1° Forum di Astronomia Amatoriale Italiano

ciao a tutti,
dopo un po' di anni ricomincio a cimentarmi in astrofotografia con ccd...
al contrario di quanto facevo prima ora vorrei cominciare a farlo in maniera meno meccanica e più "consapevole", ho già ripreso e ristudiato vecchi concetti già noti riguardo alla fotografia vera a propria ora vorrei cominciare ad affrontare i temi riguardanti le tecniche di elaboarazione (che, per me, sono il momento più rognoso e "noioso" di tutto il processo di astroimaging).
prima di considerare i vari procedimenti che si possono applicare all'imamgine finale vorrei chiarire (a me stesso, ovviamente) alcuni concetti di riduzione di base delle immagini, in particolare i concetti di bias, dark e flat frame.
ho già effettuato numerose ricerche sia in rete che in libreria e credo di aver compreso i concetti a livello teorico, ciò che vorrei ora approfondire sono gli aspetti pratici.
partiamo dal dark frame, in teoria dovrebbe eliminare il contributo al valore di ADU pixel per pixel dato da eventuali pixel caldi ai vari tempi di posa e alle varie temperature (l'ho detto terra terra ma spero che di non aver detto una grossa fesseria!!!).
Evidentemente entra in gioco un fattore dovuto al caso (nel senso che se faccio una posa di x minuti a y°C, il pixel (n,m) avrà un valore z, se ripeto la stessa posa non è detto che tale valore resti z, ma sarà z+deltaz) e ciò ci costringe a non poter utilizzare una sola posa di dark ma farne un certo numero e poi realizzare un master dark da utilizzare per la riduzione della posa.
ecco il primo quesito: media o mediana? io facevo la mediana in quanto ritenevo che in tal modo potessi meglio "filtrare" cose strane (per esempio se il valore di un pixel è per 20 frame 2, per il ventunesimo 66000 preferisco pensare che il valore da sottrarre sia 2 (mediana) piuttosto che 3144 (media))... è giusto?

stesso esatto discorso per il bias, tranne che per il tempo di posa che si deve impostare al valore minimo possibile... right?

un prossimo post per flat (mediana?) e immagine "light" (somma?) (divisione del light per il flat?)

ciao antonio.

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non mi CAlColA nessuno?

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La mediana è l'operazione corretta per i dark.
Il bias non è altro il rumore elettronico della macchina, quindi è corretto scattare al minimo tempo possibile, spesso non si fa in bias (per comodità) in quanto dovrebbe essere già integrato nel concetto di dark.
Scattare vari dark alle diverse temperature devi farlo solo se la camera non è termostatata.
I tempi del dark devono avere la stessa durata dello scatto.

Un sito molto bello è del famoso Pedro Ré:
http://www.astrosurf.com/re/process.html

Un libro molto completo è:
http://www.newastro.com/newastro/default.asp

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http://gravitylens.wordpress.com/

Il principio è corretto. In pratica però se fai la mediana (a parità di numero di dark acquisiti) indurrai un po' più di rumore. In genere il motivo per cui si fa la mediana è eliminare i "palloncini bianchi" dovuti ai raggi cosmici. Io in alcuni casi preferisco eliminare dalla media manualmente i dark rovinati anziché fare la mediana.


Il bias è il rumore indotto dai circuiti di lettura della camera e quindi è già compreso nei dark. Il bias deve essere fatto con tempo di integrazione nullo, ovvero uguale a zero (non simile, uguale). Il bias ha un'uso specifico solo con alcuni software e solo con camere termostatate. Permette, entro certi limiti, di usare dei dark con tempi di integrazione non identici a quelli dei light. Se i dark hanno lo stesso tempo di integrazione dei light i bias non servono a nulla.

Ti segnalo questo pregevole articoletto sperando ti posa essere d'una qualche utilità.

http://www.astropix.it/tecniche/elaborazione.html

Nel medesimo sito vi sono altre schede più approfondite nella sezione TECNICHE.

articolo e sito già abbondantemente letti e navigati :D:D:D complimenti all'autore

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Anche a me torna tutto il discorso, segnalo anche la funzione sigma clip che alcuni software come MaximDL implementano e che ha un'approccio statistico un po' + evoluto di quello della mediana nel pesare i dati + sballati (ossia sui lati della gaussiana). Di solito lo utilizzo per i dark. I flat li medio (media aritmetica) così come i bias (quando servono ossia appunto quando "proprio" si vuole adattare il dark ottenuto su un tempo di posa T1 ad un tempo T2). Se i tempi del light frame e del dark coincidono il bias è incluso nel dark e non va usato.

