Nieliniowa charakterystyka matrycy, jak z tym żyć?

[astrotripper]

Od jakiegoś czasu chodziło mi po głowie, żeby może spróbować pobawić się z fotometrią. Wyczytałem, że bardzo ważne jest, aby matryca miała liniową charakterystykę sygnału, więc postanowiłem sprawdzić jak to wygląda w moim aparacie. Zrobiłem serię zdjęć bez obiektywu, przy stałym źródle światła, w krokach co 1/3 EV. Za pomocą dcraw wyciągnąłem surówkę (bez balansu bieli, bez demozaikowania, bez gammy itd., a dokładnie 'dcraw -D -4 -j -t 0 -r 1 1 1 1'), a następnie dla wycinka 100x100 z centrum kadru obliczyłem średnią wartość niebieskiego subpiksela. Wynik jest taki:

 

 

Oś pozioma to czas naświetlania w ms, pionowa to poziom sygnału (nieznormalizowany, punkt wysycenia to 4093, który został osiągnięty przy ekspozycji 50ms, nie weryfikowałem tego, ale podejrzewam też, że do sygnału jest dodawana jakaś stała wartość)

 

Jak widać wykresowi daleko do liniowości. Prawdę mówiąc niespecjalnie mnie to zdziwiło, już zaakceptowałem fakt, że matryca w E-PL1 to badziew kompletnie nie nadający się do zastosowań astro.

 

Ale mam kilka pytań związanych z moim odkryciem. Po pierwsze, czy moja chałupnicza metoda sprawdzania liniowości matrycy jest poprawna i czy na podstawie uzyskanych wyników mogę wyciągać jakiekolwiek wnioski? Po drugie, zakładając, że moja interpretacja jest poprawna, co to oznacza w praktyce (oprócz wykluczenia w zastosowaniach do fotometrii)? Czy powinienem sobie odpuścić dłuższe czasy i zamiast tego zbierać więcej klatek? Czy można obraz z takiej matrycy przekształcić w taki sposób, żeby "zasymulować" liniową charakterystykę sygnału? Teoretycznie wystarczy dla każdego kanału zastosować odpowiednią krzywą, prawda? W dokumentacji do DeepSkyStacker jest napisane, że DSS oczekuje danych o liniowej charakterystyce, dlatego powinno mu się zapodawać RAWy a nie tiffy z lightrooma, ale wychodzi, że w moim przypadku nawet to nie spełnia tego wymagania. Czy nieliniowa charakterystyka sygnału ma w takim razie negatywny wpływ na rezultat stackowania?

 

Sorki, że takie nieco chaotyczne pytania, ale temat jest dla mnie kompletnie nowy i nie za bardzo się w tym orientuję.

[szuu]

czy moja chałupnicza metoda sprawdzania liniowości matrycy jest poprawna

Na pewno metoda robienia wykresu jest niepoprawna - pozycja na osi x nie jest proporcjonalna do wartości

[MateuszW]

Z tego co wiem matryca powinna być dość liniowa dla większości nasycenia, a tylko na końcu stracić liniowość zaniżając odczyt. Czyli wykres powinien być wygięty w drugą stronę, ale bardziej prosty. Pewnie po poprawnym ustaleniu osi tak będzie wyglądał

[WielkiAtraktor]

Właśnie. Dla takich danych powinieneś stworzyć wykres typu "Punktowy XY" (tak to się nazywa w LibreOffice, w Excelu pewnie podobnie).

[astrotripper]

Kurcze, rzeczywiście kompletnie nie zwróciłem uwagi na wartości na osi X. Czy w takim razie wystarczy jak wykres będzie logarytmiczny? Wtedy to wygląda tak:

 

 

Czyli by wyglądało, że jednak jest to mniej więcej liniowe, czyli moje wnioski były błędne. No chyba, że i tu coś spaprałem

[astrotripper]

Kurde, ale ze mnie idiota, znormalizowałem sobie wartości na osi x i y i od razu z liczb widać, że poziom sygnału jest pi razy drzwi liniowy. @WielkiAtraktor, zakładam, że chodzi o coś takiego?

 

 

To już oczywiście wartości znormalizowane (i przy założeniu biasa na poziomie 100). Żeby to dokładniej wyliczyć musiałbym zrobić więcej pomiarów, ale chyba nie ma już sensu.

