Dark Simulation

Metoder för astrofotografering
User avatar
AstroFriend
Posts: 4099
Joined: 2012-12-17 13:30:45
spamtest: JA
Location: Stockholm
Contact:

Dark Simulation

Post by AstroFriend »

Något som jag tänkt länge med att prova är att hoppa över dark och bias kalibrering. För att det skall bli riktigt måste man ersätta dark bilden med en konstant för att inte få fel nivåer vid flatkalibreringen.

Blev påmind om detta efter lite diskussioner i en annan tråd nyss.

Har här mätt upp några värden på darks som jag tagit med min Canon 6D kamera. Den är ganska ny och har inte hunnit bygga upp biblioteket än, men tillräckligt för att få lite info på hur kameran reagerar på exponeringstiden och temperatur vid darks.
Dark simulation.jpg
Dark simulation.jpg (33.72 KiB) Viewed 4019 times
Du kan i kolumnen som är färgad blå läsa vad olika exponeringar och tempertur ger för medel ADU efter bortdragen bias.

Mitt program Fitswork som är ganska finurligt har redan ersatt bias med en konstant på 2047ADU. Det tar den från en tabell. Bra för då tillförs inget brus i det steget.

När jag läser i denna tabell så blir jag lite förvånad, inte ens vid 120 sekunder ökar nivån något nämvärt. Är det så bra eller har Canon något fuffens för sig i kameran, kanske den själv har en inbyggd tabell och drar ifrån detta värde? Detta är det tråkiga med DSLR kameror, man vet aldrig vad de gör.

Hursomhelst om det är så här låga mörkerström bidrag behöver man nog inte krångla med att dra bort konstanter, bara komma ihåg att dra bort 2047 om inte programmet som i detta fall redan gjort det.

En annan sak som jag observerade var att standard avvikelsen var ganska hög, typ 9 ADU, brus med andra ord som man nu slipper tillföra.

Nu blev jag inspirerar att på en gång testa, har en bild på M101 som jag tog häromkvällen, blev nog inte så lyckad men bra att testa på.

Alltså, hoppar över bias och dark, man kan tänka sig också att hoppa över flatdarks (i princip en bias) men det är kanske mindre lyckat. Är det bara vinjetteringen man vill komma åt kan man ju ersätta flats med en funktion som har en buktad yta lik vinjetteringen.

Om man nu utgår från att bruset är ca 10 ADU både i dark och bias bilden per styck så är det ju inte så dåligt att slippa det, nu brukar jag ofta ta 50 darks så i mitt fall blir det kanske inte så stor skillnad, men vilket arbete jag skulle slippa!

Allt hänger väl mest på kameran att det statiska "bruset" inte är för komplext eller högt. Alltså det mönster man kan se i bakgrunden, är det tillräckligt lågt och begränsat till små ytor, helst pixlar så tar ditheringen bort det om man gör rätt senare i stackningen.

/Lars
Camera: Canon EOS 6D / QHY5
Mount: EQ6 / HEQ5
Telescope: TS130 APO / Pentax 645 300 mm ED IF
Samt en massa tålamod!

Homepage: http://www.astrofriend.eu" onclick="window.open(this.href);return false;
User avatar
AstroFriend
Posts: 4099
Joined: 2012-12-17 13:30:45
spamtest: JA
Location: Stockholm
Contact:

Re: Dark Simulation

Post by AstroFriend »

Här har jag nu stackat bilden på M101 på fyra olika sätt och zoomat in ordentligt.

Har gjort samma behandling på alla, saturation =200, gamma=3. Har sedan försökt ställa in svart och vitnivå lika, men lättare sagt än gjort. I första hand är det bruset man skall titta på, men också jämfära de två övre med de två nedre för ev. förbättringar i skärpa på de Drizzlade stackningarna.

Pixelskalan kan man se som 4"/pix för det två första som är integrerade.

