Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://www.starlab.ru/archive/index.php/t-2354.html
Дата изменения: Unknown
Дата индексирования: Sun Apr 10 13:05:12 2016
Кодировка: Windows-1251
Dark frame/flat field [Архив] - Общая Астрономическая Конференция

PDA

Просмотр полной версии : Dark frame/flat field


Iskandar
21.05.2003, 15:49
Я Flat Field снимаю обычно в ранних сумерках, направив объектив в сторону ясного неба. Для каждого объектива, т.е. разных относительных отверстий, снимаю отдельные кадры.

Jawad
21.05.2003, 16:19
<blockquote>Цитата:<hr />Автор - Iskandar:
Я Flat Field снимаю обычно в ранних сумерках, направив объектив в сторону ясного неба. Для каждого объектива, т.е. разных относительных отверстий, снимаю отдельные кадры.<hr /></blockquote>Данный вариант, в отличие от приведенного в статье (в ней предлагается получать flat путем все тех же "издевательств" images/smiles/icon_razz.gif в Фотошопе над темновым кадром), подкупает своей "естественностью". Интересно было бы посмотреть на результаты.

Anton
21.05.2003, 18:52
И это самый правильный вариант!
Плоское поле нужно снимать направляя камеру на абсолютно равномерно освещенный объект. Небо вполне годится, но только без звезд images/smiles/icon_smile.gif

А результатом обычно является причудливая теневая картина от пыли и волос, лежащих на стекле ПЗС матрицы.

Iskandar
21.05.2003, 19:04
Вот, например, FF для прямого фокуса Мицара (f - 7.8):
http://www.starlab.ru/upload2/Iskandar018.jpg

Iskandar
21.05.2003, 19:30
Виноват, ошибочка вкралась - приведен FF для прямого фокуса Мицара, но с солнечной диафрагмой, т.е. f = 21,5.
А вот, для сравнения, пара снимков Останкинской телебашни с моего балкона, слегка обработанных RegiStax-ом - без FF и с ним:
http://www.starlab.ru/upload2/Iskandar019.jpg

http://www.starlab.ru/upload2/Iskandar020.jpg

Anton
21.05.2003, 23:14
<blockquote>Цитата:<hr />Автор - Iskandar:
Вот, например, FF для прямого фокуса Мицара (f - 7.8):<hr /></blockquote>О! Оно. Исключительно правдоподобная картина images/smiles/icon_smile.gif

Jawad
21.05.2003, 23:43
Фу, пришел-таки домой с работы... images/smiles/icon_sad.gif Итак, вот FF, снятый объективом "Юпитер-9" по белому листу бумаги:

http://observing.ru/photos/flat.jpg

Далее, что получается с тем же объективом на небе (область Омикрон Лебедя). Здесь имеется игра с уровнями и нерезкой маской; FF не учитывалось:

http://observing.ru/photos/omicyg_noflat.jpg

А вот тот же кадр, но уже с FF:

http://observing.ru/photos/omicyg_flat.jpg

Больше всего мне интересно, откуда на реальном кадре лезут вертикальные полосы разной яркости? Ведь на FF их не наблюдается, хотя общее время интеграции примерно одинаковое - 15 минут? Если погода позволит, попробую сегодня еще малость поэкспериментировать.

Интересно, что даже на необработанном снимке предварительная фотометрия дает ошибку не более 0.05m для звезд с одинаковым спектральным классом...

