как снимать дарки на DSLR?

[mo]

Есть мнение, что шум со временем меняется. Да по другому вряд ли может быть. Вопрос в том, за какое время происходят критические изменения для каждой конкретной матрицы.

Я заметил добавку пары "битья", которые бросаются в глаза при поверхностном просмотре кадра (без его увеличения) за пару месяцев работы. А что там нового, рассматривая более подробно Подозреваю, мало приятного, говорящего о невозможности использования библиотеки. Но это лишь предположение.

[astroeyer]

Давайте посмотрим даки?
Вот мультик - 10 кадров по 3 мин. каждый дак.
Снято под утро 10.04.08, Canon 40D, ISO 1600.

Что видно?
1. есть постоянные пикселы
2. есть что-то мельтешащее
3. есть космики
Сколько даков нужно для оптимального результата, если экспозиции были по 10(3, 5, 8, 20) минут?

[StasV]

Итак, по порядку

Засветка.
При съемки на АПО основным источником засветки является Фокусер. Если объектив еще можно хорошо закрыть, то в фокусере Крейфорда остаются щели. Вероятно, снимающие на Ньютон сталкиваются еще с проблемой засветки через оправу ГЗ. Со стороны ГЗ трубу часто оставляют открытой с целью улучшения вентиляции.
Очень удобно снять фотоаппарат вместе с корректором и закрыть крышкой корректор. У WO II крышка прилегает очень хорошо. Про другие корректоры и, в частности корректоры для Ньютонов говорить не берусь.
Видоискатель должен быть закрыт. Если нет штатной крышки, то можно снять резиновый наболдашник с видоискателя заклеить его светонепропускающим материалом и использовать его как крышку. У меня так и сделано.
В свое время я поставил эксперимент. Закрыл наглухо искатель, байонет закрыл штатной крышкой и поставил под прямыми лучами солнца на 5 мин. Кадр был жутко засвечен.
Из этого можно сделать вывод, что даже закрытая камера не решает полностью проблему. Даже если прямых лучей Солнца на фотик не попадает, засветки может хватать, чтобы испортить дарк. Небольшая утренняя зорька по опыту не помеха. Ну а вот когда во всю «зажигается» восход, то пора сворачиваться.  Я делаю следующим образом. Как только заканчиваю снимать серию лайтов, сразу снимаю 8-10 дарков  (10-15 мин каждый) и успеваю это сделать до рассвета, потом снимаю офсеты и следом за ним флеты.

Температура.
Бесспорно, можно побороть небольшие отличия в температуре путем умножения дарка на некоторый коэффициет, что умеет делать IRIS. При этом вы выбираете область изображения, по которой делается подгонка дарка к лайту и вычисление коэффициента.
Далее этот коэффициент используется для всего кадра. Я заметил, что из за этого засвеченные углы справа не уходят полностью. Я отказался от использования данной функции. На мой взгляд, отличие температуры в 2-3 градуса подпортят дело в меньшей степени, чем использование подгонки.
Еще важным моментом является режим работы камеры. Лучше его не прерывать. Снимаете лайты, потом просто закрыли камеру и продолжаете сниматать дарки. При этом интервал времени между лайтами равен интервалу между последним лайтом и первым дарком

Временная нестабильность.

Дарки меняются со временем. Никто толком это не исследовал. Но можно сказать с уверенностью, что дарки из холодильника на следующий день будут другими.
Уж лучше небольшая разница температуры и легкая зорька на востоке, чем темный холодильник на следующий день

На что обращать внимание в дарках?
Очень часто и в этой теме тоже упор делается на горячие пиксели и следы от космических лучей. Они как раз не представляют никакой проблемы. Их остатки (использую слово остатки, так как они сами убираются еще при калибровке) легко уходят при сложении сигмаклиппенгом. Само собой, что снимать нужно со сдвигом между кадрами.
Основная проблема в полосах и волнах. Они видны ели растянуть гистограмму таким образом, чтобы все неравномерность дарка «проецировалась» на весь динамический диапазон изображения.
Именно в эти полосы и волны мы упираемся при попытке вытянуть слабые туманности.

