Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Еще раз о шумах Canon-350D  (Прочитано 12256 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Юрий ГилевАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 1 984
  • Благодарностей: 68
  • Привет из Рязани!
    • Skype - yuri_gilev
    • Сообщения от Юрий Гилев
    • Рязанский мобильный планетарий.
Re: Еще раз о шумах Canon-350D
« Ответ #40 : 12 Фев 2007 [11:30:46] »
Но и это еще не все. Возьмем такую вот последовательность кадров "с нагревом" сенсора. И попробуем сложить в надежде уменьшить шум.
На картинке  последовательности по 359с и по 119 с, кадры сняты через секунду перерыва.

t=+24
« Последнее редактирование: 16 Фев 2007 [10:03:18] от Юрий Гилев »
SW 80ED PRO, SW 2001; 0.8 WO focal reducer, 2" UHC-S, 2" Ha,  ОКГ-12, QHY-5, Canon 350Da, Юпитер-21, Юпитер-37М

Оффлайн Юрий ГилевАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 1 984
  • Благодарностей: 68
  • Привет из Рязани!
    • Skype - yuri_gilev
    • Сообщения от Юрий Гилев
    • Рязанский мобильный планетарий.
Re: Еще раз о шумах Canon-350D
« Ответ #41 : 12 Фев 2007 [11:49:35] »
А получается очень инетересная картина. Первый кадр по шумам будет лучше обработки ВСЕЙ серии.Оно и понятно, кадры отличаются по уровню шумов, и при обработке часть шума останется нескомпенсированной. Получается вся остальная ночь впустую. И дальнейшая калибровка, съемка серии дарков, оффсетов вообще смысла не имеет. Сняли один кадр - все сворачивайтесь идите домой, или дайте сенсору остыть ))). Это еще раз к вопросу о том что такое качественный исходник.

Проводил dark normalization для полученных данных. Т.е. нормализовал серию кадров к одному уровню, потом проводил медианное сложение. Иногда результат получался такой же как при прямом сложении (отсутствие результата), иногда, скорость снижения шума была чуть лучше, но все еще далека до скорости снижения шума при идеальных исходниках. Впринципе  dark optimization в IRIS имеет смысл (т.е. подбор коэффициентов при калибровке), с целью получения мельшего значения шума, но на мой взгляд не заменит качественных исходников.
SW 80ED PRO, SW 2001; 0.8 WO focal reducer, 2" UHC-S, 2" Ha,  ОКГ-12, QHY-5, Canon 350Da, Юпитер-21, Юпитер-37М

Оффлайн Павел Бахтинов

  • *****
  • Сообщений: 2 495
  • Благодарностей: 108
    • Сообщения от Павел Бахтинов
    • Искусство астрофотографии
Re: Еще раз о шумах Canon-350D
« Ответ #42 : 15 Фев 2007 [18:30:05] »
Первый кадр по шумам будет лучше обработки ВСЕЙ серии. (...) Получается вся остальная ночь впустую. И дальнейшая калибровка, съемка серии дарков, оффсетов вообще смысла не имеет. Сняли один кадр - все сворачивайтесь идите домой, или дайте сенсору остыть ))).
Сказано сильно, и даже немного пугающе :) , но по сути, к счастью, неверно. Видимо, либо где-то в методике ошибка, либо условия проведения опыта были слишком далеки от реальных.

Чтобы не быть голословным, я поднял исходники одного из своих ранее опубликованных снимков (туманность IC5146, см. https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,6361.msg372347.html#msg372347) и обработал их заново, с сохранением всех промежуточных результатов.

Условия съемки были следующие. Аппаратом Canon-350D на ISO800 было сделано пять 15-минутных субэкспозиций (одна из них была тогда забракована по гидированию, но сейчас для анализа шумов я использовал все пять). Это был первый снимок с длительными выдержками за ночь (перед ним фотоаппарат не грелся), паузы между субэкспозициями были минимальны (только чтобы сделать смещение кадра - dithering) и составили 3.2, 1.6, 2.0, 1.6 мин. Температура окружающей среды за время съемки снижалась с +1оС до 0оС. Серия из 4-х темновых кадров была снята уже под утро (6 часов спустя) при температуре -2оС, практически без пауз. Засветка неба в месте наблюдения сравнительно невелика - около 50adu за 15мин на ISO800.

