A A A A Автор Тема: Сущность Регистакса и предел разрешения  (Прочитано 3044 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Гриневич ПётрАвтор темы

  • ***
  • Сообщений: 134
  • Благодарностей: 1
  • Бълый городъ на далекомъ холмъ
    • Сообщения от Гриневич Пётр
Вот возник у меня такой вопрос:
Фотографируя планеты, все делают усреднение
из довольно большого числа кадров и получаются
замечательные снимки.
Я понимаю, что
1) так можно выбрать кадры, наименее испорченные атмосферой,
2) влияние атмосферы усредняется по всему кадру до более или менее однакового уровня
3) усреднение гасит шумы приёмника (матрицы или плёнки)
и я осознаю, что сложение/усреднение есть добро.
Что мне непонятно:
Как известно, с помощью линейки с делением в 1 миллиметр нельзя измерить длину отрезка с точностью, скажем, до сотых.
Взяв среднее от большого числа измерений, мы получим число с нужным количеством цифр после запятой, не имеющее никакого отношения к истинной длине отрезка.
С другой стороны, у каждого телескопа есть предел разрешения, например у моего Мицара он примерно равен 1.3".
То есть, при угловом размере Марса в 20", Мицаром можно сделать снимок не более, чем 16х16 точек.
Но ведь здесь много снимков, сделанных телескопами такого класса и визуально более чётких.
В чём противоречие? Я неправильно понимаю предел разрешения, или здесь дело в чём-то ещё?
Заранее всем спасибо!
Магистраль, пощади непутёвых своих сыновей! (БГ)

anovikov

  • Гость
[достает поп-корн и колу, чтобы посмотреть на начинающуюся баталию]

Оффлайн rv

  • *****
  • Сообщений: 951
  • Благодарностей: 23
    • Сообщения от rv
С другой стороны, у каждого телескопа есть предел разрешения, например у моего Мицара он примерно равен 1.3".
То есть, при угловом размере Марса в 20", Мицаром можно сделать снимок не более, чем 16х16 точек.
Но ведь здесь много снимков, сделанных телескопами такого класса и визуально более чётких.
В чём противоречие? Я неправильно понимаю предел разрешения, или здесь дело в чём-то ещё?

Об этому уже неоднократно говорилось. За разрешающую силу телескопа берется минимальное расстояние между двумя объектами (звездами, например), на котором они еще могут быть видны отделёнными друг от друга. К "регистрации" же факта наличия самого объекта это никакого отношения не имеет. Угловые размеры звезд составляют дай бог сотые доли секунды -- но для того чтобы их видеть, даже телескоп не нужен. То есть, тут все зависит уже не от характеристик телескопа, а от "интенсивсноти" объекта (хотя тут конечно тоже есть какие-то пределы, -- просто вычиляются они видимо как-то по другому)...
« Последнее редактирование: 01 Ноя 2005 [08:01:38] от rv »

Оффлайн Iskandar

  • *****
  • Сообщений: 5 663
  • Благодарностей: 108
    • Сообщения от Iskandar
[достает поп-корн и колу, чтобы посмотреть на начинающуюся баталию]
На зрелища приходите сюда? А ... бы Вам в ухо! ;)
"Душа без воображения - всё равно, что обсерватория без телескопа" (Генри Уорд Бигер)

Оффлайн Гриневич ПётрАвтор темы

  • ***
  • Сообщений: 134
  • Благодарностей: 1
  • Бълый городъ на далекомъ холмъ
    • Сообщения от Гриневич Пётр
[2 rv]
С этим я согласен. Однако, двойная звезда с видимым расстоянием 0.5" не будет отличима от одинарной в Мицар.
Я же говорю про получение изображений деталей, размер которых меньше предела разрешения.
Они будут зарегистрированы и будут видны, но только как один "пиксель", или же я ошибаюсь?
Магистраль, пощади непутёвых своих сыновей! (БГ)

Оффлайн Asafan

  • *****
  • Сообщений: 869
  • Благодарностей: 56
  • Андрей
    • Skype - Asafan1931
    • Сообщения от Asafan
    • Фотогалерея
Пикселей должно быть побольше, чем пресловутые 140/D. Ибо это - для точечных источников света. Для контрастных объектов разрешение больше. Дабы не блудословить, отсылаю к книге Сикорука.
 (Когда приходилось делать весь телескоп ручками, книги читали чаще и внимательней- о, времена... :(
Ньютон 150/750, Ньютон 270/1060, DS 80/480 APO, SW Az-gti, HEQ5 Pro, Canon1300d, 120MC-S, 533MC PRO, ASIAIR

Оффлайн Mihail Sedyh

  • *****
  • Сообщений: 6 018
  • Благодарностей: 33
    • Сообщения от Mihail Sedyh
У-у-у, тема большая, можно подисскутировать...
Пока пара замечаний:
Цитата
например у моего Мицара он примерно равен 1.3".
откуда Вы взяли эту цифру?