De två Drizzlade som bättre tar hand om Bayertekniken och man får full upplösning skulle vara 2"/pix.
M101 ISO800 60s 20160128 Standard cal crop zoom3.jpg
M101 ISO800 60s 20160128 Standard cal crop zoom3.jpg (33.04 KiB) Viewed 3989 times
Vanlig standard stack med dark och flat.
M101 ISO800 60s 20160128 SR no cal zoom3.jpg
M101 ISO800 60s 20160128 SR no cal zoom3.jpg (23.7 KiB) Viewed 3989 times
Stack med Sigma Reject ej dark ej flat, den heta röda pixeln försvann inte som väntat. Kanske var dithering lite för liten så den heta pixeln inte blev tillräckligt separerad mellan varje bild. En avvägningssak, ställer man in för stort blir det svårare för autoguidning att få stativet i rätt läge mellan varje förflyttning, gör man det väldigt stort försvinner effektiv yta på sensorn.
M101 ISO800 60s 20160128 Drizzle no cal crop zoom3.jpg
M101 ISO800 60s 20160128 Drizzle no cal crop zoom3.jpg (35.97 KiB) Viewed 3989 times
Drizzle ej dark ej flat

Drizzle är ju känslig på kvaliten på orginal, klarar ej att ta bort hot pixel även om man gjort dithering. Man ser att heta pixlar ej hanteras. Den heta pixelns utbredning är också det samma som monteringens dithering. Drizzlade bilder blir alltid brusigare med samma exponeringstid. Fotonerna skall ju räck till 4 ggr fler pixlar. För att bruset skall bli lika behöver man alltså ha 4 ggr längre exponering, i gengäld får man dubbla upplösningen om man har allt rätt.
M101 ISO800 60s 20160128 Drizzle cal crop zoom3.jpg
M101 ISO800 60s 20160128 Drizzle cal crop zoom3.jpg (29.51 KiB) Viewed 3989 times
Drizzle igen, nu med kalibrering med dark och flat.



Som vanligt svårt att se skillnad när man har så mycket bakgrundsljus (brus). Kalibreringens brus drunknar i ljusföroreningarna.

Upplösningen är inte heller så lätt att se, seeingen sätter en gräns inte optiken. Men var ju en kul övning i varje fall.

/Lars
Camera: Canon EOS 6D / QHY5
Mount: EQ6 / HEQ5
Telescope: TS130 APO / Pentax 645 300 mm ED IF
Samt en massa tålamod!

Homepage: http://www.astrofriend.eu" onclick="window.open(this.href);return false;
Martin F
Posts: 1812
Joined: 2013-11-06 12:16:53
spamtest: JA

Re: Dark Simulation

Post by Martin F »

Är lite för trött för att egentligen tränga in i ditt inlägg men darks handlar ju till stor del om att eliminera linjer och annat från sensorn. Det får man ju inte med någon slags konstant.

Såhär ser en av mina Master Darks ut, autostretchad i Pixinsight. Som du ser är det en hel del linjer och heta pixlar och de där linjerna syns tyvärr väldigt väl när man stretchar sina bilder hårt.

Detta är Master Dark från 900-sekunderssubar så det är ganska lång slutartid för DSLR. Dock var sensortemp mellan 0 och 7 grader pga kallt ute. Mina darks från sensommar är ingen rolig historia :green:
Attachments
Dark_900s.jpg
Dark_900s.jpg (415.93 KiB) Viewed 3976 times
Martin F
Posts: 1812
Joined: 2013-11-06 12:16:53
spamtest: JA

Re: Dark Simulation

Post by Martin F »

Ett exempel på en bild utan darks (och flats) som jag extremstretchat för att visa mönstren som då ligger under. Jag har jättesvårt att få bort sånt i redigeringen också.
Attachments
light-BINNING_1.jpg
light-BINNING_1.jpg (617.7 KiB) Viewed 3973 times
AndreasW
Posts: 138
Joined: 2013-05-02 22:11:51
spamtest: JA

Re: Dark Simulation

Post by AndreasW »

Hej Martin och Lars,

När man ser din master dark Martin (med relativt tunna linjer) så känns det som att man bör kunna få bort det mesta med tillräcklig dithering och sedan sigma-reject stackning och slippa darks. Om man kalibrerar med darks (och med DSLR som inte är temperaturstabiliserad) och temperaturen inte riktigt matchar lightbilderna så finns det ju risk att man då lägger in det här mönstret i bilden istället. Har du gjort någon bra jämförande test om det blir bättre eller inte med darks (då förutsatt att man har ordentlig dithering).

