Przeróbka matrycy z Nikon DSLR na wersję mono

Dyoda · 19 Stycznia 2013

Dlatego ja użyłem wyżarzanej miedzi bo ma twardość porównywalną do paznokcia czyli zdrapie polimer i nic więcej.

sumas · 19 Stycznia 2013

czyli zostaje zrobić flata i można szaleć

ale jeszcze jedna rzecz mnie zastanawia, czy nie dałoby się tak spreparować rawa, by zwiększyć rozdzielczość, bo teraz już nie ma potrzeby składać 3 czy 4 subpikseli, żeby otrzymać kolor, a tyle razy mogła by ona wzrosnąć.

Dyoda próbowałeś otworzyć jedną klatkę w Maximie?

Ciekawe co by pokazał przed debayeryzacją

Edytowane 19 Stycznia 2013 przez sumas

sumas · 19 Stycznia 2013

A druga sprawa, to czemu do tej pory producenci, nie wprowadzali na rynek takich kamer/aparatów?

Canon swego czasu wprowadził eosa 20Da, właśnie do astrofotografii, czemu nikomu wtedy nie przyszło do głowy, żeby matryce do tego modelu nie przechodziły wszystkich procesów technologicznych jak nakładania maski Bayera?

Przynajmniej była by szansa, by dedykowane astrokamery nie osiągały tak absurdalnych cen

Adam_Jesion · 19 Stycznia 2013

czyli zostaje zrobić flata i można szaleć
ale jeszcze jedna rzecz mnie zastanawia, czy nie dałoby się tak spreparować rawa, by zwiększyć rozdzielczość, bo teraz już nie ma potrzeby składać 3 czy 4 subpikseli, żeby otrzymać kolor, a tyle razy mogła by ona wzrosnąć.

Dyoda próbowałeś otworzyć jedną klatkę w Maximie?

Ciekawe co by pokazał przed debayeryzacją

Ale przecież po takiej monofikacji nikt nie będzie robił debajeryzacji. Ostatnią rozsądną rzeczą byłoby zapisywanie takiego pliku jako jpg (wewnętrzna debajeryzacja), albo otwierać RAW w aplikacji, która robi automatycznie taką debayeryzację.

Adam_Jesion · 19 Stycznia 2013

A druga sprawa, to czemu do tej pory producenci, nie wprowadzali na rynek takich kamer/aparatów?
Canon swego czasu wprowadził eosa 20Da, właśnie do astrofotografii, czemu nikomu wtedy nie przyszło do głowy, żeby matryce do tego modelu nie przechodziły wszystkich procesów technologicznych jak nakładania maski Bayera?

Przynajmniej była by szansa, by dedykowane astrokamery nie osiągały tak absurdalnych cen

Czymś innym jest zamontowanie innego filtra (blockera), a czymś innym jest wstawienie matrycy mono do DSLR. Zauważ, że wtedy trzeba by zmodyfikować soft, bo cały digic (procesor, który tam jest) można wyrzucić do piachu. Jakakolwiek próba przetworzenia takiego obrazu przez wewnętrzne oprogramowanie oznaczałoby ferię barw w pliku pochodzącym z kamery mono (nadal by obrabiał plik tak, jakby tam były te filtry). Gdyby jednak chcieli zmienić soft, to wtedy nikt poza astro by tej kamery nie kupił, a robienie czegoś dla paru osób mija się z celem (koszty).

Już sam fakt wypuszczenia tej wersji "a" Canona jest potężną fanaberią nie mającą nic wspólnego z kalkulacją rynkową.

Oczywiście do tematu można podejść z innej strony i zastanowić się, czemu nie ma na rynku DSLR'a mono do zastosowań low-light, IR, etc. Dla Canona, czy Nikona rynek jest zbyt cienki, ale dla niszowych firm może być wystarczający, żeby się z niego utrzymać.

A z trzeciej strony i tak te wszystkie dywagacje tracą datę ważności wraz z upowszechnieniem się matryc truesense (1 piksel w 4x4 superpikselu bez filtra). Do tego mają one ogromną rozdzielczość, więc nawet luminancja o rozdzielczości połowę mniejszej (liniowo) jest nadal ogromna.

sumas · 19 Stycznia 2013

... Jakakolwiek próba przetworzenia takiego obrazu przez wewnętrzne oprogramowanie oznaczałoby ferię barw w pliku pochodzącym z kamery mono (nadal by obrabiał plik tak, jakby tam były te filtry). ...

To przyjrzyj się tym zdjęciom z podlinkowanego forum, albo zdjęciu z kamery Dyody.