Per quanto concerne la ripetibilità dei darks (in diverse sessioni fotografiche e con camere termostatate tipo SBIG), la mia esperienza e premetto non da tutti condivisa, è che la massima resa si ha quando i darks sono presi la stessa notte dei light frams. Questo in particolare con camere tipo la mia ST2000 (nuovi modelli) che comunque sembrano essere molto sensibili agli hot pixel.

So che tutto il mondo (o quasi) usa librerie di dark, anch'io in parte lo faccio, ma a volte, specie con dark molto vecchi, non mi trovo bene. Se qualcuno ha qualche idea del motivo.....

saluti, paolo lazzarini

ok,
veniamo ora al discorso sul flat, c'era già stato un precedente post sull'argomento (o meglio io me ne ricordo uno ma ce ne saranno stati centinaia, credo ).
il flat dovrebbe fare in modo da uniformare la risposta dei pixel del sensore ad un segnale uniforme, cerco di spiegarmi meglio, se su tutti i pixel arriva un segnale di pati intensità dovrei ottenere lo stesso valore di adu su tutti i pixel (dopo aver sottratot il master dark anche da qua, giusto?).
accade però, per svariati motivi (dalla polvere a imperfezioni sull'asse ottico a tanti altri che per ora non ci interessano....) che illuminando con luce uniforme il sensore ottengo valori diversi in zone diverse (in particolare, ad esempio, sui bordi ottengo valori più scuri - vignettatura-).
poniamo di avere un sensore 4X4 pixel (una cosa enorme) e illuminandolo con luce uniforme otteniamo i valori:

1 1 1 1 1
1 2 2 2 1
1 2 3 2 1
1 2 2 2 1
1 1 1 1 1

evidentemente per uniformare tutto posso pensare di dividere proprio per una matrice avente gli stessi valori e ottenere la matrice unitaria (5X5).

è questo il motivo per cui si "divide" per il flat!!! (?)

allora faccio n (dispari flat), da ognuno degli n sottraggo il master dark ottenendo n dark ridotti (dr), a questo punto degli n dr che ne faccio? mediana (direi io)? oppure media aritmetica brutale (direbbe albireo)? e i tempi/temperature di posa per i flat?

ciao ciao

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La divisione per il flat fa proprio quell'effetto. Ora però non so se si tratta di una brutale divisione di ADU, pixel per pixel, come tu dici, o se vi è una sorta di normalizzazione dell'immagine per mantenere un certo livello generale di luminosità del frame finale. Io credo che il risultato venga normalizzato (non mi chiedere i dettagli matematici) in modo che il risultato finale sia lo stesso indipendentemente dal livello effettivo ai ADU del flat field.

Comunque si, io dopo avere tolto il dark da ciascuno degli n flat fields (ed il dark del flat è ottenuto come mediana o sigma clip di tanti darks pari al tempo del flat) farei una media aritmetica per ottenere il master flat.

Io il flat lo tratterei come fosse una normale immagine, quella della "strumentazione".

In generale la media aritmetica è quanto di + efficiente per ridurre il rumore se non esistono palesi artefatti (tipo raggi comici), che potrebbero anche essere scartati se uno se lo può permettere.

I tempi per i flat frames dipendono da come vengono eseguiti. Io finora sono riuscito ad ottenere dei buoni flats solo all'alba, i metodi artificiali che ho usato non mi hanno soddisfatto (anche se sto guardando con golosità alla tecnologia dei fogli elettroluminescenti, che permetterebbero di fare una light box anche grossa, in uno spessore sottilissimo....).

In queste condizioni punto in direzione opposta al sole che sorge e scatto dei flat di circa 10s (ma dipende ovviamente dall'ottica, dal rapporto focale, dai filtri usati), ad ogni modo lo scopo è quello di ottenere un massimo di circa 60% del massimo valore in ADU che il tuo sensore fornisce (dipenderà dal convertitore AD o dalla full well capacity a seconda di chi limita). Con la mia ST 2000 cerco di stare su 30000 ADU ma anche un po' meno va bene.

Il neo dello sky flat è che la luce all'alba varia rapidamente e la finestra per fare i flats è tutto sommato breve. Inoltre l'ultimo flat sarà più luminoso del primo e quindi la media aritmetica tenderà a pesare maggiormente i flats fatti per ultimi.... ma se uno deve fare solo belle immagini (non ricerca) credo che basti ed avanzi.

Circa la temperatura dei flats non vedo motivo di usarne una diversa da quella usata per i light frames (ossia + è bassa meglio è). Ad ogni modo è essenziale che il dark del flat sia fatto ovviamente alla stessa temperatura.

Saluti, paolo lazzarini