Калибровка проводилась в Iris по обычной методике (bias, dark, flat), с использованием "оптимизации" (масштабирования для компенсации разности температур) темнового кадра по критерию минимума RMS остаточного шума. Было опробовано сложение N первых кадров серии (N=2...5) методами арифметического сложения, медианы, сигма-клиппинг (коэффициент при сигме 1.4, 1.7, 1.9 при N=3, 4, 5 соответственно; при N=2 все три метода должны давать (и реально дают) одинаковый результат). Для получения сопоставимых уровней сигнала результаты арифметического сложения и сигма-клиппинг были разделены на N. Оценка RMS шума делалась по свободной от звезд площадке 100х100 пикселей в средней части кадра.

Результаты представлены на графиках (слева). Красным цветом показан шум одиночной N-й субэкспозиции, остальные графики - результат "сложения" соответствующим методом субэкспозиций с 1 по N. Виден значительный рост шума по мере прогрева фотоаппарата, тем не менее, тенденция к стабилизации (шума и температуры) очевидна. Заметна также устойчивая тенденция к снижению шума при добавлении каждого последующего кадра серии, во всяком случае, при применении метода сигма-клиппинг, наиболее эффективного из перечисленных. Формально, мало уступает ему арифметическое сложение (average), но последнее не подавляет точечные артефакты ("горячие" пиксели и т.п.), слабо влияющие на RMS, но изрядно портящие визуальное восприятие картинки.

Из интереса провел также сложение сырых некалиброванных кадров (что, безусловно, не должно применяться на практике). Результаты - на графиках справа. Значительный рост шума по сравнению с калиброванными кадрами - налицо, однако качественно картина не изменилась. Обращает на себя внимание разве что увеличение флуктуаций медианного "сложения" (на самом деле сложением вовсе не являющегося). Впрочем, работа медианного алгоритма и должна существенно отличаться при четном и нечетном числе "складываемых" кадров, возможно, наблюдаемые колебания графика объясняются этим.

Об изменении температуры сенсора косвенно свидетельствует также величина масштабного коэффициента, вычисляемая Iris-ом в процессе "оптимизации" темнового кадра. Она показана на нижнем графике. Значение больше единицы говорит о том, что температура данного светового кадра превышала среднюю температуру серии dark-ов, меньше единицы - наоборот.


Оффлайн LifeIsGood

  • *****
  • Сообщений: 5 954
  • Благодарностей: 48
  • Мне нравится этот форум!
    • Skype - dennissakva
    • Сообщения от LifeIsGood
Re: Еще раз о шумах Canon-350D
« Ответ #43 : 15 Фев 2007 [19:50:52] »
Есть люди - теоретики. Которые считают.
Есть люди практики, которые снимают!
А еще есть Павел Бахтинов, который делает все!  8)

Оффлайн Юрий ГилевАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 1 984
  • Благодарностей: 68
  • Привет из Рязани!
    • Skype - yuri_gilev
    • Сообщения от Юрий Гилев
    • Рязанский мобильный планетарий.
Re: Еще раз о шумах Canon-350D
« Ответ #44 : 16 Фев 2007 [10:01:18] »
Павел, вы снимали при 0 градусов, как видно из графика шум при нуле градусов растет не так сильно, чтобы испортить все. Написано же "при высоких температурах", т.е. сказанное мной в наибольшей степени относится к температурам около +20 +25  (например, осенью в крыму или на каспии).

 Но и ксати, в вашем случае не мешало бы сделать промежутки минут по 7, это добавило бы к съемкам 28 минут но повысило бы качество исходников, и шумы бы понизили более эффективно. Когда еще кокон снимать соберетесь? 
На мой взгляд, зря использовали сигма клиппинг, он "замыливает" снимок, и что самое обидное в ирисе этот процесс глазом не контролируется - можно только сложить все заново. Лично мне удобнее использовать шумодав, и то стараюсь его использовать только в крайних случаях.

