Flatfield

#61

To Sajmon:
Sám jsem si prošel podobnou cestu Nejdřív jsem hlásal, že FF je zbytečný, že se udělá pomocí SW umělý. Pak jsem používal jeden univerzální pro konkrétní dalekohled, a teď už je fotím po každém snímání přímo na místě, během pár minut. Proč ? Ono to souvisí s vývojem postupem času, jak náročné objekty fotíš, a co ze snímku "lovíš". Uvedu pár příkladů:

Osamocený menší objekt někde ve středu pole

tady bez problémů zafunguje umělý flatfield, o tom není pochyb.

Rozsáhlé objekty přes většinu pole, ale stále dostatečně jasné, které není třeba ze snímku nijak extrémně tahat, třeba něco takového:

tady už umělý flatfield moc snadno nevyrobíš, protože v celém obrazu není vlastně skoro nikde pozadí bez mlhoviny. Ale i nepřesný flatfield dost pomůže.

Pokud ale máš rozsáhlé slaboučké partie objektů v celém zorném poli, a jejich signál je je pár desítek ADU nad signálem pozadí, jako tomu je třeba u tohoto snímku:

je potřeba naprosto precizní flatfield pořízený přesně v konfiguraci jak bylo foceno, a i tak při zpracování ještě vylezou ve snímku různé gradienty, které flat neřeší (pravděpodobně způsobené nereovnoměrnostmi osvětlení v okolí dalekohledu a pronikáním parazitního světla).

Psion · #62

To že záleží na každé maličkosti jsem si ověřil nedávno i u skládání fotky M45, kde jsem zjistil, že v SW Nebulosity v.2 musím znormalizovat flatfield vůči všem snímkům a pak jej teprve aplikovat. Na první pohled s nenormalizovaným FF to bylo v pohodě, ale jakmile jde o extrémní detaily, je vidět každá drobnůstka. Než jsem to doladil a přišel jak na to, trvalo to 10 hodin.

#63

Pepo, oprav si tam drobnou chybku, flatfieledem se light-snímek dělí, nikoli odečítá ;)
Jinak ta normalizace je zřejmě otázka SW. Třeba MaxIm DL který používám já, ji nejspíš dělá už automaticky. Nic takového tam nikde nastavit nejde, a upřímně řečeno ani nechápu na co. Jak normalizovat vůči ligtht-snímku ? Ten s tím přeci vůbec nijak nesouvisí.

Normalizace flatfieldu se dělá obvykle do rozsahu 0-1. Najdu nejjasnější místo ve FF a pak ho znormalizuji tak, aby toto nejjasnější místo bylo rovno jedné. Tmavší místa potom mají honotu 0.něco, tudíž po vydělení light-snímku tímto normalizovaným FF se tmavší místa v light-snímku zesílí.

Takhle to ve stručnosi funguje. V Nebulosity se snad děje něco jiného ?

Psion · #64

To je pravda měl jsem jsem namysli proste aplikaci FF nedavno jsem tuto funkci zde matematicky popisoval

V Nebulosity to je opravdu jinak než u ostatních programu a je potreba provést normalizaci jasových slozek FF a snímků, jinak je to nepoužitelné. Ostatní programy to dělají automaticky. Pokud to neudelas, záleží na expozici FF a dokonce při aplikaci spatneho FF dojde k obracenemu efektu ze je stred tmavší než okraje snímku.

honza.ho · #65

Pánové když už se bavíte o flat fieldech, měříte vhodnou hodnotu ADU pro senzor "ručně" nebo to přenecháváte aplikaci? Nedávno jsem někde zde linkoval plugin do Maxima, který jak jsem časel zjistil v praxi, funguje korektně jen občas. Tak z 50% mi vždy naměří nějakou blbost a nastaví expozici třeba na 200 sekund. Neznáte něco spolehlivého? Nevím jestli jsem v aplikaci něco vynechal, ale nemůžu nikde nastavit streč do 16 bitů, vždy to musím po expozici natáhnout manuálně a nepomáhá ani vypnutí toho "fast histogramu" v settings. Ne že bych byl tak líný expozici ladit, ale znamená to vždy přepnou z jiného snímacího sw (šílená práce s histogramem) do maxima, tam vše odměřit, přepnout zpátky a nasnímat flat. To by mi snad ani nevadilo kdyby mi to nezabralo nějaký ten čas, klikání a u binu 1x1 i poměrně dlouhé čekání na vyčtení. V půli noci a pro alespoň 2 filtry to není moc příjemné i když se to dělá víceméně pro jeden objekt, který se fotí více než 1 noc.

