Калибровка без дарков с полным устранением горячих пикселей

[p.v.]

Полный вариант статьи тут http://prozarium.ru/TextDetails.aspx?TextID=2542
Данный пост будет корректироваться по ходу.

Вместо вступления:
Ну не нравится мне снимать дарки. Возни много, результат часто никакой. Так что, прошу прощения, если кого обидел этим текстом

Имеем 2 лайта: L1 и L2.

Лайты должны быть слегка смещены относительно полезного сигнала. Это все, что нам нужно. Совмещаем их по опорным точкам полезного сигнала (сдвигаем L2 относительно L1)

1.Вычитаем L2 из L1. Полезный сигнал уничтожается, остается разница шумов N1=L1-L2. Результатом является файл N1.
2.Из L1 вычитаем N1. Результатом является файл Stage1.

Повторяем то же самое, меняя местами L1 и L2:
3.Вычитаем L1 из L2. Полезный сигнал уничтожается, остается разница шумов N2=L2-L1. Результатом является файл N2.
4.Из L2 вычитаем N2. Результатом является файл Stage2.

На этом можно бы и остановиться, благо картинка выглядит вполне чистой. Но.

На файлах Stage1 и Stage2 основная часть совпадающего шума, горячих пикселей и тепловых шумов матрицы будет убрана. Но останутся немногие горячие пиксели, "привязанные" к конкретному лайту и случайные шумы. Нам надо и от них тоже избавиться.

5.Совмещаем N1 и N2, при этом смещаем N2 относительно N1 на те же значения, что и при совмещении лайтов L1 и L2, но с обратным знаком. Иными словами, выравниваем кадры по краям исходных лайтов или совмещаем по остаткам полезного сигнала. Горячие пиксели при этом должны погаснуть.
6.Вычитаем N2 из N1 и получаем взаимоуничтожение постоянных горячих пикселей при остающихся случайных горячих пикселях, "привязанных" к одному из лайтов. Результатом является файл Stage3.

7.Теперь поменяем местами N1 и N2 в шаге 6, т.е. из N2 вычитаем N1, получаем еще один вариант взаимоуничтожения постоянных горячих пикселей
при остающихся горячих пикселях, "привязанных" к другому лайту и случайная составляющая шума обратной суммы лайтов (файл Stage4).

8.Из файла Stage2 (шаг 4) вычитаем файл Stage4 (шаг 7). Результатом будет файл Stage5, очищенный уже и от "привязанных" к конкретному лайту горячих пикселей.

Следует заметить, что при неточном совпадении сигнала на лайтах, в Stage5 появятся темные призраки от разницы сигнала в лайтах.
Файл Stage5 будет содержать лайт L2, полностью свободный от горячих пикселей.

Если попытаться проделать тоже самое с Stage3 и Stage1, получим идентичный Stage5 результат Stage6, но уже для лайта L1.

Соответственно, имея серию лайтов, ее файлы нужно обрабатывать попарно, после чего сложить суммы пар с обычным сигма-клиппингом, флэтами и биасами, если это актуально. Описанные операции демонстрируются на живом примере в PS.

Файлы примеров можно скачать тут:
https://yadi.sk/d/udR--T8tkKZZK

Иллюстрацию без сжатия смотреть тут:
https://fotki.yandex.ru/next/users/ea-trifonoff/album/363926/view/1720101

Продолжение см. ниже.

[onwlad]

Ну не нравится мне снимать дарки. Возни много, результат часто никакой.

Калибруйтесь не суммой дарков, а суммой биасов  (мастербиас).  Постоянная составляющая шумов уже есть в биасе.
Остающиеся горячие пикселы убираются программно (в Пиксе и т.д.).

Все равно, даже после использования дарков, необходимо удалять недобитые горячие/битые пиксели косметической коррекцией. 

[p.v.]

Немного доработал методу, в итоге получилась полностью очищенная от горячих пикселей сумма двух лайтов с уменьшенными шумами. По мне так вполне рабочий способ устранения горячих пикселей, постоянного теплового и частично случайного шума. Процесс можно автоматизировать в PS с помощью actions. Правда, для этого нужно знать смещение лайтов относительно друг друга.

Итоговый результат в сравнении с исходным лайтом в полном масштабе и по всему кадру смотреть здесь https://fotki.yandex.ru/next/users/ea-trifonoff/album/363926/view/1720682

Продолжим с того же места в первом посте.

9. Из Stage4(шаг7) вычитаем Stage3(шаг6) с тем же смещением, что делалось для лайтов. Результатом является разница случайных шумов. При этом шум должен оказаться в противофазе и максимально погаснуть. Файл Stage7.

