О разрешении в планетной фотографии

[Владилен]

Для тех, кто хочет опровергнуть или убедиться, что обработка может преодолеть: критерий Рэлея, лимиты и пр., в некоторых случаях, предлагаю еще раз попробовать поиграться в файле. В нем нет элементов программирования, все просто и доступно. Надо "загадать" исходные числа в отсчетах, затем они будут "испорчены" в соответствие с ФРТ и "отгаданы" методом Люси-Ричардсона в 287 шагов, кто желает может увеличить количество шагов по усмотрению.

[Gera]

Я, например, не вижу проблемы. В нашем случае 50”/D…  https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,59983.720.html #726

Вы просто не понимаете,  что пишете.  50/Д  - это не разрешение. Сколько уже можно это повторять. ПЕРИОДИЧЕСКУЮ СТРУКТУРУ 50/Д никогда не разрешить, а именно она и является ПОКАЗАТЕЛЕМ РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ.
 
ЗЫ Когда "писатели" в свои "монографии"  не к месту суют вытяжки из более старых публикаций,  это только смешит. Так как делается это бездумно. Но народ то запутывают!

[MadAlex]

Крученка с гауссом не канает - спектр гаусса неограничен
Еще можешь попробовать свернуть простую ступеньку без провала и тоже отгадать ее в 100500 шагов. Только результат не забудь опубликовать
Касательно 50/d - ultimate limit это 114 по линиям или 57 по пикселям и то для зеленого света. Для синего очевидно будет лучше. Если предположить что ваши 50 были измерены с точностью хотя бы 10% то это от 45  до 55, что уже на пределе укладывается. Хотя если по честному то я в ваши 50 просто не очень то верю - вы ведь даже не описали способа измерения этой величины.
PS: так как я сегодня добрый то результат тебе провангую - там все равно будет провал, только не такой сильный. Он появляется оттого же отчего и провалы по бокам на твоей картинке - от бездумного усиления высоких гармоник

[MadAlex]

Добавим всего еще один пик, и твой метод садится в большую лужу.

[Павел Бахтинов]

Комментарий модератора раздела

MadAlex, настоятельно прошу сменить стиль общения на более вежливый. Если бы мы сидели где-нибудь водку пили, оно бы, конечно, и так сошло, но здесь на форуме Ваши обращения многих обижают. Следите за своими словами, мне очень не хотелось бы применять сейчас санкции, когда дискуссия по теме наконец стала входить, кажется, в более содержательное русло.

[Павел Бахтинов]

Для тех, кто хочет опровергнуть или убедиться, что обработка может преодолеть: критерий Рэлея, лимиты и пр., в некоторых случаях, предлагаю еще раз попробовать поиграться в файле.

Игрался я с этой одномерной моделью - давно, еще когда она была впервые опубликована. Если в ней заменить гауссово размытие на дифракционную ФРТ, она служит отличной иллюстрацией отнюдь не отсутствия, а как раз наличия непреодолимого обработкой дифракционного предела, причем в точности в том самом месте, что предсказывается теорией.
Типичные артефакты обработки там тоже можно смоделировать (один из них MadAlex уже нашел ).

Все = Большинство

Как узнали? Голосование проводили?

Нужно ... смириться с мыслью, что для планетного фото  такое понятие как ultimate limit не работает.

Вот уж, что называется, утверждение с точностью до наоборот.
Если для двойных звезд, придравшись к формулировкам (что есть разрешение, а что - различение), еще можно в чем-то сомневаться, то уж для планет, как протяженных объектов с произвольным распределением яркости, дифракционный предел (по Фуко) действует абсолютно и неотвратимо.

[IGORЬ]

            … Вы просто не понимаете,  что пишете.  50/Д  - это не разрешение.

  Неужели? А это по Вашему что такое:

…  я вдруг озадачился разрешающей способностью телескопа для линий. Лучшего варианта для таких тестов чем щель Кассини, тем более в боевых условиях и с учетом атмосферы, и не придумаешь. Видимость щели исследовал на нашем … Стрелки указывают направление, в котором производился замер ширины щели Кассини. По моим результатам разрешающая способность для линий получилась порядка 50/D. При идеальной атмосфере этот показатель должен получиться еще лучше...

