Вычислительная фотография

[Boris Green]

Здравствуйте.
Интересное направление в фотосъемке - вычислительная фотография.
Возможно, в астрофото тоже появятся "чипы", которые могут сильно изменить расклад (исчезнет гидирование, будет коррекция атмосферных аберраций, коррекция шумов ведения монтировки, отказ от фильтра Байера и т.д.). 

Перекликается с фильтрами Фуко-Гильберта, количественной оценкой теневой картины. Читал еще про маски Гартмана, специальные матрицы для анализа теневых картин (что-то связано с характеристиками пикселей и объектива).
"Реализация современного количественного теневого метода" Кирилловский В.К., Зацепина М.Е. 

Сама статья:   https://vas3k.ru/blog/computational_photography/ 

[ekvi]

Сама статья:

Для тех, кто занимался астрономической фотографией, все технологии из обзорной статьи известны. Т.е. "вычислительной фотографией" астрономы занимаются испокон века:  автоматическое выравнивание и обрезание снимков, предварительная обработка и сложение серии снимков, блюр и деблюр, устранение градиента, деконволюция и т.д. - но только врукопашную, тратя на обработку снимков во много раз больше времени, чем на собственно съёмку.
Радует и одновременно огорчает то, что все они уже зашиты во встроенный процессор смартфона. Огорчает потому, что мы о таком процессоре, автоматизирующем процесс обработки снимков в реальном времени, до сих пор лишь мечтаем.
Но есть надежда, что и до телескопов дело дойдет. И Вам, молодым, жить в "эту пору прекрасную..."

[ASheff]

все они уже зашиты во встроенный процессор смартфона, но не телескопа.

Процессор компьютера мощнее. Да и не нужно все это барахло из статьи в астрономии.

[ekvi]

не нужно все это барахло

Не спешите с выводами, вчитайтесь: те же технологии (+ те, о которых дерзнул упомянуть ТС, а также + накопление фотонов) можно навесить и на более мощный процессор.

Один из комментаторов обсуждаемой статьи воскликнул: "Вастрик, ну невозможно же дочитать до конца. У меня клиповое мышление, ты че творишь, а?"
А наша бабушка так говорила своему дремлющему во время беседы деду: "Деда, уныкай!"

[ASheff]

вчитайтесь

Во что именно в статье?

[ekvi]

Во что именно

Не в букву статьи, а в направление развития техники.

[ASheff]

в направление развития техники

Из того, что есть в статье  - полезного только 'стекинг', остальное всё вряд ли применимо.

[ekvi]

остальное всё вряд ли применимо

С развитием быстродействия вычислительной техники станут не только полезными, но и возможными все те опции, о которых говорилось выше. Автоматизация всякой рутинной работы всегда идёт только на ускорение самого прогресса.
Но пока это идёт только в самой рентабельной области техники. Когда космос станет актуальным, и астрооптика будет оснащена этими новшествами.

[boch]

Pan-STARRS без всего этого - бред сивой кобылы и унылое Г., разумеется. Просто мужики то и не знали. Миллионы выброшенные на ветер.

[ASheff]

и возможными все те опции, о которых говорилось выше

Ну например, хоть одну?
С быстродействием и так уже давно проблем нет

[VMatveev]

В свое время общественность здорово заинтриговала вот такая хитрая штуковина: w:Пленоптическая камера Интересно, здесь никто подобное не пробовал применить в астросъемке?

[ASheff]

Ну че за бред?

никто подобное не пробовал применить в астросъемке?

Нахрена?
Что бы увидеть, что Луна полая внутри, или протуберанцы на Бетельгейзе?

[Alpha Sco]

В свое время общественность здорово заинтриговала вот такая хитрая штуковина: w:Пленоптическая камера Интересно, здесь никто подобное не пробовал применить в астросъемке?

А что в астрофото глубина резкости сильно меняется? Бесконечность есть бесконечность.....

[VMatveev]

А что в астрофото глубина резкости сильно меняется? Бесконечность есть бесконечность.....

Проблеме точной наводки на фокус здесь посвящена не одна страница: фокус то случайно сбивается в процессе съемки, то куда-то "уплывает" при изменении температуры... В таких условиях, наверно, заманчиво решить проблемы фокусировки... полным отсутствием таковой. Электрофокусер, робофокус... а что это такое? Отснял материал, покрутил в программе, и звезды — как иголочкой наколотые.
Правда, есть подозрение, что в пленоптике конкретная система работает лишь с конкретным, специально рассчитанным для неё объективом. А я тут губы раскатал...