Цитата
Как известно, с помощью линейки с делением в 1 миллиметр нельзя измерить длину отрезка с точностью, скажем, до сотых.
Взяв среднее от большого числа измерений, мы получим число с нужным количеством цифр после запятой, не имеющее никакого отношения к истинной длине отрезка.
При известной методике измерений (законе распределения) можно получить точность выше, чем результат единичного измерения.
Иначе для чего статистику придумали?

Остальное до завтра...
"Алькор", Бинокль 10х50, Coronado PST, доб 235/1157, МТ-3С

Оффлайн Morozyako

  • *****
  • Сообщений: 1 214
  • Благодарностей: 47
  • Константин
  • Награды Неоднократный победитель конкурса астрофото
    • Сообщения от Morozyako
    • Astronominsk
Всё гораздо проще. Регистакс складывает кадры усредняя шумы, но... При дальнейшей обработке wavelet фильтрами мы также повышаем контраст изображения, а повышая контрастность мы соответственно                   "сдвигаем" формулу расчета разрешения в от 140/D до более низких в числителе значений.

Оффлайн Гриневич ПётрАвтор темы

  • ***
  • Сообщений: 134
  • Благодарностей: 1
  • Бълый городъ на далекомъ холмъ
    • Сообщения от Гриневич Пётр
Про 1.3" указано, например, на сайте НПЗ:
http://www.npzoptics.ru/market/shopping/product_details.shtml?id=131&product_id=172
Магистраль, пощади непутёвых своих сыновей! (БГ)

Оффлайн Mihail Sedyh

  • *****
  • Сообщений: 6 018
  • Благодарностей: 33
    • Сообщения от Mihail Sedyh
Цитата
Про 1.3" указано, например, на сайте НПЗ:
Я не про то, данная цифра имеет в своей основе эксперимент, очень подробно описывающий объект, условия, методику измерений, критерий разрешения, тип и характеристики приемника и т.д.
С чего Вы взяли, что данная цифра применима для совершенно других условий?

Нет, все, теперь точно до завтра.
"Алькор", Бинокль 10х50, Coronado PST, доб 235/1157, МТ-3С

anovikov

  • Гость
А если складывать ролик из 10000 кадров двойной звезды с разделением 0.5'', сделанный на Мицаре, считая масштаб снимка достаточно крупным - что мы увидим в результате? "Правильные" дифракционные диски, точки, или нифига хорошего не увидим?

Оффлайн Cаша

  • **
  • Сообщений: 74
  • Благодарностей: 0
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Cаша
А если складывать ролик из 10000 кадров двойной звезды с разделением 0.5'', сделанный на Мицаре, считая масштаб снимка достаточно крупным - что мы увидим в результате? "Правильные" дифракционные диски, точки, или нифига хорошего не увидим?

Браво, anovikov! В самую точку!

В ситуации с, не побоюсь этого слова,  "регистаксоманией", охватившей в последнее время астро-цифро-фотографов форума не последнюю роль играет чисто психологический фактор. Люди действительно ВЕРЯТ в Регистакс как в чудодейственное лекарство, панацею от всех астро-бед, хотя на самом деле здесь больше подошел бы термин "плацебо"...

Меня всегда поражала такая вещь. Вот пишется: "сложил регистаксом 5000 кадров, больше он не принимает, ругается...", или: "снял 10000 кадров, эх жаль больше на флешку не влезает..."
Ну а если бы была техническая возможность запихнуть в регистакс 1000000 кадров? И тогда бы пихали? Где предел?...

Получение астро-фото с помощью Регистакса постепенно превращается в сложнейшее искусство, доступное лишь избранным. Уже сейчас в среде астрофотографов наблюдается своеобразное разделение труда: одни "рубят" на гора миллионы кадров "фото-руды" , другие  "обогащают" её Регистаксом, не видя за компьютером неба ясного... В пору подумать о возникновении новой профессии - "регистаксер-шумодав" или "пиксель-обогатитель"...  ;)

Может быть теперь, видя такой необычайный спрос, фирмы-разработчики пойдут навстречу пожеланиям трудящихся, и "прошьют" наконец Регистакс прямо в электронную начинку цифровых фотоаппаратов... Тогда наступят золотые времена!  8)
 
   

anovikov

  • Гость
Вообще-то я не наехать хотел, а реально вопрос задал.