 Вы по мире понимаете разрешение, а ЛА практики по конкретным снимкам, которые хорошо соотносятся с реальностью.

…  Сколько уже можно это повторять. ПЕРИОДИЧЕСКУЮ СТРУКТУРУ 50/Д никогда не разрешить, а именно она и является ПОКАЗАТЕЛЕМ РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ.
 

   Пожалуйста, пример периодической структуры из реальной жизни:  визуал Кейтера  - 8/D, фото Пича - 35/D, примерно.

Как узнали? Голосование проводили?

   Нет. Есть гораздо более точный способ – подсчёт разогнанных фокусов.

Вот уж, что называется, утверждение с точностью до наоборот.
Если для двойных звезд, придравшись к формулировкам (что есть разрешение, а что - различение), еще можно в чем-то сомневаться, то уж для планет, как протяженных объектов с произвольным распределением яркости, дифракционный предел (по Фуко) действует абсолютно и неотвратимо.

    Звучит  как  декларация.  Пожалуйста, на примере картинки с визуалом Кейтера и фото Пича проведите показательный мастер-класс  правильного  понимания  дифракционного предела по Фуко и его неотвратимого действия.  Все сверят часы и будут  вкладывать в термины и понятия одинаковое понимание.

[Владилен]

Для тех, кто хочет опровергнуть или убедиться, что обработка может преодолеть: критерий Рэлея, лимиты и пр., в некоторых случаях, предлагаю еще раз попробовать поиграться в файле.

Игрался я с этой одномерной моделью - давно, еще когда она была впервые опубликована. Если в ней заменить гауссово размытие на дифракционную ФРТ, она служит отличной иллюстрацией отнюдь не отсутствия, а как раз наличия непреодолимого обработкой дифракционного предела, причем в точности в том самом месте, что предсказывается теорией.
Типичные артефакты обработки там тоже можно смоделировать (один из них MadAlex уже нашел ).

Критерии Рэлея и Фуко были изобретены профессионалами и были созданы с очень простой целью – обеспечить гарантированный результат. Профессиональный подход не может заключаться в том, что заказчику дадут ответ с 50% вероятностью. Даже метеорологов в свое время за такое дело отправляли в Сибирь.
Поэтому были найдены самые неблагоприятные условия при которых результат может быть еще получен.
Нам – любителям в этом случае повезло, мы можем себе позволить радоваться 90, 50 и даже 25 процентному успеху легко отбросив неудачи.
Поэтому, если в результате обработки мы сможем что-то вытянуть сверх предела установленного критериями с некоторой долей вероятности, то радости нет предела и никто из любителей не осудит, разве что за слишком «пережаренный» снимок, который эстетический смотрится «не очень».
Можно ли преодолеть критерий? Я считаю да:
Во-первых, итерационным методам, которым я отдаю предпочтение, почти безразлично какой спектр имеет искажающая функция. Так как перешагнуть установленные пределы очень сложно, то можно и не доводить процесс до абсурда, и всегда можно остановиться в обработке лишь заметно улучшив картинку, но не попасть на фундаментальные проблемы.
Во-вторых, не все объекты одинаковы. Некоторые из них восстанавливаются достаточно уверенно (точки, двойные точки, кольца, линии, двойные линии и пр.). Что, и  с каким успехом восстанавливается предвидеть сложно, но такие объекты на планетах не редкость, а потому не пытаться вылавливать информацию по крайней мере наивно.
Тот случай, Павел, на который Вы «купились» и привели в примере является фактически мирой и не относится к рассматриваемым случаям.

[Владилен]

Я долго думал что может стать очевидным доказательством полезности обработки.
В качестве иллюстрации я представлю очень простой пример – это таблицы Орловой для проверки зрения, известные нам с раннего детства: http://www.sisibol.ru/sivcev/height/
Цель таблиц – различить и определить объект. Думаю, что никто не будет возражать против того тезиса, что различить объект проще при лучшем разрешении.
Так вот, уменьшив картинку я размыл исходное изображение дифракцией с диаметром диска Эри 7 пикселей (за пределами критерия Рэлея) и восстановил картинку итерационным методом.
Слева оригинал при 200%, в центре обработанное изображение, справа размытое с усиленным контрастом (!).
Ниже можно посмотреть исходный материал и функцию рассеивания точки.
Я уже не представляю, какие вопросы еще могут остаться после этого.
Всем счастья!

