Что мы накапливаем: свет или иллюзию?

[Юрий Звёздный]

Коллеги, хочу предложить к обсуждению тему, которая уже некоторое время занимает мои мысли. Речь пойдет о тренде на съемку объектов дальнего космоса со сверхбольшим временем накопления. Такие работы выглядят невероятно: ярко, насыщенно, контрастно, детализированно.

Насколько я понимаю физику процесса, при накоплении отношение сигнал-шум (SNR) растет по закону √N. Интегрируя кадры, мы приближаемся к "реальному" виду объекта, постепенно подавляя шум. Разница между SNR 5 и 50 колоссальна - из хаоса шума проявляется структура. Но здесь возникает вопрос: а есть ли видимая разница между SNR 50 и 500? И где тот порог, после которого дальнейшее накопление может оказаться избыточным?

С космосом ещё есть такая сложность - его никто не видел. Поэтому приведу земную аналогию. Представьте, что вы фотографируете котика в условиях низкой освещенности. Он умеет долго лежать неподвижно, поэтому по нему можно применять сложение. Одиночный кадр будет очень шумным, детали будут еле угадываться. По мере накопления изображение будет все больше походить на котика. Начиная с некоторого определенного порога SNR, вы получите точное представление о том, как выглядит этот котик. Но что произойдет, если мы продолжим снимать еще 100 или 500 часов? Станет ли котик ярче или может начнёт светиться как радуга? Нет - он останется тем же котиком даже при 1000 часов накопления.

Перенося эту логику на астрофотографию, можно представить следующую ситуацию: автор накапливает огромное количество часов по галактике, а она выглядит "как обычно", возникает когнитивный диссонанс: Я вложил столько времени - объект должен выглядеть соответствующе! И здесь начинается магия обработки - агрессивное растягивание гистограммы, усиление насыщенности и контраста. В результате мы часто получаем не реальный астрофизический объект, а очень яркую насыщенную, буквально светящуюся картинку.

Я понимаю, что сверхдлинное накопление действительно необходимо для выявления низкоконтрастных деталей с очень низкой поверхностной яркостью. Но как будто бы даже миллион часов не сделают эти детали яркими и светящимися. Такой эффект достигается исключительно за счет вытягивания при обработке. Поправьте меня если я не прав.

Насколько я понимаю, большое время интеграции в первую очередь делает изображение чище, приближает его к реальности, но не делает тёмные туманности светящимися и сверхнасыщенными. Магия астрофотографии в том, чтобы из шума проявилась реальная структура. От большого времени накопления эта структура не станет светится как новогодняя ёлка, она просто станет... собой.

Наблюдая за такими работами, начинающие астрофотографы могут решить, что чем больше накопление, тем ярче и насыщеннее будет объект: 1 час накопления - котик будет тусклым и шумным, 10 часов - начнёт искриться, 100 часов - засветится всеми цветами радуги. Хочется здесь донести мысль, что котик останется собой при любом накоплении, просто изображение будет менее шумным. И чем менее шумным оно будет, тем агрессивнее мы сможем его обработать.

А у опытных коллег мне хочется спросить, не подменяем ли мы порой тонкую красоту космоса интенсивной обработкой, оправдывая её при этом большим временем накопления? Буду рад услышать ваше мнение по этому вопросу.

[OldmAN]

Очень сложно ответить однозначно. Существуют таблицы тысяч оттенков цветов, но и они имеют отличия палитр (rgb, yuv, kodak, sony и т.д.). Дать соответствие определенному оттенку/цветовой гамме для об'екта ДСО, состоящего из уникального набора хим.элементов и пронесшего свет через множество "цветовых фильтров" пространства - задача нетривиальная.
Каждое живое существо на Земле, у которого есть анализатор света/цвета - ощущает цвет по-разному. И это не только межвидовое различие чувствительности "матрицы", а вообще уникальное чувство каждого индивида.
Более того, для одного и того же существа цветовосприятие меняется в зависимости от возраста (знаете о том что старики любят прибавлять тепложелтые оттенки на телевизоре? причина в потере чувствительности к этой области спектра), интоксикаций (есть лекарства, вызывающие идиосинкразию к уф-спектру).

Инфракрасные камеры способны видеть* то, что глаз человека не различает, но картинку мы трасформируем в диапазон видимый нам.
Какого цвета Космос?? Зависит от наблюдателя
....возможно в абсолюте он попросту серый...

[astro_bond]

И где тот порог, после которого дальнейшее накопление может оказаться избыточным?

И тут мне вспомнился дип филд хабла))

[Robert Nik]

Мы копим свет.
Каждый обрабатывает как хочет, увы или наоборот, хорошо.