Сколько снимать дарков?
Субъективно могу сказать, что снимать нужно 8-10 дарков, даже если придется потратить 2.5 часа. Я не трачу мнение 2-х часов на дарки в каждую ночь и Вам не советую.
Так же я против съемки дарков с меньшими экспозициями. Все хорошо пока, вы не начали вытягивать слабые туманности и т.д. Вот тогда в серьез и встает вопрос о качестве дарков.

[StasV]

Я свою камеру продал, и уже не смогу сделать те или иные эксперименты.
Поэтому мой удел только посоветовать, какие эксперименты можно проделать.
А проделать можно вот что.

1. Эксперимент на временную стабильнось.
Ставите фотоаппарат в термостат. Снимаете 10 серий по 10 дарков. К каждой серии снимаете офсеты
Калибруете дарки в каждой серии офсетами и делаете мастер дарк.
Потом сравниваете эти мастер дарки. При сравнении растягиваете гистограмму.
Далее берете первый мастер дарк за опорный и вычитаете его из всех других дарков.
После этого прибавляете к каждому результату константу, чтобы избавится от отрицательных занчений.
Сравниваете полученные картинки. Эти картинки и будут характеризовать отличия всех последующих мастердарков от первого.

2. Зависимость от температуры.
Когда определена степень изменения дарков со временем, можно перейти к постраению зависимости от температуры. Делается аналогично, только нужно менять температуру от серии к серии. И в конце обязательно домнажать мастер дарки на коэффициенты, подгоняя его к первому мастер  дарку.

[StasV]

Есть еще одна интересная особенность, связанная с дарками.
О ней писал Павел Бахтинов в моей с ним дискуссии на тему дарков в свое время. Я разовью ее.
Дарки по разному влияют на итоговый результат если съемка идет с межкадровым сдвигом  (дизерингом) или без него.
Предположим у нас есть мастер-дарк. Мы его вычитаем из каждого кадра. В результате имеем остаточную ошибку, которая состоит из случайной составляющей и систематической. Если мастер-дарк идеален, то систематическая ошибка равна нулю. На практике идеальных мастер-дарков не бывает как и не бывает Лайтов с одиноковой систематической составляющей. И в остаточной ошибке в каждом кадре остается систиматеическая ошибка.
Если съемка велась с межкадровым сдвигом, то эта систематическая ошибка превращается в случайную и снижается по мере увеличения кол-ва кадров.
Если же, съемка велась без сдвигов, то ошибка останется вне зависимости от кол-ва сложенных кадров.
Следовательно, если съемка велась без межкадровых сдвигов, каждый кадр должен быть откалиброван значительно лучше, чем если бы съемка велась со сдвигами.
Значит, мастер-дарк для последовательности кадров без сдвига должен быть на порядок лучше чем мастер-дарк для последовательности кадров со сдвигом. На практике это означает, что дарков нужно снимать больше если съемка лайтов велась без межкадровых сдвигов. Дарков в этом случае должно быть в идеале всегда больше, чем лайтов. Такой фактор как временная нестабильность дарков ограничивает сверху теоретическое количество снимаемых дарков. На практике ограничение связано с невозможностью съемки 5-20 часов дарков.
Таким образом, если вы снимаете без сдвига, качество вашего изображения упирается в остаточную систематическую ошибку калибровки. Увеличение кол-ва кадров не приводит к улучшению отношения Сигнал/Шум.  Для последовательности без сдвига, ИМХО, 10-15 кадров это придел. Дальше остаточная случайная ошибка будет меньше  систематической и именно систематическая будет составлять львиную долю в шумах.

Это я написал к тому, что мы часто думаем сколько нужно дарков? Но при этом, снимая без сдвижек, наносим изображению большей урон, чем недостаточное кол-во дарков.