[Gera]

            … Вы просто не понимаете,  что пишете.  50/Д  - это не разрешение.

  Неужели? А это что такое? Вы по мире понимаете разрешение, а ЛА практики по конкретным снимкам, которые хорошо соотносятся с реальностью.

Да. в общем случае по мире, как в оптике принято. Остальное - частности. Кстати, ни один из "ЛА-практиков" не может дать определения, что он понимает под этим магическим словом - разрешение.   Но только виртуозы, вроде минчан, не лезут ни на кого с серпом...

Пожалуйста, пример периодической структуры из реальной жизни:  визуал Кейтера  - 8/D, фото Пича - 35/D, примерно.

Визуал-казуал... смех один
А что до Пича, так у него на сайте двойная перемычку не кажет на 110/Д, а Вы про решетку 35/Д ... Осмелюсь дать совет  - не изобретать вечный двигатель, и ознакомьтесь основательно с  теорией. Если она начинает противоречить практике, то "практика" энтого обычно того...  переучивают     Упомянули тут выше Ширмана, не могу не удержаться. Якова Давыдовыча я лично знал  - умнейший был человечище, глыба...   В 60-е контору где он работал  америкосы так и прозвали -  "колледж Ширмана"

Тем, кто немного разбирается в время-частотных или пространство-частотных  Фурье,  надо всегда помнить, что минимальный размер перепада яркости  (или мин. длительность фронта импульса) совсем не обратен предельной ВЧ-частоте фильтра, а м.б. гораздо меньше. Простейший пример - формирование фронта импульса всего тремя гармониками с частотами w 2w 3w (соотв. низкие средние и высокие частоты) .  Вертикальный фронт импульса(перепада яркости) можно описать, сложив синфазно все три гармоники в точке,  где они проходят через ноль(в общем случае сдвинув нач. фазы) .  При этом крутизна фронта гораздо выше, чем у сАмой высокочастотной гармоники 3w(сверхразрешение и СВЧ при этом не требуется!) .  Так формируются  четкие изображения мелких кратеров кстати(положительный полупериод и за ним сразу отрицательный) .  То есть сузить фронты - совсем не проблема,   только знать бы где нужно достоверно отфильтровать  от возникших паразитных  деталей.

 
 

Для тех, кто хочет опровергнуть или убедиться, что обработка может преодолеть: критерий Рэлея, лимиты и пр., в некоторых случаях, предлагаю еще раз попробовать поиграться в файле.

Игрался я с этой одномерной моделью - давно, еще когда она была впервые опубликована. Если в ней заменить гауссово размытие на дифракционную ФРТ, она служит отличной иллюстрацией отнюдь не отсутствия, а как раз наличия непреодолимого обработкой дифракционного предела, причем в точности в том самом месте, что предсказывается теорией.
Типичные артефакты обработки там тоже можно смоделировать (один из них MadAlex уже нашел ).

Вот, очень верная мысль.  Гаусса  щас везде суют,  не понимая,  что это прежде всего статистика.  Гауссова ФРТ в телескопе возникает, когда бесселева ФРТ (дифракционная) гораздо уже атмосферной (гауссовой),   и "модель" описывает на самом деле работу телескопа КРУПНОЙ апертуры (у него бесселева ФРТ узкая) сквозь атмосферу(гауссова ФРТ гораздо шире).  При этом ВЧ - частоты на самом деле присутствуют, хоть и малы и искажены.  И ЭТО ПРИНЦИПИАЛЬНО. Начиная с  времен коллектива Лабейри, толпы народа их выуживают.    Все правомерно и законно.
Кстати, полгода назад я примерно это говорил Vladilen -у, но он проигнорировал. А недавно примерно это и dvmak говорил, но снова никто из "практиков" не отреагировал.