По мере снижения температуры, промежутки между кадрами становятся все меньше и меньше. При -10, о них можно практически не думать.
SW 80ED PRO, SW 2001; 0.8 WO focal reducer, 2" UHC-S, 2" Ha,  ОКГ-12, QHY-5, Canon 350Da, Юпитер-21, Юпитер-37М

Оффлайн Юрий ГилевАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 1 984
  • Благодарностей: 68
  • Привет из Рязани!
    • Skype - yuri_gilev
    • Сообщения от Юрий Гилев
    • Рязанский мобильный планетарий.
Re: Еще раз о шумах Canon-350D
« Ответ #45 : 16 Фев 2007 [10:14:39] »
Попробуем, оценить какой нужен промежуток между кадрами, чтобы уровень шумов не возростал, или хотя бы рос не так катастрофически чтобы медиана не смогла с ним справиться. Итак, температура +25,5, серия из 6 кадров по 3 минуты с перевывом в 2 минуты, перед последним кадром сделан перерыв 4 минуты.
« Последнее редактирование: 16 Фев 2007 [10:17:50] от Юрий Гилев »
SW 80ED PRO, SW 2001; 0.8 WO focal reducer, 2" UHC-S, 2" Ha,  ОКГ-12, QHY-5, Canon 350Da, Юпитер-21, Юпитер-37М

Оффлайн Юрий ГилевАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 1 984
  • Благодарностей: 68
  • Привет из Рязани!
    • Skype - yuri_gilev
    • Сообщения от Юрий Гилев
    • Рязанский мобильный планетарий.
Re: Еще раз о шумах Canon-350D
« Ответ #46 : 16 Фев 2007 [10:28:21] »
Также сюда интересно поместить кривую нагревания сенсора. Вобщем, она была сделана чтобы проверить, как нагревается сенсор в течении времени и как нагрев зависит от выдержки. Итак, сначала была снатя выдержка 3 мин, потом выдержка 9 мин, а потом 3 выдержки по три минуты. Промежутки между кадрами 1с. Есди длительная выдержка нагревает сенсор, както по-другому, чем серия коротких, то 1 точка от первой выдержки не ляжет на линию, на которой лежат три последние выдержки.
Но получилось все как я и прдеполагал: что серия коротких, что одна длинная выдержка нагревают сенсор одинаково.
SW 80ED PRO, SW 2001; 0.8 WO focal reducer, 2" UHC-S, 2" Ha,  ОКГ-12, QHY-5, Canon 350Da, Юпитер-21, Юпитер-37М

Оффлайн Юрий ГилевАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 1 984
  • Благодарностей: 68
  • Привет из Рязани!
    • Skype - yuri_gilev
    • Сообщения от Юрий Гилев
    • Рязанский мобильный планетарий.
Re: Еще раз о шумах Canon-350D
« Ответ #47 : 16 Фев 2007 [11:28:53] »
Вернемся на через один график вверх. Получилось, что при температуре +25 градусов, три выдрежке 3 мин, потребуется 4 минуты чтобы охладить сенсор!!! Почему бы не врубить шумодав?

Вот результаты:
SW 80ED PRO, SW 2001; 0.8 WO focal reducer, 2" UHC-S, 2" Ha,  ОКГ-12, QHY-5, Canon 350Da, Юпитер-21, Юпитер-37М

Оффлайн Юрий ГилевАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 1 984
  • Благодарностей: 68
  • Привет из Рязани!
    • Skype - yuri_gilev
    • Сообщения от Юрий Гилев
    • Рязанский мобильный планетарий.
Re: Еще раз о шумах Canon-350D
« Ответ #48 : 16 Фев 2007 [12:02:49] »
Что мы видим? Во-превых снижается sigma. Во-вторых, кривая шумодава имеет такой характер, который позволяет надеяться на стабилизацию значений sigma, то есть, наверное, во время работы шумодава сенсор охлаждается, в третьих кривая снижения шума показывает, что при медианном сложении, действиетельно шум снижается. Притом, кривые снижения шума с нормализацией и без практически совпадают. Есть недостаток шумодава - времени потрачено в два раза больше. Но плюсов, как видно больше, особенно если съемка идет при высокой температуре. Так что летом и на юге включайте шумодав - все равно сенсор охлаждать приедтся.
« Последнее редактирование: 16 Фев 2007 [12:05:54] от Юрий Гилев »
SW 80ED PRO, SW 2001; 0.8 WO focal reducer, 2" UHC-S, 2" Ha,  ОКГ-12, QHY-5, Canon 350Da, Юпитер-21, Юпитер-37М

Грин

  • Гость
Re: Еще раз о шумах Canon-350D
« Ответ #49 : 16 Фев 2007 [12:04:35] »
Я так понимаю - основной нагрев матрицы от электромагнита зеркала? Тогда при работе шумодава остывание матрицы в процессе съёмки темнового кадра всё равно происходит???

