Využití barevného indexu pro vyvážení bílé

[ZV]

Ahoj,

rád bych se zeptal, co si myslíte o možnosti použít barevný index hvězdy (zjištěný třeba z Cartes du Ciel) pro barevnou kalibraci snímku - myšleno pro účely "pěkného snímku", žádná věda.
Jak moc barevný index koresponduje se "skutečnou" barvou hvězdy - myšleno s jejím okem vnímaným odstínem? Bylo by třeba nějak možné barevný index přepočítat na a,b hodnoty Lab barevného modelu? Dává to celé vůbec smysl?

díky, Zbyněk

[MMys]

na to je jedna odpověď:

http://bf-astro.com/eXcalibrator/excalibrator.htm

přečti si toi PDF-ko s návodem, jde to, funguje to, používám to  ;)

[ZV]

Díky za odkaz, něco takového jsem si představoval. Pročetl jsem a zasekl se na druhém bodě workflow - "Plate Solve Your Image". Obávám se, že pro tento problém asi neexistuje žádné nekomerční řešení, že? Aspoň zatím se mi nepodařilo nic vygooglit.

[MMys]

a co tohle ?

http://www.astrometry.net/summary.html

[Prazan]

Ještě jsem našel toto:
http://tech.groups.yahoo.com/group/StarLocatorElbrus/

Test funkčnosti mě teprve čeká.

edit: Tak hned na začátku mě praštilo přes prsty, že je to napsáno ve VB(5?) ... problém ve Windows7 a jiných platformách.

[ZV]

Díky, zkusím oboje. Ještě jsem narazil na tenhle navod:
http://blogs.thewehners.net/liz/posts/3 ... fits-image.
Podobně jako odkaz od Martina je to Linux only - zkusím pod Cygwinem, případně ve virtuální mašině.
Co se Elbrusu týče, mám zatím stále Windows XP, tak to třeba fungovat bude.

[MartinV.]

Možná ještě tenhle SAOImage ds9: http://hea-www.harvard.edu/RD/ds9/
nebo následující odkazy:
http://www.farnham-as.co.uk/2010/01/ala ... ell-burns/
http://rarcher.net/plateSolve.html (i s odkazem pro stažení katalogu)
http://www.astropix.it/appunti/maxim-as ... etria.html

MartinV

Edit: A Zbyněk už na ds9 narazil no tak ještě jeden návod k tomuto programu je zde: http://casa.colorado.edu/~ginsbura/ds9tips.htm

MartinV

[Prazan]

Na http://astrometry.net je po registraci alfa testera možné zasílat data k plate solvingu online pomocí webového formuláře. Průběh zpracování lze pozorovat za běhu a po úspěšnm řešení přijde odkaz na výsledky i na email.

edit: Příspěvek upraven v souladu s podmínkami astrometry.net

[Prazan]

Dnes jsem konečně úspešně zkalibroval DSLR snímek pomocí Excalibratoru. Zlehka naznačím, jak jsem k tomu dospěl.

1) RGB snímek, který chci barevně zkalibrovat uložím jako 24bit PNG a pomocí webu http://astrometry.net (viz příspěvek výše) dostanu stejný FITS snímek s hlavičkou, která už obsahuje potřebná WCS data (soubor new.fits).
Zkoušel jsem k plate solvingu odeslat i R kanál snímku ve formátu FITS, ale vždy to skončilo chybou.

2) Tento FITS otevřu v Pixinsight LE a jeho hlavičku si uložím do souboru (File - FITS Header ... tlačítko Save). Následně původní RGB snímek rozložím do jednotlivých kanálů  (Process - Color Spaces - Extract Channels) a soubory uložím na disk do FITSu (16bit unsigned integer).

3) Do R kanálu vložím uloženou hlavičku (File - FITS Header ... tlačítko Load) a opět kanál uložím.
Z hlavičky R kanálu bude Excalibrator číst potřebné WCS údaje.

