Wohin mit der Luminanz?
Vielleicht haben Sie sich auch schon einmal gefragt, wozu mit einem monochromen Setup überhaupt die Luminanz fotografiert werden soll. Schaut man sich einmal die Durchlasskurven von RGB-Filtern an, so ist schnell klar, dass die Luminanz mehr oder weniger die Addition aller Farbkanäle darstellt. Zwar sind bei manchen RGB Filtern bewusst Wellenlängen ausgespart oder leichte Überlappungen vorhanden, aber gehen wir für die restlichen Betrachtungen von einer gleichförmigen Aufteilung des Lichtspektrums aus.
Der Luminanz-Kanal sammelt also, bei gleicher Belichtungszeit, dreimal so viel Photonen, wie jeder einzelne Farbkanal, entsprechend positiv wirkt sich das auf die spätere Qualität im Rohsummenstack aus. Aber natürlich ist das ein Schwarzweiß Bild.
Nun kommt unser Sehempfinden in's Spiel. Das Auge hat zwei grundsätzlich unterschiedliche Lichtrezeptoren, nämlich die empfindlichen Stäbchen, die Helligkeiten sehr genau unterscheiden können, und die Zäpfchen, die lediglich für die Farbwahrnehmung vorhanden sind und von denen es deutlich weniger gibt. Oder anders gesagt: Unser Auge hat für die Helligkeits-Erkennung eine wesentlich höhere Auflösung, als für die Unterscheidung von Farben.
Dies wird zum Beispiel auch bei der Übertragung von Fernsehsignalen ausgenutzt. Die Helligkeit, also die Luminanz, bekommt einen höheren Anteil der Übertragungsbandbreite als die Farbinformation, die Chrominanz.
Ein übliches RGB-Bild lässt sich in genau diese zwei Komponenten zerlegen, und im sogenannten L*a*b Farbraum betrachten:
In diesem Beispiel wurden die drei RGB Kanäle jeweils rund drei Stunden belichtet, doch jeder Kanal für sich konnte nur ein Drittel der Photonen einsammeln. Da jeder Kanal nur ein Teil des Lichtspektrums einfängt, wurden die Subs jeweils 4 Minuten belichtet.
Luminanz konnte rund dreieinhalb Stunden gesammelt werden. Damit in diesem Kanal nichts ausbrennt, wurden die Subs nur 3 Minuten belichtet, jedoch deren Anzahl verdoppelt, wodurch das Ergebnis noch einmal verbessert wird. Ersetzt man nun die Original-Luminanz der RGB Aufnahme mit der separat aufgenommenen, wesentlich saubereren Luminanz, wirkt sich das auch auf das Ergebnis sehr positiv aus:
Zum Ersetzen der Luminanz in einem Bild gibt es mehrere Methoden.
Sofern der Bildeditor den L*a*b Modus unterstützt, lässt sich eine RGB Aufnahme nach L*a*b konvertieren. Dann kann der Luminanz-Kanal einfach per Copy&Paste ersetzt werden, anschließend wird das Bild zurück nach RGB gewandelt.
Alternativ geht das auch über Ebenen. Dabei wird das Luminanz-Bild einfach über die RGB-Ebene gelegt und der Ebenenmodus auf "Luminanz" gestellt.
Beide Methoden führen zu leicht unterschiedlichen Ergebnissen, sodass hier ausprobiert werden muss, welche Variante besser zum jeweiligen Target bzw. den Rohbildern passt. Ich persönlich gehe bevorzugt über den L*a*b Modus, da mir die Ergebnisse weniger hart erscheinen.
Doch ist es nicht ein wenig schade, die mit den Farbkanälen gesammelte Luminanz einfach zu verwerfen? Tatsächlich ist es durchaus möglich, die Farbkanäle noch einmal zusammen mit den Luminanz-Subs zu stacken und damit die Qualität des Luminanz-Stacks, insbesondere in den dunklen Bereichen, noch ein wenig zu verbessern. Wunder darf man dabei allerdings nicht erwarten, selbst in der Theorie trägt die Gesamtzeit der R/G/B Belichtung bei diesem Verfahren nur zu einem Drittel zur Luminanz bei, in der Realität wird es aufgrund der Durchlasskurven eher weniger sein.
In dieser Reihe fällt auf, dass die RGB Summen ein wenig kontrastreicher erscheinen. Die Ursache liegt vermutlich im von den Antlia Filtern ausgesparten Bereich der Natrium-Linien der Stadtbeleuchtung, welche im Luminanzkanal mit aufgenommen wird. Um die Unterschiede in den Details zu erkennen, muss allerdings schon sehr genau hingeschaut werden.
Die Bildserie entstand aus den Subs der Aufnahme vom Iris Nebel.
Vielleicht ist aufgefallen, dass ich diese Kombinationen in den sternbefreiten Ebenen durchführe. Der Grund ist einfach: Die interessanten Strukturen befinden sich genau dort.
Natürlich lassen sich aber auch die Sternebenen genau so verarbeiten:
Die Unterschiede fallen jedoch nur in höheren Vergrößerungen auf und nicht so gut in dieser heruntergerechneten Darstellung. Wer genau hinschaut, wird feststellen, dass die Sterne tendenziell etwas "fluffiger" und weniger hart werden, dafür aber dunklere Sterne etwas prominenter herauskommen. Ob das zum Target passt, muss wieder im Einzelfall entschieden werden.
Aber was spricht eigentlich dagegen, die Helligkeitsinformation aus einem anderen Kanal zu beziehen, wie zum Beispiel H-Alpha? Für dieses Target habe ich zusätzlich ein einzelnes Sub in H-Alpha mit 5 Minuten belichtet und die Sternmaske berechnen lassen. Auf diese Weise lassen sich die farbigen Sterne sehr einfach deutlich ausdünnen:
Auch hier muss wieder im Einzelfall entschieden werden, was besser zum Target passt.
Das getrennte Bearbeiten von Luminanz und Chrominanz bietet aber noch ganz andere Möglichkeiten. Gerade bei reinen RGB Aufnahmen bekommt man in den schwächer belichteten Bereichen häufig ein mehr oder weniger deutliches Farbrauschen. Versucht man nun mit den üblichen Tools dieses Farbrauschen im fertigen RGB Bild zu reduzieren, leiden darunter in der Regel auch die feineren Strukturen.
Extrahiert man jedoch zunächst die chromatische Information aus dem Bild, indem im L*a*b Modus der gesamte Luminanz-Kanal auf 50% gesetzt wird, lässt sich die Chrominanz komplett separat bearbeiten. Dies erlaubt ein sehr intensives Entrauschen, denn Strukturen sind ohnehin nicht enthalten. Im Anschluss wird, wiederum im L*a*b Modus, die Luminanz-Aufnahme als Luminanz eingesetzt. Das Ergebnis mit einer bewusst übertriebenen Sättigung sieht z.B. so aus:
Da die Luminanz-Ebene beim Entrauschen komplett umgangen wird, bleiben auch alle feinen Strukturen erhalten.
Zum Abschluß noch meine Bearbeitung vom Seepferdchen Nebel LDN1082/B150: