Dark frame

O astrofotografii všeobecně, metody, postupy zpracování snímků, odkazy na stránky s astrofoto tematikou, rady pro začátečníky...
Uživatelský avatar
hibiki
Příspěvky: 69
Registrován: 26. 03. 2004, 20:12

Dark frame

Příspěvek #1 od hibiki » 12. 03. 2005, 23:25

Pri zpracovani snimku z CCD se od kazde framey odecita dark frame, ale co kdyz je uroven sumu dost vysoka a zachyceny signal slaby (temna obloha nekde daleko od mest), pak se muze stat, ze po odecteni DF se nektere pixely dostanou do zapornych hodnot (protoze sum je nahodny). Jak se to resi ? je pripustne zaporne pixely nastavit na 0, nebo se to dela nejak jinak ?

Uživatelský avatar
MP
Příspěvky: 2923
Registrován: 20. 05. 2003, 00:06

Dark frame

Příspěvek #2 od MP » 12. 03. 2005, 23:57

Zaporne pixely by mely vznikat skutecne jen vyjimecne, protoze pri spravne expozici cerna obloha neni uplne cerna, ale nad sumem prevazuje svetelne pozadi. Pokud je expozice tak kratka, ze uroven pozadi je srovnatelna s darkframe, tak asi nevadi, kdyz se tyto pixely nastavi na nulu ( stejne je pozadi cerne ). Ale v takovem pripade je skoro zbytecne cokoliv odecitat - toho sumu tam moc nebude. A pokud jsou vlastnosti chipu takove, ze sum vyrazne prevlada nad pozadim, tak z toho stejne poradna fotka nebude.

Vyse uvedene neplati pro hotpixely. Ty plne saturovane maji uroven bile a neni mozne je jednoduse odecist - zbydou po nich cerne tecky. Fotaky uroven v mistech hotpixelu interpoluji z okolnich pixelu, resp. pri normalni interpolaci barevneho obrazu z rastru CCD nepouziji ty hotpixely. Pro nase cernobile kamerky na to udelal MMys docela sikovny SW, hotpixely to umi "vygumovat" temer beze stop.

Mimochodem, zarazila mne informace o automatickem odecitani darkframe v Canonu EOS 20D. Kdyz je tato funkce zapnuta, fotak poctive nasnima darkframe ( treba 30sec. expozice pak trva minutu ), ale odecte jej zcela mechanicky, bez interpolace hotpixelu, takze po tech silnejsich tam zbydou cerne tecky.
e-mail : mpec(at)cce(dot)cz&&

Uživatelský avatar
MMys
Příspěvky: 13781
Registrován: 02. 01. 2001, 05:03
Bydliště: Běleč nad Orlicí
Věk: 45
Kontaktovat uživatele:

Dark frame

Příspěvek #3 od MMys » 13. 03. 2005, 00:34

Resis tady naprosto zbytecnou vec, odecitani temneho snimku vzdy budes delat nejakym SW, a ten ma na 100% podteceni do zapornych hodnot vyresene.

Pouhe odecteni nestaci, po saturovanych pixelech zustanou ve snimku po odecteni cerne body. Takze je treba jeste udelat detekci tech vice saturovanych pixelu, a mista po nich dointerpolovat z okolnich bodu.

Toto dela velmi dobre napriklad SW pro zpracovani CCD snimku Maxim DL. Tam si dokonce muzes pro dany fotak/kameru ulozit mapu hotpixelu.
http://foto.astronomy.cz, http://hvbo.cz, e-mail: martin(*)myslivec(a)volny(*)cz, Dobson 400mm, N300/1200, N185/610, Refraktor Borg 77ED, Montáž EQ6, Hvězdárna s montáží vlastní výroby, CCD G3-16200

Uživatelský avatar
hibiki
Příspěvky: 69
Registrován: 26. 03. 2004, 20:12

Dark frame

Příspěvek #4 od hibiki » 13. 03. 2005, 01:03

To MP: diky :)

