О разрешении в планетной фотографии

[Ivan7enych]

Господа! Тема называется "О разрешении в планетной фотографии"! То, что элементарно делается для пары ЗВЕЗД не прокатывает для "ландшафтного" снимка Марса, или Сатурна. Угадайте с трёх раз, почему? )))

Ну да, потому что в военное время число Пи достигает 4-х.

Бездоказательно. Агрументы где?

[Mirali]

Господа! Тема называется "О разрешении в планетной фотографии"! То, что элементарно делается для пары ЗВЕЗД не прокатывает для "ландшафтного" снимка Марса, или Сатурна. Угадайте с трёх раз, почему? )))

Забавно! Планетные снимки ОБЯЗАНЫ удовлетворять критерию, выведенному для пары звезд! Но :

То, что элементарно делается для пары ЗВЕЗД не прокатывает для "ландшафтного" снимка Марса, или Сатурна.

Так по каким правилам играем-то?
С уважением, Мирали

[BK]

Мы говорим о предельном разрешении, следовательно, каждая точка на поверхности планеты "строит" свою дифракционную картинку в плоскости сенсора, которые (дифракционные картинки), как ни странно, имеют обладают свойством суммироватся. При дальнейшей обработке серии снимков, а этого требует наличие атмосферы у Земли, шумов матрицы, и т.д., и появляются артефакты размер которых составляет 2-5 pixels, а вот их мы и воспринимаем как "сверхразрешение".

С уважением, ВК

[Mirali]

Мы говорим о предельном разрешении, следовательно, каждая точка на поверхности планеты "строит" свою дифракционную картинку в плоскости сенсора, которые (дифракционные картинки), как ни странно, имеют обладают свойством суммироватся. При дальнейшей обработке серии снимков, а этого требует наличие атмосферы у Земли, шумов матрицы, и т.д., и появляются артефакты размер которых составляет 2-5 pixels, а вот их мы и воспринимаем как "сверхразрешение".

С уважением, ВК

А не могли бы Вы пояснить аргументированно, как при процедуре обработки планетных изображение (выравнивание, сложение) возникают артефакты размером в 2-5 pixels. Какая теория лежит под Вашим утверждением?
Если можно - по шагам:
1 шаг - выравнивание
2 шаг - отбор наиболее информативных кадров
3 шаг - сложение кадров
П.С.
Я-то всегда думал, что обработка приводит к уменьшению шумов, к повышению S/N, а грамотная обработка не приводит к возникновению коррелированных ошибок, то есть артефактов. А тут на тебе...
С уважением, Мирали.

[BK]

Вы совершенно правы, сложение (усреднение) кадров приводит к повышению S/N, и не важно, что шумит - матрица, АЦП, или фотоны (Это не шутка, при малых световых потоках и коротких экспозициях клоичество фотонов попадающих на каждый пиксель существенно различается). Отбор годных кадров тоже не вносит искажений - мы производим только сравнение, но не преобразование изображения. А вот выравнивание, особенно если с поворотом, это уже артефакты. Деконволюция - еще один возможный источник артефактов. Я не тестировал все программы деконволюции, но многие профессиональные программы "пачкают" изображение весьма серьезно.

С уважением, ВК.

[Mirali]

Вы совершенно правы, сложение (усреднение) кадров приводит к повышению S/N, и не важно, что шумит - матрица, АЦП, или фотоны (Это не шутка, при малых световых потоках и коротких экспозициях клоичество фотонов попадающих на каждый пиксель существенно различается). Отбор годных кадров тоже не вносит искажений - мы производим только сравнение, но не преобразование изображения. А вот выравнивание, особенно если с поворотом, это уже артефакты. Деконволюция - еще один возможный источник артефактов. Я не тестировал все программы деконволюции, но многие профессиональные программы "пачкают" изображение весьма серьезно.

С уважением, ВК.

Выравнивания с поворотом практически не бывает (с добсонами мало кто снимает планеты). Про деконволюцию мы пока еще не говорим, так как Вы утверждаете, что артефакты возникают ДО деконволюции, из-за чего, собственно, ее применимость и под сомнением. Теперь вопрос - как же (математика какая) при выравнивании без поворота возникают искажения в 2-5 пикселов?
С уважением, Мирали.

