Waarom duurt het stacken soms zo lang?
Je staat buiten, het is koud, en je hebt net 100 opnames van de Melkweg gemaakt. Je wilt zo snel mogelijk naar binnen om te zien wat je hebt geschoten, maar je software begint net aan een karwei dat uren gaat duren. Dat stacken, dat proces waarbij je al die foto's combineert, voelt soms als een eeuwigheid. Waarom eigenlijk?
Wat is stacken eigenlijk?
Stel je voor dat je een tekening wilt maken van een zwak schuimend beekje in het donker. Als je maar één keer kijkt, zie je misschien niets behalve vage schaduwen. Kijk je tien seconden lang, dan ontstaat er een patroon.
Zo werkt het ook met sterren en deep-sky objecten. Een enkele opname van een melkwegstelsel of een sterrenhoop is vaak een vlekkerige, korrelige boel.
Het echte detail zit verborgen in de ruis. Stacken is het proces waarbij je tientallen, soms wel honderden, van die enkele opnames (de 'lights') over elkaar heen legt.
Je computer analyseert elke pixel en zoekt naar de overeenkomsten. De echte sterren en objecten blijven op dezelfde plek en worden helderder. De willekeurige ruis, die overal zit, verdwijnt naar de achtergrond.
Het resultaat is een scherp, helder en rijk beeld dat veel meer laat zien dan je met één enkele foto ooit zou kunnen.
Zonder stacken blijf je steken op een plaatje vol korrels. Met stacken haal je de fijnste details tevoorschijn. Denk aan de fijne gaswolken in de Orionnevel of de delicate structuur van een ver melkwegstelsel. Dat is de magie van stacken. Het is de basis van bijna elke serieuze astrofotografie.
De rekenkracht achter de magie
Waarom duurt het stacken dan zo lang? Het antwoord is simpel: het is een ongelooflijk zware taak voor je computer. Stel je voor dat je 100 foto's van 20 megapixels each moet combineren.
Dat zijn 100 x 20.000.000 pixels. Je computer moet voor elke pixel weten wat de gemiddelde waarde is, en dan ook nog bepalen wat ruis is en wat geen ruis is.
Dat zijn 2 miljard berekeningen, en dat is nog maar een simpel gemiddelde. De meeste stackingssoftware, zoals PixInsight of de gratis DeepSkyStacker, doet veel meer dan alleen maar optellen.
De software past alignering toe, zodat elke foto perfect op elkaar past. Je sterren bewegen een heel klein beetje door de atmosfeer of door de aardrotatie. De computer moet die beweging compenseren voor elke pixel.
Daarna volgt er vaak een complexe ruisreductie, met technieken als Sigma Clipping.
Hierbij worden de afwijkende pixels (cosmische stralen, vliegen) eruit gefilterd. Al die stappen vragen enorm veel processorkracht (CPU) en geheugen (RAM). Het hangt dus af van drie dingen: het aantal foto's, de grootte van de bestanden en de complexiteit van de bewerkingen. Waarom je bewerkte astrofoto's er op verschillende schermen anders uitzien, is een veelgestelde vraag bij het stacken van 30 foto's van een compacte camera.
Een stack van 150 foto's van een full-frame spiegelreflex, gecombineerd met complexe dark- en flat-calibratie, duurt aanzienlijk langer. Omdat je bij live-stacking versus een enkele foto andere eisen stelt aan je workflow, doet jouw computer simpelweg een enorme klus.
Wat bepaalt de duur? (En wat kun je eraan doen)
Er zijn een paar knoppen waar je aan kunt draaiien om de wachttijd te verkorten.
De grootste boosdoener is vaak het formaat van de bestanden. RAW-foto's van een moderne camera zijn groot. Als je 150 van die bestanden van 30MB per stuk moet inladen, duurt het laden alleen al even.
De software moet elk bestand volledig verwerken. Het type calibratie speelt ook een rol.
Alleen je 'lights' stacken is het snelst. Voeg je 'darks' (opnames zonder licht, met gesloten lensdop, om thermische ruis te meten) toe, dan verdubbelt de software zijn werk.
