Dithering и drizzling в действии

[Александр Ростов]

А 80 линий на мэ-мэ - это сколько в угловых секундах? У меня сильное ощущение, что тут дело в коротком фокусном расстоянии и маленькой дырке объектива.

Если он дает 62^о на 42 мм, то на 24 мм он дает 35^о, что соответствует 1,46^о на мм, и соответственно 0,018^о на 1/80мм.

[StasV]

А смещение между кадрами в процессе съемки было? Dithering?

Конечно. Да и не могло его не быть - полярка "на глаз" (специально), отсутствие гидирования (на 35мм это ни к чему) - 40 минут EQ5 точно не продержит без смещения, на что и рассчитывал заранее. В итоге есть смещение в несколько пикселов.

Я что-то вот подумал - выложу-ка я исходники... но это только завтра.

Т.е. специально между кадрами камера не смещалась?

[LifeIsGood]

Это выходит около одной минуты. Кто нибудь может прокомментировать?

[Александр Ростов]

Т.е. специально между кадрами камера не смещалась?

Специально - нет. Мне кажется, нет разницы между специальным и неспециальным смещением - оно либо есть, либо нет. У меня есть.

Это выходит около одной минуты. Кто нибудь может прокомментировать?

Присоединяюсь к вопросу. Более того, открытым остается вопрос о влиянии светового диаметра на undersampling. Не верится, что undersampling можно получить только на длинном фокусе и большой апертуре, мне кажется что скорее дело обстоит наоборот.

[Дмитрий Маколкин]

афигеть...это чтож за оптика такая?

Это Carl Zeiss Jena Flektogon 2.4/35. Он и без того резкий, но был дополнительно задиафрагмирован до 4.0. Плюс использовался Canon EOS300D - у него пиксел больше, чем у EOS350D. Съемка велась специально для отработки алгоритма drizzle.

Немного не в тему... У меня есть такой же, но в нём не работает привод диафрагмы. Куда бы можно было бы отдать в починку?

[StasV]

Т.е. специально между кадрами камера не смещалась?

Специально - нет. Мне кажется, нет разницы между специальным и неспециальным смещением - оно либо есть, либо нет. У меня есть.

Не факт. Сдвиг за счет неточности монтировки и разных провисаний приводит к дрейфу звезды как показано на рис. справа. Длинные штрихи (картинка утрирована) это трек звезды за время экспозиции. просветы, это дрейф во время паузы между экспозициями.
Слева изображена ситуация со случайным сдвигом. Сдвиг происходит между экспозициями. а во время самой экспозиции сдвигов нет.
Насколько ваша ситуация портит дризлинг трудно сказать. Однозначно можно сказать, что снимать со случайным специальном сдвигом между экспозициями - лучше.
Такая функция реализована в максиме ДЛ. Я же делаю сдвиг вручную перемещая перекрестие в прогайдере

Не верится, что undersampling можно получить только на длинном фокусе и большой апертуре, мне кажется что скорее дело обстоит наоборот.

А кто Вам это сказал? Основное применение дризлинга как раз на небольших фокусах. Если быть точным, то критерием успешности дризлинга является FWHM звезд. Если  <= 2px для ЧБ матриц и <=3-4 для цветных можно ожидать успешного дризлинга. Естественно, при правильном сдвиге между кадрами.

[Александр Ростов]

  Да, Статс, спасибо - всё очень доходчиво объяснил. Плюс мне удалось обнаружить кое-что еще. Итак, по порядку.

  Вот анимация кадров, кроп 1:1. Объект тот же - Хи/Аш Персея, f=35mm, 17 кадров (канал R). На анимации однозначно видно, что есть сдвиг, и что undersampling есть, т.к. наблюдается мерцание звезд, а это может быть лишь если звезда меньше пиксела. Но! Это так же означает, что undersampling здесь другого рода!