[ 21-05-2003, 23:44: Сообщение отредактировано: Jawad ]

Jawad
22.05.2003, 00:35
Поскольку темы, связанные со съемкой вебкамерами и прочей цифровой техникой, все чаще появляются в этой ветке Конференции, вопрос свой размещаю именно здесь.
Вопрос больше, конечно, относится к flat field'у. Как его правильно получить? Суть проблемы в следующем. Позавчерашней ночью попробовал на свою КРС-303ВН снять области вокруг Денеба и Омикрон Лебедя со временем интеграции порядка 15 минут. Снимал с объективом "Юпитер-9" (f'=85мм, 1/2). Захватывал при помощи программы AstroSnap. Темновой кадр заблаговременно заснял перед проведением основных съемок и он автоматически учитывался при интеграции. На получившихся кадрах очень хорошо заметно, что они имеют неравномерную яркость фона по полю. Левая часть кадров заметно ярче, чем правая. Особенно эта неравномерность вылезает при играх в Фотошопе (уровни и нерезкая маска).
Насколько я понимаю, для борьбы с этим явлением нужно учитывать flat field. Снимаю достаточно равномерно освещенный лист бумаги, но, увы, в итоге такого перепада яркости не наблюдается! Соответственно, при учете в К3ССDTools некий эффект наблюдается, но далеко не ожидаемый - неравномерность поля все равно заметна невооруженным глазом images/smiles/icon_sad.gif
Более или менее приемлемые результаты удалось получить только после того, как в Photoshop'е создал искусственный flat, но и это не дело, т.к., если общую тенденцию изменения яркости фона подавить удалось, то локальные неравномерности, поскольку не учитывал их в искусственном поле, на изображении остались.
Может быть кто-нибудь подскажет, как грамотно получить и учесть flat field? Заодно поделитесь и опытом получения и работы с темновым кадром.

Если сегодня удастся пораньше добраться до дома, то попробую выложить тестовые изображения, чтобы было понятно, о чем идет речь.

[ 21-05-2003, 12:37: Сообщение отредактировано: Jawad ]

Alexander L
22.05.2003, 00:44
Jawad посмотрите эту статью - http://home.online.no/~arnholm/astro/deepsky/K3CCDTools/tut1/index.htm . Сам flat/field не пользуюсь, неправильно конечно, но руки не дошли.

Jawad
22.05.2003, 00:50
Спасибо, статью, конечно, пока только "по диагонали" просмотрел, но, похоже, извлеку из нее много полезного.

Jawad
22.05.2003, 09:49
<blockquote>Цитата:<hr />Автор - Anton:
А результатом обычно является причудливая теневая картина от пыли и волос, лежащих на стекле ПЗС матрицы.<hr /></blockquote>Сегодня с какого-то черта проснулся в 7 утра, хотя лег в 4 images/smiles/icon_biggrin.gif Разумеется, времени на то, чтобы выложить результаты, не осталось, но вот интересный факт: ни в главном фокусе "Мицара", ни в главном фокусе SW709 никаких "причудливых теневых картин", о которых писал Антон и убедительно продемонстрировал Александр, я не заметил. Единственное, в одном месте явно темное размытое пятнышко, которое впоследствии действительно оказалось пылинкой, заметной невооруженным глазом. Пылинка была незамедлительно удалена и уничтожена! images/smiles/icon_wink.gif

Yura
22.05.2003, 10:25
Возможно, вертикальные полосы разной яркости возникают от недостаточной стабилизации напряжения в блоке питания. Моя камера выдавала аналогичную картинку, только полосы были горизонтальные и более яркие. Блок питания был самый простой китайский. Потом поменял на другой блок с приличным стабилизатором и полосы исчезли. Какой блок питания вы используете?

Jawad
22.05.2003, 10:31
<blockquote>Цитата:<hr />Автор - Yura:
Какой блок питания вы используете?<hr /></blockquote>Сеть 220 Вольт! images/smiles/icon_biggrin.gif На самом деле это не шутка, т.к. в данном конструктивном варианте моя камера питается от сети, из чего можно сделать вывод, что блок питания находится в корпусе камеры. Камера покамест на гарантии и разбирать ее особо не хочется, чтобы посмотреть, что у нее к чему, но в июле гарантия кончается и тогда сразу схвачусь за отвертку!
Вобще, посмотреть, что у меня такое можно здесь: http://www.ktncusa.com/product/pro-mono/pro-mono_11.htm

И еще про полосы. Особенно хорошо они заметны на тех изображениях, которые получены интеграцией нескольких десятков (до сотни, иногда - двух) отдельных кадров во время съемки. Вчера снимал с интеграцией полутора тысяч кадров и полосы стали заметно слабее, размытее...