mvh

Andreas
Martin F
Posts: 1812
Joined: 2013-11-06 12:16:53
spamtest: JA

Dark Simulation

Post by Martin F »

Andreas jag har bilder där jag kört helt utan darks och där det funkat bra. På många av mina bilder från förra året körde jag dock inte med dithering. Kör darks inom ett ganska snävt tempintervall. Oftast 5 grader.


Sent from my phone using Tapatalk
User avatar
AstroFriend
Posts: 4099
Joined: 2012-12-17 13:30:45
spamtest: JA
Location: Stockholm
Contact:

Re: Dark Simulation

Post by AstroFriend »

Hej Martin.
Jag tror du missförstått vad jag skrivit. Det jag kallar statiskt mönster är dina linjer. Har kameran för stora problem med detta är det ingen bra ide att hoppa över darks. Sonys senaste kan vara kameror där slopad dark kalibrering kan vara ide att pröva. Den beräknade konstant jag pratar om är den som mörkerströmmen bygger upp allt efter tiden går. Den har också ett stort slumpmässigt innehåll, alltså brus. Konstanten är medelvärdet av detta. På gamla kameror som hade höga mörkerströmmar kunde en stor del av kamerans dynamiska tas av denna signal vid längre exponeringar.

I mitt fall visade sig problemet vara minimalt ur den aspekten. Men har ju också tyvärr läst att de som gjort lite djupare analys av kamerans signal misstänker att kameran i sin för processing gör detta automatiskt. Något som inte kameratillverkarna berättar men som kamerans beteende avslöjar.

Vad är det för kamera du har?

Lars
Camera: Canon EOS 6D / QHY5
Mount: EQ6 / HEQ5
Telescope: TS130 APO / Pentax 645 300 mm ED IF
Samt en massa tålamod!

Homepage: http://www.astrofriend.eu" onclick="window.open(this.href);return false;
Martin F
Posts: 1812
Joined: 2013-11-06 12:16:53
spamtest: JA

Dark Simulation

Post by Martin F »

Lars, jag skrev ju att jag var för trött :)

Just detta var med Canon 1100D.


Sent from my phone using Tapatalk
User avatar
AstroFriend
Posts: 4099
Joined: 2012-12-17 13:30:45
spamtest: JA
Location: Stockholm
Contact:

Re: Dark Simulation

Post by AstroFriend »

Hej Martin.
Jag tror en 1100D som har väldigt många goda egenskaper som astrokamera ändå får problem på den här punkten pga för hög "pattern noise" som dom brukar benämna det. Fast prova skall man ju göra.

I mitt fall så är det så enkelt att jag inte nått tillräckligt högt i kvalité på subbarna för att det här finliret skall bli synligt som en förbättring. Men bra ändå att ta bilderna på sådant sätt att man efteråt kan välja vilken metod man vill använda. Alltså alltid en väl avvägd dithering.

Saker att förbättra: mörker och åter mörker samt bättre seeing. Men det kommer.

Lite mysko att sigma reject i ett fall inte fick bort den heta pixeln. Brukar fungera.

Lars
Camera: Canon EOS 6D / QHY5
Mount: EQ6 / HEQ5
Telescope: TS130 APO / Pentax 645 300 mm ED IF
Samt en massa tålamod!

Homepage: http://www.astrofriend.eu" onclick="window.open(this.href);return false;
hbar
Posts: 584
Joined: 2010-05-14 18:22:47
spamtest: JA
Location: Lund

Re: Dark Simulation

Post by hbar »

Bad pixel mapping är ett bekvämt alternativ när man inte kan ha bra koll på temperaturen. Jag tycker interpoleringen i bmp bör fungera bättre än dithering på riktigt heta pixlar eftersom felet avlägsnas o inte smetas ut.