[Goodricke]

И тут мне вспомнился дип филд хабла))

Правильно! +1 ✔

[Юрий Звёздный]

И тут мне вспомнился дип филд хабла))

Понимаю, покусился на святое) что интересно Хаббл со своим проницанием не смог зафиксировать IFN, которые сейчас везде на получасовых суммах начинающих)

На самом деле, было бы здорово из какой нибудь 500 часовой суммы наделать суммы с меньшим накоплением: 250 часов, 100, 50, 10 и обработать их ориентируясь в качестве референса на обработку 500 часовой суммы. Мне интересно, насколько разный был бы результат? Не исключено, что с 50 часовой суммы результат был бы аналогичный 500 часовой, разве что за исключением козявок едва заметных на 100%. Могу ошибаться, просто предполагаю. Было бы интересно провести такой эксперимент.

Ключевой посыл же был про то, что если объект имеет уже высокий SNR, которого достаточно, чтобы неистово и нещадно тянуть его гистограмму и хвост и в гриву, то есть ли смысл копить больше света? Посмотрите на котика, больше деталей там не появилось на 1000 часовой сумме) зато можно поднять яркость и контраст и сказать: ну, это просто сумма большая, сигнала много накоплено, а не контраст задран)

[CatS]

объект имеет уже высокий SNR, которого достаточно

Такое бывает только в лунно-планетке, в дипскае никогда не сталкивался с тем, чтобы снр было прям достаточно

[Юрий Звёздный]

Мы копим свет.

Истина!

Каждый обрабатывает как хочет, увы или наоборот, хорошо.

И как модно)

[Юрий Звёздный]

Такое бывает только в лунно-планетке, в дипскае никогда не сталкивался с тем, чтобы снр было прям достаточно

Как я говорил, было бы здорово сравнить 500 часовую сумму с 50 часовой, причём так, чтобы при обработке 50 часовой ориентироваться на 500 часовую в качестве референса. Чтобы мы увидели на 500 часах, чего нет на 50-ти? И насколько эта разница была бы значимой?

[Pilgrim]

Было бы интересно провести такой эксперимент.

Так в чём проблема? Ждём отчёт. Или интересно было бы вам, а провести эксперимент должен кто-то другой?

За одно и посмотрим что это за зверь такой экзотичный "избыточный SNR". Если у вас монитор не способен растянуть тени не сплюснув света и картинка визуально деградирует - это проблема монитора, а не накопленного не сигнала. Или проблема чувства меры.
Если совсем сигнал девать некуда, отсортируйте кадры по FWHM и выкиньте худшие 75% из суммы. Эдакий обмен глубины на резкость по грабительскому курсу.

[Юрий Звёздный]

Так в чём проблема? Ждём отчёт. Или интересно было бы вам, а провести эксперимент должен кто-то другой?

Тот кому это интересно. Ну, вдруг кому-то интересно. Мне интересно, но у меня нет больших сум. Когда будут проведу. Может кто-то поделится?

Хотя непонятно, чем не устраивает эксперимент с котиком) Вы из 1000-часового котика при всём желании новых деталей не вытяните. потому что их там нет, они все уже появились за 10 часов. С чего бы им появится в хорошо проработанной галактике или туманности? Я правда не понимаю, может объясните? Ну т.е. можно набрать SNR скажем 50 или 100. Можно потом набрать 200, 500, 1000 - трудозатраты в десять раз больше, а разницы никакой. SNR 100 и SNR 1000 будут восприниматься как совершенно чистое идеальное изображение лишенное шумов, разве не так? Так зачем тогда копить до 1000?

[cin]

В соседней ветке обсуждают снимок с накоплением 500ч. В комментариях приведены ссылки на снимки с меньшим накоплением. Загляните, сравните...

[Юрий Звёздный]

В соседней ветке обсуждают снимок с накоплением 500ч. В комментариях приведены ссылки на снимки с меньшим накоплением. Загляните, сравните...

Посмотрел. Не сразу нашел, сообщения пользователя скрыты) Наглядно видно, что надо сравнивать снимки до обработки. Или с обработкой одним человеком в одном стиле. Там в большинстве примеров на 100% не галактика, а набор артефактов от избыточно агрессивной обработки. Тут таких бы отправили в тему начинающих и раскритиковали под ноль. Материал по сути испорчен.

Кроме фото Адама Блока. 5 часов суммарная экспозиция. Нормально выглядит кстати

[Юрий Звёздный]

Вот квадратики нарисовал)

Вопрос же в том, не может ли так быть, что 50 часов по галактике проявили бы все те же самые детали, что и на 500? И визуально снимки бы смотрелись почти идентично. Но 50 часов никто так не тянет возможно потому что нет "психологического допуска". А 500 часов - можно сделать галактику по-ярче, ведь негоже 500 часам выглядеть как 50. Но по факту галактика не становится ярче на 500 часах, она просто становится менее шумной, но остаётся собой. Такой же как на 50 и на 5 часах. Какая то такая у меня мысль)

[artym]

Юрий снова пытается бороться за "справедливость" обработки или "правильности" съемки или что там еще по его мнению Настала очередь разоблачения дипскайщиков.
Про достаточный SNR смешно конечно. Там, где его достаточно, а это единицы дипская(центры самых ярких объектов) его никто и не копит тыщи часов.

