A A A A Автор Тема: Физический смысл мультикадровых снимков.  (Прочитано 5162 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн MayVortexАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 5
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от MayVortex
Приветствую! Прошу прощения, если вопрос уже поднимался, не могу придумать для него поисковый запрос... Так что задаю :)

Много на каких снимках deep-sky вижу запись: 10x30sec Canon 350D. Понимаю смысл 30 секундной выдержки, или 5 минут, 30 минут - матрица экспонируется, чем дольше экспонируется - тем больше видимых объектов.

А в чём физический смысл делать 10 тридцатисекундных фотографий?

Ведь если точка на матрице не успевает экспонироваться - то она не успевает все 10 раз и тогда первая фотография из серии не должна отличаться от суммы всех фотографий? Или на разных фотографиях серии имеются различия (какие)? Или n кадров делают не для этого?

Можно пример, как выглядит несколько кадров мультикадровой съемки, и итог?

Спасибо.

Оффлайн Кулачатов Алексей (Arch0n)

  • *****
  • Сообщений: 2 179
  • Благодарностей: 74
  • Кулачатов Алексей
  • Награды Победитель ежегодного конкурса астрофото
    • Сообщения от Кулачатов Алексей (Arch0n)
    • Публичная страница
Самый главный смысл в шумах. Даже если есть возможность делать выдержки по пять минут, то лучше их сделать много и сложить. Программные шумодавы они вместе с шумом удалят детали. А такой метод борьбы с шумом детали наоборот добавляет :)
Математика проста при сложении кадров полезный сигнал растет пропорционально количеству кадров, а шум пропорционально квадратному корню из количества кадров.

А еще смысл в деньгах. :)
Чтобы сделать 5 минут выдержки нужно автогидирование, а значит более дорогая монтировка поддерживающая гидирование, гид, ноутбук, ....
А 30 секунд можно сделать на простой монтировке с мотором.
GSO RC250, SW MAK 102, Sigma 60-600 (тоже считай телескоп), Sigma 14/1,8, Sony FE 135/1,8, Sony FE24/1,4.
Sony A7R3, Sony Xperia 1 II (тоже годится для астрофото :) )

Оффлайн MayVortexАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 5
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от MayVortex
Коротко и ясно. Спасибо!

Оффлайн astroiLL

  • ***
  • Сообщений: 248
  • Благодарностей: 2
  • Астрономия и Линукс!
    • Сообщения от astroiLL
    • Кубанский Астроклуб 45
Много на каких снимках deep-sky вижу запись: 10x30sec Canon 350D. Понимаю смысл 30 секундной выдержки, или 5 минут, 30 минут - матрица экспонируется, чем дольше экспонируется - тем больше видимых объектов.
Можно пример, как выглядит несколько кадров мультикадровой съемки, и итог?
А ты поищи хорошие фотки Дипскаев в подписях которых написано "одиночный кадр". ;)
Кубанский Астрономический Клуб 45
http://astrokuban.info/gallery2/

Оффлайн mo

  • *****
  • Сообщений: 17 708
  • Благодарностей: 1082
  • Олег Милантьев - L71 Vedrus Observatory
  • Награды Призер конкурса астрофото
    • Сообщения от mo
Есть, кмк, ещё один важный момент - дискретизация считывания. Особенно ярко видно на 8-битных камерах. Считываешь диапазон 0-255, складываешь с плавающей точкой, растягиваешь до 0-65535 с достаточно хорошим заполнением гистограммы.
モ - mo

Оффлайн Александр Ростов

  • *****
  • Сообщений: 1 813
  • Благодарностей: 71
  • Не дадим фотонам разлетаться бесцельно!
    • Сообщения от Александр Ростов
    • http://www.alexrst.ru
Немножко расскажу "на пальцах" о сложении и шумах.

