Ilmakehän häiriöt kuriin softalla?

[marvin]

Onkohan olemassa sellaista kuvankäsittelysoftaa, joka osaisi poistaa ilmakehän aiheuttamat häiriöt? Vähän niinkuin adaptiivinen optiikka, mutta jälkikäteen, kun kuva on jo otettu ja siirretty tietokoneelle?
Muutenkin se softa voisi toimia vähän samalla periaatteella kuin AO, eli siten että jos kuva on otettu isolla suurennoksella vaikkapa saturnuksesta, ja kuvassa on mukana vääristyneitä taustatähtiä, niin se sovellus ensin laskisi millä algoritmilla taustatähden (tai tähdet) saa muokattua pisteeksi ja sitten soveltaisi samaa algoritmia koko kuvaan. Pitäishän tuon nyt onnistua, vai? 

[Lauri Kangas]

Iris osaa tehdä dekonvoluutioiota kuvailemallasi tavalla. Ilmakehän häiriöiden poistamiseen siitä ei tosin juuri ole. (eikä oikeastaan paljon muuhunkaan).
Kyllä planeettakuvauksessa kannattaa seeingin kimppuun käydä ihan vaan sillä, että ottaa videolle tuhansia ruutuja ja valkkaa sieltä sopivan määrän onnistuneita pinottavaksi.

[jaava]

Vähän niinkuin adaptiivinen optiikka, mutta jälkikäteen, kun kuva on jo otettu ja siirretty tietokoneelle?

Jos tarkoitat perkästään tähtien translaatiota kuvapinnalla, niin  sehän tapahtuu stakkaamisessä kun kuvat rekisteröidään. Osannevat myös pyöräyttää kuvaa, mutta tulokset eivät taida olla kovinkaan hyviä tällöin (IMHO).

Adaptiivinen optiikka osaa kajota aaltorintamaan. Se muuttaa peilin muotoa aaltorintaman mukaiseski, jolloin heijastuvalla valoila rintama onkin jo hyvänlaatuinen.



20cm peileillä ei tuollaista juuri kannata tehdä, mutta isoille peileille se on todellinen ongelma.

JV

[marvin]

Pelkkää stakkaamista en tarkoittanut, vaan juuri tuollaista sovellusta, joka osaa tehdä saman asian kuin AO, mutta jälkikäteen. AO:ssa kuvankorjaus tapahtuu tosiaan peilin muotoa muuttamalla reaaliajassa, mutta käsittääkseni saman asian voi tehdä muokkaamalla peilin sijasta vääristynyttä kuvaa jälkeenpäin. Tuo on tosiaan totta, että 20cm tai alle olevien peilien resoluutio saadaan hyödynnettyä ilman adaptiivista optiikkaakin, mutta pieniä häiriöitä suurimmilla suurennoksilla on silti nähtävissä. Ehkä tuo softakorjaus pikkuputkien kanssa on vähän sama kuin kärpäsen tappo tykillä. Softa (varsinkin jos sen saisi toimimaan) olisi mielestäni kuitenkin sangen hyödyllinen.

[jaava]

Pähkäilyä rennolla otteella:

1) Lyhyt valotusaika ja kuvassa paljon kohteita joiden paikka on tarkasti tiedossa sekä kuvattu mustavalkokennolla kapealla kaistalla
Jos kuvia otetaan valotusajalla joka on ilmakehän turbulenssien kuvassa näkyvyyden luokkaa tai alle, eli alle millisekunti, niin kuvaan voi ajatella tekevänsä korjauksia niiltä osin kuin tunnetut kohteet ovat muuttaneet xy-paikkaansa toisiinsa nähden.
Tuosta tiedosta saadaan kartta jolla kuvaa on lokaalisti xy-korjattava minkä tahansa kameran pikselin kohdalla.

Värikamerassa voidaan kullekin värille kasata oma kartta.
Mustavalkokennoilla on menetetty tieto mihin suuntaan mitäkin väriä on sirrettävä missäkin suhteessa. Paitsi jos on otettu kapeakaistaista kuvaa.

Pienillä putkillä tuossa aaltorintamassa ei ihan hirveitä muutoksia ole kuva-alueessa ja niillä onkin efektiivisintä suorittaa vaan stäkkäys. Yksi pinottavien kuvien raakkausmenetelmä voiskin perustua juuri tuohon tunnettujen kohteiden paikkaan.

2) Pitkä valotusaika (yli 1 ms) tai laaja vastaanottokaista
Mä en suoralta kädeltä osais tehdä mitään. Ei ole mitään tietoa mihin suuntaan ja missä suhteessa turbulenssit on fotoneja roiskineet valotuksen kuluessa.

JV

PS. Tää on optimointitehtävä kun halutaan kuvata heikkoja kohteita tarkasti: Toisaalta on saatava mahdollisimman paljon valoa millisekunnissa jotta saadaan kameran kohinatasosta poikkeavaa signaalia. Siis tarvitaan apertuuria lisää. Toisaalta isompi apertuuri on herkempi turbulensseille. Mutta toisaallta apertuurin kasvattaminen kasvattaa myös teoreettista resoluutiota.

