PixInsight vs MaximDL

[mo]

Предыстория: Обратился ко мне Олег Брызгалов (OlegBr) с просьбой, как будет время, попробовать перекалибровать его кадры в PixInsight. Сам он пользовался MaximDL.

С разрешения Олега, публикую часть его письма ко мне:

Заливаются следующие файлы:
74 mb. 3_OlegBr_M51_non_calibrated.rar Некалиброванные исходники M51 (7 кадров по 900 секунд в красном фильтре. Больше пока нет  )
160 mb. 5_OlegBr_M5_ calibrated.rar M51 калиброванные

Калиброванные файлы для того, чтобы сложить в пиксе файлы, калиброванные Максимом и Пиксом и сравнить резкльтат.

Оборудование: Ньютон SkyWatcher 10", F/5 (задиафрагмировал ГЗ до 240 мм.для того, чтобы скрыть лапки крепления и убрать "ненадежную" краевую зону.)
Монти WS-180
Камера QSI583wsg, RGB фильтры Astronomik
Гид-камера Orion SSAG на внеосевике.
С уважением, Олег Брызгалов.

Так же мне были залиты соответствующие dark, биас, флеты.

Дальше то, что я сделал и результат. Выводы из которого я хотел бы обсудить.

Взял биасы, сделал мастер.
Взял дарк900, сделал мастердарк.
Взял флет-R, сделал мастерфлет с калибровкой ранее сложенными мастербиасом и мастердарком (да, тут такая последовательность). МастерДаркФлет не собирал, калибровал общим дарком с оптимизацией средствами пикса.
Взял эти файлы:

74 mb. 3_OlegBr_M51_non_calibrated.rar Некалиброванные исходники M51 (7 кадров по 900 секунд в красном фильтре. Больше пока нет  )

, и откалибровал их masterBias, masterDark900, masterFlat

Потом я удалил горячие пиксели скриптом Николая (NKV). Удалил 2000 горячих и 2000 холодных на основе того же мастердарка.

Первый файл, M51-001B900.fit я обозвал REF-*, он опорный.
По нему выравнял остальные файлы.

Складываю всегда fitStacker'ом. Выделил фон, объект. Сложил. Получил итоговый фит, назвал его M51-pix.

Взял эти файлы:

160 mb. 5_OlegBr_M5_ calibrated.rar M51 калиброванные

Аналогично, первый (тот же) переименовал в REF-* и выравнял в пиксе.

Аналогично, сложил в фитСтакере (квадратики те же, фитСтакер помнит их). Получил второй фит, назвал его M51-maxim-pix. Использовал те же настройки, сигма 2.0 (достаточно агрессивно, обычно на 2.5, но там треки от спутников, а кадров мало, так что 2.0). Прикольные космики , они тоже стёрлись сигмой.

Сравнение SNR в fitStacker по тем же квадратом, что при сложении такое:
M51-maxim-pix: 46.1
M51-pix: 47.14

То есть, как и ожидалось, пикс лучше, но разница микроскопична. Я объясняю это тем, что камера термостабилизирована и не CFA. Максим достаточно неплохо калибрует такие фиты. А вот если цвет и кэнон..........у..., разница порой фатальна.

Ради интереса я открыл максим 5.08, попросил его сложить откалиброванные им же файлы, принимая за реф первый. Использовал сигмаклип с фактором 2. То есть выравнивал я максимом.
Результат меня удивил:
M51-maxim: 65.96 (!)

Я подумал - быть может это максим так складывает, что получается лучше фитСтакера? Открыл в максиме выравненные в пиксе файлы, сказал "сложи сигмой 2 без выравнивания" и увидел самый плохой результат:
M51-pix-maxim: 41.65

Из чего делаю вывод, что выравнивание пикса с его стандартными значениями сильно херит SNR, сравнивая с выравниванием в максе (макс может лишь масштабировать, сдвигать и поворачивать кадр, тогда как пикс может сильно менять геометрию кадра, сжимать и растягивать его части).

Результат не понравился. Я взял пикс, удвоил размер кадров до выравнивания. Выравнял, сложил в фитСтакере, уменьшил результат вдвое в пиксе и сравнил SNR по тем же квадратикам в фитСтакере. Получил
M51-pix-2x-1x: 70.40 (!)