Tam gdzie nie zeskrobał maskę (przy krawędziach) obraz jest kolorowy, tam gdzie jej już niema - obraz jest mono, bez żadnej ferii. Chodzi teraz o to, żeby uzyskać obraz bez zmniejszania rozdzielczości (debajeryzacji).

Marek_N · 19 Stycznia 2013

Tam gdzie nie zeskrobał maskę (przy krawędziach) obraz jest kolorowy, tam gdzie jej już niema - obraz jest mono, bez żadnej ferii. Chodzi teraz o to, żeby uzyskać obraz bez zmniejszania rozdzielczości (debajeryzacji).

Proces debajeryzacji po sciągnięciu warstwy CFA nie zmniejsza rozdzielczości obrazka:

najlepiej pobrać rawy i samemu je obejrzeć:

- http://www.maxmax.com/more_tech.htm

I jeszcze tutaj jest troche informacji:

- http://www.maxmax.com/b&w_conversion.htm

bartolini · 19 Stycznia 2013

Jeśli chodzi o lustrzanki mono, to jest leica:

http://leica-camera.pl/fotografia/nowe-produkty/leica-m-monochrom/

ale cena taka, że można sobie spokojnie kupić mono astrokamerę

sumas · 19 Stycznia 2013

Proces debajeryzacji po sciągnięciu warstwy CFA nie zmniejsza rozdzielczości obrazka:
...

Tak, ale to może inaczej, tak wygląda matryca z maską Bayera:

b&w_co1.gif

w tym przypadku 1 piksel tworzą 4 subpiksele (u większości producentów) - dwa zielone, niebieski i czerwony

w przypadku gdy zdejmiemy (zeskrobiemy) te filtry, to każdy subpiksel rejestruje mono (w pełnym paśmie) i nie potrzeba składać tych subpikseli w jeden, prawda? bo i tak otrzymamy zsumowany (uśredniony?) piksel. Po prostu błędnie podejrzewałem, że proces debayeryzacji, to nic innego, tylko taki rodzaj sumowania czy uśredniania 4 subpikseli (mono) w jeden kolorowy, a przy braku maski po prostu to jest zbędne tworzenie odpowiednika BIN2x2. Lecz ten proces zachodzi prawdopodobnie wcześniej, chyba jeszcze w kamerze przed zapisem rawa, być może nawet jeszcze w przetworniku matrycy. Aczkolwiek dalej twierdzę, że zdjęcie maski mogłoby zaowocować również wzrostem rozdzielczości zdjęcia, poniekąd to widać, bo zdjęcia tak zmodyfikowaną kamerą mają lepszy detal.

Edytowane 19 Stycznia 2013 przez sumas

zbuffer · 19 Stycznia 2013

Proces debayeryzacji to w przypadku matrycy mono po prostu jak pisałeś uśrednianie - nie jest to łączenie sąsiednich pikseli tylko interpolacja, która powoduje że obraz się rozmywa. Nie ma jednak żadego problemu, żeby debayeryzacji nie robić - po prostu trzeba dane odczytać odpowiednim oprogramowaniem (dcraw) albo napisać program, który nam te dane z pliku wyciągnie bo one tam nie są w żaden sposób zmodyfikowane przez aparat.

jolo · 19 Stycznia 2013

(...)Aczkolwiek dalej twierdzę, że zdjęcie maski mogłoby zaowocować również wzrostem rozdzielczości zdjęcia, poniekąd to widać, bo zdjęcia tak zmodyfikowaną kamerą mają lepszy detal.

Z tego co mi wiadomo to tak właśnie będzie - podczas "debajeryzacji" stosowane są jakieś zawiłe algorytmy, które wyciągają informacje o luminancji z pojedynczych pikseli a o kolorze ze sąsiadujących grupek. Dlatego końcowa rozdzielczość jest większa niż ta z bin2x2, ale praktycznie zawsze mniejsza niż z obrazu monochromatycznego i będzie zależała od rozkładu kolorów w kadrze. Mając w kadrze np jedynie odcienie czerwonego (np jakieś mgiełki Ha) jedynie piksel R da sensowny sygnał i rozdzielczość w mono będzie znacząco lepsza, niż z maski RGGB.

astroccd · 19 Stycznia 2013

Dokopałem się wreszcie do plików RAW http://stargazerslounge.com/topic/166334-debayering-a-dslrs-bayer-matrix/page__st__40?do=findComment&comment=1687709

Są tam 2 wersje fotek kolor i mono po zeskrobaniu filtrów.

