Вопрос по программе Deep Sky Stacker

[plusout]

Подскажите , пожалуйста , как устроен алгоритм этой программы.
Допустим я сделал 10 снимков на которых в некотором пикселе стоит значение 1. Пусть эта программа сложила мои кадры. Что получится для этого пиксела на выходе все равно 1 или сумма значения яркости соответствующих пикселов ?
Есть ли программы , которые суммируют значения пикселов , а не просто проводят усреднение ?

[Balancer]

Что получится для этого пиксела на выходе все равно 1

Грубо говоря — да.  Программа усредняет по тем или иным алгоритмам (штук 5 на выбор), чтобы минимизировать шумы и иные отклонения.

Есть ли программы , которые суммируют значения пикселов , а не просто проводят усреднение ?

Соответствующая настройка в Фотошопе. Только в случае астрофото смысла с такого сложения нет, так как суммироваться будет не только полезный сигнал, но и шум. А просто «увеличить яркость» можно и подстройкой кривых цветопередачи.

[plusout]

Смысл суммировать есть . При сложении сигнал пропорционален числу кадров , а случайный шум
пропорционален квадратному корню числа кадров. Так что при сложении 100 кадров сигнал увеличится в 100 раз а шум только в 10 раз. И можно было бы ожидать фиксации более слабых объектов. А при усреднении более слабые объекты не появятся , только вылезут из-под шумов.
А есть ли прогаммы которые не усредняют , а именно складывают сигналы побитно ?

[Balancer]

При сложении сигнал пропорционален числу кадров , а случайный шумпропорционален квадратному корню числа кадров

Ну так даже при вычислении среднего происходит _суммирование_ сигналов Потом делится на число кадров, ну так и для шумов тоже. Так что то же самое получится.

[Qazz]

При сложении сигнал пропорционален числу кадров , а случайный шум
пропорционален квадратному корню числа кадров. Так что при сложении 100 кадров сигнал увеличится в 100 раз а шум только в 10 раз. И можно было бы ожидать фиксации более слабых объектов. А при усреднении более слабые объекты не появятся , только вылезут из-под шумов.
А есть ли прогаммы которые не усредняют , а именно складывают сигналы побитно ?

а вы на калькуляторе когда складываете числа, у вас тоже там корень из их количества выходит? а у меня просто сумма...что я делаю не так?

[plusout]

Случайные шумы растут нелинейно со временем , а как корень от суммарного времени экспозиции. Хоть на калбкуляторе считай хоть на компе.

Усраднение от нкопления отличается тем , что за счет ошибки дискретизации слабые сигналы отбрасываются. Предположми , что у меня в каком то из битов есть сигнал с уровнем 0.8 а уровень шума 1 , а уровень дискретизации 1. В этом случае при усреднении по 100 кадрам шум будет иметь значение 0.1 и поезный сигнал 0.8. И этот бит из-за погрешности дискретизации будет иметь нулевое значение. То есть слабый источник пропадет.
Если же просто складывать биты , то со 100 кадров сигнал будет 80 а суммарный уровень шума 10 , что вполне приемлемо. И слабый источник будет вполне различим.

Но на фотошопе вручную 100 кадров с подгонкой сдвига и поворота несложишь - слишком муторно.

[Qazz]

как корень от суммарного времени экспозиции

то есть уже не от числа кадров?

Если же просто складывать биты , то со 100 кадров сигнал будет 80 а суммарный уровень шума 10

если 1 сложить 100 раз, то вы не поверите - будет 100

[Balancer]

Усраднение от нкопления отличается тем , что за счет ошибки дискретизации слабые сигналы отбрасываются.

Усреднение происходит _после_ накопления. Фактически это уже просто нормирование сигнала. С учётом того, что значения там итак весьма далеки от нулевых, то никаких проблем округления это не порождает. Если накопившийся сигнал в результате суммирования столь неотличим от шума, то и на итоговом фото всё равно с ним ничего не получится.

Предположми , что у меня в каком то из битов есть сигнал с уровнем 0.8 а уровень шума 1 , а уровень дискретизации 1. В этом случае при усреднении по 100 кадрам шум будет иметь значение 0.1 и поезный сигнал 0.8.

Если шум с уровнем 0.8, и шумы «равномерные», то средний уровень шума будет 0.4. И по результату суммирования 100 кадров получится 40 для шума и 80 для сигнала.

После усреднения — 0.4 и 0.8. Соотношение сигнал/шум в обоих случаях будет 2:1

И этот бит из-за погрешности дискретизации будет иметь нулевое значение.

1. С камеры поступают сигналы (и их же принимает DSS в RAW) очень далёкие от нулевых. В bias/offset и то значения, кажется, будут на уровне сотен и тысяч.

2. Все расчёты DSS проводит в формате с плавающей точкой. Результат по умолчанию тоже сохраняет в FITS-32 с плавающей точкой.