Как и ожидал, наступил oversampling или как он там пишется, в общем когда дизер применим. Или нужно править параметры выравнивания пикса (надо экспериментировать, не готов говорить как именно править), или через увеличение / уменьшение.

Файлы выложу тут: ftp://home.milantiev.com/pub/OlegBr/result.zip (через пол часа будут доступны, думаю).

Скрин сравнения в фитСтекере приложил

[Юрий Торопин]

Много букф... Можно вывод в двух недлинных предложениях?

Также возможно, что как раз PI всё делает правильно, а Максим при выравнивании сильно просаживает контраст на индивидуальных кадрах, "замыливая" их. Тогда как раз и получаем низкую "сигму" фона и высокое соотношение S/N.

Надо аккуратно разбираться, количественно сравнивая результаты разных шагов. Интересно, например, посмотреть на изменение S/N пары кадров после выравнивая и сравнить с тем, что было до, посмотреть на FWHM до/после выравнивания на индивидуальных кадрах и на сумме.

Возможно, "Вы просто не умеете его готовить", в пиксе много настроек в выравнивании.

[mo]

Много букф... Можно вывод в двух недлинных предложениях?

Также возможно, что как раз PI всё делает правильно, а Максим при выравнивании сильно просаживает контраст на индивидуальных кадрах, "замыливая" их. Тогда как раз и получаем низкую "сигму" фона и высокое соотношение S/N.

Надо аккуратно разбираться, количественно сравнивая результаты разных шагов. Интересно, например, посмотреть на изменение S/N пары кадров после выравнивая и сравнить с тем, что было до, посмотреть на FWHM до/после выравнивания на индивидуальных кадрах и на сумме.

Букв много получилось, и правда .
Выводы в приложенном жпеге - калибровка пиксом чуть выигрывает калибровке в максиме.

Возможно, "Вы просто не умеете его готовить", в пиксе много настроек в выравнивании.

Это не "возможно", а я признал выше и повторю ещё раз, что совершенно не разбирался с настройками выравнивания и допускаю вероятность, что можно накрутить их так, чтобы получить такой же результат, как после удвоения размера + выравнивания + сложения + уменьшения размера до оригинального, но без увеличения откалиброванных кадров.

[OlegBr]

Предыстория: Обратился ко мне Олег Брызгалов (OlegBr) с просьбой, как будет время, попробовать перекалибровать его кадры в PixInsight. Сам он пользовался MaximDL.

Во-первых огромное спасибо Олегу Милантьеву за проделанную по моей просьбе работу Я уже скачал его результаты и сейчас буду их вдумчиво анализировать.
Хочу немного пояснить суть своей просьбы.
Я заметил, что при выравнивании исходников в Максиме при помощи "Auto - star matching" вид опорного (оставшегося без изменений) и остальных (измененных) исходников очень отличается. Особенно это видно по изменившемуся фону. Вот примеры:
Опорный:
/i/referenceh.jpg/]

Измененный (сдвинутый):
/i/nonreference.jpg/]

При формальном увеличении SNR в 2 раза я лично вижу сильную деградацию фона.
Далее я обнаружил , что такое изменение фона происходит всегда при любом повороте или сдвиге кадров относительно опорного на _нецелое_ число пикселей. Если же сдвигать все кадры вручную относительно опорного (использовать Overlay) на _целое_ число пикселей, то SNR остается неизменным и деградации фона не происходит.
Вот для сравнения результат сложения 7 кадров, выравненных автоматически (т.е. со сдвигом и поворотом):
/i/autostarmatch.jpg/]

и выравненных вручную со сдвигом на целое число пикселей:
/i/overlay1pixshift.jpg/]

Лично мне второй результат нравится больше, несмотря на вдвое меньшее значение итогового SNR.
Как решить эту проблему в Максиме я не знаю, никакими другими программами для выравнивания я не владею, поэтом я и попросил Олега выполнить выравнивание и сложение одного и того же материала в Пиксе для того, чтобы сравнить результаты.
Опять же я вполне допускаю, что я просто неправильно делаю выравнивание в Максиме и проблема легко решается. Возможно даже что это вообще не является никакой не проблемой и я напрасно кипишую
Поскольку все астрофотографы выравнивают свои исходники и при этом обязательно выравнивают исходники, хотелось услышать голос коллективного астрофотографического разума

[StasV]

Из чего делаю вывод, что выравнивание пикса с его стандартными значениями сильно херит SNR, сравнивая с выравниванием в максе (макс может лишь масштабировать, сдвигать и поворачивать кадр, тогда как пикс может сильно менять геометрию кадра, сжимать и растягивать его части).