4) Dál už lze pokračovat podle návodu k Excalibratoru.

edit: Příspěvek upraven v souladu s podmínkami astrometry.net

[ZV]

Tak už se mi taky podařilo zaregistrovat na www.astrometry.net jako alpha tester. Večer vyzkouším a uvidím.
To Prazan: díky za detailní postup, jak dostat tu WCS hlavičku do FITSu, moje situace je přesně stejná jako tvoje.

Ještě bych měl jeden dotaz - původně jsem chtěl zjistit, jestli by se dal jakýkoliv barevný index namapovat na odstín - a pomocí toho třeba i zjistit a korigovat barevný gradient v obrázku. eXcalibrator pouze hledá podle indexu hvězdy třídy G2 a podle nich pak vyvažuje bílou - což je samozřejmě nejběžnější případ.
Jde mi o to, jestli je přiřazení barevného indexu ke skutečnému odstínu hězdy jednoznačné. Nebo jestli hvězdám různých odstínů může odpovídat stejný barevný index.

[ZV]

Podařilo se. Web astrometry.net funguje naprosto skvěle, obratem dorazil link na snímek s WCS daty. Fungovalo mi to i přímo na R kanál, vyextrahovaný v PixInsight LE a uložený jako FITS (16-bitový unsigned int). Update: U pár dalších snímků se mi stalo, že R kanál skončil s chybou. Když jsem tam poslal G kanál, tak to prošlo.

eXcalibrator jsem taky zvladl, i když ten postup přes Aladin je složitý jako autobus . Výsledné koeficienty jsem pak použil v Iris, PixInsight LE takovou funkci nemá (i když by to asi šlo udělat přes Pixel Math).

Trochu jsem s tím laboroval a pořád mi není jasná jedna věc - a to jak správně postupovat při odstranění světelného znečištění.
Předpokládejme snímek s upravenou DSLR, focený bez CLS filtru. Ten je samozřejmě oranžový (kvůli světelnému znečištění) a navíc má nějak posunuto vyvážení bílé (kvůli úpravě). Světelné znečištění má navíc často charakter gradientu.
Světelné znečištění je aditivní, vyvážení bílé multiplikativní. Barva pixelu je tedy něco jako C = w*(s+p), kde w je koeficient vyvážení bílé pro daný kanál, s je signál (hvězdy, mlhovina) a p je světelné znečištění.

Logicky bych tedy měl napřed vyvážit bílou a pak teprve odečíst gradient světelného znečištění (vyextrahovaný v PixInsight LE). Jenže když použiju eXcalibrator k zjištění vyvážení bílé, tak pracuje s hvězdami, jejichž barvy jsou poškozené světelným znečištěním a určí tak koeficienty špatně (předpokládá, že p je rovno nule). Ty sice po aplikaci zdánlivě odstraní i světelné znečištění (zneutralizují pozadí) - ovšem matematicky nesprávným způsobem a tudíž poškodí barevné podání snímku.
Při opačném postupu (napřed odečíst sv. znečištění) zase nevím, kolik vlastně odečíst - protože neznám koeficienty pro vyvážení bílé a nevím, jak má vypadat pozadí - nemůže být neutrální, protože ještě nedošlo k vyvážení bílé.

Dává ta úvaha smysl, nebo se někde pletu? Je z toho nějaká cesta ven?

[MMys]

Nepleteš se, správný postup je nejprve aplikovat koeficienty pro zisky v jednotlivých kanálech, a pak teprve neutralizovat pozadí případně odstraňovat gradient. Opačný postup je samozřejmě chybný.

V Excalibratoru je přítomná volba "Photometry method" zda korigovat data o pozadí v blízkém okolí hvězdy, nebo brát pouze střed obrazu hvězdy a okolí ignorovat. Upřímně řečeno nevím, jakou variantu zvolit pro případ snímku se silným rušivým pozadím (typicky v R kanálu - sodíkovky). Zkoušel jsem obě metody, a volba "star center only" produkovala rozumné výsledky, kdežto "use local background" překvapivě vyprodukovala vysoký koeficient pro modrou (jako by se snažila kompenzovat červenou). Osobně bych to očekával přesně obráceně.