Elke dark moet vergeleken worden met elke light. Voeg je 'flats' (opnames van een egaal wit vlak om stofvlekken te corrigeren) toe, dan wordt het nog ingewikkelder. Je computer moet elk stofvlekje uit elke light wegfilteren. Het is extra werk, maar het resultaat is wel een plaatje zonder vegen.
En dan is er nog de software zelf. Sommige programma's zijn simpelweg efficiënter dan andere.
De gratis DeepSkyStacker is een oude bekende, maar draait soms wat minder geoptimaliseerd op moderne systemen. PixInsight, de betaalde standaard (rond €240 voor een licentie), is zeer geoptimaliseerd en maakt vaak slimmer gebruik van je computer. Als je een stack van een uur in DeepSkyStacker doet, kan dat in PixInsight misschien 40 minuten duren. De duur hangt dus af van je hardware en je software-keuze.
Stacken is een marathon, geen sprint. Zorg dat je computer de tijd krijgt en niet oververhit raakt.
Hardware: je computer is je beste vriend
Wil je de wachttijd drastisch verkorten? Kijk dan naar je computer.
De processor (CPU) is de motor. Een moderne Intel i7 of AMD Ryzen 7 is een stuk sneller dan een oude i3.
De software voert veel rekenen uit, en een snellere processor doet dat simpelweg sneller. Als je een beetje serieus bent, is een computer van de laatste 4-5 jaar eigenlijk wel een must. Naast de CPU is het werkgeheugen (RAM) cruciaal.
Je computer moet al die foto's tijdelijk in zijn geheugen laden. Heb je maar 8GB RAM? Dan begint je computer na 50 foto's langzaam te worden, omdat hij moet 'swappen' (tijdelijk opslaan op de harde schijf). Dit is een dooddoener voor de snelheid.
Zorg voor minimaal 16GB RAM, en als je met grote bestanden werkt, is 32GB een veel betere investering.
Een snelle SSD (Solid State Drive) helpt ook. Het laden en opslaan van de enorme bestanden gaat een stuk sneller dan vanaf een ouderwetse harde schijf.
Het scheelt misschien niet in de pure rekenkracht, maar het wachten op het inladen en het wegschrijven van de eindfoto voelt een stuk vlotter. Het is de combinatie van een goede CPU, voldoende RAM en een SSD die het stacken draaglijk maakt.
Praktische tips om sneller te stacken
Je hoeft niet te wachten tot je een nieuwe computer koopt. Er zijn een paar slimme trucjes om de boel te versnellen.
- Verlaag de resolutie tijdelijk: Sommige software, zoals PixInsight, kan een preview maken op een lager resolutie. Je ziet dan sneller of je stack goed is. Pas de instellingen aan en draai de volledige stack pas als je tevreden bent.
- Stack in batches: Werk je met een zeer grote hoeveelheid data? Splits het op. Stack de helft van de opnames en de andere helft apart. Combineer de twee resulterende bestanden daarna in een nabewerkingsprogramma. Dit verlaagt de geheugenbelasting.
- Sluit andere programma's: Zorg dat je browser met 20 tabbladen, Spotify en je mailprogramma dicht zijn. Elke programma dat op de achtergrond draait, steelt kostbare processorkracht.
- Gebruik een dark map: Als je veel opneemt, maak dan een map met 'darks' en 'flats' die je vaker kunt gebruiken. Je hoeft ze niet elke keer opnieuw te meten, wat tijd scheelt in de voorbereiding.
- Check je codecs: Soms kan het helpen om je RAW-bestanden tijdelijk om te zetten naar een ander formaat (zoals TIFF) voordat je ze stack, afhankelijk van de software. Snelheid gaat soms boven perfectie bij het testen.
Stacken duurt soms lang, maar het is de wacht waard. Het is de magische stap die jouw donkere, korrelige opnames transformeert in een schitterend sterrenstuk.
Dus start de stack, ga even zitten met een kop koffie, en bedenk of je de Melkweg kunt zien met een smart telescope terwijl je licht uit het universum verzamelt. De computer doet het werk, en jij wacht op het resultaat.