[ASheff]

Это все фантазии, далекие от реальности астрофото

[ekvi]

Возможно, в астрофото тоже появятся "чипы", которые могут сильно изменить расклад (исчезнет гидирование, будет коррекция атмосферных аберраций, коррекция шумов ведения монтировки, отказ от фильтра Байера и т.д.).

Я не пользуюсь смартфоном. Поэтому, когда мы обсуждали идею создания "адаптивного фотоприёмника" https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,97996.msg2035863.html#msg2035863, как-то про возможности смартфона никто из нас не вспомнил.
А тут человек сам объявился и своей статьёй открыл захватывающие перспективы. Надо думать, будучи не зашоренным человеком, он (а также разработчики смартфонов?) наверняка "слышал звон" от нашей дискуссии.
Так что "Деда, уныкай!"

Можно продолжить Ваш список. Процессор, встроенный в фотоприёмник, позволит преодолеть турбуленцию атмосферы, вибрации монтировки и рыскание гида, а также избавиться от влияния ЦЭ. И всё это позволит сначала повысить разрешающую способность оптики, а также эффективность накопления полезного сигнала от слабых объектов глубокого космоса, а затем полностью решить эти проблемы.

[Boris Green]

В статье лишь вершина айсберга!
То, что не убивает - делает нас сильнее.
Телефоны изначально не могли себе позволить крупные матрицы и линзы. Зато телефонов много, практически каждый человек перечисляет деньги в эту индустрию. Да и военные тоже заинтересованы. БПЛА трясет сильнее, ночи темнее, больше дыма и пыли. Но всем хочется качества, как в студийной съемке. Благодаря этому стали внедрять нейросети (есть ли у них будущее?) и машинное обучение.

Сочетание кривых линзочек и мелкой матрицы с умными пост-обработками дают неплохой результат. А что будет при сочетании дифракционно ограниченной оптики с передовыми алгоритмами? Возможно, в астрономии всё упрется в нехватку света, в саму физику. Т.е. нельзя будет сделать матрицу под новые алгоритмы. Одно дело девушка при свечах, другое - звезды.

А вот еще про кодированную апертуру. Несколько лет назад нашел источник CD DVD приводов по 20р. Купил их целый пакет и стал разбирать. В некоторых был мотор на фланцах - идеальный бесшумный подшипник для хомяка.    Оптика пластиковая, мелкая. Кубики часто имели лишь 3 прозрачных стороны. В одном приводе попалась интересная конструкция: на дюралевой подложке смонтирована плата управления и круглое тонкое прозрачное стекло с проводниками по периметру, внутри которого видно жидкокристаллические структуры. Такое чувство, что это ЖК диафрагма, где можно быстро включать-выключать секторы.

[Дмитрий Маколкин]

А вот еще про кодированную апертуру.

Для начала можно почитать тут: https://en.wikipedia.org/wiki/Coded_aperture

Вообще вещь интересная, дальнейшее развитие камеры-обскуры. Не одно отверстие, а много, плюс обработка. Интересно, есть ли практическая реализация в деле получения изображений помимо проекции?

Кстати, маска Бахтинова - хороший пример кодированной апертуры, получаем количественную информацию о величине и знаке дефокусировки.

[Дмитрий Маколкин]

Процессор, встроенный в фотоприёмник, позволит преодолеть турбуленцию атмосферы, вибрации монтировки и рыскание гида , а также избавиться от влияния ЦЭ.

Чтобы зарегистрировать вибрацию монтировки нужен репер. Сейчас это звезда. Чтобы зарегистрировать вибрацию (и прочие ошибки) с достаточной точностью, нужно зарегистрировать репер с достаточной точностью, а для этого нужно при регистрации обеспечить достаточное значение сигнал/шум.
Сейчас регистрируется одиночная звезда, света может оказаться и маловато для нужной точности. Вот если приёмник будет вычислять смещение всего изображения, со всеми звёздами в поле зрения (многозвёздное гидирование), и делать это самостоятельно, а потом так же самостоятельно двигать основной сенсор для коррекции не дёргая монтировку с её люфтами и кривым железом...

[Дмитрий Маколкин]

Вот, бывает, сам спросил - сам ответил. Софтовая часть для многозвездного гидирования уже показана публике, вот любопытная презентация на эту тему.
https://www.innovationsforesight.com/PDF/FullFrameGuidingandFocusing_NEAIC2017_2.pdf