Dark frame

[hibiki]

MP napsal:
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.

zajimave je, ze ta uroven ~100 je u vsech DF bez ohledu na dobu expozice (testovano 10ms az 10s)-tim padem je ze hry i rozptylene svetlo, takze to asi bude nekde u nacitani signalu z kamery
co se tyce ovladani, nic blizsiho vedet nebudu dokud tam nepojedu, ale vzhledem k tomu ze je to dulezite pro dalsi zpracovani tak asi co nejdriv...
co se tyce vzhledu DF, tak jedna strana je svetlejsi a jsou tam naznaky pruhu, ale zase nic vyrazneho...zitra vsech 20 zprumeruju a uvidim co vyleze ::)

[MP]

Pokud to nezavisi na expozici, neni to zavinene CCD a jde tedy pouze o nastaveni urovni prevodniku. Takze v klidu odecist a je po problemu. Gradient a svisle pruhy jsou take celkem bezne - jde o mirne rozsynchronizovani prevodniku od casovaciho obvodu v prubehu vycitani jednoho radku CCD. Takze ten prevodnik asi bohuzel neni primo rizeny impulsy casovaciho obvodu pro kazdy pixel, ale jen synchronizacnimi pulsy mezi radky. Pak ani nejde presne nastavit uroven cerne a vse tedy zacina byt jasne. Nedavno jsme tu o tomto pristupu ke cteni CCD psali v souvislosti s kamerou Artemis ( v te je ale procesor, ktery odchylky koriguje pred prenosem do pocitace ). Musis se zkratka smirit s tim, ze plny rozsah prevodniku nikdy nebude zcela vyuzity, ze v obraze vzdycky budou systematicke odchylky od skutecneho vystupu CCD a ze tedy prace s darkframy bude dulezita.

Mimochodem, ve stejne situaci jsem se svymi kamerkami, ktere maji analogovy vystup a prevodnik v samostatne krabicce nebo na TV karte je tedy take synchronizovan jen impulsy mezi radky. Ale pri tom mensim rozliseni ( 720x576x8bitu ) to zase tak velke odchylky nedela a uroven cerne mohu aspon zhruba nastavit rucne driverem prevodniku. Ovsem nejaky gradient i naznaky pruhu tam obcas byvaji ( zalezi na nastaveni driveru ), tak do 1% z rozsahu signalu - neni to videt, pokud to neprehanim s jasem, kontrastem a gamou bez odecteni kvalitne zprumerovanych DF.

[hibiki]

MP napsal: Pokud to nezavisi na expozici, neni to zavinene CCD a jde tedy pouze o nastaveni urovni prevodniku. Takze v klidu odecist a je po problemu. Gradient a svisle pruhy jsou take celkem bezne - jde o mirne rozsynchronizovani prevodniku od casovaciho obvodu v prubehu vycitani jednoho radku CCD. Takze ten prevodnik asi bohuzel neni primo rizeny impulsy casovaciho obvodu pro kazdy pixel, ale jen synchronizacnimi pulsy mezi radky. Pak ani nejde presne nastavit uroven cerne a vse tedy zacina byt jasne. Nedavno jsme tu o tomto pristupu ke cteni CCD psali v souvislosti s kamerou Artemis ( v te je ale procesor, ktery odchylky koriguje pred prenosem do pocitace ). Musis se zkratka smirit s tim, ze plny rozsah prevodniku nikdy nebude zcela vyuzity, ze v obraze vzdycky budou systematicke odchylky od skutecneho vystupu CCD a ze tedy prace s darkframy bude dulezita.

Diky nebudu se tedy snazit o nemozne a cpat minimalni signal nekam k nule , pokud bude chyba jen tech 24px rozdilu (~0,6%) jsem ochoten se s tim smirit, co mi take zbyva, ze ? ;D

[hibiki]