Можно ли преодолеть критерий? Я считаю да:
Во-первых, итерационным методам, которым я отдаю предпочтение, почти безразлично какой спектр имеет искажающая функция. Так как перешагнуть установленные пределы очень сложно, то можно и не доводить процесс до абсурда, и всегда можно остановиться в обработке лишь заметно улучшив картинку, но не попасть на фундаментальные проблемы.
Во-вторых, не все объекты одинаковы. Некоторые из них восстанавливаются достаточно уверенно (точки, двойные точки, кольца, линии, двойные линии и пр.). Что, и  с каким успехом восстанавливается предвидеть сложно, но такие объекты на планетах не редкость, а потому не пытаться вылавливать информацию по крайней мере наивно

Все верно, см.выше.  В изображении могут появляться зауженные перепады вкупе с артефактами, на большинство из последних можно "забить" и фильтрануть астрофотографу. А представляете, если среди а.ф.  вдруг боеголовка?   

[Владилен]

Вот, очень верная мысль.  Гаусса  щас везде суют,  не понимая,  что это прежде всего статистика.  Гауссова ФРТ в телескопе возникает, когда бесселева ФРТ (дифракционная) гораздо уже атмосферной (гауссовой),   и "модель" описывает на самом деле работу телескопа КРУПНОЙ апертуры (у него бесселева ФРТ узкая) сквозь атмосферу(гауссова ФРТ гораздо шире).  При этом ВЧ - частоты на самом деле присутствуют, хоть и малы и искажены.  И ЭТО ПРИНЦИПИАЛЬНО. Начиная с  времен коллектива Лабейри, толпы народа их выуживают.    Все правомерно и законно.
Кстати, полгода назад я примерно это говорил Vladilen -у, но он проигнорировал. А недавно примерно это и dvmak говорил, но снова никто из "практиков" не отреагировал.

Да ничего не проигнорировал, просто если работаем с дискретными величинами (пиксель-то квадратный!), и ФРТ размещаем в матрице на 7-11 пикселей, то найти разницу в конечном результате между Гауссовой ФРТ, Бесселевой и реальной, на фоне небольшого количества итераций и шумного исходника, практически невозможно. А потому и не заморачиваюсь. 

[Gera]

Я долго думал что может стать очевидным доказательством полезности обработки.
В качестве иллюстрации я представлю очень простой пример – это таблицы Орловой для проверки зрения, известные нам с раннего детства: http://www.sisibol.ru/sivcev/height/
.....
Я уже не представляю, какие вопросы еще могут остаться после этого.
Всем счастья!

А в мухоморе -то червячок появился     

[MadAlex]

Вообще побеждать неопределенность частоты ограниченной плоской волны - это борьба с ветрянными мельница
Интересно, почему тут никто не пытается оспорить квантовую неопределенность Гейзенберга? она ведь имеет абсолютно такое же происхождение.

[IGORЬ]

Да. в общем случае по мире, как в оптике принято. Остальное - частности. Кстати, ни один из "ЛА-практиков" не может дать определения, что он понимает под этим магическим словом - разрешение.  Но только виртуозы, вроде минчан, не лезут ни на кого с серпом...

 ... А представляете, если среди а.ф.  вдруг боеголовка?   

     Gera,  идея критерия  как серпа пошла от теоретиков сторонников жёстких мер.  А практики народ более миролюбивый, т.к.  понимают, что  иначе их снимки будут серы и однообразны как миры. Поэтому с  определениями не торопятся.  Действуют  просто – увидели  или сфотали  и  если  это с картой или фото NASA сходится – значит разрешили.  Даже если это за паспортными пределами, которые обычно по Рэлею.
 
     Касательно боеголовок. Можно спать, а кому-то наблюдать совершенно  спокойно,т.к .это задача смежной области – радиолокации. Там имеются аналогичные проблемы по надёжному рарешению объектов за рэлеевским пределом и   эти задачи  успешно решаются.  Насколько я понял гораздо успешнее, чем в оптике. Здесь как-то вскользь об этом упоминалось.

...Интересно, почему тут никто не пытается оспорить квантовую неопределенность Гейзенберга?...

   To  MadAlex, только хотел Вам плюсик влепить за свежую струю мысли против ветра.  Но такой напор новой струи тема уже точно не выдержит .

