Калибровка снимков при работе с цифрозеркалкой.

[Evgeniy Zhukov]

Ну давай звони.

Спасибо Сергей за готовность помочь!Если бы ещё знать куда позвонить

[Павел Бахтинов]

Ага, значит, если снимки получены на ПЗС-камере с термостабилизацией, то коэф. = 1, а bias вовсе можно не учитывать?

В принципе, да, можно (при калибровке по темновому кадру с k=1 bias сам из себя вычитается). Но вообще-то, bias-ы наснимать недолго, лучше их иметь на всякий случай. Кроме того, если выполняется калибровка по плоскому полю (flat field), то bias-ы все равно понадобятся.

[KMM]

А вот необходимые поправочные коэффициенты например CCD soft ставит сам считывая данные из заголовка фитса или сбиговского файла  о чем очень однозначно сказано в инструкции.

Так те снимки были "нашлёпаны" через Maxim DL, а CCD soft в таком случае правильно понимает на автомате только парочку строк из заголовка файла (дату и время)...

Ага, значит, если снимки получены на ПЗС-камере с термостабилизацией, то коэф. = 1, а bias вовсе можно не учитывать?

В принципе, да, можно (при калибровке по темновому кадру с k=1 bias сам из себя вычитается). Но вообще-то, bias-ы наснимать недолго, лучше их иметь на всякий случай. Кроме того, если выполняется калибровка по плоскому полю (flat field), то bias-ы все равно понадобятся.

Ну, "на всякий случай" уже поздно... Мой друг сразу как-то забыл сразу нащёлкать biasы, потом по электронке попросил местных нащёлкать их. Они нащёлкали без биннинга, а лайты с биннигом... Хотели снова их попросить переснять, так у них там что-то перегорело в проводке или как - точно не знаю, так уже после ремонта всё равно уже это будут не те biasы...
Програмно, конечно, можно сделать биннинг, но как утверждает Семён, поражающий своими потрясающими снимками с канарской поездке, например, говорит, что программный биннинг не особо-то и помагает (у него тоже как-то такая проблемка возникла)...

Мне вот всё непонятно, зачем надо вычитать bias-ы из флэтов, когда даже темновые, говорят, в общем, не особо нужно вычитать из флэтов, так как по сравнению с яркостью пикселей во флэтах яркость пикселей в bias-ах и темновых ничтожно малы, т.е. особой разницы нету учтены bias-ы во флэтах или нет. Или всё не так? Вот у меня с этими кадрами выходит в bias-ах отсчёты до 500, а на флэтах 25000-30000. Что существенного изменится от применения bias-ов во флэтах? bias-ы ж применяются без поправочных коэфициентов?

И ещё. Так что мне делать с теми наблюдениями, когда были сняты только лайты и флэты с автодарками? Просто применить усреднённые флэты? И всё?

ЗЫ. Никто не замечал, что файлы с расширением .fit, полученные после обработки в IRIS при открытии в Maxim DL или CCD soft не просто заркально отражаются по вертикале, но ещё и имеют весьма странные значения яркости пикселей (всегда больше 30000)? Это только у меня такое из-за того, что я что-то не так делаю или это просто такая особенность у этих программ?

[Павел Бахтинов]

Мне вот всё непонятно, зачем надо вычитать bias-ы из флэтов, когда даже темновые, говорят, в общем, не особо нужно вычитать из флэтов...

Вообще-то, правильным было бы вычитать из флэтов именно темновые, но только не те, что предназначены для вычитания из снимков объекта, а специально снятые темновые - с выдержкой флэта. Однако флэты обычно снимают с довольно короткой выдержкой, поэтому подразумевается, что разница между таким темновым и bias-ом мала.

... так как по сравнению с яркостью пикселей во флэтах яркость пикселей в bias-ах и темновых ничтожно малы, т.е. особой разницы нету учтены bias-ы во флэтах или нет. Вот у меня с этими кадрами выходит в bias-ах отсчёты до 500, а на флэтах 25000-30000.

