Dithering и drizzling в действии

[Тот самый Кеплер]

Решил попробовать обработать майданакскую М5 способом, известным как drizzle

LRGB 50-30-30-30
FSQ-106ED PL09000

Приведенная картинка показывает разницу.

Слева сложено дризлем (сампл=2), справа сигмой клиппинг (2 сигма 1 проход). Для того, чтобы совместить картинки пришлось, естественно, правый снимок отмасштабировать 200%.

Естественно при съемке было автоматом смещение.
Слева видно, что через дризл прорвались космики и прочая косметическая пурга.
С моей точки зрения, для фокуса в 530мм и пиксела в 12u - результат просто ураган.

Еще раз - это 200% исходного масштаба.

[Garmisch]

Вполне закономерно. Drizzle-алгоритм был разработан специально для работы с undersampled-изображениями - то есть когда размер пиксела у детектора в несколько раз больше того (оптимального), который должен быть согласно теореме Найквиста о сэмплировании. Как правило, это случай с короткофокусными астрографами и матрицами с большим размером пикселя. Drizzle действительно очень хорошо справляется с повышением разрешения на таких изображениях. Кстати, можно упомянуть - данный алгоритм реализован в Iris-e. Также, drizzling применяется в обработке изображений с HST.

Возможно, стоить сделать небольшой комментарий, т.к. зачастую путают dithering и drizzling :

Dithering - это техника сьемки, когда каждый последующий кадр в серии снимается с небольшим смещением отностительно предыдущего.
Drizzling - это алгоритм обработки с целью повышения разрешения у изображений, полученных с помощью техники dithering.

То есть - снимаем со смещениями (dithering), а обработку делаем с drizzling

По снимкам - для бОльшей наглядности я бы привел сравнительне фрагменты одного и того участка неба.

Вот ссылка на руководство по drizzling-у в Ирисе: http://www.astrosurf.com/buil/iris/tutorial2/doc12_us.htm

[Тот самый Кеплер]

Я собственно в ириске и экспериментирую. Максим валится, 2Г памяти ему не хватает. 

[Pilgrim]

Класс!!!
Действительно алгоритм просто создан для такого сочетания качественной короткофокусной
оптики и крупнопиксельной матрицы, и показывает себя во всей красе!

Настолько убедительных сравнений по drizzle раньше не встречал.

[Andru]

Да..... 
Очень интересная и полезная вещь!!!

[Тот самый Кеплер]

Ну, в общем и целом получилось вот так...
http://observatorium.rxfly.net/index.php?option=com_content&task=view&id=81&Itemid=9

Это всего лишь центральный кусок 2000х2000 от картинки размером 6000х6000

А мне понравилось.
Вот только с космиками пока засада получается... Но это проблема касается только владельцев FLI и прочих апогеев с матрицами 9000 и 1680х...
Но и здесь можно побороться как мне кажется. Делаешь несколько серий (по моему пониманию не меньше шести серий по пять-шесть кадров) для каждого канала, серию каждую складываешь дризлом, а все серии сигма клиппингом - вуаля, все должно получиться. Только трудозатраты вырастают значительно и по съемке и по обработке.

ЗЫ. Центр пережжен еще при съемке. 5 мин экспозиции для этого объекта получается слишком много.

[Юрий Торопин]

Решил попробовать обработать майданакскую М5 способом, известным как drizzle
Слева сложено дризлем (сампл=2), справа сигмой клиппинг (2 сигма 1 проход). Для того, чтобы совместить картинки пришлось, естественно, правый снимок отмасштабировать 200%.

Естественно при съемке было автоматом смещение.
Слева видно, что через дризл прорвались космики и прочая косметическая пурга.
С моей точки зрения, для фокуса в 530мм и пиксела в 12u - результат просто ураган.

Еще раз - это 200% исходного масштаба.

Андрей, результат несколько некорректен, как Вы масштабировали снимок после сигма клиппинга?

Вариантов для оценки выигрыша от дриззла два

1) померить FWHM на сумме после дриззла и на исходной (неотмасштабированной!!!) сигма сумме. Поделить FWHM c дриззла на 2. Сравнить его с FWHM на сигма сумме.

2) увеличить исходные кадры в 2 раза командой scale2 c применением разных опций ресэплинга, сложить получившиеся кадры (ну если нравиться sigma clipping, то им , лучше простой арифметикой), сравнить результаты с результатами дриззла.

Думаю, что при таком подходе уже не будет такой чудовищной разницы в результате. Данные-то одни и те же, не думаю, что в дриззле есть какая-то магия

[Тот самый Кеплер]

При масштабировании использовал bilinear метод.

Поделить FWHM c дриззла на 2. Сравнить его с FWHM на сигма сумме.

Сравнить не сильно получится, т.к. FWHM на исходных где-то 1.05-1.1. Ресампл к исходникам деталей не добавит при всем желании. Уменьшение размера в два раза после сложения уберет, естественно, все преимущества дризла.