Jinak s těmi příklady u flatu souhlasím přesně s tím co psal MMys. U objektů obklopených "ničím", pokud náhodou nemáte flat, pomůže extrakce pozadí a následná aplikace pomocí pixel math třeba ve free PixInsight, který zde používá třeba Saša. Mnohem větší problém ale nastane, pokud máte ve snímku nějaký bordel a zapomenete flat udělat, nebo naopak, když ho uděláte dodatečně ale s nějakým bincem

.

S DSLR to byla procházka růžovým sadem, používal jsem rok jeden univerzální flat field. Bordýlek byl někde uvnitř a tak rotoval kompozici po kompozici stejně a vždy se odstranil, navíc jsem neměl jinou možnost, než nastavovat kompozici točením dalekohledu, naštěstí jsem to tehdá udělal v květnu a půl roku to nemusel měnit ... vinětace jako taková byla s předchozí sestavou nulová.

Velmi podobně to funguje i s CCD, jenže ta je o mnoho citlivější a vše je o dost víc vidět. Nejhorší je již zmíněné parazitní světlo (Měsíc, lampa). Navíc v případě mechanické závěrky kdy času flatů vychází v rozmezí sekund je nutné používat i dark frame pro flat field a celá kalibrace je poněkud chaotičtější alespoň co se týče velikosti dat. Opět jsem se kvůli tomu vrátil ke kalibraci v DSS protože Maxim je sice rychlý, ale člověk po chvíli skládání ztrácel přehled. Maxima teď používám jen když potřebuju vidět, kde nastala chyba (sledování odstranění kosmíků/hotpixelů).

Psion · #66

Neměřím žádnou hodnotu ADU, sleduju pouze histogram. Flaty jsem dělal i doma, to není problém (jak píše Martin na ISO 100) stačí si pamatovat natočení DSLR v dalekohledu a zaostření a je to v pohodě.

#67

Já to dělám tak, aby vrchol histogramu byl nejvýše v půlce dynamického rozsahu. Ono je to prakticky jedno, kolik ADU to je, když to bude ve třetině rozsahu, také se nic neděje. Akorát pozor u senzorů s antibloomingem, nesmíš se dostat do nelineární oblasti charakteristiky, to už nebude fungovat dobře.

S DSLR bezproblémů fungovalo nafocení s automatickým určením expozice.

U QHY8 to "střelím" od oka. Dokonce ani někdy, když pospíchám s balením, nemám všechny stejné, jak se mi nechce čekat než se rozehřeje CCFL výbojka v mém flatfield boxu, tak ty první mám třeba ve třetině, a postupně se blíží k polovině rozsahu.

honza.ho · #68

Hmm. Já myslel že pokud to přestřelím, bude to mít špatný vliv.
S DSLR jsem se podle histogramu řídil, ale s ccd vycházím z kapacity a gainu senzoru přičemž se snažím vypočtenou hodnotu dodržovat s odchylkou max 2000 ADU. Zkusím to příště jen podle oka stejným způsobem jako u DSLR. Díky za tip.

#69

GAIN (zisk) senzoru ;) - nic takového neexistuje. CCD senzor produkuje pro konkrétní počet e- akumulovaný v pixelu konkrétní napětí, dané výrobcem senzoru, a nijak nejde měnit. Zisk (zesílení) má až zesilovač, který je mezi senzorem a A/D převodníkem, nebo přímo integrovaný v A/D převodníku.

A s tím ziskem před A/D převodníkem (či v něm) u kamer QHY, to je taková situace, kolem které vidím, že se všichni stále jen dohadují. Já v tom mám ovšem ze svého pohledu jako elektronik víceméně jasno, a tvrdím, že by bylo nejlepší, kdyby tam vůbec nebyl, je to jen další zbytečný parametr navíc. Kamera je nastavená (aspoň ta moje) tak, že při zisku 1 ( tedy při nastavení v ovladači či snímacím SW jako GAIN=0) digitalizuje signál něco málo pod saturací na plný rozsah 65535 ADU. Tedy nastavení optimální. Používáním vyššího zisku se okrádáš o dynamiku, poměr signál/šum zůstane zhruba zachovaný. Osobně jsem skončil právě u nastavení GAIN na 0 a nic jiného už nepoužívám. Umožní to zachovat docela malé jasné přeexponované hvězdy. Čím vyšší zisk použiji, tím větší mám pak disky saturovaných hvězd a už s tím nejde nic dělat. Naopak i při zisku 1, tam jsou velmi slabé partie objektů, třeba jen o nějakou desítku ADU nad pozadím.