При съемке получаем на снимке композит их двух типов: полезный сигнал и шум. Как их разделить? Мультикадровая методика строится на том, что при сложении заранее совмещенных кадров (складывается фактически "яркость" каждого пикселя) полезный сигнал многократно дублируется, а беспорядочный (нерегулярный) шум каждый раз разный, поэтому он накладывается каждый раз неровно, и пики чаще попадают на те места, где на предыдущем кадре был провал - как бы заполняют, выравнивают его. Иначе, если пик попадает на пик, это уже регулярный шум.

Регулярный шум удаляется при калибровке кадров, а его остатки из-за межкадровых смещений становятся нерегулярным шумом и убираются как показано выше.

Случайные сигналы, такие как треки от спутников, самолетов и нло также можно эффективно устранить, т.к. на остальных кадрах они не присутствуют и алгоритм легко их устраняет как случайные, не относящиеся к делу данные.

Теперь о диапазонах. Если имеем АЦП 12 бит, то разброс сигналов будет от 0 до 4095 (212-1). Не очень-то разбежишься при обработке - если больше половины этого - фон от засветки, то для обработки остается очень мало данных. При сложении хотя бы 8 кадров, получаем диапазон от 0 до 32760.

Еще аспект. Ветер, вибрации, переменная облачность, ошибки ведения и другие факторы постоянно норовят "смазать" кадр, и, поверьте, им это удаётся. Допустим, смаз происходит в среднем один раз в 10 минут. Снимая 5 экспозиций по 2 минуты мы получим 4 хороших и одну бракованную, которую придется выкинуть. Если бы это была одна экспозиция на 10 минут, пришлось бы выкидывать её целиком, все 10 минут экспозиции оказались бы загубленными.

moscow привел отличные снимки, демонстрирующие эти явления.

Вот трактат-то накатал....  ;)
65536 оттенков серого...
http://www.alexrst.ru

Оффлайн MayVortexАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 5
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от MayVortex
За неимением звёзд, телескопа и монтировки пришлось опробовать технологию в тёмном коридоре :D Результат - никогда не думал, что можно так удивиться :) При ISO 1600 и долгой выдержке сложение творит чудеса: на одной фотке можно рассмотреть только шум, а при сложении 10 таких - фотография отличного качества (дарки, флэты и тд не делал, т.к. не deep-sky, да и про них много и понятно написано).

Ещё раз спасибо всем за разъяснения.

off-top: буду снимать на Canon 30D с объективом Canon EF 400mm f/2.8... Прошлой ночью уже пробовал, но хоть как-то получился только Сатурн, и то без колец и мимо фокуса, зато тень от Mias'a увидел :) . Осталось только монтировку прикупить и впуть - за город :)

Оффлайн Mixasty

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 18
  • Благодарностей: 0
  • *****
    • Сообщения от Mixasty
в чем складываите?
та же проблема, делал 1м,3м, 5м. получается что то рыжее и непонятное.

Оффлайн MayVortexАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 5
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от MayVortex
Собственно я про сложение и стал спрашивать только после того, как понял, что у меня ничего не получается - поэтому Сатурн я вообще не складывал. А коридор, простите за такие слова в астрофоруме :) , я складывал photoshop'ом - несколько слоёв, смешение Normal - 50%, но он ведь не движется и не вращается - так что я решил не заморачиваться, просто хотел увидеть, что получается, и чего ждать от съемок Deep-Sky.

Судя по погоде, сегодня я уже Сатурн не увижу.
А в прошлую ночь получилось вот это. Тень от Mimas, из доброго десятка снимков с самыми разными параметрами этот мне понравился больше всего. Но фокус тут в "бесконечность" (прочитал где-то, что именно так и нужно делать обладателям объектива вместо телескопа - послушно сделал). f/4, 1sec, ISO3200, при f/2.8 расплывается совсем (большая выдержка даёт смаз - монтировки у меня нет).

