Avaruus.fi - keskustelualue

Tähtikuvaus => Tähtikuvien käsittely => Aiheen aloitti: ktvauve - 06.12.2012, 20:10:13

Otsikko: Dark /Flat/Bias- files
Kirjoitti: ktvauve - 06.12.2012, 20:10:13
Moniin pinoamisohjelmiin (esim. Deep Sky Stacker) voi syöttää varsinaisten kuvien lisäksi dark-, flat- ja bias- kuvat. Dark- kuvan ottaminen on selvä: valotetaan linssi huputettuna kuten pääkuvia. Mutta lyhyesti ja ytimekkäästi: miten otetaan flat- ja bias- kuvat? Kamerana on Nikon D7000, ja kuvat 30s - 5 min otoksia seurannalla.
Otsikko: Vs: Dark /Flat/Bias- files
Kirjoitti: naavis - 06.12.2012, 20:14:53
Lainaus käyttäjältä: ktvauve - 06.12.2012, 20:10:13
Moniin pinoamisohjelmiin (esim. Deep Sky Stacker) voi syöttää varsinaisten kuvien lisäksi dark-, flat- ja bias- kuvat. Dark- kuvan ottaminen on selvä: valotetaan linssi huputettuna kuten pääkuvia. Mutta lyhyesti ja ytimekkäästi: miten otetaan flat- ja bias- kuvat? Kamerana on Nikon D7000, ja kuvat 30s - 5 min otoksia seurannalla.

Bias-kuvat otetaan samoin kuin darkkikuvat, mutta valotusaika asetetaan mahdollisimman lyhyeksi. Yleensä järkkäreillä valotusaika on siis luokkaa 1/8000 sekuntia. Herkkyyden tulisi olla sama kuin darkeissa ja itse kohteesta otetuissa ruuduissa. Flättikuvat taas otetaan niin, että kameran herkkyys asetetaan alas, esimerkiksi ISO100:n ja otetaan kuvia mahdollisimman tasaisesta valonlähteestä. Tällaisia voi askarrella itse vaikka led-valoista ja maitolasista, tai EL-kalvosta. Alkuun pääsee lampulla ja t-paidalla. Valotusta sen verran, että kuvat eivät jää alivalottuneiksi, mutta eivät pala mistään puhkikaan. Aukon ja tarkennuksen tulisi olla sama kuin kohteesta otetuissa kuvissa.
Otsikko: Vs: Dark /Flat/Bias- files
Kirjoitti: pnuu - 06.12.2012, 20:31:52
Lyhennettynä: järkkärin kanssa unohda (ainakin alkuun) kaikki muut kuin flat-kuvat. Flat-kuvat auttavat kennolla olevien roskien sekä optiikan vinjetoinnin (reunatummentumien) kanssa. Bias-taso tosin tarvitsee vähentää sekä varsinaisista että flat-kuvista ennen kuvien flat-korjausta.

edit Tarkennuksena: järkkärille bias-tason saa Samulin yllä ohjeistamista kuvista. Canoneille voi käyttää kameran mallista riippuvaa vakioarvoa, Nikonista en tiedä.

Jos haluaa eroon kuumista pikseleistä, kannattaa käyttää ns. bad pixel map -toimintoa (löytynee useimmista pinoamisohjelmista) jolloin väridataa interpoloidessa yksittäiset maksimiarvoon lukittuneet arvot korvataan naapureillaan. Ja/tai käyttää jotain tilastollista pinoamismenetelmää, kuten sigma-clip.
Otsikko: Vs: Dark /Flat/Bias- files
Kirjoitti: jaffons - 08.12.2012, 13:47:41
Eikö nuo flatit kannattaisi ottaa kirkasta taivasta vasten? Tarkoitan että t-paidat ja taskulamput saattaa antaa epätasaista kenttää, ja sitten ihmetellään mikä meni pieleen?
Otsikko: Vs: Dark /Flat/Bias- files
Kirjoitti: Jyri Lehtinen - 08.12.2012, 14:54:40
Lainaus käyttäjältä: jaffons - 08.12.2012, 13:47:41
Eikö nuo flatit kannattaisi ottaa kirkasta taivasta vasten? Tarkoitan että t-paidat ja taskulamput saattaa antaa epätasaista kenttää, ja sitten ihmetellään mikä meni pieleen?

