Астрофотография начинающих (Deep Sky)

[p.v.]

Вижу, ты сильно соскучился до поговорить о главном
На нижней никаких уровней нет. Это чистая сумма. А на средней вытянул щадяще, чтобы хоть что-то видно было. Без подтяжки вторая от первой не отличается.
Если общество настаивает, не вопрос. Вот медиана с уровнями. Гистограмма справа сильно обрезана. Но даже с такими издевательствами над сигналом это никак не то же самое, что сумма, не так ли? Хотя и похоже. И там и там накопление одинаковое

[Андрей Ш]

Значит что-то со зрением. А так видите?

Визуально просто бессмысленно что-то разглядывать, потому что обсуждаем числа в памяти компьютера, а не визуальное восприятие при разной яркости и динамический диапазон монитора. Лучше про арифметику.
Динамический диапазон это отношение максимального уровня к минимальному, с этим спорить не будете? Другой вопрос что называть минимальным и максимальным уровнем, но это уже отдельная тема.
Как тогда постоянный сомножитель изменит динамический диапазон, если и минимальное значение и максимальное изменятся в одно и то же количество раз?
А в тех картинках вы наверняка элементарно убили динамический диапазон при переходе от плавающей запятой к целым числам (или при отбрасывании младших разрядов, если там считалось с фиксированной запятой), когда сохранили изображение.

[p.v.]

А кто здесь говорит, что динамический диапазон на сумме становится больше? Тут 24 кадра, а не 10000, о которых говорится в статье. И при чем здесь вообще ДД? Я вам разницу между средним(в данном случае медиана, но не суть) и суммой показал. Вы ее не видите в числах, для вас это одно и то же. Ну так посмотрите эту разницу на картинке. Я так понимаю с ваших слов, что в фотографии математика не работает, там другие законы. Если попытаться визуально приравнять уровни черного для среднего и для суммы, чтобы вытягивался слабый сигнал, ДД среднего (медианы) справа режется, т.е. идет выгорание яркого сигнала. Можно применить сжатие и зарезать кривыми яркий край, не вопрос. Попробуйте. Но эквивалент суммы вы не получите.
Про вычисления с целыми и с плавающей запятой это интересно. Я вот как программист, в данном случае, не понимаю смысл сказанного. Вы что-то новое изобрели? 65534.99999 насколько будет отличаться от 65535? Отвечаю - повышенным расходом памяти и процессорной нагрузкой. На экране вы этой разницы не увидите. Монитор передает 256 градаций серого. Тут 65536. Что еще не так? Сумма складывается так, чтобы ее гистограмма не резалась(смотря как и чем складывать), можете ее посмотреть в фотошопе или где удобнее. Отсюда какой вывод? ДД на сумме сжимается, безусловно, но не режется. При этом вытягивается слабый сигнал. Мне не понятно, что вы вообще хотели сказать.

А в тех картинках вы наверняка элементарно убили динамический диапазон при переходе от плавающей запятой к целым числам (или при отбрасывании младших разрядов, если там считалось с фиксированной запятой), когда сохранили изображение.

Вот это вообще о чем? В каких картинках, где что считалось и что я там сохранил? Это что, в терминах DSS разговор? Глубины вопроса не понял.
Речь шла о том, что "Получается, калибровочные кадры, так называемые, "дарки", "флэты" и "биасы" улучшают качество фотографии". Вот и расскажите, как они улучшают. Очень интересно. Особенно в цифрах.

Очень. ООооочень широко распространённое! Процентов 99.9%+ астронаселения пребывают в этом "заблуждении".
Let's Holywar Begin!

99% владеют вопросом на уровне "Одна бабка сказала". Медицина тут бессильна. Учиться не хочем. Давайте исключим остальной процент, чтобы не портить статистику. Галилей в свое время тоже думал, что она вертится. А потом очень хорошо подумал и в итоге "нет, показалось". Интересно, с чего вдруг, 99% потом поменяли свое мнение? Они до этого сами додумались?

[greghome]

Садр, Северная Америка, Пеликан, Вуаль и т.д

Гриша, а звёзды не цветные совсем.

Костя, спасибо за замечание!
Постарался поправить. Такой вариант получше по цветам звёзд?

[Reactor]

Постарался поправить.

Не, все равно нет цвета. Открой какой-нибудь одиночник в родном Digital Photo Professional. Сразу увидишь цвет.
Кстати, APT с кэнона в каком формате сохраняет файлы? Fit или CR2?

[Андрей Ш]

Мне не понятно, что вы вообще хотели сказать.

Динамический диапазон сигнала не изменится от умножения или деления его на какое-либо число. Просто потому что динамический диапазон это отношение одного уровня к другому, а умножаются оба на одно и то же число. Причем не важно какой сигнал, двумерный или одномерный. Это все мои замечания.
Если у вас вдруг динамический диапазон при этом изменяется, то значит кроме умножения или деления происходят какие-то еще действия, либо монитор так показывает и человеческий глаз иначе воспринимает, либо при некорректных вычислениях.
Про "дарки", "флэты" и "биасы" я не спорил и не буду.