Мое личное ощущение по поводу регистакса состоит в том, что Регистакс позволяет по меньшей мере вытаскивать разрешение на уровень теоретического за счет исключения атмосферных и других непостоянных помех. Изображений с разрешением, явно превышающим теоретическое, полученных регистаксом, я не видел. Регистаксных изображений с ложными деталями - тоже, и думаю их не бывает. Афтары "крутых" регистаксных снимков любят подсовывать рядом для сравнения, например, снимок Хаббла, значит не боятся быть уличенными :)

sailor

  • Гость
Я только поверхностно знаком с регистаксом, но слышал слово вейвлеты. Вейвлет-анализ - это штука из математической статистики. С её помощью можно анализировать временные ряды, строить прогнозные значения по имеющимся, сглаживать случайные  колебания... Вот тут можете почитать кому интересно.

Как появляются "новые детали" можно схематически показать на следующем простеньком примере:



Допустим, вы снимаете Марс. Атмосфера - так себе. На одном кадре могут быть видны одни детали, на другом другие детали (в силу случайных факторов) получатся чуть лучше... И т.д. Объединив детали и выбросив ненужный мусор, мы получим более детализированную картинку, чем при одиночном кадре. Более того, при таком подходе действительно может повышаться разрешение (см рисунок).

Вопрос к регистаксерам: а снимаемый объект в окуляр выглядит хуже, чем потом получается после обработки? Если да, то моя теория верна :)

Оффлайн Mirali

  • *****
  • Сообщений: 3 993
  • Благодарностей: 417
  • Коллеги, извините, в Клубе временно не пишу
    • Сообщения от Mirali
    • Бородатый астроном
С другой стороны, у каждого телескопа есть предел разрешения, например у моего Мицара он примерно равен 1.3".
То есть, при угловом размере Марса в 20", Мицаром можно сделать снимок не более, чем 16х16 точек.
Но ведь здесь много снимков, сделанных телескопами такого класса и визуально более чётких.
В чём противоречие? Я неправильно понимаю предел разрешения, или здесь дело в чём-то ещё?
Заранее всем спасибо!
Петр, вы практически правы в своих выводах, но есть два комментария. Во-первых, критерий 140/D весьма условен, опытные наблюдатели двойных звезд зачастую измеряют разделение и позиционный угол более тесных, чем указанный предел, двойных (см известную книгу Куто). Конечно, не на порядок, но порой на десятки процентов - то есть, коэффициент в числителе, похоже, можно принять несколько меньшим (м.б., около 100).
Во-вторых, согласно критерию Найквиста (слышал бы Найквист, как его обсасывают и обсуждают :)), для точной передачи информации на эдемент пространственного разрешения должно приходиться (по меньшей мере) 2 элемента аппаратного разрешения - то есть. хотя бы два пиксела. Таким образом, разрешение для Мицара можно принять порядка секунды и, следовательно, размер его изображения (при 20") должен быть порядка сорока пикселов. Можно больше, хотя это и не принесет новой информации, но имеющаяся будет восприниматься визуально проще.
Если вы проанализируете приведенные изображения Марса с Мицаром или подобными инструментами, то увидите, что, в основном, они такой размер в пикселах и имеют и разрешение на них не лучше чем одна секунда. Это не означает, что на них нельзя увидеть, например, очень темную контрастную деталь размером, например, 0.1 секунда - но размер ИЗОБРАЖЕНИЯ этой детали будет как раз около секунды.
Так что никакой мистики и магии в Регистаксе нет и смысл проводимых им манипуляций Вы понимаете вполне верно.

TO anovikov:
К сожалению, артефакты (ложные детали) при обработке Регистаксом таки бывают как следствие математики вэйвлетов - с этим приходится считаться и проявлять умеренность...
С уважением, Мирали
Московский Астроклуб

Оффлайн deymos34

  • *****
  • Сообщений: 988
  • Благодарностей: 8
    • Сообщения от deymos34
    • Личная страничка Рената Якубова

В ситуации с, не побоюсь этого слова,  "регистаксоманией", охватившей в последнее время астро-цифро-фотографов форума не последнюю роль играет чисто психологический фактор. Люди действительно ВЕРЯТ в Регистакс как в чудодейственное лекарство, панацею от всех астро-бед, хотя на самом деле здесь больше подошел бы термин "плацебо"...