Оффлайн lazyBSD

  • *****
  • Сообщений: 3 328
  • Благодарностей: 10
    • Сообщения от lazyBSD
Скорее всего, это дефокус + пыль на матрице/оптике.

UPD: Вот где была тень от спутника:
« Последнее редактирование: 24 Апр 2009 [19:27:13] от lazyBSD »
/ссылка запрещена правилами форума/

Оффлайн MayVortexАвтор темы

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 5
  • Благодарностей: 0
    • Сообщения от MayVortex
Не пыль :) - движется, и по Starry Night сверял (датой ошибся - не вчера снимал, поэтому и разница)

Оффлайн Pilgrim

  • *****
  • Сообщений: 5 849
  • Благодарностей: 537
  • Игорь Чекалин
    • Instagram: igor.chekalin.33
  • Награды Неоднократный победитель конкурса астрофото
    • Сообщения от Pilgrim
    • Astronomical 3D screensavers
А коридор, простите за такие слова в астрофоруме :) , я складывал photoshop'ом - несколько слоёв, смешение Normal - 50%, но он ведь не движется и не вращается - так что я решил не заморачиваться, просто хотел увидеть, что получается, и чего ждать от съемок Deep-Sky.
Чтобы правильно сымитировать сложение (точнее усреднение) кадров в ФотоШопе надо прозрачность слоёв выставлять = 100/номер_слоя_снизу процентов.
То есть:

Слой 6 - 17%
Слой 5 - 20%
Слой 4 - 24%
Слой 3 - 33%
Слой 2 - 50%
Слой 1 - 100%


Цитата
А в прошлую ночь получилось вот это. Тень от Mimas, из доброго десятка снимков с самыми разными параметрами этот мне понравился больше всего. Но фокус тут в "бесконечность" (прочитал где-то, что именно так и нужно делать обладателям объектива вместо телескопа - послушно сделал). f/4, 1sec, ISO3200, при f/2.8 расплывается совсем (большая выдержка даёт смаз - монтировки у меня нет).
Шутить изволите?  ;D
С фокусом 400мм сатурн должен быть размером 5.8 пикселя, а на светосиле 1/4 при исо3200 экспозиция должна быть сотые, если не тысячные доли секунды. А тут 100% вне-фокал и пыль на оптике.
« Последнее редактирование: 24 Апр 2009 [21:07:59] от Pilgrim »
Моя галлерея на астробине
Earth is a spaceship we are flying in, sitting under a huge panoramic window. Ignoring the window is much weirder than gazing through it.

Оффлайн senao

  • *****
  • Сообщений: 1 550
  • Благодарностей: 170
  • Вячеслав 59°00′с. ш. 57°39′ в. д
    • Сообщения от senao
С фокусом 400мм сатурн должен быть размером 5.8 пикселя, а на светосиле 1/4 при исо3200 экспозиция должна быть сотые, если не тысячные доли секунды. А тут 100% вне-фокал и пыль на оптике.
Pilgrim абсолютно прав!
Вот раскопал среди своих материалов сатурн снятый зеркалкой при фокусном 1000мм что гораздо больше 400мм.Да,я когда то тоже пытался снимать планеты зеркалкой  ;D Выдержка 1/6 сек,в результате все смазало турбуленцией,да и в фокус не попал,но намек на кольца при желании можно увидеть  :D В принципе можно добиться лучшего результата,но смысла в этом все равно нет.
Добавлю,фокусироваться надо маской Бахтинова,на форуме есть тема,почитать и вырезать маску.Лучшего на данное время ничего не придумано и и скорее всего придумано не будет.
P.S. сейчас присмотрелся,сатурн то двойной получился.Экак его дернуло когда зеркало хлопнуло.А вроде все жестко закреплено было.