[p.v.]

Динамический диапазон сигнала не изменится от умножения или деления его на какое-либо число.

Тут вы правы. Его никто не умножает и не делит. Вы складываете кадры, на сумме вылезает сигнал, который на исходниках тонул в шумах. Вот его не было, и вот он есть. Нарисовалась какая-то козявка. Вуаля. Будем пихать ее в наш ДД? Было бы неплохо. А что будем делать с уровнем белого? Будем резать(пережигать звезды) или будем сжимать ДД, чтобы влезло все? Если не резать гистограмму слева и справа, есть 2 варианта - повышать разрядность накопления и обработки, и второй вариант - сжимать ДД, чтобы он влез в имеющуюся разрядность. Сжатие ДД, при желании, можно свести к умножению и делению, конечно, но. Для этого придется переходить к интегралам и рядам. Вообще там используются логарифмы, но если не видно разницы..?
У вас на исходниках были звезды 18m, на сумме вылезли 20-21m. Чтобы запихнуть 18m в цифру, нужно 24бит. Эти 24 бит задают уровень черного при макс. сигнале в 0m. На самом деле надо много больше, потому что уровень белого может вырасти до бесконечности, например, в кадр попала МКС и мы хотим на ней увидеть космонавтов.. Вся обработка велась в 16 бит, а ДД изменился. При отображении на мониторе он сжимается до 8 бит и все ок. И космонавтов видно и козявку. Уместить 20 бит в 8 помогает логарифмическая шкала. ДД монитора ничтожен. Перепад яркости в пересчете на небо огромен. А что делать, если камера снимает в 14 бит? Так изменяется ДД или нет? Когда поднимаются такие вопросы, они заставляют задуматься, а заодно поднимают и общий уровень понимания происходящего. Чем меньше штампов, тем больше места для мысли. Чем больше мысли, тем толще колбаса. Связь прямая.

[alesterre]

Я вам разницу между средним(в данном случае медиана, но не суть) и суммой показал.

По-моему, как раз в этом и суть. Режимы сложения Median и Average это же совсем разное. У Median почти всегда такие некрасивые ступеньки получаются при вытягивании, у Average их нет.

[greghome]

APT с кэнона в каком формате сохраняет файлы? Fit или CR2?

В Fit через Ascom DSLR driver. Работает как с обычной астрокамерой.
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,160041.0.html

[Андрей Ш]

Если бы в компьютерах сейчас были единицы мегабайт ОЗУ, то еще как-то можно было бы понять впихивание в мелкую разрядную сетку, вместо того чтобы использовать типы с плавающей запятой или достаточной разрядности с фиксированной запятой.

повышать разрядность накопления и обработки

Вот вы программист, можете посмотреть какое представление используется внутри DeepSkyStacker. Что-то мне подсказывает, что там для вычислений используются числа с плавающей запятой, где-то одинарной, а где-то двойной точности.

[mo]

Речь шла о том, что "Получается, калибровочные кадры, так называемые, "дарки", "флэты" и "биасы" улучшают качество фотографии". Вот и расскажите, как они улучшают. Очень интересно. Особенно в цифрах.

Флеты убирают виньентирование и пыль / грязь. Нормируют чувствительность пикселей к свету.

Два соседних пикселя получили 10000 фотонов. Множим на QE 50%, до них обоих дошло 5000. Если в камере Unity Gain (1e/ADU), то оба пикселя должны бы получить по 5 тыщ ADU +- корень(5000) = 70е шума.
Но вот беда. Первый пиксель чувствительнее второго на 10% (цифра огромная, обычно разброс меньше). И, получается, что если б не было флетов, то есть нормирование по эталонному источнику света (плоскому полю), то первый пиксель зарегистрировал бы 5500 +-74е, а второй 5000 +-70е. Делим на флет, получаем нормированные пиксели, по 5 тыщ каждый (плюс-минус шум).

Биасы нужны, чтобы из флета вычесть биас и иметь возможность масштабировать флет, не увеличивая артефакты считывания. Ты ж видел мастер-биасы? То вертикальные (постоянные!) полосы, то ещё какой-нить кошмар. Астрофто ж - это ловля блок. Слабого сигнала. Поэтому важно не привносить дополнительные неприятности. Биас надо вычесть.

С дарками ещё проще. Опять таки, вычитаем биас, чтобы иметь возможность масштабировать дарк. Задача дарка убрать постоянный тепловой (темновой) шум. Ладно бы речь шла о каком-то постоянном уровне по всему сенсору. Но, как и в случае с флетами, первый пиксель "греется" на 1.1е в секунду, а второй на 11е в секунду (пример абстрактный). Без вычитания дарка мы б получили разную темновую активность пикселей. Вычитание отмасштабированного мастердарка уравнивает шансы пикселей. Избавляет одиночные от паттерна. На некоторых матрицах жуткого. На других ценность дарков меньше. В тепле дарки нужнее. На коротких нужны не так сильно, как на длинных. Факторов много.

По-моему, как раз в этом и суть. Режимы сложения Median и Average это же совсем разное. У Median почти всегда такие некрасивые ступеньки получаются при вытягивании, у Average их нет.

