Keinotekoinen Flat

[hoptari]

Olen lopettanut tyystin tasoituskuvien ottamisen, sillä Iriksellä voi helposti tehdä varsin hyvät tasoituskuvat DSS:lle.
DSS kelpuuttaa Iriksellä tehdyt kuvat, jos ne on tallennettu fitteinä (.fit) ja DSS:n Raw/FITS asetuksissa ohjelmaa
huijaa hiukan väittämällä FITS välilehdellä kuvien olevan kameralla otettuja.
Kuvaus sessiossa otan vain varsinaiset kohteen valotukset ja mikäli kyseessä on pintakohde myös kuvan pari
kohteen sivulta. Bias kuvan saan helposti lukemalla irikseen yhden RAW kuvan, täyttämällä sen vakioarvolla
(fill 2048, kamerani on EOS 1100D) ja tallentamalla sen vaikka masteroffset.fit nimellä.
Myös flatin voi tehdä iriksellä. Se toimii ihan hyvin, jos tarpeen on vain kompensoida vinjetointi. Jos kamerassa
on pölypalleroita homma menee hiukan hankalaksi enkä kuvaa sitä hommaa tässä.

Flatin teko tapahtuu seuraavasti.
Luetaan yksi raw kuva irikseen ja sitten komentoja:
>offset -2048 (poistetaan ofsetti, kamerani siis EOS 1100D)
>save kuva
tehdään maski jolla eliminoidaan kirkkaat kohdat, eli
>bin_down xxxx
>save mask
>load kuva
Prosessin valikosta otetaan kohta "remove gradient (polynomial fit)" ja siinä molemmat täpät ja ok.
>synthe
>save sky
Jostain syystä DSS haluaa flatin ylösalaisin, joten seuraavaksi geometri valikosta "flip horisontal".
>save flat
Tämä on jo kelpo flatti, mutta jostain syystä DSS sillä alikompensoi vinjetointia vaikka iriksellä se on ok.
Siispä voimistetaan flatin toimintaa offsettia käyttäen:
>offset -xxxx
Tallennetaan flatti nimellä flat.fit
Kokeilen flattia DSS:lla samalla kuvalla josta sen tein ja kokeillen säädän iriksellä offsettia käyttäen
flatin tehon sopivaksi.
Tällaine flatti on ainakin minulla toiminut varsin hyvin enkä enää ole flattikuvia ottanut.

I.S.

[Julius]

Hyviä huomiota hoptarilla! Olen myöskin tehnyt Iriksellä keinoflättejä vanhoihin otoksiin,
kun en kuvailun alkuvaiheessa oikein viitsinyt kunnon kalibrointikuvia tehdä riittävästi.
Koko käsittelyn olen kuitenkin tehnyt Iriksellä. Edellä selostettu ohje toimii tosiaan hyvin
gradienttien nitistämiseen. Tosin menetelmä voi hävittää myös sumualueita yhtä lailla.
Pölypallerot on jo sitten työläämpi juttu, mutta onnistuu joten kuten myös Iriksellä.
Nykyään otan kyllä flätit erikseen. Rajummissa venytyksissä keinoflättien virheet alkaa
näkymään ikävästi.

[hoptari]

Sumualueiden turvaamiseksi otankin kohteen ulkopuolelta flattia varten yhden ylimääräisen kuvan.
Minulla keinoflatti on toiminut venytyksessä paremmin kuin varsinainen flatti, mutta olenkin ottanut
ennen flatit taivasflatteina seurannalla ja putkea kuvien välillä siirtäen. Vikani on ehkä ollut, että nuo
flattikuvat on otettu aivan eri suunnasta kuin peruskuvat (kamera on ehkä hiukan taipunut tarkentimessa).
I.S.

[hoptari]

Kun tässä vauhtiin on päästy, niin jatketaan juttua vielä flatin parannustekniikalla. Edellä kuvattu
flatti toimii useimmiten tarpeeksi hyvin, mutta jos kuvissa on pölyvikoja tai vinjetointi ei ole riittävän
jouheaa, niin flattia voi parantaa.Aiemmassa sepustuksessa sky nimellä talletettu taustataivaan kuva
on irikselle sopiva flatti. Korjataan sillä kuvaa seuraavasti:
>load kuva
>div sky xxxx
>save kuva2
Tässä on tausta tasoitettu melko hyvin, mutta vikaa on voinut jäädä ja se näkyy kuvassa2.
Leikataan kuvasta kirkkaat osat pois komennolla clipmax xxxx yyyy. Sopivan leikkaustason (xxxx)
selvittämiseen tarvitaan stat komentoa ja korvausarvona (yyyy) kannattaa käyttää kuvan mediaaniarvoa.
Jäljelle jää aiemman flatin virheet kuvaava otos. Siinä on entisten kirkkaiden kohteiden paikalla hieman
virheellisyyttä. Koska korjaus alkuperäiseen flattiin on pieni, voi kuvaa roimasti tasoittaa. Olen käyttänyt
komentoa gauss 5. Suurempaakin tasoitusta voi hyvin käyttää. Tällä häviää hyvin kohinatkin.
Vielä offsettia käyttäen säädetään korjauskuvan mediaani (tai keskiarvo) nollaan ja
ynnätään korjausosa aiempaan flatin yritykseen, eli
>add sky
Jatko samoin kuin aiemmin, siis
"flip horisontal"
>offset -xxxx
talletetaan nimellä flat.fit.
Tavallisesti joutuu myös hienoviritykseen poistettujen kirkkaiden osien kohdalla, erityiseti jos pölypallerojen
kohdalle on osunut tähtiä.
I.S.