  Дело в том, что красный пиксел - каждый четвертый на матрице (менее 25% от всей площади, за которую отвечает этот пиксел!), а следовательно попадая в пространство между пикселами звезда исчезает с радара. Полностью или большей частью - по крайней мере центральный максимум бьет мимо. Может ли это быть причиной неудачи?

[StasV]

Уж больно резкая и рваная картинка звезд для 1:1
Уточню
Так это центр кадра в масштабе 1:1,  или полный кадр уменьшенный во много раз?

[Александр Ростов]

Уж больно резкая и рваная картинка звезд для 1:1
Уточню
Так это центр кадра в масштабе 1:1,  или полный кадр уменьшенный во много раз?

Ну Zeiss, елки палки )))). Резкий как бритва. Это кроп части кадра близкой к центру в масштабе 1:1. Никаких алгоритмов уменьшения / увеличения еще не применены - только голые данные с красного канала (35 мм объективом я вряд ли снял этот объет в таком масштабе). Только кроп. Исходники положил тут:

http://alexrst.ru/1/red.zip - 35Mb, .pic для IRIS.

рваная картинка звезд

Так я о чем и говорю - идут разрывы между пикселами, линейные разрывы составляют от в среднем 100% до 141% от размера пиксела. Это обусловлено строением байеровского шаблона.

[Александр Ростов]

    Еще камень в огород Drizzle. То ли я чего-то совсем не понимаю (что, кстати, весьма вероятно), то ли чудес не бывает.

    При пре-регистрации изображений, необходимой для работы алгоритма drizzle, мне приходится пользоваться сложными методами, включающими повороты изображения. В результате такой регистрации файл shift.lst не создается (т.к. одними шифтами дело не обходится), и drizzling практически бессилен (что и показано ранее).

    В данном случае повороты минимальны, поэтому я решил всё же применить алгоритм со сдвигами. В итоге результат мало чем отличается от простого сложения кадров, да еще и чреват артефактами. На снимке: sigma clipping интерполированных каналов, drizzle, и drizzle обработанный чтобы было лучше видно артефакты. Всё увеличено в 2 раза для наглядности (400% от исходного масштаба).

[LifeIsGood]

Надо сначала сделать поворот изображений, а потом использовать Linear в режиме drizzle

[Александр Ростов]

Надо сначала сделать поворот изображений, а потом использовать Linear в режиме drizzle

Всё правильно, я делал это чуть ранее: https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,41163.msg756542.html#msg756542. Результат тот же, к сожалению.

[LifeIsGood]

Артефакты от того, что не хватило данных "заполнить" все ячейки. Похоже из-за того, что сдвиг был не случайный.

[Pilgrim]

Дриззлинг с поворотами не работает. Не реализован, только на сдвиг. Возможно в каком-то другом софте, но не в Ирис.

Делать регистрацию с поворотом, а потом дриззлинг нет смысла - теряется информация о положении участка изображения относительно изначальной сетки пикселей.

[LifeIsGood]

Игорь, а где ты это прочитал? И что дает режим сложения Linear? Для сдвига достаточно одной точки (One star)

[Pilgrim]

Игорь, а где ты это прочитал? И что дает режим сложения Linear? Для сдвига достаточно одной точки (One star)

Я не читал, но тщательно пытался отыскать возможность в доках - не получилось. Дриззлинг в ирисе требует файл со смещениями (X и Y с субпиксельной точностью). При более сложном выравнивании создаются файлы с множеством коэффициентов афинного или полиномиального преобразования, но не чистого смещения.

Linear это то же самое что по одной звезде, только результат усредняется по нескольким звёздам - поворот не фиксируется Поворот считается только для "Three Matching zones" или "Gloal Matching".

Так что надо либо искать другой софт, либо бомбардировать Бьюля почтой (принципиальных проблем тут не вижу, вроде всё дело в алгоритме). А пока дриззлинг считается только по смещению.