В каком софте? Математически медиана практически то же, что среднее в ряду похожих чисел. У медианы, перед простым усреднением, плюс в возможности не учитывать сильные расхождения в нескольких кадрах (брак, спутник).

[4D]

При отображении на мониторе он сжимается до 8 бит и все ок. И космонавтов видно и козявку. Уместить 20 бит в 8 помогает логарифмическая шкала. ДД монитора ничтожен.

В линейном представлении файла на мониторе не видно ничего не столько из-за ограниченности его диапазона (хотя и не без этого), а скорее из-за того, что линейный сигнал сначала подвергается гамма-коррекции. Причём в сторону его затенения. Поэтому мы и тянем логарифмом или той же гаммой в обратную сторону, чтобы вытащить тени на свет. А потом можно ещё и огрубить счета́ в света́х т.к. пользователь всё равно не способен разглядеть все эти вариации. За счёт чего можно значительно уменьшить размер итогового файла.

(кликните для показа/скрытия)

https://youtu.be/LKnqECcg6Gw

Речь шла о том, что "Получается, калибровочные кадры, так называемые, "дарки", "флэты" и "биасы" улучшают качество фотографии". Вот и расскажите, как они улучшают.

По-моему — наглядная иллюстрация.

1) Одиночный некалиброванный кадр (15мин, ISO800, +2оС). Вычтен только bias frame и для наглядности кадр переведен из CFA в цветной (хотя в реальном процессе это делается уже после калибровки).
2) Одиночный кадр после калибровки по темновому току.
3) Сумма четырех кадров (сигма-клиппинг, k=1.7). Убрана фоновая засветка (она у меня зеленая - ртутные лампы), добавлен контраст в красном канале. Здесь без шумопонижения.

И туда же:

Пропорционально выдержке могут расти не случайные шумы, а детерминированные помехи (например, регулярная составляющая того же темнового тока). Но они, именно в силу их детерминированности, должны подавляться калибровкой. В ряде случаев (в частности, это характерно для цифрозеркалок с CMOS-сенсорами) после калибровки остается относительно небольшая неподавленная помеха, не вполне случайная, но недостаточно стабильная во времени. "Доесть" эти остатки помогает сложение субэкспозиций с использованием сигма-клиппинга (для чего необходимо иметь не менее 4-х кадров, снятых со смещением - dithering).

Только вот всё это жутчайший оффтоп тут.

[greghome]

Постарался поправить.

Не, все равно нет цвета. Открой какой-нибудь одиночник в родном Digital Photo Professional. Сразу увидишь цвет.
Кстати, APT с кэнона в каком формате сохраняет файлы? Fit или CR2?

А так? (Поднял цвет по маске в режиме наложения слоёв "цветность") Не насыщенно ли слишком?
Большие звёзды распушились из-за облачности - была дымка.

[Forte]

Гриша, наконец появились желтые звезды!

[Reactor]

А так?

Уже лучше, но я уверен, что там много чего еще. Можно один фит калиброванный и (или) сумму?
А потом надо разобраться, почему туманностям не достает контраста.

[Владимир А]

NGC 772.
SW2001, Canon 550da, HEQ5, MPCC III. Гид 60х240, QHY5L-lI-C.
Съемка в APT, гидирование PHD2.
Лайты 40х300 с, дарки, флэты.
DSS,FS,PS. Кроп 2х.
Не проработался верхний рукав,  сигнала не хватило.

[4D]

Не насыщенно ли слишком?

Нет. В самый раз. Может если сделать фон более нейтральным — то вообще ничего не добавлять и не убавлять. Как-нибудь вот так. (Уменьшил яркость синего и красного каналов)

Да, в тенях появилась зеленца, от того, что работаю уже с обработанным кадром. Скорее — не как результат, а как вектор для движения.

[greghome]

А так?

Уже лучше, но я уверен, что там много чего еще. Можно один фит калиброванный и (или) сумму?
А потом надо разобраться, почему туманностям не достает контраста.

Вот ссылка на сумму (сложил с дризлингом)
https://yadi.sk/d/3GPYS6tMaoSOgg
и на один калиброванный фит
https://yadi.sk/d/qCE275MRUry0yQ

[greghome]

Не насыщенно ли слишком?

Нет. В самый раз. Может если сделать фон более нейтральным — то вообще ничего не добавлять и не убавлять. Как-нибудь вот так. (Уменьшил яркость синего и красного каналов)

Да, в тенях появилась зеленца, от того, что работаю уже с обработанным кадром. Скорее — не как результат, а как вектор для движения.

Спасибо! Буду дорабатывать.

['Юрий]

Скорее — не как результат, а как вектор для движения.

Очень хороший вектор! Картинка сразу заиграла контрастом цветов. Оригинал был как под красной плёнкой, т.е. была недоработка в самой финальной стадии процесса. Как будто бы монитор привирая говорит автору: "Шеуф, усё норм, пора фпечать!"
Григорий, надеюсь вы отнесетесь к моим слова не без юмора