Zrobiłem fotometrię gwiazd i różnica jest minimalna 1.35x wzrostu czułości matrycy mono, być może wynika to z tego że nie założono IR blockera, jednak gwiazda o temperaturze 3000K nie chciała być jaśniejsza od innej o temperaturze 6000K co sugeruje że jednak go założono. Obie w katalogu miały podobne mV.

Do pomiaru starałem się wybierać gwiazdy o temperaturze ok. 6000K, aby wyeliminować sytuację że gwiazda 3000K wali 10x mocniej w podczerwieni niż w wizualu. Test polegał na porównywaniu jasności tej samej gwiazdy na fotce kolor z fotką mono. Zrobiłem bin 2x2 i starałem się uważać, aby żadna gwiazda użyta do pomiarów nie była prześwietlona. W programie MaximDL zaznaczałem kwadracik 12x12 wokół gwiazdy, notowałem sumę ładunku, przesuwałem w bok i notowałem sumę jasności tła, odejmowałem jasność tła od jasności gwiazdy z tłem.

Porównałem też jasność gwiazdy na matrycy mono w miejscu gdzie nie zeskrobano filtrów z matrycą kolor i wyszło że pogoda była lepsza gdy robiono fotkę kolor, gwiazdy były jaśniejsze o czynnik 1.2x.

Co raptem podnosi zysk z przeróbki do 1.6x.

Dla chętnych pomiarów podaję że najjaśniejsza gwiazda na fotce w prawym dolnym rogu ma współrzędne:

RA: 0:48.35.40

Dec: -74*55'24"

i są to okolice Małego Obłoku Magellana.

Adam_Jesion · 20 Stycznia 2013

Mam jakąś blokadę intelektualną. Pomóżcie. Czy jak zdebuyeruje zdjęcie mono, gdzie algorytm "myśli", że ma filtry, to nie powinien dać obrazu pseudo-kolorowego?

sumas · 20 Stycznia 2013

Mam jakąś blokadę intelektualną. Pomóżcie. Czy jak zdebuyeruje zdjęcie mono, gdzie algorytm "myśli", że ma filtry, to nie powinien dać obrazu pseudo-kolorowego?

mi się wydaje, że to działa tak:

z maską Bayera focimy np. czerwoną planszę, to

subpiksel zielony - wartość zero

subpiksel niebieski - wartość zero

subpiksel czerwony - wartość np. 120

po debajeryzacji efekt - piksel czerwony 120, bo wartości RGB wynoszą 120,0,0

zdejmujemy maskę, (wszystkie subpiksele rejestrują pełne pasmo)

robimy zdjęcie tej samej czerwonej planszy i efekt:

subpiksel zielony - 120

niebieski - 120

czerwony 120

po debajeryzacji efekt - piksel szary 120, bo wartości RGB wynoszą 120,120,120

milosz · 20 Stycznia 2013

Kolega zajmuje się takimi zagadnieniami zawodowo. Sprobuję go dopytać. Z tego, co kiedyś udało mi się od niego wyciągnąć sprawa nie jest taka prosta. Każdy pixel po debayeryzacji ma przypisane wartości RGB. Tylko one nie wynikają wprost z odczytania napięcia/ładunku w pixelu, bo dochodzi do tego interpolacja bazująca na wartościach z pixeli obok. Czyli chyba Sumas jest bliżej prawdy. Skoro wszystkie pixele rejestrują to samo, to interpolacja powinna dać obraz w odcieniach szarości.

milosz

ZbyT · 20 Stycznia 2013

zdejmujemy maskę, (wszystkie subpiksele rejestrują pełne pasmo)
robimy zdjęcie tej samej czerwonej planszy i efekt:

subpiksel zielony - 120

niebieski - 120

czerwony 120

po debajeryzacji efekt - piksel szary 120, bo wartości RGB wynoszą 120,120,120

no właśnie

co zyskaliśmy zdejmując maskę?

mamy trzy razy sygnał szary zamiast kolorów czyli po rozłożeniu na poszczególne kanały trzy identyczne obrazy (zamiast 4, wszak mieliśmy RGGB). Nawet pomijając fakt, że procesor kamerki obrobił te obrazy jakby były kolorowe (balans bieli) to nadal nie zyskaliśmy tyle ile powinniśmy z matrycy mono

aby wyciągnąć wszystko z matrycy kolorowej pozbawionej maski należałoby

1. osiągnąć wyższą rozdzielczość 1280x960

lub

2. zsumować sygnał z 4 "kolorowych" pikseli osiągając 10 bitów dynamiki przy rozdzielczości 640x480

problem w tym, że procesor kamerki nie wie o usunięciu maski i obrabia sygnał jak kolorowy 640x480