Tak to trvalo o neco dele, ale nakonec nejake vysledky mam:
nejdriv rozsah hodnot v DF ve tvaru: MAX MIN MEDIAN
122 91 100.000
116 91 100.000
119 90 100.000
120 90 100.000
120 90 100.000
118 90 100.000
121 91 100.000
120 90 100.000
122 89 100.000
128 91 100.000
123 91 100.000
127 90 100.000
127 90 100.000
119 90 100.000
110 90 100.000
122 90 100.000
124 90 100.000
119 91 100.000
123 90 100.000
120 90 100.000
takze v podstate 100+-10, maxima se od toho dost lisi, nechal jsem si vypsat vsechny pixely, ktere maji hodnotu vetsi nez 113 (tedy jsou mimo ocekavany rozsah), vypis je ve tvaru: Odchylka od medianu X-ova souradnice Y-ova souradnice
22.0000 921 506
16.0000 921 506
19.0000 921 506
20.0000 921 506
20.0000 921 506
18.0000 921 506
21.0000 921 506
20.0000 921 506
22.0000 921 506
28.0000 921 506
23.0000 921 506
27.0000 921 506
27.0000 921 506
19.0000 921 506
22.0000 921 506
24.0000 921 506
19.0000 921 506
23.0000 921 506
20.0000 921 506
Vsechno je to jeden jediny pixel, coz je skvele

Nasleduje graf ve kterem jsou hodnoty pixelu jak se lisi po odecteni DF.....jako RAW snimek jsem pouzil posledni DF (20.), kterou jsem samozrejme nepouzival na "vyrobu" tech skladanych DF
http://physics.ujep.cz/~mchromy/df.png

vysvetlivky ke grafu: v idealnim pripade by odchylka byla rovna nule pro 1280x512 pixelu (=655360), takze v grafu by byla cara na hodnote 0, protoze toto neni idelani pripad, nejlepsi varianta je takova, ktera ma nejvyssi a nejuzsi graf(=vic pixelu ma odchylku blizkou nule) cisla v popiscich znamenaji pocet slozenych dilcich DF, je videt ze cim vic jich je, tim vyssi a uzsi graf maji, take je videt ze se zuzuji cim dal tim pomaleji (pochopitelne), zajimavejsi je ovsem posledni krivka, ktera je nevjvyssi a zaroven nejuzsi. Jedna se pouze o odecteni medianu od "RAW" snimku, diky vlastnostem kamery pak dopadla nejlepe.

[MP]

Tak to vypada velice slusne - prakticky Gaussovsky sum a jeden slaby hotpixel, s tim pujde pracovat dobre. Je videt, ze to je prece jen kvalitni kamera, patrne s vybiranym CCD chipem. Predpokladam, ze na ten median 100.0 je to normovane. Jak to vypada v absolutnich cislech ( nebo v procentech z rozsahu prevodniku ) ?

[hibiki]

Normovane to neni, je to snimek primo z kamery bez uprav, takze je to 100 z 4096

[MP]

To skutecne vychazi median z darkframe presne 100.000 ? A pokazde ? V tom nejaka normalizace musi byt, patrne ji dela uz driver pro snimani obrazu z kamery. Takze jde o to, jestli je to skutecne 100 ze 4096 nebo z nejakeho jineho rozsahu. Pokud by byl rozptyl pixelu darkframe jen tech cca +-10 ze 4096, bylo by to docela dobre a odpovidalo by to obvyklemu sumu CCD kamer. Ale nevim, jestli ten signal neni zeslabeny nebo zesileny ( at uz analogove pred prevodem, nebo digitalne v pocitaci ) tak, aby stred byl presne 100. Ze by to tak vyslo bez nejakeho zasahu do zesileni, to se mi nechce verit.

[hibiki]

MP napsal: To skutecne vychazi median z darkframe presne 100.000 ? A pokazde ? V tom nejaka normalizace musi byt, patrne ji dela uz driver pro snimani obrazu z kamery. Takze jde o to, jestli je to skutecne 100 ze 4096 nebo z nejakeho jineho rozsahu. Pokud by byl rozptyl pixelu darkframe jen tech cca +-10 ze 4096, bylo by to docela dobre a odpovidalo by to obvyklemu sumu CCD kamer. Ale nevim, jestli ten signal neni zeslabeny nebo zesileny ( at uz analogove pred prevodem, nebo digitalne v pocitaci ) tak, aby stred byl presne 100. Ze by to tak vyslo bez nejakeho zasahu do zesileni, to se mi nechce verit.


tady jsou dalsi DF (expozice 1 s, 100ms 10 ms, vzdycky uzavrena/otevrena kamera)
284 91 100.000
310 91 100.000

244 91 100.000
314 90 100.000

112 91 100.000
111 90 100.000

a jeste dve pul roku stare(obe 500 ms, otevrena kamera):
192 88 98.0000
197 87 98.0000

tak nevim jestli nekdo upravoval nastaveni na to normovani, ty posledni sady totiz delal nekdo jiny nez tu puvodni, asi se opravdu budu muset podivat na ty ovladaci programy

...a jeste me tak napadlo: pokud je median hodnota presne uprostred celociselneho serazeneho pole, pak i on musi byt celocisleny, ne ?