A jeste jedna vec me trapi, jedna se o kameru VDS Vosskuehler: CCD-1300LN
parametry:
rozliseni: 1280x1024, 1280x512(binning)
saturace senzoru: 25000e
readout noise: <14e
prevodnik: 12-bit
dark current: neuvedeno (ale max. expozice 10s)

kolik by asi tak mela byt hodnota pixelu DF ? (expozice 10ms - 10s), ta nejkratsi podle me na urovni 0-2 ADU (kapacita 25000/2^12=6.xxx, 14/6=2+)a ta nejdelsi rekneme 5 ADU ? (je nechlazena)
CCD kamera bude zavrena, takze zadne rozptylene svetlo

Uživatelský avatar
hibiki
Příspěvky: 69
Registrován: 26. 03. 2004, 20:12

Dark frame

Příspěvek #5 od hibiki » 13. 03. 2005, 01:12


MMys napsal: Resis tady naprosto zbytecnou vec, odecita temneho snimku vzdy budes delat nejakym SW, a ten ma na 100% podteceni do zapornych hodnot vyresene.

Pouhe odecteni nestaci, po saturovanych pixelech zustanou ve snimku po odecteni cerne body. Takze je treba jeste udelat detekci tech vice saturovanych pixelu, a mista po nich dointerpolovat z okolnich bodu.

Toto dela velmi dobre napriklad SW pro zpracovani CCD snimku Maxim DL. Tam si dokonce muzes pro dany fotak/kameru ulozit mapu hotpixelu.

Jenze ten SW mam psat ja ;D
Na ty saturovane pixely jsem zapomnel, diky za upominku :)

Uživatelský avatar
MMys
Příspěvky: 13781
Registrován: 02. 01. 2001, 05:03
Bydliště: Běleč nad Orlicí
Věk: 45
Kontaktovat uživatele:

Dark frame

Příspěvek #6 od MMys » 13. 03. 2005, 01:15


hibiki napsal:

Jenze ten SW mam psat ja ;D
Na ty saturovane pixely jsem zapomnel, diky za upominku :)

Aha, tak to je jina vec :) To mas jako nejakou skolni praci, nebo pro nekoho na zakazku pro konkretni aplikaci ?

V praxi mam zjisteno, ze interpolovat se musi i hotpixely, ktere jeste nejsou plne saturovane. Pokud je hodonota v nich vysoka, obvykle je to dusledek toho, ze se plni rychleji, a jejich funkce je narusena. Takze po odecteni tam neni sice nula, ale vysledek je tmavsi nez okoli (pokud neni okoli opravdu cerne). Takze je potreba stanovit nejaky prah, a to co je pres uz povazovat za vadne pixely.

Drobny detail, ktery obcas unikne: Ty hotpixeley musis vyhledat v DarkFrame, ale interpolovat snimek. Hledani hotpoixelu primo ve snimku se dela spatne, nebo je uplne nemozne.

Jde o astro aplikaci, nebo nejakou jinou ?
http://foto.astronomy.cz, http://hvbo.cz, e-mail: martin(*)myslivec(a)volny(*)cz, Dobson 400mm, N300/1200, N185/610, Refraktor Borg 77ED, Montáž EQ6, Hvězdárna s montáží vlastní výroby, CCD G3-16200

Uživatelský avatar
hibiki
Příspěvky: 69
Registrován: 26. 03. 2004, 20:12

Dark frame

Příspěvek #7 od hibiki » 13. 03. 2005, 01:18


MMys napsal:

Aha, tak to je jina vec :) To mas jako nejakou skolni praci, nebo pro nekoho na zakazku pro konkretni aplikaci ?