pozdrawiam

zbuffer · 20 Stycznia 2013

aby wyciągnąć wszystko z matrycy kolorowej pozbawionej maski należałoby
1. osiągnąć wyższą rozdzielczość 1280x960

lub

2. zsumować sygnał z 4 "kolorowych" pikseli osiągając 10 bitów dynamiki przy rozdzielczości 640x480

problem w tym, że procesor kamerki nie wie o usunięciu maski i obrabia sygnał jak kolorowy 640x480

pozdrawiam

Jaką wyższą rozdzielczość? Przecież kamery z maską bayera nie mają 4 razy więcej pikseli. Maska jest nałożona normalnie na matrycę mono o takiej samej rozdzielczości. Debayeryzacja polega tylko na odpowiedniej interpolacji wartości iluś sąsiednich pikseli z wzięciem pod uwagę jakie filtry są na nie założone. Jak gdzieś masz filtr czerwony nad pikselem to zieleń i niebieski pochodzą z sąsiednich pikseli a jak masz piksel zielony to reszta pochodzi z interpolacji sąsiednich pikseli czerwonych i niebieskich. Tu nie ma żadnej redukcji rozdzielczości. Obraz jest po prostu mniej ostry bo informacja jest rozmywana pomiedzy pikselami.

A jak chodzi o aparat to:

Jak usuniesz maskę bayera to dostaniesz najzwyczajniejszą matrycę mono a on zapisze pliki tak samo. Pliki typu RAW nie są obrabiane pod kątem balansu bieli itp. Te informacje są mierzone przez aparat i zapisywane w nagłówku pliku jako informacja dla programu, który potem na komputerze to debayeryzuje. Dzięki temu możliwa jest bezstratna manipulacja balansem bieli, ekspozycją itp. parametrami na komputerze.

Edytowane 20 Stycznia 2013 przez zbuffer

ZbyT · 20 Stycznia 2013

Jaką wyższą rozdzielczość? Przecież kamery z maską bayera nie mają 4 razy więcej pikseli. Maska jest nałożona normalnie na matrycę mono o takiej samej rozdzielczości

w takim razie w przypadku webkamerek Philipsa sprawa jest prosta: wystarczy wgrać do niej odpowiedni firmware przeznaczony do matryc mono i po kłopocie

w lustrzankach trzeba umiejetnie obrobić plik RAW aby wyciągnąc cały sygnał

pozdrawiam

astroccd · 20 Stycznia 2013

Polecam zabawy z MaximDL-em tam przy debayeryzacji jest przycisk "High Quality", po jego włączeniu program widzi pełny szczegół jak z kamerki mono, po wyłączeniu działa tylko prosta interpolacja kolorów dająca straty rozdzielczości.

Żaden aparat już nie używa algorytmu prostej interpolacji, co wcale nie znaczy że mamy pełną rozdziałkę bo siedzi tam filter AntyAliasingowy.

Po przeróbce na mono można w ogóle nie debayeryzować RAWów, ale w niektórych aparatach jest większy gain dla klatek R i B. Dlatego taki RAW dalej wygląda jak by zeszedł z maski bayera mimo że jej tam nie ma. Można to wyrównać flatem, kiedyś miałem napisać program do ręcznego wyrównywania igiełek w RAW-ie, skoro Księżyc jest szary to nawet bez przeróbki na mono można by go ustrzelić w pełnej rozdziałce.

Do usunięcia igiełek RAWu wystarczył by filtr grzebieniowy, te igiełki występują na jednej konkretnej częstotliwości po jej usunięciu dziury między pikselami znikną, usunięcie jednej częstotliwości nie spowoduje że obraz zrobi się mniej ostry, takim filtrem grzebieniowym może być algorytm przesunięcia obrazu o 0.5 piksela w bok i w dół, straty jakości po takiej operacji są minimalne.

zbuffer · 20 Stycznia 2013

Ale kombinacje...przecież RAW to zwykły plik binarny. Trzeba po prostu napisać program, który wyciągnie surowe wartości z pliku i ewentualnie przemnoży przez wagi jeżeli faktycznie różnią się one dla danych "kolorów" (grupy pikseli).

bartolini · 20 Stycznia 2013

Ale kombinacje...przecież RAW to zwykły plik binarny. Trzeba po prostu napisać program, który wyciągnie surowe wartości z pliku i ewentualnie przemnoży przez wagi jeżeli faktycznie różnią się one dla danych "kolorów" (grupy pikseli).

