Астрономические наблюдения > Астрофотография
Алхимия калибровки
Владимир_А:
Я в тему сброшу еще выжимку из профильной теме федерального астрофорума, автор - небеизизвестный Pilgrim
Bias.
Не знаю, как это по русски, термин "смещение" применяется? Короче в моем ПТУ этому не учили.В Ирисе bias зовется offset.
Даже в полнейшей темноте при условно нулевой экспозиции, после считывания мы имеем сигнал.Причем для каждого пиксела он разный.Будем его удалять.Для этого при закрытой крышке камеры сделаем штучек 15 минимально возможных экспозиций.При калибровке их нужно будет усреднить.
Сразу оговорюсь, что калибровочные кадры снимаются при той-же чувствительности камеры, что и дип-скай картинки.
Забыл написать, смысл этой калибровки - вычитание bias кадра из изображения.
Коррекция по "плоскому полю"( flat field).Снимаем равномерно освещенную поверхность до уровня заполнения гистограммы на 2/3.Тоже кадров 15 для последующего усреднения.
Этой процедурой корректируется неравномерность чувствительности пикселов, выправляется виньетирование, в том числе удаляются пятна от пыли, неминуемо налипающей на сенсор.
!!!!!!!Калибровка по плоскому полю не удаляет прямую засветку сенсора(такое бывает в телескопах кассегреновского типа), поэтому при появлении симптомов прямой засветки необходимо сразу же перекадрироваться, или при большом зуде в руках переточить бленды!!!!!!!
Для изготовления калибровочных кадров грамотнее всего изкотовить специальнвй диффузор с равномерно освещенным молочным стеклом.В недрах форума в разделе "Телескопостроение" есть примеры очень хороших в работе диффузоров.
Но есть и другие способы -растянутая майка на объективе телескопа, снимки рассветного или дневного неба.Главное условие получения качественного снимка плоского поля состоит в том, что на пути хода лучей на сенсор ничего не должно меняться. То есть калибровочный кадр должен сниматься при том же положении камеры, что и калибруемый кадр.И никаких проворотов камеры или перефокусировок!
Логика: рабочее изображение делится на плоское поле. Операция производится после вычитания темнового кадра из изображения.
Для приемников с большим темновым током оптимальная калибровка такова( надеюсь, что я ничего не перепутаю :)):
1.Офсет вычитается из рабочего изображения.
2.Офсет вычитается из темнового кадра.
3.Вводится поправочный коэффициент для темнового кадра.
4.Темновой кадр, умноженный на коэффициент вычитается из рабочего кадра.
5.Офсет вычитается из снимков плоского поля.
6.Вводится поправочный коэффициент х для темнового кадра( офсет уже вычтен) для калибровки снимков плоского поля.
7.Темновой кадр, умноженный на коэффициент х вычитается из снимков плоского поля.
8.Производится деление рабочего изображения на плоское поле.
9.Применяется ретушь по карте дефектов сенсора.
Офсеты можно делать когда и где удобно , но естественно с закрытой крышкой.Я делаю непосредственно на телескопе, чтобы не путать данные. На каждый сеанс завожу папку с датой и уже внутри нее располагаю папки со всеми снимками- объектов и калибровочные.
Не понял причем здесь термостабилизация( +-2 градуса таковой кстати не является).Я же как раз и писал, что офсет практически не изменяется от температуры и стабилен долгое время.
Я снимаю сперва рабочие кадры, затем утром калибровочные.Темновые кадры снимаю обязательно, офсеты и плоские поля частенько на следующий вечер. Но у меня телескоп установлен стационарно, поэтому я имею возможность не изменять за день положение камеры и тем самым соблюсти условие получения корректных плоских полей.В качестве самого поля использую сумеречное небо. Обычно офсетов и плоских полей делаю кадров по 50.
Кстати у меня камера с низким темновым током, поэтому частенько я при обработке темновые кадры не использую.
Олег.
Это процедура для одиночных калибровочных кадров. Но на практике всегда применяется усреднение множества калибровочных кадров, что уменьшает статистический разброс данных.Важно, при калибровке пользоваться правильным алгоритмом сложения
калибровочных кадров.Режимов сложения "average" и "median" применяться не должно. Правильный алгоритм сложения называется Sigma clip или Standard deviation mask.
Цитата: KMM от 03.10.2006 [16:02:31]
Мне не понятно всё-таки зачем какие-то воэффициенты для калибровки по даркам?
Это нужно в том случае, если темновые кадры сняты не совсем в тех же условиях, что и рабочие - немного отличалась выдержка и/или температура (при работе с цифровыми фотоаппаратами, не имеющими термостабилизации матрицы, как правило, так оно и есть).
