr geringen Grundrauschens (Read Noise) wiederum sehr gut geeignet sein, das ist im Moment einfach nicht klar.

Es wird aber sehr interessant mehr Daten zu anderen Belichtungszeiten zu bekommen. Falls jemand mit einer R5 ein bisschen Zeit hat, wäre das sehr spannend.

Bill Claff hat dies sicher bei seinen ersten Messungen auch noch nicht berücksichtigt. Allein das äußerst komische invertierte Read-Noise Verhalten der R5 von ISO 400 aufwärts und die Rauschunterdrückung welche es wohl <ISO 400 gibt machen mich noch etwas stutzig.
So wie es jetzt aussieht ist die R5 extrem ISO invariant, sodass man die Astrofotos mit dieser Kamera echt mit ISO 400 stark unterbelichten und einfach nachträglich aufgehellt ungefährt genauso gut tätigen können sollte wie bei höheren ISO werten. Auch hier das inverse Verhalten unterhalb ISO 400. Das ist eigentlich unphysikalisch, aber wir wissen ja miterlweile, dass Canon hier wohl eine nicht ausgewiesene und nicht abschaltbare Rauschunterdrückung laufen hat.

t34ra schrieb:

Wenn Du 10 Langzeitbelichtungen (gar nicht so fern meiner Praxis) mit jeweils 3 Minuten machst, brauchst Du bei der R 30 Minuten (weil sie deutlich weniger rauscht). Bei der R5 mgl.weise mit eingeschalteter Rauschunterdrückung eine Stunde. In der Zeit wird der Sensor auch nicht kühler.

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Statt bei jeder Aufnahme due NR durchzuführen und doppelt so lange zu warten, wäre es da nicht besser, separat ein paar Dunkelbilder mit Objektivdeckel zu machen, diese zu mitteln und dann von den eigentlichen Bildern zu subtrahieren?
Bei langen Zeiträumen braucht man evtl mehrere dieser Dunkelbilder, da der Sensor am Anfang evtl noch kühler ist, aber ich spare trotzdem noch Aufnahmezeit.
Bearbeitung ist natürlich etwas aufwendiger, aber es hält sich in Grenzen.

Grüße
Florian

Durch das Mitteln der Dunkelbilder müsste ich ja sogar weniger rauschen erreichen, als bei der NR Funktion, die jedes Bild einzeln abzieht, oder nicht?

die Dunkelbilder müssten glaube ich genau so lange (Parameter) aufgenommen sein wie die eigentlichen Bilder somit spart man keine Zeit ein.

VG

Moin!

Huxtebude beschreibt den klassischen Weg in der Astrofotografie: Zunächst werden die Sternaufnahmen/Lights gemacht und die Bilder mit dem Fixed Pattern Noise/Dark Frames(s) werden anschließend gemacht. Es ist sinnvoll mehrere Darks zu machen und zu stapeln um zufälliges Rauschen/Random Noise zu reduzieren. Zusammen mit weiteren Korrekturaufnahmen werden dann die Sternaufnahmen/Lights korrigiert um ein möglichst rauscharmes Bild für die weitere Bildbearbeitung zu erhalten. Wenn die Lights alle mit identischen Parametern aufgenommen wurden - was meistens der Fall ist - genügt meistens eine begrenzte Anzahl von Darks (Zeitersparnis) die zudem nach den Lights aufgenommen werden, also wenn die Fotosession vorbei ist. Die Sensortemperatur sollte möglichst die selbe sein, aber ob es dann bereits hell wird oder Wolken aufziehen spielt dann keine Rolle mehr.

Zusammengefaßt: Durch nachträgliche Darks kann man die Bildbearbeitung optimieren und den Zeitbedarf - im Vergleich zur kamerainternen Dark Frame Subtraktion - reduzieren und optimieren.

Um die Sensortemperatur bei einer längeren Fotosession konstant zu halten kann man mit festen Pausen arbeiten: 60 sec Bild - 30 sec Pause - 60 sec Bild - 30 sec Pause ...

In der Praxis nutze ich fast nie die kamerainterne Dark Frame Subtraktion sonder überlasse diese Arbeit dem Rawkonverter. Nach einer Astrosession mache ich trotzdem noch gerne einige Dark Frames (10-20 Bilder für jedes Setting) um diese bei Bedarf zu haben.