Je to diplomova prace "System pro zpracovani dat ze solarniho spektrografu"

Uživatelský avatar
MP
Příspěvky: 2923
Registrován: 20. 05. 2003, 00:06

Dark frame

Příspěvek #8 od MP » 13. 03. 2005, 01:47


hibiki napsal:
Je to diplomova prace "System pro zpracovani dat ze solarniho spektrografu"

To mne zacina zajimat. Povidej, prehanej. Podle parametru to vypada na nas "oblibeny" senzor ICX285 ( ktery tu jeste nikdo nema, jen o nem radi piseme ), takze dark current bude nekde mezi 5-10e, celkem zanedbatelny, vyrobce uvadi celkovou dynamiku kamery >66dB, takze tech 12 bitu docela vyuzije. A odpovidajici "data acquisition system" bude docela narocny, protoze kamera ma evidentne odpovidajici rychly casovaci obvod i prevodnik ( asi CXD3607R a ADC od Philipse nebo TI ), umi vycitat 21MPx/sec., takze 12.5FPS v plnem rozliseni, bez biningu. A kamera pritom nema procesor, ktery by to hned zpracovaval, ale rychly 12bitovy paralelni port, ke kteremu to bude chtit pekne rychlou kartu - kdyz to prevedes do 16bitoveho formatu, tak to da 42MB/sec., navic synchronizovanych casovacim obvodem kamery a ne pocitacem. To uz neni zadna legrace. Vzhledem k tomu, ze mne obdobny problem vrta hlavou uz delsi dobu ( a jeste k tomu snaha o prenosne provedeni pro notebook ), tak se tehle diskuse zucastnim docela rad. Kdyz ty delas SW, kdo dela HW interface pro kameru ? Jestli take ty, tak te ujistuji, ze nejaky darkframe bude naprosto zanedbatelny problem.

e-mail : mpec(at)cce(dot)cz&&

Uživatelský avatar
MMys
Příspěvky: 13781
Registrován: 02. 01. 2001, 05:03
Bydliště: Běleč nad Orlicí
Věk: 45
Kontaktovat uživatele:

Dark frame

Příspěvek #9 od MMys » 13. 03. 2005, 02:00

Vzhledem k tomu, ze pro spektrograf bude dulezite asi jenom zachyceni jednoho snimku v zadany okamzik, nikoli ulozeni souvisleho datoveho toku, melo by stacit nasypat data do rychle pameti, a pak to z ni v klidu vycist pomalu, jak bude PC stihat, ne ?
http://foto.astronomy.cz, http://hvbo.cz, e-mail: martin(*)myslivec(a)volny(*)cz, Dobson 400mm, N300/1200, N185/610, Refraktor Borg 77ED, Montáž EQ6, Hvězdárna s montáží vlastní výroby, CCD G3-16200

Uživatelský avatar
MP
Příspěvky: 2923
Registrován: 20. 05. 2003, 00:06

Dark frame

Příspěvek #10 od MP » 13. 03. 2005, 02:05


MMys napsal: bude dulezite asi jenom zachyceni jednoho snimku v zadany okamzik, nikoli ulozeni souvisleho datoveho toku, melo by stacit nasypat data do rychle pameti, a pak to z ni v klidu vycist pomalu,
Jasne, ale o to ulozeni do mezipameti prave jde. 12bitova data na 21MHz, synchronizovana kamerou, v nejake externi krabicce, to chce tak 16bitovou SDRAMku a k ni odpovidajici kontroler ( hodne rychly 16bitovy MCU s rozhranim pro SDRAM ) a ja o nicem takovem ( krome par drahych spickovych ARMu ) nevim. Kazdopadne vyrobce te kamery inzeruje i rozhrani pro firewire s 8MB rychle vyrovnavaci pameti, takze reseni je mozne koupit. Jak to ale vypada uvnitr, to jsem se nedozvedel.


