Stacking bezeichnet in der Astrofotografie den rechnerischen Vorgang, bei dem mehrere Einzelaufnahmen (Subframes) eines Himmelsobjekts zu einem zusammengefassten Summenbild kombiniert werden. Ziel ist es, das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) zu verbessern, die Bildtiefe zu erhöhen und feine Strukturen sichtbar zu machen, die in einem einzelnen Rohbild aufgrund von Rauschen, Störungen oder geringer Belichtung kaum oder gar nicht erkennbar wären.
In der Praxis wird das Stacking sowohl bei Deep-Sky-Fotografie als auch bei Mond- und Planetenaufnahmen eingesetzt. Es ist ein elementarer Bestandteil jeder modernen Astrofotografie und ersetzt lange Einzelbelichtungen durch viele kürzere Aufnahmen.
Wie funktioniert Stacking?
Beim Stacking werden gleichartige Aufnahmen desselben Objekts rechnerisch ausgerichtet (Registrierung), normalisiert und dann kombiniert – etwa durch Mittelwertbildung, Medianbildung oder gewichtete Verfahren. Das Nutzsignal (Licht des Objekts) addiert sich dabei, während das zufällige Rauschen sich nur teilweise überlagert und so reduziert wird.
Je mehr Frames gestackt werden, desto besser das Ergebnis.
Beispielhafte Formel:
SNR_gesamt = SNR_einzelbild × √N
Wenn also ein Einzelbild ein SNR von 10 hat, ergibt das bei 25 gestackten Bildern:
10 × √25 = 50
Vorteile des Stackings
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Deutlich verbessertes Signal-Rausch-Verhältnis (SNR)
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Schwache Details und feine Strukturen werden sichtbar
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Rauschanteil wird reduziert (Read Noise, Shot Noise, Thermisches Rauschen)
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Störpixel, Satellitenspuren und kosmische Strahlung lassen sich entfernen
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Kurze Belichtungen möglich, dadurch weniger Nachführfehler
Gängige Stacking-Software
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DeepSkyStacker – besonders für Einsteiger geeignet
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Siril – kostenlos und leistungsstark für Deep-Sky
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PixInsight – professionelles Tool mit großer Kontrolle
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AutoStakkert! – ideal für Planeten und Mond
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RegiStax – wird oft nach AutoStakkert! zur Nachbearbeitung genutzt
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AstroPixelProcessor – speziell für komplexe Deep-Sky-Projekte
Stacking-Methoden im Überblick
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Average (Mittelwert): Der Durchschnitt aller Pixel – gute SNR-Verbesserung
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Median: Entfernt Ausreißer, nützlich bei wenigen Frames
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Sigma-Clipping: Kombiniert Mittelwert mit statistischem Ausreißerfilter
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Kappa-Sigma-Clipping: Erweitertes Verfahren mit konfigurierbarem Toleranzbereich
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Drizzle Integration: Hochskalierendes Verfahren für undersampling (z. B. bei DSLRs)
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Weighted Average: Gewichtet Frames nach Qualität (Fokus, Rauschen etc.)
Deep-Sky-Stacking – Besonderheiten
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Verwendung von Kalibrierbildern ist essenziell (Darks, Flats, Bias)
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Dithering zwischen den Belichtungen hilft beim Entfernen von Pattern Noise
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Bei Mono-Kameras werden R, G, B, L und Schmalband-Kanäle separat gestackt
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Alignment mit Subpixel-Genauigkeit notwendig
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Nach dem Stack bleibt das Bild linear – weitere Bearbeitung folgt danach
Planeten-Stacking (Lucky Imaging)
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Tausende extrem kurze Belichtungen (z. B. 2–20 Millisekunden)
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Auswahl der besten Frames (meist 10–30 %)
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Kombination der „lucky“ Frames mit AutoStakkert!
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Nachschärfung mit RegiStax (z. B. über Wavelet-Schärfung)
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Sehr effektive Methode bei schlechtem Seeing
Tipps für besseres Stacking
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Lieber viele kurze Belichtungen statt weniger langer
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RAW- oder FITS-Format verwenden
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Kalibrierbilder immer mit aufnehmen
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Videoformate bei Planeten bevorzugen (SER, AVI)
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Stets lineare Ausgabe nach dem Stack – kein automatisches „Schönrechnen“
Häufige Fragen (FAQ)
Warum ist Stacking besser als eine einzige lange Belichtung?
Viele kurze Belichtungen vermeiden Überbelichtung, reduzieren Nachführfehler und liefern insgesamt bessere Datenqualität. Stacking summiert die Vorteile.
Wie viele Bilder sollte man stacken?
Mindestens 20–30 bei Deep-Sky. Optimal sind oft 100 oder mehr. Bei Planetenaufnahmen gern 3000–10000 Einzelbilder.
Brauche ich Kalibrierbilder?
Ja, insbesondere bei Deep-Sky-Fotografie. Ohne Darks, Flats und Bias können Bildfehler sichtbar bleiben.
Was ist Drizzle-Integration?
Eine spezielle Technik, bei der das Bild auf 1.5× oder 2× hochskaliert wird, um mehr Details aus undersampled Daten zu extrahieren.
Funktioniert Stacking auch mit Alt-Az-Montierungen?
Grundsätzlich ja, aber bei langen Belichtungsreihen entsteht Bildfeldrotation. Daher sind parallaktische Montierungen besser geeignet.
Fazit
Stacking ist die Schlüsseltechnik moderner Astrofotografie. Es ermöglicht, aus vielen Einzelbildern ein technisch und ästhetisch hochwertiges Endbild zu erzeugen. Ob bei schwachen Nebeln, Galaxien oder detailreichen Planetenbildern – wer Stackt, gewinnt sichtbar an Bildtiefe, Klarheit und Dynamik. Jeder ernsthafte Astrofotograf sollte diese Methode sicher beherrschen.