[jussi_k_kojootti]

Ylläpito hoi -- voisiko noi hoptarin parin päivän takaiset viestit erottaa omaksi ketjukseen, esimerkiksi otsikolla "Keinotekoinen flat Iriksellä" tms ... olen varma että lähivuosina haluan löytää ne ns. helpost :-)

[MarkoM]

Ylläpito hoi -- voisiko noi hoptarin parin päivän takaiset viestit erottaa omaksi ketjukseen, esimerkiksi otsikolla "Keinotekoinen flat Iriksellä" tms ... olen varma että lähivuosina haluan löytää ne ns. helpost :-)

Asiasisältö näyttää olevan sen verran hyödyllistä, että laitoin samalla pysyväksi aiheeksi, niin löytyy vieläkin helpommin...

[hoptari]

Eräs lisähuomio DSS:n omituisuudesta (vaiko ominaisuudesta) on sellainen, että jos keinoflattien kanssa
DSS:n Raw/FITS DPP settins lomakkeella olevaan Set backpoint to 0 paikkaan panee ruksin, niin kaikki offsetit
voi unohtaa.  Siis ensimmäsessä viestissä oleva komento ">offset -2048 (poistetaan ofsetti, kamerani siis EOS 1100D)"
jää pois ja myös DSS:ssa jätetään offsetti kokonaan pois. Tällä tavalla keinoflatti toimii hyvin. Malliksi toissa öinen kuva
mustasilmägalaksista, joka on suoraan DSS:n hieman venytetty kuva sellaisenaan, vain jpg:ksi väännettynä.
Mielestäni siinä on tausta koko lailla tasainen, parempi kuin DSS:n tasoituskuvilla.
I.S.

[hoptari]

Jatkan vielä kerran tästä aiheesta. Totesin, että flatin teko on mahdollista kokonaan iriksen komentoikkunassa, joten tein
hommaa varten pienen iriksen ohjelman. Touhua varten luetaan irikseen yksi RAW-kuva, josta flatti tehdään,
eli valikosta File: Load a RAW file...Sitten  stat komennolla katsotaan sen median arvo ja lasketaan myös mediaanin käänteisarvo.
Sitten ajetaan ohjelma run flat "median arvo"  "mediaanin käänteis arvo" , esimerkiksi "run flat 4000 0.00025"
ja parissa sekunnissa saadaan kolmeen kertaan iteroitu flatti, jonka olen itse huomannut toimivan DSS:lle erinomaisesti.

Ja jos jotakuta muutakin homma kiinnostaa, niin alla on tuo ohjelma flat.pgm.

rem: Tehdään flatti RAW-kuvasta.
rem: käyttö: run flat "median" "1/median"

MIRRORX
SAVE @KUVA
SETSUBSKY 3 5
SUBSKY
SYNTHE
SAVE @SKY
LOAD @KUVA
DIV @SKY $1
SUBSKY
SYNTHE
PROD @SKY $2
SAVE @SKY
LOAD @KUVA
DIV @SKY $1
SUBSKY
SYNTHE
PROD @SKY $2
SAVE @SKY
LOAD @KUVA
DIV @SKY $1
SUBSKY
SYNTHE
PROD @SKY $2
REMOVE@
SAVE FLAT

[hoptari]

Surkeitten kuvauskelien ratoksi olen puukotellut DeepSkyStackeria lisää, sillä en ole ollut sen värien käsittelyyn
lainkaan tyytyväinen. Olen tehnyt stackerilla samalla kuvasarjalla lukuisia kokeilupinoja vaihdellen eri säätöarvoja,
joita kyllä riittää loputtomiin. Millään yhdistelmällä en löytänyt tyydyttävää lopputulosta joten päätin kokeilla
värillisen flattikuvan käyttöä. Pinoamisohjelmat tekevät flateista harmaasävykuvia, mutta entä jos flatti olisikin
värillinen? Päätin kokeilla, kun kerran on jo näppärä flatin teko ohjelma. Hajoitin lähtökuvan väreihin (split_cfa),
tein kullekin komponentille oman flattikuvan ja yhdistin ne taas cfa-kuvaksi (merge_cfa) ja koitin kuinka homma sujuu.
Kokeillessa huomasin, että jos vihreät komponentit kertoo kahdella niin tulos on liki loistava.