[ 22-05-2003, 10:34: Сообщение отредактировано: Jawad ]

Iskandar
22.05.2003, 11:02
Четкость и контрастность пятен на FF зависит от относительного отверстия - я потому и поправился, что приведенное мной FF относится к Мицару с солнечной диафрагмой.
Jawad, попробуйте заснять FF с надетой диафрагмой, или на любом имеющемся объективе установите относительное отверстие 11 - 16 - 22 и т.п. - сразу "почувствуете разницу". images/smiles/icon_wink.gif

Jawad
22.05.2003, 11:25
Ну, так это понятно - когда в прошлом году "баловался" съемкой Луны с окулярной проекцией, "перхоть" на матрице была видна очень даже замечательно. А вот от "Мицаровской" солнечной диафрагмы остались, увы, одни воспоминания... images/smiles/icon_wink.gif Впрочем, и без нее все понятно.
Вчера тут, кстати, до меня дошло, что в том режиме съемки, которым я пользуюсь (Astrosnap + tracking + integration) использование DF и FF непосредственно при съемке неэффективно, т.к. изображение звезды бежит по пикселям матрицы, а в результирующем кадре остается на месте. Соответственно, все горячие пикселы и прочие дефекты будут смещаться относительно звезды/границ кадра и, разумеется, размазываться. Так что, думаю, что эффект от применения снятого по "живому" сумеречному небу FF будет все-таки не тот, который ожидается...
Тут нужен "классический" подход - съемка либо видео, либо последовательности кадров без "изысков" вроде трекинга и интеграции, а потом учет отдельно для каждого кадра DF/FF и, наконец, сложение. К3 с этим должна успешно справиться. Вот только затраты времени/дискового пространства на это будут не сопоставимы с тем, что у меня есть сейчас. Получается, что только для одной области мне необходимо порядка 1.1 Гб! images/smiles/icon_sad.gif

[ 22-05-2003, 11:30: Сообщение отредактировано: Jawad ]

Alexander L
22.05.2003, 11:44
<blockquote>Цитата:<hr />Автор - Jawad:
Больше всего мне интересно, откуда на реальном кадре лезут вертикальные полосы разной яркости? Ведь на FF их не наблюдается, хотя общее время интеграции примерно одинаковое - 15 минут? Если погода позволит, попробую сегодня еще малость поэкспериментировать.
[/QB]<hr /></blockquote>Jawad, в вашем случае это наводки от схемы управления в самой камере. Блок питания здесь не причем. В случае применения источника питания с большой пульсацией на мониторе будут наблюдаться горизонтальные полосы, быстрее всего одна достаточно широкая полоса пониженной яркости. При большой помехе возможны срывы кадровой синхронизации и изменения фазы строки по экрану - начало изображения имеет вид не вертикальной прямой а некой кривой линии. Подобную же картину можно наблюдать при 50 герцовых наводках по воздуху и неграмотном подключении земель источника питания видеокамеры монитора и коаксиального кабеля в случае применения внешнего источника питания для видеокамеры.

К сожалению Вы Iskandar не написали какой режим установки выдержки используете при получении FF - автоматический или ручной. На мой взгляд, если пытаться убрать при помощи FF помехи камеры имеющие постоянный характер это важно. В вашем случае, Jawad, система автоматической регулировки усиления при темной фоне неба устанавливает сначала самую длинную выдержку, а затем максимальный коэффициент усиления усилителя ПЗС матрицы. При съемке белого листа бумаги коэффициент усиления и выдержка другие, а усиление - это амплитуда видеосигнала и следовательно контрастность. При незначительных изменениях фона неба при получении FF от неба при съемке меняется только усиление и следовательно контрастность помехи. При съемке белого листа бумаги усиление минимально и помеха просто не видна, т.е. меньше одного разряда АЦП платы видеозахвата. Получается что в вашем случае FF лучше всего получать ' путем все тех же "издевательств" в Фотошопе над темновым кадром'.