Jo, tady je ta krabicka :
http://www.vdsvossk.de/download/doc/en/IEEE1394_Interface_en.pdf
e-mail : mpec(at)cce(dot)cz&&

Uživatelský avatar
hibiki
Příspěvky: 69
Registrován: 26. 03. 2004, 20:12

Dark frame

Příspěvek #11 od hibiki » 13. 03. 2005, 02:40


MP napsal:

To mne zacina zajimat. Povidej, prehanej. Podle parametru to vypada na nas "oblibeny" senzor ICX285 ( ktery tu jeste nikdo nema, jen o nem radi piseme ), takze dark current bude nekde mezi 5-10e, celkem zanedbatelny, vyrobce uvadi celkovou dynamiku kamery >66dB, takze tech 12 bitu docela vyuzije. A odpovidajici "data acquisition system" bude docela narocny, protoze kamera ma evidentne odpovidajici rychly casovaci obvod i prevodnik ( asi CXD3607R a ADC od Philipse nebo TI ), umi vycitat 21MPx/sec., takze 12.5FPS v plnem rozliseni, bez biningu. A kamera pritom nema procesor, ktery by to hned zpracovaval, ale rychly 12bitovy paralelni port, ke kteremu to bude chtit pekne rychlou kartu - kdyz to prevedes do 16bitoveho formatu, tak to da 42MB/sec., navic synchronizovanych casovacim obvodem kamery a ne pocitacem. To uz neni zadna legrace. Vzhledem k tomu, ze mne obdobny problem vrta hlavou uz delsi dobu ( a jeste k tomu snaha o prenosne provedeni pro notebook ), tak se tehle diskuse zucastnim docela rad. Kdyz ty delas SW, kdo dela HW interface pro kameru ? Jestli take ty, tak te ujistuji, ze nejaky darkframe bude naprosto zanedbatelny problem.


info o spektrografu:
http://www.asu.cas.cz/%7Epkotrc/index5.html
(je to HSFA-2)

Od kamery mam datasheet, ale senzor tam explicitne zmineny neni (pouze ze velikost je 2/3")

Ja nastesti delam "jen" SW, na HW(jmena pripadne muzu dodat...jestli s tim dotycni budou souhlasit) delaji jini lide. Problem je ten, ze Ondrejov je pro me dost z ruky, takze sem tam zatim byl dvakrat a o konkretnim technickem reseni toho moc nevim (teoreticky to ani neni potreba, ale obvykle je rozdil mezi teorii a praxi :-[ ) . Navic se vyuzivaji expozice ~500ms, takze rychlost prenosu neni zase takovy problem(v teto aplikaci), ted tu mam serii DF a interval mezi nimi je 1200 ms(z toho onech 500ms expozice).

Uživatelský avatar
hibiki
Příspěvky: 69
Registrován: 26. 03. 2004, 20:12

Dark frame

Příspěvek #12 od hibiki » 13. 03. 2005, 02:48

A jeste proc jsem se ptal na uroven sumu v DF, v kazde DF, kterou jsem zatim obdrzel je pro me az neuverilna hodnota sumu, kokretne prumer 99,9 ADU :o s tim ze rozsah je 88-112 (min-max) + nejake hotpixely(jednotky) s hodnotou 250-350, neni tam neco spatne ? (ty hodnoty odpovidaji 500-800e ???)

Uživatelský avatar
hibiki
Příspěvky: 69
Registrován: 26. 03. 2004, 20:12

Dark frame

Příspěvek #13 od hibiki » 13. 03. 2005, 02:54


MMys napsal: Vzhledem k tomu, ze pro spektrograf bude dulezite asi jenom zachyceni jednoho snimku v zadany okamzik, nikoli ulozeni souvisleho datoveho toku, melo by stacit nasypat data do rychle pameti, a pak to z ni v klidu vycist pomalu, jak bude PC stihat, ne ?

On je jeste problem s tim ze je treba snimek spektra + DF + FFF, a FFF se ziskava zprumerovanim nekolika desitek snimku spektra + dodatecne upravy (odstraneni nedokonalosti sterbiny+odstraneni spektralnich car) a master DF by mela byt taky z nekolika desitek DF...

