"Wieviel Pixel (gleich welcher Größe) braucht man zur Darstellung eines feinen Sternes."

Mit einer Aufnahme feiner Sterne kann ich nicht dienen.
Jedoch mit einer, die dafür gelten mag:

Anhang 5249
Mond, Saturn und Venus am dämmernden Abendhimmel. Unbearbeitete Aufnahme.
Die restlichen hellen Punkte sind Kamera-Fehlpixel.
Alle untenstehenden Aufnahmen sind von dieser einen abgeleitet.
Kamera: Nikon CoolPix 990
Metadaten der Aufnahme:

DSCN6081.JPG
CAMERA : E990V1.0
METERING : MATRIX
MODE : P
SHUTTER : 1/2sec
APERTURE : F3.9
EXP +/- : -1.3
FOCAL LENGTH : f22.4mm(X1.0)
IMG ADJUST : AUTO
SENSITIVITY : AUTO
WHITEBAL : PRESET
SHARPNESS : AUTO
DATE : 09.09.2013 20:13
QUALITY : FULL NORMAL

Saturn hat in obiger Aufnahme 3x3 Pixel, die feineren der Fehlpixel 2x2

Anhang 5246
Saturn, 3x3 Pixel

Anhang 5247
Aufnahme per Bildverarbeitung verkleinert, Fehlpixel entfernt.

Anhang 5248
Saturn, 2x2 Pixel

Anhang 5250
manuell 1 Pixel gelöscht

Die Ausgangsfrage war: "Wieviel Pixel (gleich welcher Größe) braucht man zur Darstellung eines feinen Sternes."

Den Begriff "feiner Stern" würde ich gleichsetzen mit: "kleines – jedoch erkennbares – Objekt von geringem Kontrast".
Nüchtern betrachtet erscheinen mir dafür mindestens 2x2 Pixel erforderlich, wenn nicht 3x3 Pixel.

Gechillte Grüße,
Andreas

Hallo Wolfgang,

zunächst finde ich, daß es eine sehr gute Idee von Dir ist, diesen (kleinen) Diskurs in einen separaten Thread zu legen. Leider ist mir zu spät aufgefallen, daß wir wohl von zwei ganz verschiedenen Sachen reden. Beim Lesen Deines Beitrags in diesem Thread und der Antwort von Andreas fiel es mir dann wie Schuppen von den Augen: Es geht Dir wohl um die Frage, auf wieviele Pixel das Licht eines Sterns verteilt sein muß - mindestens - , damit ein Betrachter das Objekt wahrnehmen kann - auf dem Bildschirm oder einem gedruckten Foto. Ich nehme an, daß Du das mit "Darstellung" meinst(?).

Für mich ist die Fragestellung eine ganz andere, da ich gar keine "pretty pictures" mache, sondern Photometrie. Die Aufnahmen sind in der Photometrie nicht zum Anschauen sondern zum Vermessen gedacht - Pixel für Pixel mit dem Computer. Für den "ist da was", falls bei einem (einzelnen!) Pixel, nach Abzug des Dunkelstroms (Dark) und Division durch das Flat-Dark, noch ein von Null verschiedener Zählerstand da ist. Wenn bei einem Pixel dann netto noch 10 Elektronen übrig bleiben, dann "war da was" - auf dem Bildschirm oder einem Fotoausdruck kann man das wohl schwerlich wahrnehmen, es wird also, in Deinem Sinn, nicht dargestellt. Ich sollte vielleicht noch dazu sagen, daß in der Photometrie jedwede Bildbearbeitung, mit Ausnahme der Fehlerkorrektur (Kalibrierung) mittels Darks und Flat-Darks, absolut "verboten" ist. Stacken oder "an den Reglern drehen" machen eine Aufnahme wissenschaftlich wertlos.

Zusammengefasst: Du denkst bei der Fragestellung an "pretty pictures", also Astrophotographie, ich dagegen denke an ein rechteckiges Array von Zahlen, die der Computer "betrachtet" und auswertet. Diese sehr verschiedenen Blickwinkel hätte ich schon bei meinem ersten Beitrag im anderen Thread bemerken müssen, dann wäre auch mein ganzer Beitrag überflüssig gewesen. Ich hoffe, daß nun auch mein Blickwinkel klar ist und das aus dieser Perspektive auch ein einzelnes Pixel einen Stern voll erfassen, d.h. registrieren, kann - der Computer kann das "sehen", das Auge wohl eher nicht.

Eine Anmerkung zum Schluß ist aber noch angebracht: in der Photometrie gibt es einen triftigen Grund, das Licht eines Sterns auf mindestens 2x2 Pixel zu verteilen (durch Anpassung des Systems Teleskop - Kamera, also Wahl der Systembrennweite und/oder Größe der Pixel): Das Nyquist-Samplingtheorem. Grob gesagt besagt es, daß man zur reversiblen Messung eines Signals der Frequenz f mindestens eine Abtastfrequenz von 2 * f benötigt. Das lässt sich auf digitale Bilder übertragen und heraus kommt: mindestens 2 x 2 Pixel. "Reversibel" heisst hier, daß man aus den digitalisierten Daten das Originalsignal rekonstruieren kann. In der realen Welt hier innerhalb der Atmosphäre bedeutet das, daß die Seeingdisk (nicht die Airydisk) eines Sterns für die Photometrie auf mindestens 2x2 Pixel abgebildet werden muss(!), was bei meinem Setup (1800mm Brennweite, 9mü Pixel) und den "üblichen" Seeingbedingungen gut erfüllt ist. In der messenden Astronomie ist die Frage nicht, was der Sensor könnte, sondern was er darf (natürlich Sensor + Teleskop).

Lieben Gruß,
Michael

Hallo Wolfgang,

wie ich Dir gestern schon sagte, eine wichtige Entscheidung die der Praxis entspricht muß statistisch belegt sein. Dabei kommt eine Information heraus, die praktisch so detailliert kaum verwertbar sein kann.

Um der Sache auf den Grund zu gehen, kannst Du Dir vorstellen, wie iviele Rasterkombinationen es geben kann um einen feinen Stern in einem Raster zu scannen.
Du landest hier schonmal bei zwei Szenarien (2x2,3x3).
Eine Kamera oder der Sternenhimmel tuen einem nicht den gefallen, genau die Matrix zu treffen in der nur "kreuzförmige" Sterne vorliegen. Beide Szenarien (und vielleicht noch 2.3. weitere) können vorkommen. Bei zwei Szenarien haben wir schon eine Eintrittswahrscheinlichkeit von 50%. Für jede weitere Konfiguration sinkt wie Wahrscheinlichkeit für jede einzelne Konfiguration.
Das Raster wäre dann im Avg.-Case: 2,54x2,54 Pixel^2.

Was man jetzt machen könnte - und das wäre mal ne nette Spielerei die praktisch kaum Verwertbar ist - dieses Modell mal parallel mit Hadoop zu durchforsten (in dem man ein Bild nach Patterns durchsucht). Die Zeit in der man Hadoop anpasst nutzt man aber besser für Treffen mit netten Menschen
Grüße,
Gerrit