jest freewarowy IRAF - ale chyba tylko na linucha:

http://iraf.noao.edu/

a jest jeszcze na os x

Edytowane 20 Stycznia 2013 przez bartolini

sumas · 20 Stycznia 2013

...
aby wyciągnąć wszystko z matrycy kolorowej pozbawionej maski należałoby

1. osiągnąć wyższą rozdzielczość 1280x960

lub

2. zsumować sygnał z 4 "kolorowych" pikseli osiągając 10 bitów dynamiki przy rozdzielczości 640x480

problem w tym, że procesor kamerki nie wie o usunięciu maski i obrabia sygnał jak kolorowy 640x480

pozdrawiam

też tak sobie pomyślałem i w maximie zrobiłem tak:

samplowe zdjęcie podlinkowane przez Marka_N w Maximie wyekstrahowałem każdy z czterech planów RGGB za pomocą funkcji Extract Bayer Plane do osobnych plików i zestackowałem metodą SUM. Ciężko pokazać efekt, bo to zdjęcie dzienne, ale porównując oba - oryginalny raw po debayeryzacji z tym stackiem, dynamika zdjęcia wzrosła czterokrotnie.

Lecz sam proces ekstrahowania powoduje zmianę rozdzielczości. Przydała by się funkcja wydobycia poszczególnych "planów" maski Bayera bez zmiany rozmiaru zdjęcia, byłyby to takie podziurkowane fotki (co czwarty piksel), a wtedy, zestackowanie nie podnosiłoby dynamiki, lecz pozwoliłoby właśnie zwiększyć rozdzielczość.

coś tam może jednak będzie widać:

Edytowane 20 Stycznia 2013 przez sumas

astroccd · 20 Stycznia 2013

Przydała by się funkcja wydobycia poszczególnych "planów" maski Bayera bez zmiany rozmiaru zdjęcia, byłyby to takie podziurkowane fotki (co czwarty piksel), a wtedy, zestackowanie nie podnosiłoby dynamiki, lecz pozwoliłoby właśnie zwiększyć rozdzielczość.

W Maximie jest to możliwe, zamieniłem kiedyś zwykły kolorowy JPG w RAW z maską bayera. Trzeba przygotować specjalne obrazki z dziurami i odjąć je od poszczególnych obrazków RGB.

kwiatki_mozaika_RGB.zip

ZbyT · 20 Stycznia 2013

też tak sobie pomyślałem i w maximie zrobiłem tak:
samplowe zdjęcie podlinkowane przez Marka_N w Maximie wyekstrahowałem każdy z czterech planów RGGB za pomocą funkcji Extract Bayer Plane do osobnych plików i zestackowałem metodą SUM. Ciężko pokazać efekt, bo to zdjęcie dzienne, ale porównując oba - oryginalny raw po debayeryzacji z tym stackiem, dynamika zdjęcia wzrosła czterokrotnie.

Lecz sam proces ekstrahowania powoduje zmianę rozdzielczości. Przydała by się funkcja wydobycia poszczególnych "planów" maski Bayera bez zmiany rozmiaru zdjęcia, byłyby to takie podziurkowane fotki (co czwarty piksel), a wtedy, zestackowanie nie podnosiłoby dynamiki, lecz pozwoliłoby właśnie zwiększyć rozdzielczość.

powoli wszystko się wyjaśnia

sumowanie kanałów RGGB (po usunięciu filtrów) powoduje wzrost dynamiki jak należało się spodziewać ale rozdzielczość obrazka spada jak przy binowaniu ... bo to praktycznie robimy. Możemy jednak postąpić podobnie jak procesor podczas składania kolorowego obrazka i uzyskać większą rozdzielczość (właściwie ilość pikseli) przez interpolację dowolnym algorytmem. Otrzymana rozdzielczość będzie taka sama jak w kolorze ale sygnał większy z lepszą dynamiką. Mamy też drugą możliwość: zachowanie "prawdziwej" rozdzielczości matrycy mono. Zyskamy na czułości bo fotografujemy bez filtrów oraz na detalu bo otrzymujemy rzeczywisty szczegół, a nie tylko interpolowany. Trzeba "tylko" każdy piksel każdego kanału wstawić w odpowiednie miejsce

pozdrawiam

HAMAL · 12 Maja 2013

Zrobiłem przez mikroskop foto maski bayera ICX027P i się z sumie zastanawiam na co ja tak naprawdę patrzę, czym są te jasne i ciemne miejsca. Jasne to układy a ciemne otwory czy odwrotnie? Matryca chyba CMYK ale ciekawie Magenta przeplata się z czerwienią.

Edytowane 12 Maja 2013 przez HAMAL