2) увеличить исходные кадры в 2 раза командой scale2 c применением разных опций ресэплинга, сложить получившиеся кадры (ну если нравиться sigma clipping, то им , лучше простой арифметикой), сравнить результаты с результатами дриззла.

Думаю, что при таком подходе уже не будет такой чудовищной разницы в результате. Данные-то одни и те же, не думаю, что в дриззле есть какая-то магия

В следующий раз, если время будет.   

Я тоже полагаю, что магии в дризле нет никакой, но результаты он дает неплохие при недосэмпленге. Если есть недоверие к алгоритму, то о нем достаточно информации, можно почитать в инете, можно посмотреть исходники - они открыты. Меня устраивает, что с помощью этих техник я могу снимать небольшие объекты моим экспедиционным сетапом и получать результат, который мне самому нравится.

[LifeIsGood]

Я когда-то экспериментировал с дриззлом и заметил, что если уменьшить "отдризленную" картинку, то выглядит она визуально лучше, чем просто сложенная.

[Hunter]

Отлично получилось, Андрей!
Удивительная детальность для FSQ!
Я стойкий приверженец Максима.
Интересно в нем можно это сделать?

[Garmisch]

Интересно в нем можно это сделать?

Есть такой plug-in к Максиму: http://winfij.homeip.net/maximdl/drizzle.html . Но лично не пробовал.

[Тот самый Кеплер]

Я попробовал, двух гигов памяти для работы этого плагина не хватило. Долго пытался понять,почему же плагин после нажатия ОК просит написать число. Потом понял - он сам себе подставляет значения, где разделителем является точка, но сам же хочет, чтобы там была запятая. Вот такой плагин.  ;

А вот здесь http://www.stsci.edu/~fruchter/dither/ уже 12 лет назад пользовали этот алгоритм. И с космиками научились бороться. Кто б из наших программеров адаптировал исходники Drizzle II (давно не брал я в руки шашек...)? 

[Юрий Торопин]

Я тоже полагаю, что магии в дризле нет никакой, но результаты он дает неплохие при недосэмпленге. Если есть недоверие к алгоритму, то о нем достаточно информации, можно почитать в инете, можно посмотреть исходники - они открыты. Меня устраивает, что с помощью этих техник я могу снимать небольшие объекты моим экспедиционным сетапом и получать результат, который мне самому нравится.

Интересно лишь, какая вариация алгоритма используется в IRIS.

В том, что drizzle работает и работает неплохо, вопроса нет. Вопрос есть в том, является ли он наилучшим методом для работы с недоразрешёнными (английское undersampled лучше! ) изображениями, либо применение других подручных средств может дать лучшие результаты. Мне это в настоящий момент крайне интересно, поскольку цветные камеры с байеровской матрицей при применении хорошей оптики приводят к тому, что пространственное разрешение сенсора оказывается недостаточным, особенно  - в красном и синем каналах, типичный случай undersampling'a.

...Долго пытался понять,почему же плагин после нажатия ОК просит написать число. Потом понял - он сам себе подставляет значения, где разделителем является точка, но сам же хочет, чтобы там была запятая. Вот такой плагин.  ;

Если это критично, то ситуация легко исправляется через настройку локализации Windows, Control Panel -> Regional and Language Options, в диалоговом окне на первой закладке выбираете Customize и меняете десятичный разделитель на то, что привередливый плагин хочет .

[Тот самый Кеплер]

Вопрос есть в том, является ли он наилучшим методом для работы с недоразрешёнными (английское undersampled лучше! ) изображениями, либо применение других подручных средств может дать лучшие результаты.

А есть какие-то альтернативы?

[Юрий Торопин]

Вопрос есть в том, является ли он наилучшим методом для работы с недоразрешёнными (английское undersampled лучше! ) изображениями, либо применение других подручных средств может дать лучшие результаты.

А есть какие-то альтернативы?

Например, ручной семплинг с применением разных функций итерполяцией + последующее выравнивание и т.д.

[Александр Ростов]

Производится ли смещение изображения в IRIS drizzling в режиме "No registration" (как показано в инструкции)?

[Вадимъ]

Возможно не в тему... У меня Ирис не хотел ниче делать в режиме "No registration". Приходилось выделять звезду и работать в режиме "One star".

[Тот самый Кеплер]

Производится ли смещение изображения в IRIS drizzling в режиме "No registration" (как показано в инструкции)?

Если честно, то не очень понял вопрос.   
Все делалось так, как написано в инструкции по ссылке выше.

[LifeIsGood]

No registration можно днлать, если ранььше уже было произведено выравнивание снимков.

[Вадимъ]

No registration можно днлать, если ранььше уже было произведено выравнивание снимков.

Не знаю, не знаю... а почему же у меня ничего не получалось? Ведь я выравнивал кадры перед drizzling... Выдавал ошибку что мол файл какой-то там не найден. 
Меня больше удивил размерчик выходящего файла - 183 МБ