Пожалуйста, пример периодической структуры из реальной жизни:  визуал Кейтера  - 8/D, фото Пича - 35/D, примерно.

Визуал-казуал... смех один
А что до Пича, так у него на сайте двойная перемычку не кажет на 110/Д, а Вы про решетку 35/Д ... Осмелюсь дать совет  - не изобретать вечный двигатель, и ознакомьтесь основательно с  теорией. Если она начинает противоречить практике, то "практика" энтого обычно того...  переучивают     Упомянули тут выше Ширмана, не могу не удержаться. Якова Давыдовыча я лично знал  - умнейший был человечище, глыба...   В 60-е контору где он работал  америкосы так и прозвали -  "колледж Ширмана"
 

    Gera, я нисколько не сомневаюсь, что Вы брали Зимний, но вопросы по Кейтеру и Пичу Вы провалили конкретно - незачёт.  Смеётся тот, кто смеётся последний.  А  ими наверняка будут  люди из Гарвардской обсерватории, где хранится зарисовка Сатурна  Г.Кейтера, когда они прочитают Ваш ответ.   Далее, похоже,  Вы вообще  не поняли о чём речь. Напомню. Разговор не о двойных, а о фото Сатурна  Д. Пича, где на периодических структурах – характерных деталях кольца А,  можно уверенно говорить о разрешении 35”/D.
Разговоры о Ширмане  не катят как ответы  на поставленные вопросы.


P.S.  Подведение некоторых итогов.   Карта  идеологов жёстких мер в планетном фото бита очередной раз уже на новой колоде.  Похоже,  кое-кому  снова под стол… Попытка оспорить квантовую неопределённость Гейзенберга сулит  оставаться там надолго. 

[Gera]

Gera, я нисколько не сомневаюсь, что Вы брали Зимний, но вопросы по Кейтеру и Пичу Вы провалили конкретно - незачёт.  Смеётся тот, кто смеётся последний.  А  ими наверняка будут  люди из Гарвардской обсерватории, где хранится зарисовка Сатурна  Г.Кейтера, когда они прочитают Ваш ответ.   Далее, похоже,  Вы вообще  не поняли о чём речь. Напомню. Разговор не о двойных, а о фото Сатурна  Д. Пича, где на периодических структурах – характерных деталях кольца А,  можно уверенно говорить о разрешении 35”/D.

Зимний не брал, у коллег Ширмана учился.
8/Д в визуале - это рисунок отдельного лица, и ничего более.
35/Д - частный артефакт.   См. ответ 1133.    Но Пич - то маэстро. Вот у него и спросите.

 

Вообще побеждать неопределенность частоты ограниченной плоской волны - это борьба с ветрянными мельница
Интересно, почему тут никто не пытается оспорить квантовую неопределенность Гейзенберга? она ведь имеет абсолютно такое же происхождение.

А мир вообще един. Из евклидового прямоугольного треугольника введены тригонометрические функции, которыми успешно описаны волновые свойства частиц.  Это случайность?     Нет, просто у мастеров частота волны  обычно флуктуирует в большую сторону 

[BIG TRAIL]

8/Д в визуале - это рисунок отдельного лица, и ничего более.
35/Д - частный артефакт.   См. ответ 1133.    Но Пич - то маэстро.

  Сергей, это не к вам, просто уж  зацепился за слово,

  Всё ж за Кейтера обидно,    мужик старался, открывал,   ,  а его частным лицом об тэйбл.   
  К несчастью. 
 На самом деле,   сходство удивительное с  Пичем. 
 Учитывая, что в наше время людей с телескопами в тысячи раз больше, чем во времена Кейтера, подтверждения его рисунка должны встречаться.  Но веры им со стороны проф-лов ( и с т.з. теории)  и вовсе никакой.  Кейтер хоть жил 200 лет назад,  до эры великих открытий всего,  и то..   
   Помните опыты на школьниках по следам открытий Ловелла?   Диск Марса,  ложные каналы и т.д.   В принципе ведь нетрудно повторить то же самое  для колец Сатурна,  и попытаться понять, что же видел Кейтер, возможности широчайшие,  фотошопы , мониторы,  не отходя от кассы.     Идея с иллюзией Маха вроде не проходит.   п.с:  Вот и наш коллега из подмосковья убеждён,  что наблюдал щель Энке в 125мм трубу.  Это должна быть какая-то сильнейшая иллюзия,  потому что сбить его не удалось.

