MaxIm DL ja pari kysymystä CCD-kuvien kalibroinnista

[Timpe]

Lisään viestiin ensin pari kuvaa MaxIm DL:stä, joista tulee ensimmäinen kysymys.
Tässä kuvassa on L-kanavan 1x1 bin CCD-kuvasta MaxIm:n näyttövenytyskäyrät (screen stretch) ennen ja jälkeen kuvan kalibroinnin...



Toisessa kuvassa on minka tahansa RGB-kanavan 2x2 bin kuvasta vastaava venytyskäyrä myöskin ennen ja jälkeen kalibroinnin.



Kuten kuvista näkyy, tuollainen 2x2 binnattu kuva käyttäytyy nyt kalibroinnissa aivan eri tavoin kuin 1x1 binnattu kuva. Jäljitin ongelmaa poistamalla osan kalibroinneista kokonaan käytöstä (bias/dark/flat), kunnes löysin kalibrointikuvatyypin mistä tämä ilmiö tulee loppukuvaan. Kyseessä ovat 2x2 binnatut dark-ruudut, joista pimeä taustakohina nousee näin selvästi esiin. 

Ks. tarkennuksena alla olevat kuvat (8 min) 1x1 bin ja 2x2 bin dark-kuvista.





Olen ottanut nuo dark-ruudut päiväsaikaan tammikuun alussa, joten onko nyt tulkittava että nuo darkit ovat "sutta ja sekundaa" kun kameraan on päässyt muutamia fotoneita mustan, kierteillä olevan peitetulpan ja peittona olleen talvitakin läpi? Pitäisikö nämä herkän CCD-kameran dark-ruudut kuvata aina yöllä täyspimeällä kelillä (luottamatta mihinkään peitetulppiin yms. kuten nyt näyttäisi olevan syytä)?

Toinen kysymys koskien flat-kuvien kirkkautta. Voiko samaan flat-pinoon käyttää eri kirkkaudella/valotuksella kuvattuja flat-kuvia? MaxIm DL pinoaa nuo average/median/sigma clip toiminnoilla valinnan mukaan ja flat-ruutuja on nyt pinossa kymmenkunta (tai 15 kpl, jos otan koko sarjan mukaan himmeimpään ruutuun saakka).
En tiedä mikä tuohon led-valaistuun flat-boksiini nyt tuli, mutta mokoma päätti himmentää vähitellen valaistusta kesken flat-sarjan ja koneella on nyt illan LRGB-kuvien lisäksi tuollaiset LRGB-flatit vaihtelevalla valaistuksella kuvattuna. Jollei sateisesta säästä ole jatkuvaa kiusaa, niin sitten tulee näitä ihmeellisiä tekniikkaongelmia heti sateen tauottua... aarghhh!



Tästä tuli turhankin pitkä juttu, mutta jos joku viitsisi vastailla näihin kalibrointikysymyksiin kun ei tuonne uloskaan pääse kuvaamaan... 

[Lauri Kangas]

Kokeilitko ottaa uusia 2x2 -darkkeja, näyttävätkö ne samalta?

Flättien kirkkausvaihtelut eivät haittaa kunhan ruksit jostain asetusten syövereistä että ne normalisoidaan ennen pinoamista.

[Timpe]

Nope... pitänee testailla lisää, kun otan täyspimeässä niitä uusia dark-ruutuja.

[Timpe]

Flättien kirkkausvaihtelut eivät haittaa kunhan ruksit jostain asetusten syövereistä että ne normalisoidaan ennen pinoamista.

Menikin hetki, ennen kuin tämä flättien normalisointi löytyi MaxIm DL v5.22:n syövereistä:
http://www.cyanogen.com/help/maximdl/HID_PROC_SETCALIB.htm
Flat Norm. specifies the type of normalization applied to a flat group. Select Monochrome except when working with images from a DSLR or one-shot color camera, where adjacent pixels vary in intensity due to the different filters covering them. Ordinary normalization of a flat field would remove essentially all the color information from such images. Two methods of dealing with this are available: either use Boxcar Filter which blurs the flat field slightly, or select Bayer Planes to normalize the flat separately for each color subimage.

Tuo näkyy olevan aktiivinen kaikissa pinoamistavoissa, mutta Median lienee järkevin pino tässä tapauksessa. Ainakin täällä viitattiin juuri sen käyttöön.
("Median-combine all of the calibrated flats into a master flat. If the software you're using to median-combine the flats has the option to "normalize" the raw flat images (like MaximDL does), use it.")

[Lauri Kangas]

Mediaani on ilman muuta paras pinoamistapa. Keskiarvolla taitaa joissain tilanteissa olla parempi SNR lopputuloksessa, mutta sinne voi sitten jäädä muunlaisia käpyjä jotka mediaani poistaa. Dilemma haihtuu kuvaamalla runsaasti flättejä.

Vaan tämähän ei sinänsä liity normalisointiin, lainauksessasi oli muuten vain nämä kaksi asiaa mainittu samassa virkkeessä.