Päivätaivas lienee hiukan kirkas kuvattava, mutta hämäräajan taivas tiedetään ensiluokkaiseksi flattikohteeksi. Ongelmana hämärässä on, että sitä on tarjolla vain rajallisesti ja, jos yöllä on tarkoitus kuvata suurella joukolla eri suotimia tai on vaikka saapunut havaintopaikalle vähän liian myöhään, tulee taivasflattien ottamisessa kova kiire. Lisäksi taivasflatteihin ilmestyy helposti tähtiä hämärän pimeämmässä päässä. Näistä tosin pääsee helposti eroon liikuttamalla kaukoputkea hieman jokaisen flattivalotuksen välillä ja laskemalla lopullisen flattiruudun yksittaisten ruutujen mediaanina.

Keinotekoista flattivaloa kuvatessa on toki syytä huolehtia enemmän, että valo on taatusti tasaista, mutta toisaalta kuvat voi valottaa ilman mitään kiirettä tai tarkkaan katsottua aikataulua.
Otsikko: Vs: Dark /Flat/Bias- files
Kirjoitti: JVO - 08.12.2012, 16:22:19
Lainaus käyttäjältä: pnuu - 06.12.2012, 20:31:52Canoneille voi käyttää kameran mallista riippuvaa vakioarvoa, Nikonista en tiedä.
Nolla, kaikissa malleissa.
Otsikko: Vs: Dark /Flat/Bias- files
Kirjoitti: naavis - 08.12.2012, 17:42:57
Lainaus käyttäjältä: JVO - 08.12.2012, 16:22:19
Nolla, kaikissa malleissa.

Tämä kuulostaa nyt vähän väärältä. Bias-tason tarkoitus on nimenomaan välttää signaalin menemistä täysin nollaan. Olisiko kellään tarjota Nikonilla otettua bias-raakakuvaa tutkittavaksi?
Otsikko: Vs: Dark /Flat/Bias- files
Kirjoitti: jaffons - 08.12.2012, 23:09:07
Lainaus käyttäjältä: Jyri Lehtinen - 08.12.2012, 14:54:40
Päivätaivas lienee hiukan kirkas kuvattava, mutta hämäräajan taivas tiedetään ensiluokkaiseksi flattikohteeksi.

Mitä vikaa liian kirkkaassa taivaassa on? Kyllä järkkärillä mielestä saa kuvan jopa alivaloitettua..
Ja tosiaan itsellä on tähän mennessä ollut vain yksi kohde per ilta/viikko(/kuukausi, huoh...)
Otsikko: Vs: Dark /Flat/Bias- files
Kirjoitti: Jyri Lehtinen - 08.12.2012, 23:59:43
Lainaus käyttäjältä: jaffons - 08.12.2012, 23:09:07
Mitä vikaa liian kirkkaassa taivaassa on? Kyllä järkkärillä mielestä saa kuvan jopa alivaloitettua..
Ja tosiaan itsellä on tähän mennessä ollut vain yksi kohde per ilta/viikko(/kuukausi, huoh...)

Pointti. Ajatukset olivat jääneet liian kookkaisiin optiikoihin, pahoittelut siitä.

Päivätaivaalla on toki kaiken sorttista kirkkausgradienttia, joka saattaa toistua varsinkin lyhempien optiikoiden tarjoaman laajan kuvakulman sisään tehden flateistä kaikkea muuta kuin tasaisia. En tosin osaa tältä istumalta sanoa, kuinka paljon merkittävämpiä gradientit ovat päivällä kuin Auringon laskettua.

Yksi syy miksi erittäin lyhyitä flattien valotusaikoja on ainakin periaatteessa hyvä välttää, on kameran sulkimen epätasainen liike ja sen tuoma valotusajan hienoinen vaihtelu kuvan eri alueiden välillä. Jos valotusaika on pitempi, jäävät pienet heilahtelut mitättömiksi koko valotusaikaan nähden. Siitä muodostuuko tästä ilmiöstä oikeaa ongelmaa millään yleisellä kameralla, lienee muilla käytännön kokemusta.
Otsikko: Vs: Dark /Flat/Bias- files
Kirjoitti: naavis - 09.12.2012, 01:39:07
Lainaus käyttäjältä: Jyri Lehtinen - 08.12.2012, 23:59:43
Pointti. Ajatukset olivat jääneet liian kookkaisiin optiikoihin, pahoittelut siitä.