[MadAlex]

Вот пикча с текстом - размыта честно бесселем.
есть 2 миры - для понимания глубины бедствия. Может олег, возьмет, да и прочтет текст?

[Дядя Лёша]

  В принципе ведь нетрудно повторить то же самое  для колец Сатурна,  и попытаться понять, что же видел Кейтер, возможности широчайшие,  фотошопы , мониторы,  не отходя от кассы.     Идея с иллюзией Маха вроде не проходит.   п.с:  Вот и наш коллега из подмосковья убеждён,  что наблюдал щель Энке в 125мм трубу.  Это должна быть какая-то сильнейшая иллюзия,  потому что сбить его не удалось.

  Олег, с большим уважением отдаю должное Вашей увлечённости, но, всё же, здесь мы ведём разговор о фотографических изображениях.  Тема, к сожалению, начинает  утопать под потоком выводов  наших теоретиков, смысл и направленность которых, честно говоря, до меня не доходит.    Лично для меня, обнаружение и видимость "до и зареллеевских" объектов на лунно-планетных фотографиях не вызывает никакого сомнения.  И это  обусловлено возможными комбинациями различных факторов, как то морфологией, цветовым контрастом и условиями освещённости объекта.  Ещё раз повторюсь, что именно этими факторами - практически ни коим образом не связанными с классическим понятием  "разрешение."
Приведу ещё одну фотографию, как пример факторов "морфология и условия освещённости." (см. фото)  Участок панорамы Луны - Платон и Альпийская долина, снято на Апроларе-125, в эквивалентном фокусе 2 метра,  17 января 2011 года,  камера DBK 31AU.  Обратите, пожалуйста внимание, что трещина в Альпийской долине видна весьма отчётливо.

Вот пикча с текстом - размыта честно бесселем.
есть 2 миры - для понимания глубины бедствия. Может олег, возьмет, да и прочтет текст?

Уважаемый, MadAlex! На мой взгляд, изображения "размыта честно бесселем" не имеют ничего общего с реальным воздействием атмосферы на астроснимки.

[BIG TRAIL]

Вот пикча с текстом - размыта честно бесселем.
есть 2 миры - для понимания глубины бедствия. Может олег, возьмет, да и прочтет текст?

Не могу.   Похоже на абракадабру,  некоторые буквы вроде угадываются,  другие никак.   Это для Владилена задача.   

трещина в Альпийской долине видна весьма отчётливо.

Видна.   Почему это нельзя назвать разрешением?  Относительно стенок долины.  Три полоски, в т.ч. трещина посередине.   Не видна собсна трещина,  но видно, что там  есть вытянутый обьект.    Чтобы разглядеть его форму и пр. подробности точнее ,  добавим апертуры.

[Дядя Лёша]

 Видна.   Почему это нельзя назвать разрешением?  Относительно стенок долины.  Три полоски, в т.ч. трещина посередине.   Не видна собсна трещина,  но видно, что там  есть вытянутый обьект.    Чтобы разглядеть его форму и пр. подробности точнее ,  добавим апертуры.

  Вы сами ответили на свой вопрос, Олег. Мы не видим саму трещину, мы видим "вытянутый объект", а точнее отражение от ярко освещённой стенки трещины. Если бы эта стенка не обладала бы таким альбедо, "вытянутого объекта" мы бы не увидели, т.ею о "разрешении" здесь говорить, как мне кажется, нельзя.

Алексей, можно узнать следующее - какой масштаб картинки? в пикселях на секунду
какая обработка выполнялась?

Видимый диаметр Луны на 17 января - 1957сек, диаметр лимба на панораме - 3600 пикс.  Обработка стандартная - АviStack 2, деконволюция (без энтузиазма) и цветокоррекция в AstraImade, окончательная доводка панорамы в Photoshop CS3.