(Korjattu kirjotusvirheitä ja puppugeneraattorin tuotteita.)

[einari]

Tätä asiaahan jossain jo käsiteltiin mutta totean nyt ehkä uudestaan;
jotta 'softaAO:ta' voisi tehdä niin se pitäisi tehdä niin lyhyillä valotusajoilla että kuvassa ei ole tarpeeksi signaalia verrattuna kohinaan.

[jaava]

jotta 'softaAO:ta' voisi tehdä niin se pitäisi tehdä niin lyhyillä valotusajoilla että kuvassa ei ole tarpeeksi signaalia verrattuna kohinaan.

Mihin tuo perustuu? Tarkoitatko gategorisesti vai jossain tietyntyyppisessä tilanteessa.

Jos teleskoopin apertuuria kasvatetaan, niin saadaanhan valoa lisää.

Onko 1 millisekunnin valotusaika sopiva ilmakehän kannalta?

JV

[einari]

Katsoin asiaa vain suhteellisen vaatimattomin laittein varustetun harrastajan näkökulmasta
- ehkä joku voi kokeilla asiaa käytännössä Artjärven Astrofoxilla, jahka se joskus on toimintakunnossa ;)

Tämän ketjun olisi hyvin voinut yhdistää aikaisempaan jaavan avaamaan 'seeing kuriin'-ketjuun

[jaava]

Onkohan olemassa sellaista kuvankäsittelysoftaa, joka osaisi poistaa ilmakehän aiheuttamat häiriöt? Vähän niinkuin adaptiivinen optiikka, mutta jälkikäteen, kun kuva on jo otettu ja siirretty tietokoneelle?

Vastaus: Tuskin on yleisessä tapauksessa. Mutta sopivin järjestelyin tuollainen jälkikäsittely on mahdollista.

Katsoin asiaa vain suhteellisen vaatimattomin laittein varustetun harrastajan näkökulmasta

Mitähän vaatisi jos yrittäisi valottaa tapioe:n hienoa kuvaa sydänsumusta ehdotetulla tavalla: 18 x 4 min SW 80 ED, DSI II Pro + Baader 7nm H-alfa suodin, HEQ5 Pro (kts. ketjussa http://astronetti.com/foorumi/index.php?topic=402.0).

Jos kuvattaisiin 18x4 min millisekunnin valotuksia 80mm putkella: tarvitaan 4 320 000 kuvaa. Joista osa on todennäköisesti epäkelpoja. Lonkalta heittäisin että kameran hyötysignaali jäisi kohinan jalkoihin pahasti, mutta jos sitä olisi niin kuvahan siitä syntyisi. Tosin pinoamisessa saattaisi kestää:)

Jos kasvattaa apertuuria amatöörille vielä mahdolliseen kokoon 50 senttiin. Se on 39 kertainen valovoima 80 milliseen nähden. Todennäköisyys sille että kemaran kenno vangitsee jotain hyötysignaalia milisekunnin valotuksessa kasvaa roimasti ja kuvien määrä putoaa 4 320 000 / 39 -> noin miljoona kuvaa.
Jos kuvia saisi yhden kuvan sekunnissa huippuvauhtia, niin aikaa kuluisi ilman taukoja 280 tuntia (tai 24 vuorokautta olettaen että 12 tuntia olis pimeää kuvauskelpoista aikaa).

Kaunkohan menee miljoonan kuvan pinoamiseen:)

Tapie on valottanut yhtä kuvaa 4 minuuttia 80 millisellä, joten fotoneita kertyisi sama määrä 50 senttisellä kuudessa sekunnissa. Meneekös se niin että kaikki hyötysignaali-pikselit jotka jäävät tapioe:n kuvissa alle 6000:n, eivät tule näkyviin millisekunnin valotuksilla isommalla putkella. Eivätkä myöskään pinottuun kuvaan.

Lopulta kuitenkin valmistuisi kuva joka hipoisi putken diffraktion rajoja (1,22x0,5um*600mm/500mm = 0,7um).

JV

PS. Tai eihän tuo diffraktio ole enään oikea raja. Vasenkätisellä materialla saadaan parempaakin aikaiseksi.

[marvin]

2) Pitkä valotusaika (yli 1 ms) tai laaja vastaanottokaista
Mä en suoralta kädeltä osais tehdä mitään. Ei ole mitään tietoa mihin suuntaan ja missä suhteessa turbulenssit on fotoneja roiskineet valotuksen kuluessa.

JV

Oikeassa olet. En taas ajatellut asiaa loppuun asti, ennen kysymyksen lähettämistä. Jos valotusaika on viisikin sekuntia, niin ei sitä enää saa softalla korjattua. Tämä oli täystyrmäys koko hommalle, vaan ei kai se auta... Positiivinen puoli henk. koht. tuossa on se, että adaptiivisen optiikan toimintaperiaate ja ennenkaikkea syy - miten, miksi ja mihin sitä käytetään - selvisi kyllä kertaheitolla. Siis jos ei muuta, niin aina sitä kuitenkin oppii..