Ну, в моей цифрозеркалке (Canon 350D) ситуация несколько иная: bias ~250, flat 2000-3000. 10% - уже существенно.
Разумеется, любая общая рекомендация в определенных условиях может быть проигнорирована ввиду малости даваемого ею эффекта . Впрочем, в данном случае мыслится и некий промежуточный вариант - вместо вычитания bias frame можно вычесть константу (равную среднему уровню bias-а). При этом основная поправка (собственно, смещение усилителя) будет учтена, потеряется лишь содержащаяся в bias-е систематическая составляющая помехи (действительно, очень малая по сравнению с типичными уровнями флэтов).

Так что мне делать с теми наблюдениями, когда были сняты только лайты и
флэты с автодарками? Просто применить усреднённые флэты? И всё?

Если флэты тоже сняты с автодарком - тогда да. Разница с "правильной" калибровкой будет лишь в несколько большей шумности (за счет добавления шума одиночного дарка в каждый кадр).

Никто не замечал, что файлы с расширением .fit, полученные после обработки в
IRIS при открытии в Maxim DL или CCD soft не просто заркально отражаются по
вертикале, но ещё и имеют весьма странные значения яркости пикселей (всегда
больше 30000)?

На самом деле есть несколько видов FITS-ов. IRIS использует для внутренних нужд (и пишет по умолчанию) 16-битный знаковый формат (-32768...32767), хотя может загрузить (из командной строки) и 16-битный беззнаковый (0...65535). Наверное, причина несоответствия в этом.

[KMM]

Никто не замечал, что файлы с расширением .fit, полученные после обработки в
IRIS при открытии в Maxim DL или CCD soft не просто заркально отражаются по
вертикале, но ещё и имеют весьма странные значения яркости пикселей (всегда
больше 30000)?

На самом деле есть несколько видов FITS-ов. IRIS использует для внутренних нужд (и пишет по умолчанию) 16-битный знаковый формат (-32768...32767), хотя может загрузить (из командной строки) и 16-битный беззнаковый (0...65535). Наверное, причина несоответствия в этом.

Да, открывает IRIS всё хорошо. А там можно ли сохранять безнаковый FITS?

[Mihail Sedyh]

Коллеги, тут в частном обсуждении возникло несколько теоретических вопросов...
Полностью откалиброванный кадр представляет собой полезный сигнал + случайные шумы.
Пусть у нас будет матрица с таким случайным шумом и идеальная во всех остальных отношениях (на самом деле для ясности речь идет о 350м Кэноне).
Какой теоретической моделью можно описать такой случайный шум ? (я предполагаю распределение в виде половины гауссоиды (количество пикселей обратно пропорционально их яркости).
Как меняется соотношение сигнал/ср.кв.шум  и сигнал/макс.шум при арифметическом сложении конечного числа кадров исходя из модели шума. (желательно на численном примере).
Меняется ли при арифметическом сложении спектр пространственных частот шума (если да, то как)?

[Дядя Вова]

Нет, Миш, ну ты что творишь-то? Мы почти уже нашли ту заветную кнопочку которую надо "нажмать", чтобы все классно было!   

[Mihail Sedyh]

Дядя Вова, я что, у кого-то волшебные кнопки отнял, да ради Бога - жмите, сколько хотите.
Вопросы безобидые и чисто теоретические (пока ).
ЗЫ есть  у меня еще болок вопросов, чтобы структурировать вопросы калибровки, но эти оказались более неотложными.

[Stepa]

Сигнал / шум отдельного канала или изображения в целом?

[Mihail Sedyh]

Сигнал / шум отдельного канала или изображения в целом?

Не совсем уловил разницу... На композитном изображении что-то будет кардинально отличаться от отдельного канала?
Ну пусть для простоты будет ч\б матрица.

[Stepa]

Извиняюсь за жаргон "аппаратчика" - "канал"  по-нашему - это отдельный пиксел.

[SF]

Про шумы.

- Статистика bias-ов - гауссова: шум очень большого количества электронных источников складывается по центральной предельной теореме.
- Статистика "световых/фотонных" сигналов будет пуассоновской вследствие квантовой природы света.