Malliksi pistän muutaman esimerkkikuvan. Ensimmäisessä käytin normaalia DSS:n käyttötapaa biasin kanssa.
Tulos oli sama kuin aina ennenkin. Taustaa ei saa tasaiseksi ilman flatin virittelyä ja siihen olin jo lopun kyllästynyt.
Se kun ei DSS:llä suoraan onnistu lainkaan. Toisessa kuvassa on käytetty harmaasävy flattia aivan siten kuin aiemmin
tässä ketjussa olen kertonut. Nyt tausta on tasainen, mutta DSS jättää kuitenkin värigradientin, jonka poistaminen
on hieman työlästä. Iriksellä se kyllä yleensä onnistuu. Kolmannessa kuvassa on kätetty värillistä flattia ja kappas vaan,
gradientista on jäljellä vain rippeet jos niitäkään. Tulos on niin hyvä, että veivasin heti ohjelman väriflatin tekoon.

Tässä ohjelmani. Käyttö on sellainen, että luetaan RAW-kuva irikseen ja ajetaan ohjelma, eli "run flatrgb".
flatrgb.pgm
rem: Tehdään värillinen flatti RAW-kuvasta.
rem: käyttö: run flatrgb
SETSUBSKY 3 5
MIRRORX
SPLIT_CFA @f1 @f2 @f3 @f4

LOAD @f1
run flat_prog
mult 2
SAVE @f1

LOAD @f2
run flat_prog
SAVE @f2

LOAD @f3
run flat_prog
SAVE @f3

LOAD @f4
run flat_prog
mult 2
SAVE @f4

MERGE_CFA @f1 @f2 @f3 @f4
SAVE flatRGB
REMOVE@

Ohjeman aliohjelma on:
flat_prog.pgm
rem: tämä on "flatrgb.pgm" ohjelman aliohjelma
SAVE @KUVA
SUBSKY
SYNTHE
SAVE @SKY
LOAD @KUVA
DIV @SKY 4000
SUBSKY
SYNTHE
PROD @SKY 0.00025
SAVE @SKY
LOAD @KUVA
DIV @SKY 4000
SUBSKY
SYNTHE
PROD @SKY 0.00025
SAVE @SKY
LOAD @KUVA
DIV @SKY 4000
SUBSKY
SYNTHE
PROD @SKY 0.00025

Tämän ketjun nimi "Keinotekoinen Flat" on mielestäni hieman harhaanjohtava. Tässähän käytetään ihan aitoa kuvaussessioon
kuuluvaa kuvaa lähtökohtana. Kameran herkkyyden epälineaarisuuden vuoksi flatti kojaa oikein vain sillä valoisuudella olevat
arvot, jotka ovat samoja kuin flatin kuvauksessa olleet valoisuudet. Niinpä flattiboksilla saatu flatti on ainakin hieman virheelinen,
ellei boksilla saatu valoisuus sattumalta ole sama kuin kuvauksessa ollut taustataivas (jota koitetaan tasoittaa). Niinpä flattiboksilla
tehty flatti on keinotekoinen ja kuvauksessa saatu lähtökuva ainakin taustataivaan osalta se oikea.

Ja sitten ne esimekkkikuvat:

[einari]

Tuossa käsittääkseni on korjattu kuin mitä flätillä on tarkoitus korjata, eli kuvakentän epätasaista valojakaumaa ja pölypallojen yms vaikutusta.
Tässä olet nyt korjannut valosaasteen tai vastaavan vaikutusta.
Flätithän oikeasti ovat harmaasävyjä. Itse olen värikameralla ottanut väriflätistä vain luminanssin ja käyttänyt sitä - en tosin DSS:ssä.
Tuo vihreän kanavan tuplaus toimii varmaan siksi kun kennossa on eniten niitä vihreitä pikseleitä.

[hoptari]

Flatin ainoa tehtävä on jakamalla kameran vääristyneen kuvan pikseliarvot tuottaa oikea kuva. Matemaattisesti flatti voi korjata
kaikilla herkkyyden alueilla kuvan oikein vain, jos niiden välillä on lineaarinen riippuvuus. Flatti on oikeasti harmaa kuva
jos eri värien herkkyydet ovat toisiinsa nähden lineaarisia. Muuten oikea flatti on värillinen ja kuvaa likimain oikein vain kapean
valoisuusalueen. En keksi, miten valosaaste mahtuu noihin rajoihin, mutta voihan olla. Täydellisessä flatissa jokaisella pikselillä
pitäisi olla kullekin värille oma muunnosfunktionsa. Menisi vissiin pinoajilla pasmat silloin tukkoon.