 

Wygląda na to, że nie ma tematu, wszystko ok, mogę próbować zabawy z fotometrią. Ale sądząc po tym jak pokonało mnie zadanie zrobienia poprawnego wykresu, nie wróżę sobie powodzenia w tej dziedzinie

 

Dzięki za pomoc.

 

Edit: A swoją drogą, ten temat powinien chyba nosić tytuł "Jak nie sprawdzać liniowości matrycy"

Edytowane 26 Listopada 2013 przez astrotripper

[Rybi]

Wygląda na to, że nie ma tematu, wszystko ok, mogę próbować zabawy z fotometrią. Ale sądząc po tym jak pokonało mnie zadanie zrobienia poprawnego wykresu, nie wróżę sobie powodzenia w tej dziedzinie

 

Nie jest to zbyt trudne. Swoją przygodę zaczynałem z fotometrią lustrzankową będąc zupełnie zielonym. Ale znalazłem gotowy przepis jak opracowywać RAW-y pod kątem fotometrycznym na stronie Citizensky:

1.Opracownie negatywów cyfrowych z separacją na barwy składowe RGB:

http://www.citizensk...t/iris-beginner

2. Fotometria aperturowa za pomocą programu Iris i wyznaczenie standardowej dżonsonowskiej jasności V z pikseli G

http://www.citizensk...on-intermediate

Polecam!

 

W tej procedurze z RAW-a uzyskujesz zdjęcia w trzech kolorach R,G,B. Następnie techniką fotometrii aperturowej mierzysz jasność gwiazd porównania i zmiennej na fotce z pikselami G i w arkuszu kalkulacyjnym z tych danych wyznaczasz jasność gwiazdy w standardowej barwie astronomicznej V. Cała fotometrię DSLR (tzn.lustrzankową) można wykonać korzystając tylko z jednego programu IRIS. Fotometrię lustrzankową można robić nawet aparatem postawionym na statywie (F>=50mm), o ile ma on możliwość zapisu do formatu negatywu cyfrowego (jpg, tiff - odpada!).

 

Ostatnio temat fotometrii DLSR był poruszany również w poniższym wątku :

http://astropolis.pl/topic/42954-gwiazdy-zmienne-fotometria-i-par-spraw/

 

Apropos liniowości aparatu cyfrowego ...

Widzę, że tak jak ja masz również aparat cyfrowy (lustrzankę?) z 12-bitowym przetwornikiem A/C.

Liniowość mojego Canona 400D wyznaczyłem w całości za pomocą programu IRIS dla wszystkich możliwych ISO.

Praktycznie dla wszystkich czułości 12-bitowy przetwornik Canona 400D daje maksymalną wartość ADU około 4095 (2^12-1 ADU).

Ciekawe, że dla ISO100 maksymalna wartość wynosi 3726 ADU

Ale w fotometrii gwiazd nie naświetlam gwiazd tym aparatem więcej niż do ok.3000ADU.

 

Po prostu zrobiłem serię RAW-ów, w których obiektem fotografowania był kawałek bardzo rozostrzonej żółtawej ściany oświetlonej dość jasną lampą. Następnie wczytywałem każde zdjęcie do pamięci komputera (opcja "Load w RAW file ...") i mierzyłem funkcją STAT fragment środka fotki. Brałem wartość średnią. Wyniki są pokazane na poniższym rysunku (załączyłem również arkusz kalkulacyjny):

 

 

Nie wyznaczałem liniowości lustrzanki dla barw R,G,B. Taki wykres przygotował np. R.Pieri (portal citizensky) dla 14-bitowego Canona 450D - szczegóły poniżej:

Test_liniowosci_Canon400D(zmien_rozszerzenie_na_ODS).txt

Edytowane 26 Listopada 2013 przez Rybi

[astrotripper]

Dzięki, właśnie jakiś czas temu ten wątek rzucił mi się w oczy i postanowiłem, że któregoś dnia przysiądę i przebrnę przez niego i podlinkowane tutoriale. Będę też musiał dokładnie sprawdzić matrycę w swoim aparacie tak jak napisałeś, zwłaszcza dla wyższych ISO.