[MP]

hibiki napsal:
...a jeste me tak napadlo: pokud je median hodnota presne uprostred celociselneho serazeneho pole, pak i on musi byt celocisleny, ne ?Ano, pokud je pocet prvku pole lichy. Pri sudem poctu je to prumer dvou hodnot uprostred serazeneho pole, takze tam muze byt i polovina.

To cele cislo divne neni, spis je napadne to, ze je pokazde stejne a presne 100. To by musely byt stejne dlouhe expozice, stejna teplota apod. Spis nekdo proste nastavil driverem zisk zesilovace kamery podle histogramu tak, aby vrchol krivky byl na hodnote 100. Ted jde o to, jaky vztah je pri takovem nastaveni mezi dynamickym rozsahem CCD a rozsahem prevodniku.

[Fous]

Při prohlídce některých zpracování astrofotografií pořízených EOS 400D jsem našel případy kdy počet Dark frame snímků byl téměř dvojnásobný (30:17) jak počet snímků snímaného objektu. Dosud jsem měl za to, že počet Dark frame a Baisových snímků by měl být stejný jako počet snímků snímaného objektu. Pokud je vyšší počet lepší, jak se to projeví na výsledné složenině ? Menším šumem ?
Astrofoto zpracovávám v DSS.

Za Vaše odpovědi Vám předem děkuji Fous

[Psion]

Vyšší počet DF nebo BIAS nevadí, nejde o nižší šum, ale o kvalitnější samotný výsledný DF nebo BIAS s co nejmenším zkreslením šumu. Při malém počtu totiž snímky mohou spíš náhodný šum do snímku zanést.

[Sasa3]

Jak pise Psion, pri kazde korekci na temny proud zvysujes sum vysledneho snimku. Cim vic temnych snimku poridis, tim mensi sum pridas. Od urciteho poctu to prestane mit smysl jejich pocet navysovat. Kdyz si zanalyzujes zdroje sumu na svych snimcich, tak se to pak da dopocitat, kolik je jich potreba. Pokud bude dominovat fotonovy sum pozadi, tak by jsi si vystacil i s mensim poctem temnych snimku nez jsi psal. Pokud chces mit jistotu, ze tam opravdu nepridas temer zadny sum, tak jich porid 4x tolik. Komu by se to ale chtelo delat... Ja jich porizoval 4x min nez byl pocet snimku.
U nechlazenych DSLR je totiz spis problem poridit temne snimky pri stejne teplote jako pri foceni. Tj. vubec dobre odecist bias. Pokud se tohle nepovede dostatecne presne, nema cenu se moc trapit uvahami o tom, kolik sumu tam pridam.

[Psion]

Mám zkušenost s mnoha (valnou většinou) programy na postprocessing, ale podle mě zatím nejlépe si poradil s DSLR snímky kdysi Subraw, dnes Mraw.

[MP]

U nechlazenych DSLR je totiz spis problem poridit temne snimky pri stejne teplote jako pri foceni. Tj. vubec dobre odecist bias. Pokud se tohle nepovede dostatecne presne, nema cenu se moc trapit uvahami o tom, kolik sumu tam pridam.Tohle je skutecne vetsi problem, nez sum. A pro mne je to duvod spis pro mensi pocet darkframu. Cim dele je totiz fotim, tim vic se ty posledni lisi od light snimku - meni se teplota, velky vliv ma napr. i to, kdyz pri foceni DF balim dalekohledy a fotak sundam a polozim vedle - teplota pri zemi je za klidnych noci vyrazne nizsi. Nejlepsi by bylo udelat vzdy stridave jeden snimek a jeden darkframe, jenze to je ponekud neprakticke, kdyz lovim objekt, ktery mi nevydrzi dlouho nad obzorem. Tak delam DF az nakonec a pak opravdu nema smysl jich delat moc - systematicke odchylky prevysuji statisticky sum.

[Sasa3]

to MP: přesně tak. Já většinou fotil stylem 4 normální snímky, jeden dark, 4 normální, jeden dark, .... Pak jsem ještě nějaké ty darky dofotil po ukončení expozice.