[BK]

Я не ставлю под сомнение целесообразность применения деконволюции (грешен, сам ею постоянно пользуюсь), вопрос в используемом алгоритме. Без деконволюции получить разрешение близкое к теоретическому пределу, в случае планетной фотографии, вообще невозможно - дифракционные кольца выводят контраст мелких деталей диска планеты чуть ли не в нуль.
Необходимость приводки отдельных кадров (рассматриваем случай идеального гидирования) возникает как результат турбулентности атмосферы, смещение изображения планеты на матрице чаще всего не кратно пикселю, и программные ошибки (в результате ошибки округления) приводки кадров вызывают появление артефактов (приводка вручную еще хуже). Выравние и усреднение нескольких тысяч кадров позволяет избавится от этих артефактов, но это оправдано лишь в том случае, если цена вопроса несколько К$.

[Mirali]

смещение изображения планеты на матрице чаще всего не кратно пикселю, и программные ошибки (в результате ошибки округления) приводки кадров вызывают появление артефактов (приводка вручную еще хуже). Выравние и усреднение нескольких тысяч кадров позволяет избавится от этих артефактов, но это оправдано лишь в том случае, если цена вопроса несколько К$.

Извините, не понял. Какие ошибки округления? Вы сами какой программой обработки планетных изображений пользуетесь, какой масштаб у Вас, сколько пикселов на секунду?. Может, у Вас просто андерсамплинг (недостаточное разрешение матрицы по отношению к эквивалентному фокусному расстоянию системы)? При согласованной системы оптика-приемник выравнивание - простое линейное преобразование - никак не может привести к возникновению артефактов, тем более с декларированным Вами размером 2-5 пикселов.
И потом, минчане используют в стеке действительно тысячи и более кадров, потому-то у них такие результаты. И следует ли понимать Вашу последнюю фразу, что при  

Выравние и усреднение нескольких тысяч кадров позволяет избавится от этих артефактов

этом условии последующая корректная деконволюция возможна и предел 140/D таки не совсем закон природы, а, все-таки, некий частный случай, и в данном виде напрямую неприменим?
Засим прошу извинить - ухожу от инета, до завтра. Извиняюсь, если был излишне резок или напорист.
С уважением, Мирали

[Ivan7enych]

Я не ставлю под сомнение целесообразность применения деконволюции (грешен, сам ею постоянно пользуюсь), вопрос в используемом алгоритме. Без деконволюции получить разрешение близкое к теоретическому пределу, в случае планетной фотографии, вообще невозможно - дифракционные кольца выводят контраст мелких деталей диска планеты чуть ли не в нуль.
Необходимость приводки отдельных кадров (рассматриваем случай идеального гидирования) возникает как результат турбулентности атмосферы, смещение изображения планеты на матрице чаще всего не кратно пикселю, и программные ошибки (в результате ошибки округления) приводки кадров вызывают появление артефактов (приводка вручную еще хуже). Выравние и усреднение нескольких тысяч кадров позволяет избавится от этих артефактов, но это оправдано лишь в том случае, если цена вопроса несколько К$.

А при чем тут К$ ? Несколько тысяч кадров настрелять веб камерой или планетной камерой - вполне обычное дело. Именно так и получается уловить и усилить "контраст мелких деталей диска планеты".
Выравнивание кадров (интерполяция) при сложении ухудшает резкость на 0.2...0.5 пикселя, не более, для планетных съемок на длинном фокусе это копейки.

[Дядя Лёша]

Выравние и усреднение нескольких тысяч кадров позволяет избавится от этих артефактов, но это оправдано лишь в том случае, если цена вопроса несколько К$.

Думаю, значительно дешевле. Привожу снимок лунной поверхности (район кратера Коперник), снимок получен при "стандартной" московской атмосфере 5-6 баллов по шкале Пиккеринга, на телескопе Тал-100RS , уважаемый ВК упоминал именно такую апертуру, камерой DMK 31AU. Стековый кадр получен программой AviStack, деконволюция в AstraImage. В картинку вверху вмонтирован одиночный кадр  "выдранный" из ролика.   На основной картине отмечены размеры кратеров, взятые из VMA. Из приведённых картинах заметны детали меньшего размера чем теоретическое (~ 2,8 км на Луне) разрешение 100 мм апертуры. Причём, отмеченные детали не могут являться артефактами обработки , поскольку большенство из них заметно на одиночном кадре.

[petrowich]

Тогда анализируя снимок, я могу сказать, что для одиночных непересвеченных звезд FWHM будет одинаков,
а если форма пятна искажена (не шарик 10пикселей, а эллипс 10х11), то я могу сказать, что там не одна, а 2 звезды на расстоянии минимум 1 пиксель (если их яркости равны), а анализируя неравномерность яркости эллипса я смогу точнее сказать яркости звезд и расстояние между ними.