Uživatelský avatar
MP
Příspěvky: 2923
Registrován: 20. 05. 2003, 00:06

Dark frame

Příspěvek #14 od MP » 13. 03. 2005, 02:58

Diky.


hibiki napsal:
Od kamery mam datasheet, ale senzor tam explicitne zmineny neni (pouze ze velikost je 2/3")

Jo, prave ten datasheet mam pred sebou na monitoru a na ten ICX285 usuzuji podle tech parametru ( rozmer, rozliseni, velikost pixelu, uroven saturace, rychlost vystupu ). Ale muze to byt jen neco podobneho.


hibiki napsal:
Navic se vyuzivaji expozice ~500ms, takze rychlost prenosu neni zase takovy problem(v teto aplikaci), ted tu mam serii DF a interval mezi nimi je 1200 ms(z toho onech 500ms expozice).
Jak uz jsem psal Martinovi, nejde mi o celkovou dobu ulozeni obrazku, ale o ukladani do mezipameti pri vycitani pixelu z CCD. Pokud totiz na casovani neni pouzit procesor, ale specialni obvod, urceny pro dany senzor ( coz se pri vyssich rychlostech dela ), tak ten si jede svou frekvenci a nezpomali, ani kdyz ma pred dalsi expozici dost casu. A navic nejde behem vycitani zastavit zvenku ( napr. kdyz prave procesor nema cas ), protoze to by vyrobilo prouzky v analogovem vystupu. Neni problem signal prevest na 12bitovy digitalni vystup, existuje nekolik prevodniku, ktere jsou na to primo stavene, ridi se podle signalu z casovaciho obvodu a umi od 20 do 40MSPS. Problem je poradit si s tim digitalnim vystupem - nekam ho naskladat, nez se prenese do pocitace. I pro PCI kartu primo v pocitaci je to "na doraz" ( pomuze jen 32bitove DMA, ktere v podstate "odstavi" od sbernice procesor i dalsi karty ). Je to videt napr. pri zaznamu nekomprimovaneho videa z TV karty, ktery funguje bez ztracenych obrazku jen tehdy, kdyz se jinak pocitac necha v klidu. A tam je pritom tok dat polovicni. Takze tu externi krabicku s firewirem bych docela rad videl zevnitr :)
e-mail : mpec(at)cce(dot)cz&&

Uživatelský avatar
MP
Příspěvky: 2923
Registrován: 20. 05. 2003, 00:06

Dark frame

Příspěvek #15 od MP » 13. 03. 2005, 03:16


hibiki napsal: v kazde DF, kterou jsem zatim obdrzel je pro me az neuverilna hodnota sumu, kokretne prumer 99,9 ADU :o s tim ze rozsah je 88-112 (min-max) + nejake hotpixely(jednotky) s hodnotou 250-350, neni tam neco spatne ?
No, spatne to byt nemusi, jen to ukazuje na fakt, ze prevodnik nema spravne rizenou uroven cerne ( pokud jsou to skutecne darkframy a nepronika tam nejake parazitni svetlo ). O to by se mela postarat automatika prevodniku ve spojeni s casovacim obvodem a presne by to melo jit nastavit driverem kamery ( tyto prevodniky byvaji rizene po seriovem vstupu ). Jenze nevim, jake moznosti ovladani to ma, treba to u te kamery nejde. Ted jde o tech 24ADU rozdilu mezi pixely. Je to opravdu sum, nebo to ma systematicky charakter ( pruhy, gradient pres cely snimek apod. ) ? Pokud je to systematicke, tak se to da jednoduse odecist. Pokud je to sum ( a i to je mozne, zalezi na nastaveni HW, nekdy tam byva pekne napalena gama nebo zesileni ), tak tech darkframu budes muset zprumerovat hodne a stejne tak prumerovat snimky, nez od nich DF odectes.
e-mail : mpec(at)cce(dot)cz&&


Zpět na “Astrofotografie”

Kdo je online

Uživatelé prohlížející si toto fórum: Žádní registrovaní uživatelé a 1 host