Ich bin auch an weiteren Infos über die Sensortemperatur der R5 interessiert da ich sie häufig für Astro einsetzen würde und Video interessiert mich nicht.
Es gibt ja noch die R ...

frankj schrieb:

die Dunkelbilder müssten glaube ich genau so lange (Parameter) aufgenommen sein wie die eigentlichen Bilder somit spart man keine Zeit ein.

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Die Kamera interne Langzeitbelichtung-Rauschunterdrückung braucht genauso lange ja. In der Theorie ist das auch am besten das unter gleichen Temperatur-Bedingungen und Settings zu machen.
Mir ist das meist zu lang alle Bildklassen aufzunehmen.

huxtebude schrieb:

Durch das Mitteln der Dunkelbilder müsste ich ja sogar weniger rauschen erreichen, als bei der NR Funktion, die jedes Bild einzeln abzieht, oder nicht?

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Die Dunkelbilder 'kümmern sich' um zwei voneinander weitgehend unabhängige Rausch-Typen. Das statistische Rauschen bekommst du nicht mit Dunkelbildern weg, sehr wohl aber systematisches Rauschen wie verschiedene Verstärkungs-Kennlinien der einzelnen Pixel und den sog. Dunkelstrom (dazu gehören auch die "hot Pixel"), Banding und "unebenen Untergrund". Genau das kann die Kamera-interne einzelne Aufnahme ganz gut wegbekommen. Das eigentliche statistische "Rauschen" kann nur durch das stacken vieler Aufnahmen eliminiert werden. Bei den meisten Kameras reicht es die Salt-and-Pepper Noise bzw. fixed-Pattern-noise hier und da zu messen. Wenn man dann noch die Linearität des Sensors in jedem Pixel gemessen hat kann man die ständigen Dunkelbilder prinzipiell weglassen. Ein Kompromiss ist einfach am selben Tag/Nacht einmal welche machen für ein gewisses ISO + Belichtungszeit.
Das Flat-Field Bild braucht man auch nur irgendwann einmal für eine Linse + Blende machen, wenn man dann wirklich tiefer einsteigt und die eine Oberfläche ans Bild fittet statt 100 oder mehr flatfield Bilder aufzunehmen um das Rauschen darin loszuwerden, schließlich dividiert man durch dieses Bild, wenn das nicht gut ist hat man nachher noch viel mehr noise als vorher.

Ich weiche ab. Wer wirklich Spaß dran hat und das bisschen Mathe mit den Bilder selber rechnet, der kann sich hier und da etwas Arbeit bzw. Zeit sparen beim Bilder machen.

Gegen die thermische Random-Noise hilft aber nichts außer viele Bilder stacken, wenn die Read-Noise denn gering genug ist das nicht noch schlimmer zu machen (passt aber bei den meisten modernen CMOS).

@randfee danke dir für deine umfassenden Ausführungen.

Lias hat es nochmal gut beschrieben.
Natürlich reduziere ich durch ein Dunkelbild nicht das Sensorrauschen. Im Gegenteil. Mache ich 10 "Nutzbilder" und mittle diese, reduziert sich das Rauschen. Subtrahiere ich nun davon ein einzelnes Dunkelbild (genauso rauschend wie meine einzelnen Nutzbilder) bekomme ich wieder Rauschen rein. Daher mittelt man auch mehrere Dunkelbilder, um diese möglichst rauschfrei zu bekommen.
Dass die Dunkelbilder mit gleicher Belichtungszeit, Sensorempfindlichkeit und Temperatur aufgenommen werden, ist Voraussetzung.

Grüße
Florian
.

randfee schrieb:

Hier nochmal die Analyse der Dunkelbilder (RAW) aus dem anderen Thread, diese hatte Freejay mit seine R5 aufgenommen und zur Verfügung gestell bzw. hier.
Alle mit 10 Minuten Belichtung, ISO 100. Die angegebenen Temperaturen sind die welche in den EXIF Daten stehen, das sollte die CPU Temperatur des Digic-Prozessors sein, nicht die des Sensors.