« Последнее редактирование: 24 Апр 2009 [22:34:13] от senao »
Стационар на колонне SW25012EQ6pro + паракорр + Canon 500Da + 6D
гид искатель 9х50 + QHY5
бинокли БОЦ 7х50, SkyMaster 15x70

Оффлайн Mixasty

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 18
  • Благодарностей: 0
  • *****
    • Сообщения от Mixasty
есть функция подъема зеркала...перед снимком.

Оффлайн astroeyer

  • *****
  • Сообщений: 1 192
  • Благодарностей: 14
    • Сообщения от astroeyer
я складывал photoshop'ом - несколько слоёв, смешение Normal - 50%,...
сложение в PS это режим наложения screen, непрозначность по-вкусу!
"человек отличается от свиньи, в частности, тем, что иногда смотрит на звезды" (с) Амбарцумян

stepan

  • Гость
я бы не стал так утвержДать :) тем более зная опыт Pilgrim :)
и тем более учитывая свой опыт

Оффлайн Pilgrim

  • *****
  • Сообщений: 5 849
  • Благодарностей: 537
  • Игорь Чекалин
    • Instagram: igor.chekalin.33
  • Награды Неоднократный победитель конкурса астрофото
    • Сообщения от Pilgrim
    • Astronomical 3D screensavers
я складывал photoshop'ом - несколько слоёв, смешение Normal - 50%,...
сложение в PS это режим наложения screen, непрозначность по-вкусу!
Что значит "по вкусу"? :) Screen это действительно *сложение*. Яркие участки сразу уйдут в пересвет. Чтобы не выйти за диапазон, нам нужно *усреднение*.

Наложение с к-том прозрачности это последовательное взвешенное сложение. Усреднение это его частный случай, при правильной расстановке коэффициентов. Так как в фотошопе наложение слоёв идёт снизу вверх (верхний накладывается с указанным процентом прозрачности на уже посчитанный стэк всех нижних), этот коэффициент должен быть равен 100%/номер_слоя.

Можно обойтись и Screen'ом. Но чтобы не уйти в пересвет надо предварительно сузить динамический диапазон (нижние бегунки Output Levels в окне "уровней") каждого слоя до значения 0..255/колво_кадров. При большом количестве кадров это ненужные потери на дискретизацию. Да и просто менее удобно, чем руками выставить прозрачность слоёв легко запоминаемой линейкой 100,50,33,25,20,17...

З.Ы. А вообще, это всё "для попробовать", потому что фотошоп хорош только для художественной постобработки снимков. Для строгой математики нужно использовать соответствующий софт (тот же Ирис, FitsStacker Ивана и пр.), возможности там неизмеримо шире.
Моя галлерея на астробине
Earth is a spaceship we are flying in, sitting under a huge panoramic window. Ignoring the window is much weirder than gazing through it.

Оффлайн Mixasty

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 18
  • Благодарностей: 0
  • *****
    • Сообщения от Mixasty
10 шотов по минуте с паузой 5 сек. при попытки сложить в ирисе выходит фигня, а именно- вращение всего кадра, звезды точки без смазывания. алаарма,помгите:)

Оффлайн Александр Ростов

  • *****
  • Сообщений: 1 813
  • Благодарностей: 71
  • Не дадим фотонам разлетаться бесцельно!
    • Сообщения от Александр Ростов
    • http://www.alexrst.ru
10 шотов по минуте с паузой 5 сек. при попытки сложить в ирисе выходит фигня, а именно- вращение всего кадра, звезды точки без смазывания. алаарма,помгите:)

http://www.astrosurf.com/buil/iris/tutorial2/doc10_us.htm,
http://www.astrosurf.com/buil/iris/tutorial2/doc11_us.htm,
да и вообще http://www.astrosurf.com/buil/us/iris/iris.htm.

Оно?
65536 оттенков серого...
http://www.alexrst.ru

Оффлайн Mixasty

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 18
  • Благодарностей: 0
  • *****
    • Сообщения от Mixasty
вроде похоже, спасибо буду курить мануал.
почему вообще это происходит??