Это будет модельное предположение. Но гарантированно решить, что это именно две звезды, а не такой странный объект, можно только с телескопом большей апертуры. А на изображении планеты таких точек неоднозначности в сотни раз больше. Возможных вариантов их правильной трактовки лишь при бинарных возможных вариантах расшифровки составит ~2¹⁰⁰.
И программы обработки из этого моря должны выбрать верный вариант. Задача далеко нетривиальная, и имеющая разные решения лишь с некоторой долей достоверности.
В принципе, спор должен в итоге свестись к тому, что необходим способ оценки вероятности того, что полученное в результате изображении соответствует истинному.
У одних будет 70%, и это очень хороший показатель, а других 20%, и это снижает ценность полученного результата.

[lazyBSD]

Гы. 
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,4408.msg1018785.html#msg1018785

[Mirali]

Гы. 
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,4408.msg1018785.html#msg1018785

Это артефакт размеров 2-5 пикселов, и вообще, как то не по Максутовски. Мракобесие!
С уважением, Мирали

[Garmisch]

Статья по теме: www.alpo-astronomy.org/mercury/Ksanfomality.pdf

[BIG TRAIL]

Гы.  
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,4408.msg1018785.html#msg1018785

Это артефакт размеров 2-5 пикселов, и вообще, как то не по Максутовски. Мракобесие!
С уважением, Мирали

 Видно как за одной тенью на диск Ганимеда накатывает вторая тень . Это как обьяснить?  
 И детали поверхности Ганимеда странно выглядят. Может ради тени пренебрегли остальными деталями, не знаю, а может Ганимед именно такой?  
 И тень квадратная.  
 Значит Ио квадратный. Или Ганимед как картошка.
 Не знай мы что они оба довольно круглые.  

[lazyBSD]

И тень квадратная. 

Олег, вы точно видите то, что я вижу?

[BIG TRAIL]

 Ио и Ганимед? Я вижу что тень не круглая.  
 Исходя из того что я вижу на фотах и видео  делаю выводы. Этож обьективный документ,  с высоким разрешением 

[lazyBSD]

Вы в книгах тоже только картинки смотрите?

http://www.cloudynights.com/ubbthreads/showflat.php/Cat/0/Number/3278322/page/0/view/collapsed/sb/5/o/all/fpart/1

..Seeing was excellent this evening, but I still had to deal with some clouds in between. Transparency was very variable! Sadly I was not able to capture the start of the shadow transit because of the clouds...

[Gera]

Это будет модельное предположение. Но гарантированно решить, что это именно две звезды, а не такой странный объект, можно только с телескопом большей апертуры. А на изображении планеты таких точек неоднозначности в сотни раз больше.

Верно, две звезды - это модель ожидаемого сигнала. На протяженном обьекте такой модели нет, кроме хаббловских фото и др. Это к  вопросу выше , "по каким правилам играем?"

... и предел 140/D таки не совсем закон природы, а, все-таки, некий частный случай, и в данном виде напрямую неприменим?

Выше  несколько раз было сказано: для некогерентного обьекта (планета) закон природы - это "206 265*Л/Д секунд дуги". Это 90-130/Д  в зависимости от диапазона.  Одиночный кадр неизвестного обьекта, сколь угодно большой интенсивности, без шума и оцифрованный как угодно точно,  не несет никакой информации на пространственной частоте выше  этого предела,   т.к.  оптика в дальней зоне дифракции (все астрономические объекты)  ее не  пропускает. Даже на этой частоте проблематично   вытянуть достоверную информацию из-за шумов. А  в результате суммирования  любого числа нулей (отдельных кадров) будет также нуль.

Гы. 
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,4408.msg1018785.html#msg1018785

  Прекрасный  снимок!  И  где они, эти  реальные 70/Д разрешения? В форме теней или серпа?     
    Прежде чем привлекать   сверхразрешения постобработки, надо делать следующее :
1. моделировать Ио.   2. моделировать ФРТ телескопа. 3 Делать свертку 1 и 2  4. Находить корреляционную ф-цию (3) с изображением и делать выводы
   Без такого подхода все измерения - детский лепет.

 
 И детали поверхности Ганимеда странно выглядят. Может ради тени пренебрегли остальными деталями, не знаю, а может Ганимед именно такой? 
 

Ганимед не такой, без бублика в центре. Это и есть типичный артефакт. Контуры хороши - за это и боролись.   

Статья по теме: www.alpo-astronomy.org/mercury/Ksanfomality.pdf

Как там обстоят дела со сверхразрешением? 

[lazyBSD]

Статья по теме: www.alpo-astronomy.org/mercury/Ksanfomality.pdf

Как там обстоят дела со сверхразрешением? 

Статью эту нужно переименовать в "Отдайте 1.29 метра апертуры в надежные руки".