Оффлайн Юрий ГилевАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 1 984
  • Благодарностей: 68
  • Привет из Рязани!
    • Skype - yuri_gilev
    • Сообщения от Юрий Гилев
    • Рязанский мобильный планетарий.
Re: Еще раз о шумах Canon-350D
« Ответ #50 : 16 Фев 2007 [12:10:19] »
Здесь засветка от магнита вообще "исключена" из рассмотрения. Считается , что она будет убрана при вычитании дарков. А в этих экспериментах из полученных снимков вырезался кусок, свободный от магнита и прочих крупных засветок сенсора.
SW 80ED PRO, SW 2001; 0.8 WO focal reducer, 2" UHC-S, 2" Ha,  ОКГ-12, QHY-5, Canon 350Da, Юпитер-21, Юпитер-37М

Оффлайн Юрий ГилевАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 1 984
  • Благодарностей: 68
  • Привет из Рязани!
    • Skype - yuri_gilev
    • Сообщения от Юрий Гилев
    • Рязанский мобильный планетарий.
Re: Еще раз о шумах Canon-350D
« Ответ #51 : 16 Фев 2007 [12:23:09] »
 Предпочитаю относиться к аппарату как к черному ящику. За все процессы которые там происходят не поручусь, процессов можно много назвать, а вот их вклад оценить сложнее, можно легко ошибиться.

Мне очень нравится пример: ну мы все на физэлектронике учились, отдыхаем в сауне, в душе девка моется, занавеска к ней прилипает, потому что душ горячий, пар поднимается вверх, соответственно воздух прилепляет занавеску к девке. А что будет с занавеской если холодный душ врубить? Гипотез было много, и разумные объяснения звучали, и убеждали друг друга. Сразу никто не угадал )))))
SW 80ED PRO, SW 2001; 0.8 WO focal reducer, 2" UHC-S, 2" Ha,  ОКГ-12, QHY-5, Canon 350Da, Юпитер-21, Юпитер-37М

Оффлайн Pilgrim

  • *****
  • Сообщений: 5 749
  • Благодарностей: 512
  • Игорь Чекалин
    • Instagram: igor.chekalin.33
  • Награды Неоднократный победитель конкурса астрофото
    • Сообщения от Pilgrim
    • Astronomical 3D screensavers
Re: Еще раз о шумах Canon-350D
« Ответ #52 : 16 Фев 2007 [12:37:54] »
Юра, очень полезное исследование! :o
С интересом слежу за веткой, Спасибо!

А электромагнит, кроме засветки в непосредственной близости, похоже вносит немалый вклад в общий нагрев пространства внутри камеры. Хотя ты прав, гадать не стоит - главное результат. Тем более что все равно его никто выламывать не будет  ^-^
Моя галлерея на астробине
The Earth is a cosmic ship, and we sit in it under a giant panoramic window. It is stranger to ignore it than to gaze into it.

Оффлайн LifeIsGood

  • *****
  • Сообщений: 5 954
  • Благодарностей: 48
  • Мне нравится этот форум!
    • Skype - dennissakva
    • Сообщения от LifeIsGood
Re: Еще раз о шумах Canon-350D
« Ответ #53 : 16 Фев 2007 [12:47:45] »
Электромагнит там не светит. Он только греет. А светит усилитель но матрице. Кстати, его можно отключить. Но это довольно геморно.

Оффлайн Макc

  • *****
  • Сообщений: 715
  • Благодарностей: 17
    • Сообщения от Макc
    • Астрономический проект Космос
Re: Еще раз о шумах Canon-350D
« Ответ #54 : 16 Фев 2007 [12:52:45] »
Мне очень нравится пример: ну мы все на физэлектронике учились, отдыхаем в сауне, в душе девка моется, занавеска к ней прилипает, потому что душ горячий, пар поднимается вверх, соответственно воздух прилепляет занавеску к девке. А что будет с занавеской если холодный душ врубить? Гипотез было много, и разумные объяснения звучали, и убеждали друг друга. Сразу никто не угадал )))))
Девка выскочила и вы узнали осебе много нового ............ ;D
Теперь по теме. Все съемки я делал с шумодавом, но самым эффективным он оказался на исо 800, при 1600 от шума он не спас. Я складываю в ДСС, С ирисом еще разбираюсь. Так вот в ДСС есть метод Entropy Weighted Average, при нем самые низкие шумы и качественная картинка. Хотя мой опыт это 3 съемки :-\.
Advanced C8-N на EQ6 SynTrek, DS80,  Кенон 400Da, филипс 900.
Астрономический проект Космос и Астрогалактика