CCD-kameralla ja millä vain optiikalla on kyllä yleensä ihan mahdotonta saada päivätaivaasta minkäänlaista järkevää valotusta. Järkkäri on sitten vähän eri eläin.
Otsikko: Vs: Dark /Flat/Bias- files
Kirjoitti: Lauri Kangas - 09.12.2012, 13:18:49
Flättien ottaminen päivätaivaalta on kyllä ihan turkasen hankalaa juuri siitä syystä ettei se päivätaivas ole kovin tasainen. Ongelma korostuu lyhyillä rööreillä. Jollain 400mm:llä alkaa jo jotenkuten onnistua jos valitsee kuvaussuunnan oikein. Ei ole EL-kalvon voittanutta. :smiley:
Otsikko: Vs: Dark /Flat/Bias- files
Kirjoitti: Timpe - 09.12.2012, 16:34:55
Hämärätaivaaltakin flattien kuvaaminen CCD-kameralla vaatii nopeaa toimintaa, kun ilta pimenee melko nopeasti ja valotus muuttuu siinä sivussa koko ajan. Myös tähtiä alkaa tulemaan flat-kuviin, vaikkei silmällä mitään näkisikään. Flat-bokseista sen verran, että törmäsin LED-valaistussa laatikossa ilmiöön nimeltä pakkanen. Se mokoma vaikuttaa myös LED:ien kirkkauteen (valaistus himmenee, kun boksin lämpötila laskee reilusti pakkasen puolelle :undecided:). Kiire tulee tuollakin tavalla toimien... (=yksi lisä-ääni El-kalvolle).
Otsikko: Vs: Dark /Flat/Bias- files
Kirjoitti: JVO - 11.12.2012, 00:08:46
Lainaus käyttäjältä: naavis - 08.12.2012, 17:42:57
Tämä kuulostaa nyt vähän väärältä. Bias-tason tarkoitus on nimenomaan välttää signaalin menemistä täysin nollaan. Olisiko kellään tarjota Nikonilla otettua bias-raakakuvaa tutkittavaksi?
dcraw.c (http://www.cybercom.net/~dcoffin/dcraw/dcraw.c) riviltä 6286 alkaen listaa nuo mustat pisteet. Samat arvot antaa myös Adoben DNG converter, musta piste löytyy DNG-fileen EXIF-tiedoista.
Otsikko: Vs: Dark /Flat/Bias- files
Kirjoitti: Lauri Kangas - 11.12.2012, 00:15:36
Lainaus käyttäjältä: JVO - 11.12.2012, 00:08:46
dcraw.c (http://www.cybercom.net/~dcoffin/dcraw/dcraw.c) riviltä 6286 alkaen listaa nuo mustat pisteet. Samat arvot antaa myös Adoben DNG converter, musta piste löytyy DNG-fileen EXIF-tiedoista.

Ei löydy tuosta taulukosta ainakaan niitä kurantteja arvoja (tuttuja kakkosen potensseja) millekään Canonin järkkärille. Niissäkin pelkkiä nollia. Taulukossa lienee kyse jostain eri suureesta?

Jos jollain olisi heittää lyhyellä valotuksella korkki kiinni kuvattu nikonin neffi, niin ei tarvitsisi arvailla.
Otsikko: Vs: Dark /Flat/Bias- files
Kirjoitti: naavis - 11.12.2012, 00:27:39
Sain Kuhmosen Timolta Nikon D200:lla kuvatun biasruudun. Tässä avainarvot:

Keskiarvo: 6,8
Mediaani: 0
Keskihajonta: 9,8
Maksimi: 904
Minimi: 0
Otsikko: Vs: Dark /Flat/Bias- files
Kirjoitti: JVO - 11.12.2012, 00:35:58
https://dl.dropbox.com/u/116542420/web/_DSC9522.7z

D800:n filee linkin takana.
Otsikko: Vs: Dark /Flat/Bias- files
Kirjoitti: naavis - 11.12.2012, 00:37:50
Lukemat näyttävät jotakuinkin samalta tässäkin.
Otsikko: Vs: Dark /Flat/Bias- files
Kirjoitti: JVO - 11.12.2012, 00:57:27
Lainaus käyttäjältä: Lauri Kangas - 11.12.2012, 00:15:36
Ei löydy tuosta taulukosta ainakaan niitä kurantteja arvoja (tuttuja kakkosen potensseja) millekään Canonin järkkärille. Niissäkin pelkkiä nollia. Taulukossa lienee kyse jostain eri suureesta?