[Павел Бахтинов]

Понятно, что у дарка будут 2 компоненты - собственно темновой ток пикселей, зависящей от температуры и засветка от усилителя, от температуры не зависящая. Если мы делаем дарк при другом времени или температуре, то простое масштабирование не даст полного вычитания и того, и другого. Или засветка от усилителя зависит от температуры так же как и темновой ток пикселей?

Зависимость засветки усилителя от температуры не такая, как у темнового тока, поэтому калибровка с масштабированием помеху от засветки не подавляет.
В прошлом году я пытался разработать специальную методику калибровки для подавления засветки от усилителя, исходя из предположения, что при изменениях температуры она остается постоянной. Не вышло . Из чего сделал вывод, что какая-то зависимость (от температуры и/или чего то еще) там все же есть. Надеюсь еще вернуться к этому вопросу позже, "долгими зимними вечерами" .

Игорь Чекалин в где-то описывал методику калибровки засветки для частного случая съемки с узкополосниками.

На мой взгляд, отличие температуры в 2-3 градуса подпортят дело в меньшей степени, чем использование подгонки.

Не согласен. При такой разности температур процентов 30 темнового тока останутся нескомпенсированными. Мириться с этим можно, только если темновой ток очень мал - при коротких выдержках и низких температурах. При съемке же в относительно теплый сезон (+5...10^оС), ИМХО, выгоднее отрезать часть кадра с засветкой, чем терять на росте шумов из-за отсутствия масштабирования.

[StasV]

ИМХО, выгоднее отрезать часть кадра с засветкой, чем терять на росте шумов из-за отсутствия масштабирования.

Павел, это зависит от объекта.
Если объект – маленькая галактика, то бесспорно, можно пожертвовать засвеченными углами и сделать кроп.
Если цель съемки - широкое поле, то жертвовать углами нельзя. Еще шуже дело обстоит с мозаиками. Засвеченный углы могут оказаться в центре кадра. (С мозаикой 2*X, гда 2-кол-во кадров по ширине, можно схитрить. Развернуть камеру на 180* при съемки левых частей мозаики и «разогнать» засвеченные углы по сторонам. С большими мозаиками это уже не пройдет).
Приходится выбирать компромисс между компенсацией темнового тока в центре кадра и компенсации засвеченных углов.
Можно попытаться убить двух зайцев сразу. Сделать две серии калиброванных кадров. Одну с масштабированием дарков, а другую без. А потом объединить результат в фотошопе. Взяв углы от суммы, калиброванной дарками без масштабирования, а остальную часть кадра от суммы, калиброванной масштабированными дарками.
При этом нужно обеспечить плавный переход между зонами. Это не трудно сделать в Фотошопе, но весьма запарно делать всю работу по предобработки дважды.
Напрашивается разумное желание автоматизировать процесс.

Можно поступить проще. Масштабировать дарки а потом убирать засвеченные углы методиками удаления градиента.

[Opossum]

Временная нестабильность.

Дарки меняются со временем. Никто толком это не исследовал. Но можно сказать с уверенностью, что дарки из холодильника на следующий день будут другими.
Уж лучше небольшая разница температуры и легкая зорька на востоке, чем темный холодильник на следующий день

вот в этом всё и дело (выделено)
Если никто количественно не исследовал этот вопрос, надо будет заняться.
Всё же считаю, что потеря не менее 2ч НОЧНОГО времени на съёмки НЕ лайтов - преступление, и повод срочно думать об оптимизации.
Настолько ли сильно гуляют во времени параметры темнового шума, что съёмка дарков в холодильнике на следующий день будет хуже, чем потеря в С/Ш, возникающая из-за на ДВА ЧАСА меньшего накопления лайтов...

[NKV]

ДВА ЧАСА меньшего накопления лайтов...

Фиг там а не 2 часа... рассвет однако.