[Timpe]

Tässä olisi uusia n. 30 min sitten kuvattuja dark-kuvia, vaikka tuo tiedostonimi viittaa eiliseen.
Kamerassa on peitetulppa paikallaan (5mm paksua metallia + kumitiivisteellä ja T2-kierteillä varustettu) + kamera on kuvaamassa pimeässä ulkona terassilla. Ei pitäisi vuotaa mistään hajavaloa kameran sisään.

1x1 bin, 15min:


2x2 bin ja 8min:


Näyttävät samoilta kuin aiemminkin, joten kalibrointi tuollaisella dark-kuvalla tuottanee saman lopputuloksen tuohon "screen stretch" käyrään.
Jos tämä ilmiö asetetaan oikeaan mittakaavaan, niin nyt noista kuvista näkee ADU:ina nuo lukemat, mihin tuo histogrammikäyrä suunnilleen nousee. Mittatikun alta löytyy yksittäinen kuuma pikseli, mutta muutoin nuo taustan ADU-lukemat ovat keskimäärin (average) alle 300 ADU:a (=sangen mustaa siis).

Olisi mielenkiintoista lukea onko myös muilla KAF-8300 kennoisilla kameroilla sama kalibrointi-ilmiö havaittavissa eli nyt näyttäisi siltä että 2x2 binnatuissa, pitkään valotetuissa kuvissa kalibroituun kuvaan nousee dark-ruudusta jotain hyvin himmeää höttöä mukaan. Itse olen tsekannut aina kalibrointia tehdessäni, että asetuksissa on riittävä pedestal-lukema (offset), jotta kalibrointi ei leikkaisi 2x2 bin kuvasta tummia sävyjä pois (olen varonut tuota käyrän leikkautumista). Ilmeisesti tämän voisikin leikata pois, jos se tulee mukaan tuosta dark-kuvasta kalibroinnin yhteydessä

Tästä pedestal-jutusta tuleva liitekuva näkyy sitten vain foorumilla. (Samasta kuvasta näkyvät myös kalibrointiasetukset, mitä olen käyttänyt (MaxIm DL:n suositusten mukaan).)

[pnuu]

Semmoinen tuli vielä mieleen: kai kameran jäähdytys on asetettu päälle ja säädetty samaan lämpötilaan kuin kuvatessakin?

[Timpe]

Toki, kaikissa testeissä (ja kuvauksissa) on kameran jäähdytys käytössä (-21C), kuten kuuluukin olla.
Käytännössä kalibrointi näyttää toimivan ihan oikein MaxIm DL:ssä, mutta tuo 2x2 bin kuvien venyttely vain menee jotenkin oudosti tuon "screen stretch" käyrän mukaan. Tätä ihmettelen ja kysyn onko tässä jokin käpy omissa työskentelytavoissani?

Käytän kalibrointiin manuaalista työskentelyä, jossa valitaan BIAS/DARK/FLAT-kuvat sen mukaan kuin tuolle kalibroitavalle kuvaerälle kuuluukin käyttää. (Tässä kuvaerässä on neljän eri kuvausyön kuvia 1,5 kk ajalta, joista on olemassa erilliset LRGB-flatit kaikille illoille. Jos heitän MaxIm:n automaatille ja käsken tehdä nämä kalibrointivalinnat itse valitusta kansiosta, niin se sössii mm. eri iltojen flat-kuvat samaan ryhmään (kullekin LRGB-kanavalle siis). Omassa työskentelytavassani valitaan käyttöön juuri ne kalibrointiruudut, mitä kulloinkin tarvitaan juuri tuon illan LRGB kuvien kalibrointiin (kukin kanava erikseen). Teen sitten myöhemmin loppupinot näistä jo kalibroiduista LRGB-kuvista MaxIm DL:n Stack... velhon avulla.

[Timpe]

Tämä ongelma selvisi, kun sai pari yötä nukuttua ja alitajunta paiskoi hommia taustalla! 
Heräsin näet aamulla ja "tiesin", että olin unohtanut muuttaa kameran Gain-asetuksen 2x2 bin kuvia varten asentoon "Low". Tarkistin asian ja juuri näin se olikin tämän syksyn (ja viime vuodenvaihteen) kaikissa DARK/BIAS -kuvissani. Näissä on se ero, että "Low" asennossa 2x2 bin kuvan BIAS-taso on 220-340 ADU:a ja "High" asennossa vastaavasti 240-480 ADU:a. Tästä vielä kuvat, mistä nuo näkyvät:

Low gain:


High gain:


Tässä kuvassa sama näkyy 2x2 bin DARK-kuvassa:


Pitäisi näemmä katsoa silloin tällöin sitä FITS-tietoikkunaakin, vaikka se vie MaxIm:n ruudulta kovin paljon tilaa...

En tiedä onko muissa kameroissa tätä Gain-tason valintaa, mutta QSI:ssa se on. Aiheesta on tehty KB-artikkelikin varmistajan tukisivuille: http://store.qsimaging.com/kb_results.asp?ID=17
"Some QSI cameras have a selectable gain setting (e.g. 620, 540, 583). In general the "high" gain setting (a lower number) is used with 1x1 binning. The "low" gain setting (a higher number) is used when binning higher than 1x1.  "High" gain is the default setting. "
Tästä ketjusta selviää, miksi tuo Gain-suositus on asetettu juuri näin.