[plusout]

Шум случайная величина. Он от кадра к кадру меняется , а не остается постоянным. Потому и зависимость от числа кадров нелинейная.

[Balancer]

Шум случайная величина. Он от кадра к кадру меняется , а не остается постоянным. Потому и зависимость от числа кадров нелинейная.

Если шум принимает равномерно случайные значения от 0 до 1, то среднее значение, удивительно, будет 0,5 и не будет зависеть от числа опытов

[Qazz]

Шум случайная величина. Он от кадра к кадру меняется , а не остается постоянным. Потому и зависимость от числа кадров нелинейная.

а вы его пытаетесь линейно сложить.

[plusout]

Это конечно верно. Но в среднее значение поля шума равно нулю, а регистрируется квадрат поля ( или его дисперсия). А вот дисперсия растет как корень из числа фотонов. Иначе увеличение времени экспозиции не уменьшало бы отношение сигнал/шум.

[plusout]

Чтобы понять почему дисперсия растет как корень из числа кадров можете провести простенький эксперимент. Возьмите монетку. И киньте ее 100 раз . Подсчитайте сколько раз выпала решка и сколько орел. Каждой решке припишите +1 , а каждому орлу -1. Сложите все величины.
Сделайте теперь несколько таких эксперименотов. Среднее значение будет около 0. Но по абсолютной величине полученное значение будет порядка 10. 10 это корень из 100.

[Balancer]

Но в среднее значение поля шума равно нулю

Шум, как бы, не бывает отрицательным Или его нет, или он есть Поэтому среднее значение всегда будет положительным.

…

И, кстати, если что, среднее значение любого (а не только равномерного) распределения с независимыми испытаниями есть величина, не зависящая от числа опытов.

http://ru.wikipedia.org/wiki/Математическое_ожидание

Иначе увеличение времени экспозиции не уменьшало бы отношение сигнал/шум.

Время экспозиции не имеет отношения к числу кадров. При увеличении экспозиции мы увеличиваем количество зарегистрированных сенселем фотонов, а вот шум может иметь вполне себе фиксированное значение, не зависящее от времени экспозиции (или зависящее мало). В этом случае при росте экспозиции SN улучшается. Вот только с числом кадров это никак не связано. Рост числа кадров позволяет свести SN от случайных величин, в т.ч. выбросов, когда шум сильнее сигнала, в пределе, к константной величине отношения среднего уровня сигнала к среднему уровню шума, что позволяет выделить сигнал, слабо превышающий шум.

[Balancer]

Но по абсолютной величине полученное значение будет порядка 10.

А, так Вы имеете  в виду дисперсию? Увы, дисперсия к суммированию значений в нашем случае отношения не имеет. Суммируются именно значения, а не дисперсия

[plusout]

Меня интересовала именно случайная составляющая шума. Та у которой среднее занчение равно нулю. А средние значения просто можно вычесть из результата борьба со случайными ошибками и с систематическими это два разных вопроса.

По поводу борьбы с систематическими погрешностями может подскажете ссылочку , где бы было описано что дакое дарки биасы , флэты и т.п. А то пока никак не могу понять терминологию.

[Balancer]

Та у которой среднее занчение равно нулю

Так в матрице такого шума, насколько я знаю ПЗС, нет. Есть накопление сигналов от полученных фотонов. Есть паразитные тепловые токи, которые «подзаряжают» ячейку. Либо шума нет и у нас только накопленный сигнал, либо к сигналу добавляется ещё и шум. Минуса нет.

По поводу борьбы с систематическими погрешностями может подскажете ссылочку , где бы было описано что дакое дарки биасы , флэты и т.п. А то пока никак не могу понять терминологию.

Я, как раз, сегодня вкратце набросал: http://balancer.ru/g/p2775261

[plusout]

За ссылочку огромное спасибо . Сейчас буду разбираться.
Имелось в виду разделение суммарного шума на среднее значение и отклонения от него.
Средне значение конечно положительное , а отклонения имеют разные знаки.
К примеру тепловой ток может как увеличивать заряд , так и уменьшать его , если ток потечет в другую сторону. Или по крайней мере быть меньшим по величине чем среднее значение.
Пока глубоко в источники шумов матрицы не залезал. Для любительского уровня это не требуется , а серъезно астрометрией на бытовых приборах заниматься нет смысла.

[Accessdenied]

Привет.
Был в плохом настроении, и забыл поставить .raw для своей зеркалки.. отснял час материала в .jpg и вспомнил об этом. Переставил на .raw и отснял ещё каких 40 мин в данном формате. во всех кадрах экспозиции и все параметры одинаковые. Есть калибровочные в раве. Как такое сложить, допустим в DSS?

[leviathan]

А что, программа не обрабатывает всё сразу ?