Det går dessutom lätt att se i efterhand vad bmp har för effekt i olika inställningar. Att mappa bort så mycket som 1% går inte att se om inte sensorn har en större grupp med dåliga pixlar som ligger sida vid sida. Det funkar bra på alla min eos kameror.

/Håkan
User avatar
AstroFriend
Posts: 4099
Joined: 2012-12-17 13:30:45
spamtest: JA
Location: Stockholm
Contact:

Re: Dark Simulation

Post by AstroFriend »

Hej Håkan.

Vad är bmp för något?

/Lars
Camera: Canon EOS 6D / QHY5
Mount: EQ6 / HEQ5
Telescope: TS130 APO / Pentax 645 300 mm ED IF
Samt en massa tålamod!

Homepage: http://www.astrofriend.eu" onclick="window.open(this.href);return false;
hbar
Posts: 584
Joined: 2010-05-14 18:22:47
spamtest: JA
Location: Lund

Re: Dark Simulation

Post by hbar »

Hej Lars

Bad pixel mapping = bmp.

Man tar en dark på några minuter och sätter en nivå på acceptabel dark current. Alla pixlar över denna nivå avlägsnas och får det interpolerade värdet av de 8 angränsande pixlarna (av samma färg om det är rgb, skall göras innan debayer).

/Håkan
hbar
Posts: 584
Joined: 2010-05-14 18:22:47
spamtest: JA
Location: Lund

Re: Dark Simulation

Post by hbar »

Ursäkta, skrev fel skall naturligtvis vara bpm:)

/Håkan
User avatar
AstroFriend
Posts: 4099
Joined: 2012-12-17 13:30:45
spamtest: JA
Location: Stockholm
Contact:

Re: Dark Simulation

Post by AstroFriend »

Hej Håkan!
Med dithering skall inte felet smetas ut om man stackar med sigma reject eller liknande. Då ersätts pixlar som avviker mer än inställt värde med omgivande pixlars värde eller mer avancerat beroende på hur funktionen ser ut. Är det dock flera intilliggande heta pixlar då blir det problem och ger säkert utseende typ utsmetade. På min kamera tycks de heta pixlarna vara separerade ordentligt. Men skulle inte förvåna mig om kameran har en inbyggd BPM eftersom så få syns.

Men att mappa alla dåliga pixlar är ju bra, det har gått i flera av de äldre programmen jag använt. BPM som du refererade till är det ett fristående program eller en funktion i något redigeringsprogram? Jag Googlade men fann inget.

Känner dock att det är vägen att gå vad det gäller min kamera att hoppa över dark kalibrerings steget. Kameran har så lågt statiskt mönster så att tillföra annat brus genom extra filer i form av darks är fel väg att gå, dessutom för tidsödande att hantera när man inte har konstant temperatur på kameran.

Men kunde stackningsprogrammet få lite hjälp om var de heta pixlarna är belägna och hade funktioner för att hantera detta vore det ju ett bra komplement i svåra fall.

/Lars
Camera: Canon EOS 6D / QHY5
Mount: EQ6 / HEQ5
Telescope: TS130 APO / Pentax 645 300 mm ED IF
Samt en massa tålamod!

Homepage: http://www.astrofriend.eu" onclick="window.open(this.href);return false;
hbar
Posts: 584
Joined: 2010-05-14 18:22:47
spamtest: JA
Location: Lund

Re: Dark Simulation

Post by hbar »

Jag har anv nebulosity som har denna funktion. Det går ju bra att anv bara för denna del o sen köra andra program efter att bpm har utförts (om man vill). Jag vet inte om de beg som demo versionen har (lägga in linjer på bilden) görs redan i detta stadium men du borde ändå kunna se på dina bef bilder vad resultatet blir. Det är viktigt att N vet vad det är för kamera så den fattar rätt beslut när den gör interpoleringen.

http://www.stark-labs.com/
Craig är ju mest känd för sin PHD men har även skrivit en hel del läsvärda artiklar
http://www.stark-labs.com/craig/articles/articles.html

Trevligt att se vad du kommer fram till, brus kan vara till både nytta o nöje när man lärt sig behärska det:)

/Håkan