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Habe mir diese "Aufnahmen" mal runtergeladen. Diese Pixel lassen sich mit der internen Rauschunterdrückung aber schon reduzieren?

Marian82 schrieb:

Habe mir diese "Aufnahmen" mal runtergeladen. Diese Pixel lassen sich mit der internen Rauschunterdrückung aber schon reduzieren?

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ja und nein. Alle systematischen Pixelfehler, die fixed pattern noise, also reproduzierbar hellere oder dunklere Pixel aufgrund anderer physikalischer Eigenschaften (z.B. Dunkelstrom viel höher), kann die interne Rauschunterdrückung ganz gut in den Griff bekommen... In der Astrophotografie macht man hierfür nicht ein Dunkelbild sondern viele. Man will das reproduzierbare Verhalten ja vom zufälligen Rauschen trennen, da reicht ein Bild natürlich überhaupt nicht aus, sondern man "mittelt" viele solcher Bilder und zieht diesen "Untergrund" dann vom eigentlichen Bild ab.

Alles statistische, zufällige Rauschen kann man so aber nicht loswerden. Und gerade thermisches Rauschen ist statistisch, also zufällig, da macht man nichts mehr außer sehr viele Bilder (keine Dunkelbilder) aufnehmen und stacken/mitteln, das hilft dann noch etwas!

@randfee

Dankeschön. Gut erklärt!
Also könnte es bei der R5 problematisch werden, wenn man zu oft und über einen längeren Zeitraum LZB erstellt.
Ich wette da kommt noch eine R5 speziell für diesen Einsatz. Trotzdem wäre es schön, wenn das die aktuelle R5 ordentlich hinbekommen würde. Da fehlt mir die Erfahrung.

Marian82 schrieb:

Ich wette da kommt noch eine R5 speziell für diesen Einsatz.

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Das wäre dann ein R5 ohne IBIS
Und gerade den wollten doch die meisten...

c_joerg schrieb:

Das wäre dann ein R5 ohne IBIS
Und gerade den wollten doch die meisten...

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Die perfekte Kamera gibts leider nicht und wird’s auch nie geben.

Das hatte ich ja bereits in #17 erwähnt...

Canon ist nicht bekannt dafür bei jeder Generation eine Astro-Kamera herauszubringen und es gibt ja jetzt gerade mal ein Jahr eine EOS Ra auf dem Markt, mit angepasstem langpass für die H-alpha Linie. Es könnte allerdings schon sein, dass die Gerüchteküche recht hat mit der sehr hochauflösenden RF-Mount Kamera für die Landschafts/Architektur-Fotografen. Ich glaube jedoch nicht, dass man dort den IBIS weglässt, ggf. baut man auch dort dann ein Super-Resolution Modus ein und dieser braucht halt den IBIS. Warum die R5 das nicht hat... ..

Ich hätte auch gerne alles in einer Kamera (natürlich), aber wer wirklich bessere Bildqualität für Astro Langzeitbelichtungen will kauft sich (Deep Sky) eh besser eine gekühlte monochrome CCD Kamera für 1/4 des Preises. Für Planeten macht man besser ein Video und stackt via lucky imaging... da tut's dann aber fast jede Webcam besser als eine DSLR, weil die reale Auflösung eh gering ist.
Wer wirklich Langzeit Aufnahmen des Himmels macht braucht ja eh schon einen Star Tracker - es sei denn er will Star-Trails verschmieren. Ich glaube der Markt für Langzeit-Belichtungen per so ist einfach zu klein, dass Canon sich darum schert.

In wie fern die R5 wirklich nicht geeignet ist für 1-2 Minuten Aufnahmen + Stacking wird sich zeigen müssen. Ich hab sie weiterhin nicht bestellt, da ich die erste Preisreduktion + Bugfixes diverser Kinderkrankheiten abwarten will.

randfee schrieb:

Ich hab sie weiterhin nicht bestellt, da ich die erste Preisreduktion + Bugfixes diverser Kinderkrankheiten abwarten will.

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Gute Entscheidung. Ich will auch noch etwas warten. Bin ehrlich gesagt auch nicht so auf eine spezielle Marke fixiert. Wer weiß was die anderen noch bringen.