Оффлайн Юрий ГилевАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 1 984
  • Благодарностей: 68
  • Привет из Рязани!
    • Skype - yuri_gilev
    • Сообщения от Юрий Гилев
    • Рязанский мобильный планетарий.
Re: Еще раз о шумах Canon-350D
« Ответ #55 : 16 Фев 2007 [12:55:55] »
А вот график мне очень нравится. Кадры по 3 минуты после термостабилизации 30минут в морозилке  холодильника при -11. Наружу свисал только спусковой тросик от фотоаппрата. Вехний график - значения sigma, нижние кривые снижения шума при медианном сложении, что очень приятно результат хорошо приблизается к "теоретическому". Здесь "теоретической" считается кривая снижения шума, полученная в начале при медианном сложении чистого шума, выделенного из оффсетов.
« Последнее редактирование: 16 Фев 2007 [12:59:30] от Юрий Гилев »
SW 80ED PRO, SW 2001; 0.8 WO focal reducer, 2" UHC-S, 2" Ha,  ОКГ-12, QHY-5, Canon 350Da, Юпитер-21, Юпитер-37М

Оффлайн LifeIsGood

  • *****
  • Сообщений: 5 954
  • Благодарностей: 48
  • Мне нравится этот форум!
    • Skype - dennissakva
    • Сообщения от LifeIsGood
Re: Еще раз о шумах Canon-350D
« Ответ #56 : 16 Фев 2007 [12:58:35] »
На мой взгляд, зря использовали сигма клиппинг, он "замыливает" снимок, и что самое обидное в ирисе этот процесс глазом не контролируется - можно только сложить все заново. Лично мне удобнее использовать шумодав, и то стараюсь его использовать только в крайних случаях.
Можно узнать, что означает сигма клиппинг, он "замыливает" снимок? Мне сигма клиппинг очень нравится, и я пользуюсь в основном им. Никакого замыливания не видел.

Оффлайн Юрий ГилевАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 1 984
  • Благодарностей: 68
  • Привет из Рязани!
    • Skype - yuri_gilev
    • Сообщения от Юрий Гилев
    • Рязанский мобильный планетарий.
Re: Еще раз о шумах Canon-350D
« Ответ #57 : 16 Фев 2007 [13:05:10] »
По-моему, если значение коэффициента сделать побольше или поменьше, то начнет мылить. Сейчас уже не помню, так сказать документированное исследование методов сложения не проводил, а субъективное мнение составил давно.
SW 80ED PRO, SW 2001; 0.8 WO focal reducer, 2" UHC-S, 2" Ha,  ОКГ-12, QHY-5, Canon 350Da, Юпитер-21, Юпитер-37М

Оффлайн Юрий ГилевАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 1 984
  • Благодарностей: 68
  • Привет из Рязани!
    • Skype - yuri_gilev
    • Сообщения от Юрий Гилев
    • Рязанский мобильный планетарий.
Re: Еще раз о шумах Canon-350D
« Ответ #58 : 16 Фев 2007 [13:09:18] »
График хороший, но до теоретического все равно не дотягивает. Поробуем включить шумодав в морозилке.
SW 80ED PRO, SW 2001; 0.8 WO focal reducer, 2" UHC-S, 2" Ha,  ОКГ-12, QHY-5, Canon 350Da, Юпитер-21, Юпитер-37М

Оффлайн LifeIsGood

  • *****
  • Сообщений: 5 954
  • Благодарностей: 48
  • Мне нравится этот форум!
    • Skype - dennissakva
    • Сообщения от LifeIsGood
Re: Еще раз о шумах Canon-350D
« Ответ #59 : 16 Фев 2007 [13:11:56] »
Ну Сигма эффективна при достаточном кол-ве файлов. Я думаю минимум 7. И мылить она не должна, так как она всего лишь отбрасывает пикселы значение которых резко отличается от среднего.