Простите, а вы сами-то Регистаксом пользовались? Я думаю, нет. Иначе никогда бы не говорили об "эффекте плацебо" применительно к нему. Регистакс реально работает. И это элементарно проверяется. Цифровой фотоаппарат у вас есть? Подойдет любой. Сделайте несколько снимков звездного неба, и сложите их в Регистаксе. Проницание по-сравнению с одиночным снимком серьезно возрастет. Вы сравните местоположение и яркость невидимых ранее звезд с атласом, и убедитесь, что это отнюдь не "выдумки" Регистакса.

Получение астро-фото с помощью Регистакса постепенно превращается в сложнейшее искусство, доступное лишь избранным.

Это не так. Серьезно улучшить свои снимки с помощью Регистакса может любой, даже совсем неопытный астрофотограф. А "избранные" - это те, кто может не просто улучшить качество снимка, но "вытянуть" из него все, что возможно. Ничего нового, в этом, впрочем, нет - астрофотографов, которые могут делать обычные снимки экстра-класса, тоже единицы.

Оффлайн Mihail Sedyh

  • *****
  • Сообщений: 6 018
  • Благодарностей: 33
    • Сообщения от Mihail Sedyh
2Cаша
Не могли бы Вы более коротко и ясно сформулировать то, что хотели сказать?

2All
Так, давайте разбираться.
Начнем с теоретического предела разрешения. Критерий Релея применим для точечных источников света, при контрасте перемычки 5%. Для черных точек на светлом фоне предел разрешения выше процентов на 30 навскидку, для линий он еще выше, кроме того матрицы уверенно регистрируют контраст существенно ниже 5%. Эмпирически для планет и сложения я бы предложил предел разрешения в 70-80"/Д.
Кстати насчет сложения:
Цитата
Как известно, с помощью линейки с делением в 1 миллиметр нельзя измерить длину отрезка с точностью, скажем, до сотых.
Взяв среднее от большого числа измерений, мы получим число с нужным количеством цифр после запятой, не имеющее никакого отношения к истинной длине отрезка.
Возьмем отрезок и будем мерять линейкой (предположим дискретность отсчетов 1мм), измерив несколько раз получили зачения 100мм и 101мм. Традиционно можно принять длину отрезка =100,5+\-1мм. Теперь сделаем 100 таких отсчетов(предположим нам удалось избежать систематических ошибок) - получили к примеру 30 отсчетов 100мм и 70 отсчетов 101мм. Кто как думает, новая оценка в 100,7мм будет иметь такую же погрешность?
Теперь про матрицы. Как определить максимальный целесообразный масштаб изображения? В случае мозаичного фильтра на матрице, примем разрешение синего и красного каналов в 2 раза ниже физического. А также не мудрствуя примем критерий Найквиста. Получим, что на один предел разрешения системы необходимо 4 пикселя. Приняв критерий 80"/Д, получим для Мицара необходимый масштаб 5,5пикселей/", или 110 пикселей на 20"-й Марс. Разумеется атмосфера и аберрации внесут свои коррективы.

Цитата
Изображений с разрешением, явно превышающим теоретическое, полученных регистаксом, я не видел.
Я цениваю разрешение на вот этих последних работах Юрия

в 5 пикселей (при абсолютном контрасте наверное было бы 4), что соответствует 0,59" при 150мм апертуре.

Цитата
А если складывать ролик из 10000 кадров двойной звезды с разделением 0.5'', сделанный на Мицаре, считая масштаб снимка достаточно крупным - что мы увидим в результате?
НУ 0,5 наверное все же маловато, но 0,8" думаю вполне реально при грамотном исполнении.

Пожалуй, пока хватит, об особенностях Регистакса наверное в другой раз. 
"Алькор", Бинокль 10х50, Coronado PST, доб 235/1157, МТ-3С

Оффлайн Пенелопа

  • *****
  • Сообщений: 11 907
  • Благодарностей: 33
    • Сообщения от Пенелопа
Цитата
. Кто как думает, новая оценка в 100,7мм будет иметь такую же погрешность?
Да,  погрешность 0. 5 мм. 
Это  из физлабов.

Оффлайн Mihail Sedyh

  • *****
  • Сообщений: 6 018
  • Благодарностей: 33
    • Сообщения от Mihail Sedyh
Да, погрешность 0. 5 мм.
Это из физлабов.
Или 1мм? Какова погрешность в первом случае?
"Алькор", Бинокль 10х50, Coronado PST, доб 235/1157, МТ-3С

Оффлайн Пенелопа

  • *****
  • Сообщений: 11 907
  • Благодарностей: 33
    • Сообщения от Пенелопа
Обычгно считают, что половина деления