[Александр Ростов]

Артефакты от того, что не хватило данных "заполнить" все ячейки. Похоже из-за того, что сдвиг был не случайный.

Точно! Отрисовался как раз красный байеровский паттерн. Видимо, из-за того что звезды между пикселами "пропадали" и была получена такая картина. На ч/б матрицах всё должно быть гладко.

Дриззлинг с поворотами не работает. Не реализован, только на сдвиг. Возможно в каком-то другом софте, но не в Ирис.

Делать регистрацию с поворотом, а потом дриззлинг нет смысла - теряется информация о положении участка изображения относительно изначальной сетки пикселей.

Опять же в яблочко. Но мне удалось это обойти, и судя по всему успешно. Более того, решены проблемы с косметикой. В центре кадра - результат обработки увеличенных вдвое интерполированных красных каналов (т.е. обработка велась в масштабе 400% от оригинала, результат уменьшен вдвое до 200 % ), жесткий сигма-клипинг. По-моему это как раз оно.

[lazyBSD]

Подниму тему. У меня возникло сомнение в необходимости дебайера после дриззла DSLR каналов.

3. Совмещение drizzle файлов

Выполняем операцию stellar registration для фалов drizzle1 drizzle2 drizzle3 drizzle4
Сохраняем результаты под теми же названиями

4.Смещение drizzle файлов

Заходим в любой текстовой редактор и создаем файл shift.lst со след. Содержанием:
0.250 0.250
-0.250 0.250
0.250 -0.250
-0.250 -0.250

После пункта 3, IMHO, проще сложить G1 и G2, а потом работать с RGB каналами, как обычно.

Пожалуйста, переубедите. КлинА схватил где-то.

PS. iraf хорош.  

ecl> imstat R-master-pos-log[100:200,100:200] field=stddev format- | scan (q)
ecl> =q
0.04362667

[Юрий Торопин]

В свете копания с исходниками Никиты (opossum), полученными на FSQ-106ED (f=530мм) и FLI PL-9000 (пиксел 12мкм), имеющими FWHM в диапазоне 1.1...1.7 пиксела - то есть наблюдается такой серьёзный андерсемплинг - встал вопрос о том, насколько drizzling поможет улучшить разрешение и справиться с некоторыми другими проблемами исходников Sh2-73 (мой крайний вариант обработки - тут).

Были взяты 20 10-минутных исходников в L-канале (FWHM cуммы - 1.95 пиксела ~ 9,10").
Ниже приводится анимация фрагмента изображения из трёх кадров:
1) исходная сумма в масштабе 600% (как бы растяжение в 3 раза и рассматривание на 200%), FWHM~9.10";
2) таже сумма, растянутая в 3 раза в PixInsight (200%), , FWHM~9.18" (хуже на 1% по сравнению с исходной суммой);
3) результат drizzling'a - откаллиброванные исходники были увеличены в 3 раза, после чего совмещены и сложены (200%), FWHM~8.34", лучше исходной суммы на 8,5%.

Может немного долго грузиться, анимация - 1.3 Мб.

Дриззлинг работает, но на мой непросвещённый взгляд, выигрышь в 8.5% на широкоугольном снимке не стоит увеличения времени обработки (и затрат места на винте под файлы) почти на порядок.

[NKV]

3) результат drizzling'a - откаллиброванные исходники были увеличены в 3 раза

увеличены каким методом? Nearest Neighor, IntegerResample или чем-то нечестным несовместимым с дризлингом?

не стоит увеличения времени обработки (и затрат места на винте под файлы) почти на порядок.

+1
Возможно что-то изменится когда свершиться это:

As a side note, we'll have drizzle implemented as a new tool in PixInsight. Our drizzle implementation will provide the same pixel rejection algorithms as the ImageIntegration tool, and the same image registration performance as StarAlignment. Good pixel rejection is something that most drizzle implementations don't have, and this limits its applicability.