[ 22-05-2003, 15:48: Сообщение отредактировано: Alexander L ]

Iskandar
22.05.2003, 17:26
2 Alexander L.:
Я использую автоматический режим и свожу полученную AVI-шку к одному кадру все в том же RegiStax-е.
Применение FF оправдано в случаях съемки с гидированием, т.е. когда объект остается в одной точке, в случае же съемки в режиме AVI без привода экваториальной оси необходимость в нем отпадает, поскольку все помехи смещаются относительно движущегося объекта и гасятся при последующей обработке.
"Изгаления" над DF для получения FF вряд ли могут привести к чему-либо путному - ведь DF, по большому счету, определяет только "битые" пикселы, а в отсутствие освещения помехи, создаваемые на матрице пылью и прочими соринками, просто не могут проявиться.
2 Jawad:
Не думаю, что есть необходимость загружать диск, создавая FF для каждого снимаемого кадра, тот же RegiStax при обработке автоматически использует для каждого снимка одно и то же FF, то есть задействовано всего 900 Кб памяти.

Jawad
22.05.2003, 17:38
<blockquote>Цитата:<hr />Автор - Iskandar:
Не думаю, что есть необходимость загружать диск, создавая FF для каждого снимаемого кадра...<hr /></blockquote>Александр, это-то понятно, что FF один. Я несколько не то считал. При съемке AstroSnap интегрирует в одно изображение порядка 1300 кадров (когда я снимаю с "Юпитером" - в прямом фокусе SW709 больше 300 не получится из-за неравномерности ведения механизма, а с "Мицаром" без часовика и того меньше - максимум 50, но это уже только четверть поля). В результате естественно получается один 900Кб файл. Если же записывать эти 1300 кадров отдельно для последующего сложения в К3 (или Registax'е), то тогда-то для одного участка неба те самые 1.1Гб и вылезут. Конечно, их потом можно "убить", но все равно, если, как я планирую, снимать в ночб до 20 участков - это уже 20Гб! А где их взять, если только три программы, которыми мне приходится достаточно часто пользоваться, со своими дополнениями (не всеми, а только необходимыми) весят более 3Гб! Эх, видимо все-таки вместо Весты (о, почти стихи!) придется на третий винт разоряться...

Jawad
23.05.2003, 00:05
Спасибо, видимо так и придется оставаться "Фотоизвращенцем" images/smiles/icon_wink.gif Правда, за пару вечеров руку, вроде, набил и уже что-то стало получаться более или менее. Думаю, вскорости отлажу-таки технологию...

Jawad
23.05.2003, 11:13
Видимо, из-за особенностей камеры и методики получения изображений, фон на кадрах у меня получается далеким от черного, а, скорее, что-то вроде стандартного Win'овского Gray, реже - между Gray и Silver. Соответственно, следуя по намеченному "пути получения FF методом игрищ в Фотошопе", попробовал получить FF из самого кадра. Процедура достаточно проста: Levels, затем Gaussian Blur. Самое интересное, что это сработало! Конечно, полностью "убить" следы от ярких звезд на FF не получилось, но влияние таких неоднородностей FF на результирующий кадр не существенно. Как только доведу обработку до более или менее презентабельного вида, поделюсь результатами.
Единственный с моей точки зрения минус во всей этой процедуре в том, что теряется некий "автоматизм", когда и FF, и DF учитываются без моего участия. В данной методике приходится заниматься трудоемкой и продолжительной обработкой, что при планируемых мной объемах "сырого" материала грозит обернуться большими временными затратами. Впрочем, придется с этим мириться.