PI предоставляет большой выбор алгоритмов интерполяции при совмещении кадров. Проведи эксперимент с различными алгоритмами. При этом мы понимаем, что различные алгоритмы по-разному портят сигнал. Самый хороший тест для этого повернуть последовательно кадр на след. углы (к примеру) +5* +7*+1*-3*-4*-6*
Кадр вернется к исходному. и при помощи наложения легко оценить деградацию.

[mo]

PI предоставляет большой выбор алгоритмов интерполяции при совмещении кадров. Проведи эксперимент с различными алгоритмами. При этом мы понимаем, что различные алгоритмы по-разному портят сигнал. Самый хороший тест для этого повернуть последовательно кадр на след. углы (к примеру) +5* +7*+1*-3*-4*-6*
Кадр вернется к исходному. и при помощи наложения легко оценить деградацию.

Угу, нужно доп. исследование.
Наверное, стоит вопрос разделить на два.
1. Я почти готов сказать, что калибровка, всё же, идёт в пиксе лучше, нежели в максиме.
2. Оптимальное выравнивание нужно изучать.

[StasV]

2. Оптимальное выравнивание нужно изучать.

Оптимального на все случае жизни не будет.
Выравнивание делится на геометрическое преобразование и последующую аппроксимацию.
Последняя возникает из-за того, что сдвиг осуществляется в общем виде на нецелое количество пикселей.

При этом некоторые алгоритмы сильно портят разрешение. Можно предположить (сам исследованием не занимался), что будет наблюдаться классическая картина. Один алгоритм размазывает уменьшая шум и портит детали. А другой, сохраняет детали и увеличивает шум.
Мне для обработки снимков с FSQ необходимо сохранить детали. Поскольку исходные файлы резкие и терять это не хочется. Наоборот же, при обработки с длинных фокусов, исходники могут иметь большой FWHM в пикселях и на них губительное влияние "размазывающих" алгоритмов будет не так заметно.

Если есть время, проведи эксперимент. У нас никто этими сравнениями не занимался.

[mo]

Если есть время, проведи эксперимент. У нас никто этими сравнениями не занимался.

Обращу на этот момент внимание при сложении результатов следующей съёмки.

Заодно для себя хочу прояснить вопрос, можно ли подрегулировать параметры выравнивания пикса так, чтобы результаты были сопоставимыми с [увеличил, выравнял, сложил, уменьшил].
В принципе, небольшая проблема и увеличить, сейчас у меня винда 64бит с 4Гб на борту и пиксу памяти хватает, да и кадры в пикселях поменьше стали с переходом на QHY8L, но если есть возможность этого не делать...

[Юрий Торопин]

Также возможно, что как раз PI всё делает правильно, а Максим при выравнивании сильно просаживает контраст на индивидуальных кадрах, "замыливая" их. Тогда как раз и получаем низкую "сигму" фона и высокое соотношение S/N.

Я заметил, что при выравнивании исходников в Максиме при помощи "Auto - star matching" вид опорного (оставшегося без изменений) и остальных (измененных) исходников очень отличается. Особенно это видно по изменившемуся фону.
При формальном увеличении SNR в 2 раза я лично вижу сильную деградацию фона.

Думается, что собака порылась именно вот здесь, Максим "мылит" кадры при нецелых смещениях/поворотах, что и приводит к лучшему "формальному" S/N на сумме (в реальности сумма будет иметь больший FWHM и меньшее число деталей).

Для полной ясности надо

... аккуратно разбираться, количественно сравнивая результаты разных шагов. Интересно, например, посмотреть на изменение S/N пары кадров после выравнивая и сравнить с тем, что было до, посмотреть на FWHM до/после выравнивания на индивидуальных кадрах и на сумме.

Я уверен, что Пикс и с дефолтными параметрами делает сдвиги очень хорошо, существенно лучше того, что даёт Максим.

Олег, почему у тебя не получается сходных результатов при обычном выравнивании/суммировании и при оверсемплинге - непонятно. Скорее всего, где-то не те кадры использовал.