Jos jollain olisi heittää lyhyellä valotuksella korkki kiinni kuvattu nikonin neffi, niin ei tarvitsisi arvailla.
Ilmeisesti Canonin raakakuvien musta piste pitää mittailla (http://lclevy.free.fr/cr2/#wb) maskatuista pikseleistä (sensorin reunalla on rivi pikseleitä joille ei tule valoa), siksi tuo lista näyttäää Canonin vehkeille pelkkää nollaa.
Otsikko: Vs: Dark /Flat/Bias- files
Kirjoitti: Lauri Kangas - 11.12.2012, 00:59:21
Laitoin liitteeksi histogrammin Timon neffistä. Muutama huomio:

Biassin keskitaso todellakin on nolla. Nollasta eteenpäin histogrammin yleinen muoto on jotakuinkin normaalijakautunutta (hyvä) mutta seassa on jotain kummallisia koloja (huono). Keskitaso on saatu nollaan vähentämällä joka pikselistä se tunnettu keskitason arvo, joka johtaa siihen että puolet pikseleistä ovat negatiivisia. Nämä pikselit on sitten ihan tylysti klipattu nollaksi (huono). Zoomasin histogrammin suoraan tuonne mielenkiintoiseen osioon, mutta tuossa nollan kohdalla oleva piikki on siis korkeudeltaan viisi miljoonaa eli puolet kymmenestä megapikselistä.

Tässä on siis huonoja ja hyviä puolia.

Huonot:

- Jos muutkin nikonit käyttäytyvät näin, niin millään nikonilla ei kannata edes yrittää kuvata bias-kuvia kalibrointitarkoituksessa. Ne toimivat päin honkia ja aiheuttavat korkeintaan haittaa.

Hyvät:

- Koska järkkäreissä ei oikeasti ole mitään merkittäviä bias-kuvioita, ei nikonilla tarvitse siis murehtia bias-korjauksista ollenkaan, missään vaiheessa. Ei edes fläteillä kalibroidessa, koska tässä tapauksessa sekä flättien että kalibroitavien raakakuvien arvot alkavat nollasta.

Eli sellainen mutkat suoraksi -tyylinen kalibrointi nikoneilla onnistuu näin:

1) Pinoa flättiruudut master-flätiksi
2) Jaa tähtikuvat master-flätillä
3) Poista kuumat pikselit kartoittamalla ne jostain pitkästä darkista (ei tarvitse kuvata uusiksi usein)

Ja siinäpä kaikki mitä tarvitaan. Oikeastaan siis ihan hyviä uutisia nikonisteille.  :smiley:
Otsikko: Vs: Dark /Flat/Bias- files
Kirjoitti: Lauri Kangas - 11.12.2012, 01:03:03
Lainaus käyttäjältä: JVO - 11.12.2012, 00:57:27
Ilmeisesti Canonin raakakuvien musta piste pitää mittailla (http://lclevy.free.fr/cr2/#wb) maskatuista pikseleistä (sensorin reunalla on rivi pikseleitä joille ei tule valoa), siksi tuo lista näyttäää Canonin vehkeille pelkkää nollaa.

Suuret tattikset mielenkiintoisista linkeistä (tuo ja dcraw-koodi)! Näistä löytynee vastauksia moneen pohtimaani juttuun, kunhan jaksaa kahlata.
Otsikko: Vs: Dark /Flat/Bias- files
Kirjoitti: JVO - 11.12.2012, 01:10:17
Nuo piikit saattavat aiheutua NEF-tiedostojen pakkauksesta, kamera tekee vähän magiaa mäppäämällä pikseleiden arvot epälineaarisesti raakakuvaan, ks http://theory.uchicago.edu/~ejm/pix/20d/tests/noise/noise-p3.html ja sieltä osio "an aside on 'lossy' NEF compression".
Otsikko: Vs: Dark /Flat/Bias- files
Kirjoitti: Lauri Kangas - 11.12.2012, 01:29:52
Lainaus käyttäjältä: JVO - 11.12.2012, 01:10:17
Nuo piikit saattavat aiheutua NEF-tiedostojen pakkauksesta, kamera tekee vähän magiaa mäppäämällä pikseleiden arvot epälineaarisesti raakakuvaan, ks http://theory.uchicago.edu/~ejm/pix/20d/tests/noise/noise-p3.html ja sieltä osio "an aside on 'lossy' NEF compression".