10. К Stage5 (шаг8) применяем XOR (исключение) для Stage7. Результатом является итоговый файл Stage8, содержащий сложенный полезный сигнал, очищенный от постоянной составляющей шума обоих лайтов и уменьшенным случайным шумом. Это конечный результат.

Файлы примеров в PS по всем стадиям процесса лежат здесь https://yadi.sk/d/udR--T8tkKZZK

Ниже скриншот с небольшим фрагментом кадра "до" и "после" процесса.

[PavelGhost]

А если серия лайтов этак в 100-200?
Уж проще таки снять 5-7 дарков, особенно если есть неравномерность на мартице как у Meade DSI III

[p.v.]

Чем это проще? Вы все равно будете их все калибровать (вычитать дарки).
1.Трата времени на съемку дарков
2.Уход температуры за сессию, а значит будут разные горячие пиксели на лайтах и дарках.

В описываемой технике "сигма-клипинг" идет бонусом. Мусор автоматом убирается. Биасы тоже не нужны.
Есть теоретическая возможность организовать сложение в реал-тайм. Снимаешь и сразу видишь сумму.

Флэты да, никто не отменял. Но это не всегда актуально.
Понятно, что никто не предлагает проводить описанные операции вручную. Это мало реально. Но написать софтину, которая будет делать это "на лету" довольно просто. Посмотрим, насколько это окажется востребованным.

[PavelGhost]

Дарки можно накапливать - зачем их снимать постоянно ?

[p.v.]

Почему вы это у меня спрашиваете? Я не предлагаю их снимать.

[PavelGhost]

Есть теоретическая возможность организовать сложение в реал-тайм. Снимаешь и сразу видишь сумму.

Например программа Autostar Envisage к мидовской DSI складывает в реалтайм и дарки вычитает.
И накапливает библиотеку - сама подбирает наиболее подходящие.

[Mirali]

А можно пример применения методики к кадрам, где значительною площадь занимают протяженные объекты (галактики, туманности)?
С уважением, Мирали

[p.v.]

Я проводил эксперимент над кадрами, приведенными в примерах (там ссылка на я.диск с архивом из 8 шт. tiff с этапами). Мной были взяты произвольные 2 кадра из серии. Между ними было снято еще 10 кадров. Кадры по 32 сек. Собственно, это M45 и какие-то следы туманности там есть.
Было бы интересно, если бы накопилась статистика по другим объектам, со спутниками и галактиками. Но я ее копить не готов, т.к. это довольно трудоемко для ручной обработки(там надо считать подвижки и несколько раз их применять на разных этапах). В планах есть задумка засунуть эти механизмы в некую софтину (наиболее вероятно, что это будет сделано в PGMania), тогда будет проще. Судя по имеющимся у меня и выложенным кадрам, шум реально гасится, свет нет. Мусор уничтожается. Технология описана - пробуйте и давайте обсуждать результаты.

[Mirali]

Спасибо за ответ!
С уважением, Мирали

[PavelGhost]

У меня есть материальчик с подвижками отснятый.

[p.v.]

Можно взять любой сырой материал, откалибровать его в DSS без флэтов, дарков, биасов и прогнать по описанной выше методе. Тогда подвижки будут не нужны. (upd. это неверно). Тут важно только совмещение лайтов. Калиброванные лайты при равных размерах кадров подойдут. На моих кадрах лайты изначально смещены и калибровки никакой не делалось, поэтому смещения делались руками. Думаю, что должно получиться.
А еще проще взять два лайта, сунуть их слоями в PS, совместить и обрезать изображение. Потом слои сохранить как отдельные файлы и на них ставить опыты.

[PavelGhost]

Ну вот и попробую на двух кадрах с дарком и без оного.

[PavelGhost]

"2.Складываем L1 и L2, или в PS делаем обычное наложение 50% слоя L2 на 100% слоя L1 и вычитаем из полученной суммы N1."
Вот тут непонятно  - тупо складываем или L2 таки делим на 2 ?

[p.v.]

Там есть файл stage1.
L1 нижний слой, прозрачность 100%
L2 слой над ним. прозрачность 50%, наложение обычное
N1 слой над ними. наложение - вычитание. прозрачность 100%

[PavelGhost]

Я в ИРИСе пытаюсь

[p.v.]

лайты складываются. из их суммы вычитается шум 1

[PavelGhost]

https://yadi.sk/d/Azz8FxxFkL7rg вот тут два лайта и дарк.
Попробуйте обработать по вашей методе.

[p.v.]

я на работе и у меня куча дел. это мало реально. спрашивайте, что непонятно.