Z toho plyne jedna věc k těm flatfieldům - při vyšším zisku, kdy už je nelineární část charakteristiky senzoru mimo proacovní rozsah A/D převodníku, může být histogram FF klidně až na konci rozsahu.

Nevím teď, jaký průběh má charakteristika KAF8300, ani jaký je skutečný zisk pro nastavení GAIN, které používáš, ale radím, používej nejnižší hodnotu tohoto parametru, 0, při kterém je zisk roven jedné. Pokud tam je stejný ADC jako v QHY8, tedy VSP3210, tak ten má pro GAIN=63 zisk asi 13db, tedy zhruba 4.8x tedy využiješ asi jen pětinu celého dynamického rozsahu se ziskam na maximum. Ovšem jestli je vztah mezi obsahem 6-bitového GAIN registru a zesílením lineární, to jsem nevyčetl. Ale snad ano. tedy GAIN=32 dá zesílení 2.4x Můžeš to vyzkoumat. Nebo jestli to už někdo neudělal na foru QHY, a nebo to bude jistě vědět výrobce kamery.

Z toho všeho plus charakteristiky senzoru by pak plynulo, při jakém nastavení GAIN kam až můžeš histogramem FF. Pokud se ale budeš držet do půlky histogramu, rozhodně nic nezkazíš.

HonzaS · #70

Ahoj,

koukal jsem, že GAIN pro VSP3210 je uveden formou grafu na straně 11 vpravo dole datasheetu. Mimochodem má nějaký pomrvený osy.
http://www.datasheetcatalog.org/datashe ... sp3200.pdf

Z grafu jsem vyčetl, že zisk není lineární a odpovídá zhruba těmto hodnotám:
0 = 0 dB
22 = 3 dB
36 = 6 dB
49 = 9 dB
58 = 12 dB

Pro lidi co moc nemusej logaritmický jednotky je rozdíl 3dB roven přesně odmocnině ze 2. Tj. 0dB je zisk 1 (nic se nezesiluje, signál jen prochází), 3dB je 1,41x signál silnější, 6dB je signál 2.0x silnější.....

Chtělo by to ověřit experimentálně tak, že by někdo udělal nejaké test. snímky s konstantní expozicí a do grafu vynesl hodnotu gain a k tomu ADU signálu. Vše by pak bylo jasné.

HonzaS

HonzaS · #71

Ještě jsem si všiml jiné definice:

Zesílení = 80 / ( 80 - Gain_Hodnota)

HonzaS

Konihlav · #72

jiz velmi dlouho snim o tom, ze si vyrobim nejaky hezky, elegantni light box na tvorbu flat fieldu (preci jen, obcas se nejaky prach na filtru ci cocce najde a porad to lestit neni zdrave ani mozne).

Moje predstava by byla neco maleho, lehkeho a tedy nejlepe zalozeneho na tzv. EL panelech.

No a ted hlavni otazka: Kde se da v CR ci Evrope rozumny EL panel sehnat??? ??? ???

diky

#73

Tohle bude to, co hledáš: http://www.gerdneumann.net/v2/english/e ... _foil.html

Já zatím používám vykuchaný podsvit LCD panelu z rozbitého notebooku. Ale tohle bude ještě skladnější (tenčí).

TomasN · #74

Moje predstava by byla neco maleho, lehkeho a tedy nejlepe zalozeneho na tzv. EL panelech.

No a ted hlavni otazka: Kde se da v CR ci Evrope rozumny EL panel sehnat??? ??? ???Vypadá to, že to nabízí i v ČR: http://www.el-lumio.cz/el-panely-folie.htm
Dokonce se nebrání ani novému použití - http://www.el-lumio.cz/moznosti-pouziti.htm. Možná by se s nimi dalo domluvit s řešením na míru.

Miloš Hroch · #75

to Konihlav:

Pokud to ale nebudeš používat doma v dosahu 220 V, pak budeš k provozu potřebovat měnič 12V DC -> 80-120 V AC. Jas se (pokud se pamatuju) reguluje změnou frekvence. A jedno důležité varování, je to fakt strašně háklivé na napěťové špičky. Už jsem jeden malý EL panel doma zkoušel a na několika místech jsem si ho prošlehl mizerně vyfiltrovaným napájecím zdrojem.