Noista koloista biassin histogrammissa en olisi kovin huolissani (todellisuudessa täysin merkityksetöntä nysväystä), mutta tuo neffin epälineaarinen vastepas näyttää aika katastrofaaliselta. Onko tuo siis ihan standardiominaisuus kaikissa NEF-kuvissa vai saako sen pois päältä? Tekniikka on epäilemättä aika hyvä tuon kohinan hallintaan normaaleissa valokuvaustilanteissa mutta tähtikuvien tarkan kalibroinnin tuollainen epälineaarinen vaste tekee kyllä aika mahdottomaksi.

Flättikuvan ideahan olisi kartoittaa kuinka suuri osa valosta pääsee kennolle asti sen eri kolkkiin. Jos pölypalleron kohdalla pääsee puolet, tiedetään että jakamalla pölypallon kohdalla olevat pikselit puolikkaalla (= kertomalla kahdella) ne saadaan oikealle tasolle. Nyt jos pikselin arvo ei olekaan suoraan verrannollinen siihen kertyneeseen valon määrään, ollaankin flättikalibroinnissa pulassa. Jos nuo tuossa artikkelissa mainitut lookup-taulukot tunnetaan kullekin kameramallille niin niistä kyllä voi taikoa datan käänteisesti takaisin (riittävän) lineaariseen muotoon kalibrointia varten, mutta eipä taida yksikään softa toimia näin?

Ongelma on periaatteessa aika vähäpätöinen, mutta juuri tämän nysväyksen kokoluokan asiat vaikuttavat silloin kun on pinottu turkasen pitkä kokonaisvalotus ja venytellään sumut esiin. Toimimaton kalibrointi paljastuu välittömästi. Jos jollain ei ole meinannut mennä flättikuvat nikonilla kohdilleen, niin tässä aika todennäköinen syyllinen.
Otsikko: Vs: Dark /Flat/Bias- files
Kirjoitti: JVO - 11.12.2012, 01:49:06
Kyllä sen saa muistaakseni pois päältä halutessaan. Ainakin D800 tarjoaa 12- ja 14-bittiset raakakuvat pakkaamattomina, pakattuina ja häviöllisesti pakattuina, viimeinen vaihtoehto varmaan tekee jotain lisämankelointia filuille tuon toistokäyrän lisäksi/sijasta. Lisäksi softan olettamus siitä että kennon on täysin lineaarinen on ehkä vähän pöhkö, koska kennot eivät tietääkseni pysy täysin lineaarisina toistoalueensa yläpäässä. Jotkut järkkärit jopa lisäävät tekaistua dataa liki leikkautuneeseen signaaliin.
Otsikko: Vs: Dark /Flat/Bias- files
Kirjoitti: Lauri Kangas - 11.12.2012, 01:50:49
Jep, luin myös aiheesta vähän lisää ja eihän tilanne olekaan ollenkaan huono. Käsitin vain itse väärin.  :shocked:

Ilmeisesti siis nikoneissa voi valita pakatun ja pakkaamattoman NEF-tallennusmuodon väliltä. Tuo pakattu eli "lossy NEF" on siis vain tapa säästää bittejä (=levytilaa) tihentelemällä vähän histogrammia sieltä täältä varsin nokkelasti kuten yo. linkissä oli kuvattu.

RAW-konvertterit sitten ihan oikeasti tekevät tuon muunnoksen takaisin lineaarisempaan muotoon, jota virheellisesti hieman epäilin. Tarvittava käyrä kulkee neffissä itsessään mukana. Flätit toimivat edelleen niin oikein kuin pystyvät, vaikka vähän dataa onkin mennyt pesuveden mukana. Jos dataa ei purettaisikaan tuosta epälineaarisesta muodosta takaisin, flätit olisivat toimineet ihan mielipuolisen huonosti.

Eli lyhykäisyydessään: Ottakaa nikonilla tähtikuvat, flättiruudut yms. AINA Uncompressed NEF -moodissa. Tällöin myös nikonilla voi saada hyviä tähtikuvia. :grin:
Otsikko: Vs: Dark /Flat/Bias- files
Kirjoitti: Timo Kuhmonen - 11.12.2012, 08:47:01
Kiitoksia analyysistä, aina oppii uutta :cool: Omassa D200:ssa oli "RAW compression=OFF" asetus päällä testikuvaa otettaessa.
Otsikko: Vs: Dark /Flat/Bias- files
Kirjoitti: Pimeäkorpi - 11.12.2012, 10:22:31
Voisi olla mielenkiintoinen koe ottaa biassi kaikilla D800 variaatioilla 12bit/14bit ja pakattuina hävilöllisesti/pakattuna häviöttämästi/ei pakattuna ollenkaan ja tutkia histogrammit.