[Lex2609]

Снимаем котиков или как еще оправдать 3х секундные ШЕДЕВРЫ😆

[Юрий Звёздный]

Юрий снова пытается бороться за "справедливость" обработки или "правильности" съемки или что там еще по его мнению Настала очередь разоблачения дипскайщиков.
Про достаточный SNR смешно конечно. Там, где его достаточно, а это единицы дипская(центры самых ярких объектов) его никто и не копит тыщи часов.

Честно говоря, не понял к чему это, ноо океей. А по делу то есть что сказать? Если нет, то вместо перехода на личности - пройти мимо будет мудрым решением.

Я делюсь мыслями, спрашиваю. Может глупый вопрос и выводы. Мне не страшно показаться глупым. Указали, бы в чём я не прав. Буду рад принять правильную точку зрения.

[Fatalik]

Ты смотришь только на саму галактику, а мы фоткаем еще и диван на котором лежит котик который на каждой стадии накопления открывает все больше полутонов на покрывале и никогда мало не бывает. на 10 часах глюк (возможно ошибка калибровки) на 50 вроде видно что не глюк. на 500 точно не глюк и приемлемого качества но вылезает следующая ступень что-то видно, но пока не очень уверенно )) и так до упора.... (о там ковер под диваном)
 но каждая следующая ступень на порядок дороже.
 А выхлоп понимают только те кто понимают т.к. основную картинку строит центр )) а то за чем бились может быть и не особо видно на некоторых мониторах (если яростно не подчеркнуть) ))

[Ivan7enych]

Сперва интересно услышать, чем котики похожи на галактики?

Дипскай съемка больше похожа на съемку 3х котов в одном кадре, один белый освещен солнцем, второй серый луной, третий черный - млечным путем.
Накопление нужно для третьего кота. Умение обработки нужно для умения показать всех трех котов не убив контраст и цвет каждого.

[Юрий Звёздный]

Ты смотришь только на саму галактику, а мы фоткаем еще и диван на котором лежит котик который на каждой стадии накопления открывает все больше полутонов на покрывале и никогда мало не бывает.

Дипскай съемка больше похожа на съемку 3х котов в одном кадре, один белый освещен солнцем, второй серый луной, третий черный - млечным путем.
Накопление нужно для третьего кота. Умение обработки нужно для умения показать всех трех котов не убив контраст и цвет каждого.

Спасибо за наглядную аналогию, доступно и красиво. Кстати, умение мыслить "в котах" - один из ключевых навыков в цветокоррекции, есть даже статьи на эту тему. Вот например.

Я не кого не хочу обидеть, если вдруг. Я люблю дипскай, планетную съёмку, астропейзаж. Люблю астрофотографию. Люблю поразмышлять на разные темы, и эта - просто одна из них.

Просто для меня в своё время было открытием то, что объект не меняется с накоплением. Когда начал интересоваться астрофото я много смотрел на работы астрофотографов и видел, что 1 час накопления - шумно и темно. 5 часов - гораздо лучше. на 50 часах галактика расцветает, а на 500 просто светится всеми цветами. Я думал, что накопление работает именно так: чем больше, тем ярче, контрастнее, насыщеннее. А оказалось, что нет. Оказывается объект не меняется, просто становится менее шумным, что позволяет интенсивнее обрабатывать его.

Возвращаясь к чёрным котикам. Они конечно есть на дипскай кадрах и мы хотим их показать. На на земле чёрный котик - это чёрный котик, никто не будет из него тянуть детали так чтобы он светится начал. А ведь тянуть можно, они же есть там. Но зритель не оценит, ведь он знает, как выглядит чёрный котик. А вот дипскай объекты мы не знаем, как выглядят. Поэтому получается можно тянуть.

Лунно-планетная съёмка - мне кажется тоже удачный пример. Юпитер, Луна, Сатурн - выглядят плюс/минус похоже у всех. Я имею ввиду общую цветовую гамму, контраст. Не бывает так, чтобы у кого то был кислотно-зеленый Сатурн или разноцветная Луна (а, нет, это есть)). Разбег репрезентации объектов дальнего космоса куда шире: одна и та же туманность на снимках разных астрофотографов может выглядеть кардинально по-разному. Почему в лунно-планетной съёмке такого нет - видимо по той же причине - мы знаем как выглядят основные планеты и Луна, есть шаблон восприятия, ведь все видели их своими глазами.

Наверное тогда можно сказать, что дипскай съёмка это творческая репрезентация тонкой и тусклой детализации космических объектов? Своего рода съёмка "в условных цветах"? По сути получается, что максимально близко к "реальности" хорошо проработанный дипскай объект выглядит после обычного растяжения гистограммы в Histogram Transformation (и базовых регулировок кривой). Без HDR, вытягивания пыли, усиления цветов и т.д. А всё что дальше применяется - это накрутки для проявления деталей. И чем выше SNR, тем сильнее мы можем применять эти накрутки. С астропейзажем кстати аналогично)