Считается, что значение каждого пикселя темнового кадра представляет собой сумму некоторой постоянной величины (т.н. "смещение" - bias или offset) и меняющейся составляющей, пропорциональной выдержке и зависимой от температуры. Соответственно, при изменении данных параметров, есть возможность скорректировать темновой кадр путем перемножения этой составляющей на некоторый коэффициент. Очевидно, для такой коррекции необходимо предварительно вычесть из темнового кадра bias (как, впрочем, и из рабочего).
Некоторые программы (напр. IRIS) умеют вычислять оптимальный коэффициент автоматически, анализируя статистику темнового и рабочего кадров.
Цитата: KMM от 21.10.2007 [15:27:33]
Ну, оно и так мне ясно, что разные будут величины, но вот у меня как раз и вопрос, какой же из трёх методов для флэтов даст физически правильный результат? Меня ведь интересует не просто получение красивой картинки...
Все перечисленные методы дадут правильный результат при правильном подходе. Если у вас число кадров небольшое, то лучше использовать усреднение (оно же AVERAGE) с сигма-клиппингом. Также, стоит примянять этот метод когда уровень сигнала флэта получается довольно слабым. Дабы избежать проблемы вариации сигнала (непостоянный свет лампы, неба и т.д.) перед сложением каждый кадр нормируется на его среднее/медианное значение. Медианное сложение (MEDIAN) можно использовать при бОльшем количестве снятых флатов. В практическом приминении - чем больше флатов, тем лучше.
В процессе топтания по грабельным полям, в последнее время, я пришел к следующей тактике.
Типовые экспозиции у меня 1, 3, 5, 10, 20 минут. Обычно ИСО800 (зимой на морозе - ИСО1600)
1мин. - континуум и цвет звёзд для вычитания композиции с Аш-Альфой (интеграл пропускания в красном канале и в аш-альфе у меня различается в 20 раз)
3мин, обычно на пониженном на ступень ИСО, для яркой части при компоновке HDR.
5мин - для деревенского неба при светосиле 1:2.8 без фильтров
10мин - самая ходовая для деревенского неба при светосиле 1:4-1:5. Компромисс между проработкой, засветкой, ростом fwhm и риском срыва гидежа
20мин - в АшАльфе, максимальная практически полезная экспозиция для Кэнон350Д (такая же по времени сумма 40-минутных даёт результат хуже, 30-минутных примерно такой же.)
Дарки:
20-мин: Если снял только 1 лайт(непогода), то 3 дарка. Если лайтов 2 и более, то дарков 5 шт. Если лайтов больше 5, то дарков 7шт. Не больше, т.к. дальше с восходом щели засвечивают и температура воздуха сильно меняется.
10 мин. Стандартно снимаю 9 дарков.
5 мин. Обычно порядка 11-13 дарков
3 мин. 11 шт. А вообще, сколько не жалко отнять времени из 10-минутных. Ведь обычно 3-минутные для HDR снимаются в ту же ночь что и 10-минутные на другом исо, поэтому рассветное время поделено между двумя сериями дарков.
1 мин, обычно столько же сколько и лайтов. Хорошая калибровка коротких кадров к континууму более важна, чем для яркой составляющей HDR.
Флэты:
С недавних пор перешел на съемку серии в 40штук. Но в целом, чем темнее небо и короче экспозиции, тем меньше вклад флэтов в качество фона. Городское и пригородное небо на предельных по фону экспозициях, к флэтам очень требовательно.
Биасы:
40-50 штук. На первом наблюдении в наступившее новолуние. Последующие фотосессии до следующего новолуния калибрую этим мастер-биасом.
« Последнее редактирование: 16.10.2009 [03:36:51] от Pilgrim »
Артём:
Ы, да, вся мудрость здесь) Можно теперь институт основать, занятый исключительно изучением этого текста)
Кстати, текст подтверждает, что количество нужных дарков зависит не столько от количества лайтов, сколько от выдержки и шумовых характеристик камеры.
Для охлажденной до -200°С пзски дарк ваще не нужен (оффсет только =)
Артём:
Рецепт для ленивых: оффсеты не снимать, только дарки. Флэты отдельно не снимать, а сделать несколько снимков разных звездных полей (без протяженных объектов), усреднить, подавить ВЧ и принимать как флэт после еды.)
Для совсем ленивых - дарки не снимать, только лайты, их сложить и гонять фон вниз гистограммой, горячие пиксели замылить ВЧ-фильтром.)
Еще для более ленивых - делаем один кадр слегка не в фокусе, даем гауссово размытие на 4 пикселя, уменьшаем размер картинки в три раза, уровни, кривые - вуаля)
Azatot (Павел):
Да уж. это точно. для ленивых.
а почему оффсеты имеют короткий срок применения? шум считывания меняется со временем?
Артём:
Дрейфуют параметры электронных компонентов.
Навигация
Перейти к полной версии