Oleg_Sankin
23.05.2003, 18:52
Добавляю свою ложку каши в дискуссию по DF. Оба приведенных ниже DF-кадра получены при одинаковых установках камеры - время экпонирования каждого кадра (1сек), общее время интеграции (300 сек), автоматическое аналоговое усиление на камере включено ручками, питание камеры - от 12-ти вольтового автомобильного аккумулятора (чтобы раз и навсегда избавиться от проблем, которые могут возникнуть при использовании сетевых выпрямителей).Различие - только в температуре окружающей среды - верхний снимок при +21 град, нижний при -30 град.
http://www.starlab.ru/upload2/olsun1.jpg

http://www.starlab.ru/upload2/olsun2.jpg

Т.о., каждый видеоролик состоял из 300 кадров, которые далее складывались в RegiStax'e с помощью кнопочки "Make DarkFrame". Далее, для простоты показа здесь, в Фотошопе для каждого DF просто повысил изначальные яркость и контрастность на 50%.Вот вроде и все.

Как видно, DF при заведомо прилично отрицательной температуре очень ровный и не страдает теми полосами,горячими пикселами, нежели другой. В работе потрохов камеры шибко не силем, но кажется, что отрицательная температура пользительна не только для ПЗС-ки, но и для видеоусилителя или чего-там еще. Хотя может быть, и ошибаюсь.

Jawad
26.05.2003, 03:34
Попробовал сегодня помудрить с изготовлением FF из самих же снятых кадров, благо, как я говорил, фон на них далеко не темный. Снимал область вокруг P Лебедя и заодно захватил область к востоку от нее - там находится рассеянное скопление М29. В принципе предварительные результаты получились более или менее приемлемыми, правда, похоже малость переусердствовал с уровнями и нерезкой маской - хотелось посмотреть, смогу ли достичь практически черного фона неба...

http://www.observing.ru/astro/fields/raw/cygrs.mos24.jpg

Jawad
26.05.2003, 03:38
<blockquote>Цитата:<hr />Автор - olsun:
...автоматическое аналоговое усиление на камере включено ручками, питание камеры - от 12-ти вольтового автомобильного аккумулятора (чтобы раз и навсегда избавиться от проблем, которые могут возникнуть при использовании сетевых выпрямителей).
Как видно, DF при заведомо прилично отрицательной температуре очень ровный и не страдает теми полосами,горячими пикселами, нежели другой. В работе потрохов камеры шибко не силен, но кажется, что отрицательная температура пользительна не только для ПЗС-ки, но и для видеоусилителя или чего-там еще. Хотя может быть, и ошибаюсь.<hr /></blockquote>А какая у Вас камера? Насчет источника питания и температур, похоже, Вы правы. Моя камера питается от 220В, соответственно, блок питания у нее в корпусе, из-за чего она заметно нагревается в процессе работы. Видимо, отсюда вся ботва на кадрах и лезет. Остается только подобрать приличный блок питания и заняться хирургией камеры. Надеюсь, что главный спец - Anton - пособит, чем сможет... images/smiles/icon_wink.gif

Oleg_Sankin
28.05.2003, 20:28
For Jawad.
Камера у меня Mintron 12W1C.
А вот что касается стремления достичь глубоко черного фона неба - это дело вкуса. Зря, по моему. Слабые объекты и звезды так не вытянешь, тем более с нашими далеко не астрономическими охранными ПЗС-ками. Наоборот, фон должен быть чуть-чуть, слегка виден, пусть даже и с какими-то глюками на нем. А придавив фон, придавим и объекты, соотношение сигнал/шум которых невелико и которые так стараемся выудить с помощью Registax'a.
А возможности взять камеру с 12-В питанием разве не было?

Jawad
28.05.2003, 22:07
По правде сказать, черный фон, получившийся на снимке это не результат специальных действий, а того, что глаза уже слипались images/smiles/icon_wink.gif На самом деле мне тоже больше по вкусу чуть сероватое небо, на котором заметны самые слабые звезды.

А вот 12В камеру, увы, возможности взять не было... images/smiles/icon_sad.gif