Фотоаппаратами не снимал, но мне кажется, что получить с них особо хороших достоверных данных невозможно.
Ниже - фото bias с ПЗС "правильной" конструкции. При высокой чувствительности, вымороженном стабилизированным азотным охлаждением темновом токе, контрольными overscan-ами (более темные полосы слева и справа) и (уж разумеется!) отсутствия засветки усилителем можно интересоваться тонкими проблемами случайных ("некогерентных") помех (штрихи на фоне "стиральной доски" на фото) и спектром пространственных частот при сложении.
Но на фотокамере - вряд ли...

Особенно если это для деконволюции...
 :-)

[Podarok]

Такой вопрос, а что значит "до заполнения гистограммы на 2/3"? По оси х в гистограмме показаны значения яркости пикселей, а по у количество пикселей с такой яркостью. Я так понимаю, что раз на 2/3, то в основном пиксели должны иметь яркость равную ~67% от максимально возможной, так? Т.е. когда я пытаюсь снять flat, у меня выходит нечто вот такое:
Если это не верно, то покажите на примере, как должна выглядеть гистограмма.

[Павел Бахтинов]

Я так понимаю, что раз на 2/3, то в основном пиксели должны иметь яркость равную ~67% от максимально возможной, так?

Так.
Только у гистограмм, отображаемых самими фотоаппаратами, масштаб по горизонтальной оси обычно нелинейный (ближе, скорее, к логарифмическому). Например, у Canon-350D показанная картинка соответствовала бы яркости ~30% от максимума. То же самое относится к штатному кэноновскому и другому неспециализированному софту. Чтобы посмотреть реальную яркость пикселей, нужно воспользоваться программой, способной читать RAW-файлы без нелинейных преобразований (напр., Iris).

Впрочем, рекомендация насчет 2/3 - нестрогая. Можно и меньше, тогда просто будет повыше шум калибровочных кадров (что можно компенсировать их количеством). Чуть больше тоже можно, важно лишь с некоторым запасом гарантировать отсутствие ограничения по всему кадру.

[KMM]

А вот такая форма гистограммы, как на картинке, где справа "вертикальная стена", случайно не говорит о том, что пикселы максимально насыщены, хоть АЦП не исчерпал свои пределы?

[Александр Ростов]

А вот такая форма гистограммы, как на картинке, где справа "вертикальная стена", случайно не говорит о том, что пикселы максимально насыщены, хоть АЦП не исчерпал свои пределы?

Вот о чем говорит эта гистограмма. Пикселы не насыщены (гистограмма не дошла до правого края), но их очень много (больше, чем может показать программа рисования гистограммы), причем все примерно одной яркости. Вероятно, большую часть площади занимает равномерный серый фон, на котором изображен небольшой малоконтрастный темный объект (или наоборот - большой серый объект с небольшими "провалами" в более темный фон). Насчет последней фразы - да, динамический диапазон АЦП использован не полностью (насколько рационально он использован - другой вопрос).

[Дмитрий Маколкин]

А вот такая форма гистограммы, как на картинке, где справа "вертикальная стена", случайно не говорит о том, что пикселы максимально насыщены, хоть АЦП не исчерпал свои пределы?

Вот о чем говорит эта гистограмма. Пикселы не насыщены (гистограмма не дошла до правого края), но их очень много (больше, чем может показать программа рисования гистограммы), причем все примерно одной яркости. Вероятно, большую часть площади занимает равномерный серый фон, на котором изображен небольшой малоконтрастный темный объект (или наоборот - большой серый объект с небольшими "провалами" в более темный фон). Насчет последней фразы - да, динамический диапазон АЦП использован не полностью (насколько рационально он использован - другой вопрос).

Я бы отснял тот же объект с половинной выдержкой. Если при этом правая "стена" гистограммы просто уедет влево - то насыщения нет, если появится плавный спад справа от максимума - значит было насыщение.

[KMM]

А вот такая форма гистограммы, как на картинке, где справа "вертикальная стена", случайно не говорит о том, что пикселы максимально насыщены, хоть АЦП не исчерпал свои пределы?

Я бы отснял тот же объект с половинной выдержкой. Если при этом правая "стена" гистограммы просто уедет влево - то насыщения нет, если появится плавный спад справа от максимума - значит было насыщение.

О! Вы правильно поняли, что я имел ввиду!

[Васильевич]

Максим, и с половинной выдержкой гистограмма будет иметь такой же вид.

[KMM]

Возможно. Но проверить бы...