[hoptari]

Palaan jälleen tähän aiheeseen, kun vuosi on kulunut ja kokemusta keinoflatin käytöstä on hieman kertynyt.
Käytän kuvien pinoamiseen regimiä ja nyttemmin myös deepskystakkeria, kun lopulta keksin, miten sitä
pitää käyttää keinoflatin kanssa.

Kuvaan vain varsinaiset kohdekuvat sekä kohteen vierestä muutaman (1-5) kuvan keinoflatin tekemistä
varten. Keinoflatin teen iriksellä seuraavalla iriksen ohjelmalla, kun siihen luettu raw-tiedosto.

flat.pgm:

rem: Tehdään flatti RAW-kuvasta.
rem: käyttö: run flat
SETSUBSKY 2 5
OFFSET -2048
MIRRORX
CLIPMIN 0 0
SAVE @KUVA
SUBSKY
SYNTHE
SAVE @SKY
LOAD @KUVA
DIV @SKY 4000
SUBSKY
SYNTHE
PROD @SKY 0.00025
SAVE @SKY
LOAD @KUVA
DIV @SKY 4000
SUBSKY
SYNTHE
PROD @SKY 0.00025
SAVE @SKY
LOAD @KUVA
DIV @SKY 4000
SUBSKY
SYNTHE
PROD @SKY 0.00025
NGAIN 4000
REMOVE@
SAVE FLAT

Flatti talletetaan muodossa flat.fit.
Jos teen useampia flatteja, niin DSS:a varten ne on valmiiksi yhdistettävä laskemalla flatteja iriksellä yhteen (add).
Useamman flatin käyttö ei stakkerilla onnistu, vaan ne on valmiiksi yhdistettävä. Regim osaa pinota flatit moitteetta,
mutta DSS tuottaa puppua.

DeepSkyStacker toimii omituisesti. Jos sille antaa vain yhden flatin ja kohde kuvat, niin pinoamistulos on hyvä,
mutta jos käyttää useampaa flattia tai offset tiedostoa, homma epäonnistuu. Siis vain yksi flatti eikä offsettia !!!
Tuo offsetin poisjättö tuntuu matemaattiselta mahdottomuudelta, onhan kameran bias huomioitu flattia tehtäessä,
joten oikean tuloksen saaminen ilman offsettia pitäisi olla mahdotonta. Niin vain kuitenkin tapahtuu.
Joku minua fiksumpi osannee kertoa miten DSS tuon tempun tekee.
Regim puolestaan vaatii myös vakio-offset tiedoston käyttöä.

I.S.

[hoptari]

Palaan vielä kerran tähän aiheeseen, sillä olen jatkanut sen kehittelyä siten, että ohjelmalla voidaan hoidella myös kamerassa olevien tuhrujen vaikutusta.
Tässä aluksi ohjelma ja liittyvät konnentit sen jälkeen:

flat.prog

rem: Tehdään flatti RAW-kuvasta.
rem: käyttö: run flat

SETSUBSKY 2 5
rem kamerani offset on 2048
OFFSET -2048
MIRRORX
CLIPMIN 0 0
GAUSS2 1
SAVE @KUVA
SUBSKY
SYNTHE
SAVE @SKY
rem uusi iteraatio
LOAD @KUVA
DIV @SKY 4000
SUBSKY
SYNTHE
rem korjataan flattia iteraatiolla
PROD @SKY 0.00025
NGAIN 4000
SAVE @SKY

rem tässä jatko-osassa hoidetaan jäljellä olevia virheitä
LOAD @KUVA
DIV @SKY 4000
GAUSS2 1
NGAIN 4000
CLIPMAX 4200 4040
CLIPMIN 3700 3700
GAUSS2 25
rem poistetaan kohinaa, katso kommentti
PROD @SKY 0.00025
NGAIN 4000
REMOVE@
SAVE FLAT

Ja sitten niitä kommentteja. Jatko-ossa flatilla tasoitetusta tähtikuvasta leikataan kirkkaat kohdat, eli tähdet pois.
Samoin leikataan liian tummat kohdat, eli kohinaa.
Komento "GAUSS2 25" on hyvä, jos kameran tuhnuja ei ole, vaan korjataan vain iriksen kyvyttömyyttä tehdä ihan oikea flatti.
Jos tuhnuja on, niin oikeampi komennon muoto on GAUSS2 5. Tällöin tähdistä ja kohinasta jää pienet merkit flattiin, joten on syytä
tehdä flatteja useammasta kuvasta ja käyttää lopullisena flattina niiden keskiarvoa.
Itse otan yleensä 4-5 kovaa varsinaisen kuvauksen suunnassa (valosaasteen takia) eri kohdista ja käytän niistä saamista
flateista keskiarvoa.

I.S.