Tohle je podle mě na dotaz autorovi, jaký přesně je algoritmus použit.

[ZV]

Je to opravdu jakési zvláštní. Podle popisu v návodu eXcalibratoru se zdá, že metoda Use Local Background by opravdu měla s případným světelným znečištěním počítat. Autor přímo píše, že metoda Star Centers Only je určena pro snímky, kde většinu snímku pokrývá mlhovina a pozadí proto nejde použít.

Zkusil jsem vzít svůj snímek galaxií M81 a M82. Tak jak vypadl z DeepSkyStackeru jsem ho prohnal eXcalibratorem. Zkoušel jsem obě dvě metody a fotometrická data z přehlídek SDSS a NOMAD. Rozdíly mezi koeficienty spočítané přes SDSS a NOMAD byly minimální. Rozdíly mezi oběma metodami značné. Pro metodu Use Local Background to bylo asi R=1, G=1.06, B=1.25. Pro metodu Star Centers Only asi R=1, G=1.25, B=1.7.

Po aplikaci v IRISu to opět vypadalo podle očekávání - první sada koeficientů nechala snímek oranžový, zatímco druhá sada ho více-méně zneutralizovala.

Následně jsem všechny čtyři verze načetl do PixInsight LE. U všech jsem vyextrahoval pozadí a odečetl tak, aby všechny snímky měly neutrální pozadí o stejné hodnotě. Pak už jsem na všechny snímky aplikoval vytažení histogramu a zvýšení saturace (pro všechny naprosto se stejnými parametry). Pro porovnání jsem ze všech čtyř snímků vyřízl galaxii M81 a poskládal vedle sebe.



Z výsledku jsem poněkud rozpačitý. Při použití metody Use Local Background, která by měla být matematicky správnější, je výsledek ujetý dooranžova. Metoda Star Centers Only je bližší tomu, co bych čekal, ale tam se zase ztratily barvy ze středu galaxie.

Autorovi už jsem psal. Odpověděl mi, že nad tím nikdy moc neuvažoval, protože sám problémy se světelným znečištěním nemá (šťastný to člověk), ale že napíše kamarádovi, který fotí pod mnohem horší oblohou a eXcalibrator používá taky. A pak mi dá vědět.

[MartinV.]

Zdravím

Tato metoda kalibrace RGB dat je velmi zajímavá (MaximDL>eXcalibrator) a rád bych si ji vyzkoušel i když metodu co zatím používám tj. zjištění kalibrace pomocí 50% šedé tabulky atd. taky funguje. Na astrometry.net se mi nějak nedaří zaregistrovat ... takže to neřeším. Spíš by mě zajímal PlateSolving přes MaximDL. S CCD daty je to o.k. , ale problém vzniká, když roz-separuji RGB snímek z DSLR a chci na R kanál aplikovat PlateSolving. Ať dělám co dělám hází mi MaximDl chybu:
The plate's exposure start time is required for catalog proper motion calculation. Check the attached image.
Kalibraci Lights, DF, FF a Bias jsem prováděl v SW ImagesPlus.

MartinV

[Prazan]

Ahoj Martine,
řešil jsem stejný problém a přes tuto chybu jsem se dostal, když jsem upravil hlavičku FITsu R kanálu. Je tam potřeba zadat hodnotu DATETIME ručně ... pokud si dobře vzpomínám. Ale potom jsem narazil na jiný problém, na který si teď nevzpomenu. S DSLR daty to byla trnitá cesta a pro mně ji vyřešil až ten astrometry.net.

edit: Pro korektní platesolving v Maximu nelze než doporučit snímat data rovnou přes Maxima. Každopádně jestli to někdo pořešíte, rád si přečtu, kudy vede cesta.