Wykład Robina Glovera o astrofotografii - pytanie

[Kapitan Cook]

Założyłem nowy wątek bo nie chce zaśmiecać wątku Kuby. W pewnym momencie dochodzimy do stackowania i tu o coś musze zapytać

 

1) Jak zmierzyć sygnał nie mając Pixa a mając PS. W którym momencie się to robi ? Po rozciągnięciu ?

 

2) Czy dobrze rozumiem że ilość sygnału nie jest jednorodna w obrębie całego zdjęcia. Jasne części mają mają sygnał rzędu 1000 a inne 0,1 ?

 

3) Czy pomimo że sygnał jest słabszy od szumu koniec końców dzięki stackowaniu będzie ponad nim ? Czemu sygnał jest dodawany a nie poddawany temu samemu działaniu co szum ?

Edytowane 6 Grudnia 2021 przez Kapitan Cook

[Behlur_Olderys]

Godzinę temu, Kapitan Cook napisał:

1) Jak zmierzyć sygnał nie mając Pixa a mając PS. W którym momencie się to robi ? Po rozciągnięciu ?

NIe ma w PS jakiegoś toola w rodzaju Statistics? Ja na pewno sugerowałbym przed rozciągnięciem, a osobiście, gdyby mi bardzo zależało, to napisałbym sam program który robi to na surowym stacku (i/lub pojedynczych klatkach) żeby być pewnym co się dzieje

Nie ukrywam, że przydałby się program który pokazywałby na koniec stackowania komunikat "Hura, właśnie polepszyłeś średni SNR twojego zdjęcia 4.9x! "

 

Godzinę temu, Kapitan Cook napisał:

2) Czy dobrze rozumiem że ilość sygnału nie jest jednorodna w obrębie całego zdjęcia. Jasne części mają mają sygnał rzędu 1000 a inne 0,1 ?

Nie jest jednorodna nawet w obrębie jednego piksela, ale tak to jest, że zawsze napotykamy na jakiś limit rozdzielczości  Moim zdaniem SNR zdjęcia jest sens rozpatrywać tylko w odniesieniu do całości zdjęcia uśrednionej po wszystkich pikselach, choć na początku wydaje się to kontrintuicyjne.

 

Godzinę temu, Kapitan Cook napisał:

3) Czy pomimo że sygnał jest słabszy od szumu koniec końców dzięki stackowaniu będzie ponad nim ? Czemu sygnał jest dodawany a nie poddawany temu samemu działaniu co szum ?

 

Sygnał na ogół jest powyżej szumu, chyba że mówisz o rzeczach tak słabych że np. na połowie fotek przychodzi jeden foton, a na drugiej połowie zero fotonów

Przy jaśniejszych obiektach szum jest zawsze poniżej sygnału, który jest jego źródłem.

Fotony nie docierają do matrycy w idealnie równych odstępach: jest jakaś średnia strumienia (sygnał) i jakieś odchylenie standardowe (szum).

Cała reszta to matematyka rozkładu normalnego: średnie dwóch rozkładów normalnych się dodają, a odchylenia się dodają pod pierwiastkiem

 

 

Niestety, mamy różne sygnały i różne szumy: w szczególności sygnał i szum od samego obiektu, oraz sygnał i szum LP.

Najczęściej sygnał LP jest większy niż sygnał od obiektu (ale można to zwyczajnie odjąć bo to wartości średnie),

Co gorsza: często szum pochodzący od LP jest większy, niż sygnał obiektu. A tego już nie można łatwo odjąć.

Masz wtedy sytuację, że sygnał od obiektu jest większy niż szum od obiektu, ale niższy niż szum od LP.

Wtedy stackowanie "opuszcza" poziom szumu od LP, a "podnosi" poziom sygnału od obiektu. W pewnym momencie sygnał obiektu może wybić się ponad szum - i wtedy zaczyna być coś widać na zdjęciu

 

 

 

 

[Kapitan Cook]

3 minuty temu, Behlur_Olderys napisał:

Nie jest jednorodna nawet w obrębie jednego piksela, ale tak to jest, że zawsze napotykamy na jakiś limit rozdzielczości  Moim zdaniem SNR zdjęcia jest sens rozpatrywać tylko w odniesieniu do całości zdjęcia uśrednionej po wszystkich pikselach, choć na początku wydaje się to kontrintuicyjne.

 

Ale przykładowo przy takich IFN-ach musi być gigantyczna różnica między sygnałem powiedzmy M81 a ciemnymi mgławicami. Ciekawe ile ona wynosi?

[count.neverest]

Wszystkie statystyki możesz wyeksportować do csv komendą seqstat w Sirilu. https://free-astro.org/index.php/Siril:Commands#seqstat

edit: może i bgnoise się przyda.

Edytowane 6 Grudnia 2021 przez count.neverest

[count.neverest]

Jakkolwiek bym nie żonglował danymi, w żaden sposób nie ma wyraźnej przewagi dla jakiegoś konkretnego czasu ekspozycji. Załadając, że zbieramy odpowiednią ilość subów, aby łączy czas dla stacków był równy. Nie udało mi się zbliżyć do wykresu widocznego na 46:14 (wzory zaczerpnięte do Excela są chwilę wcześniej). Czasy ekspozycji 1-120 sekund mnie nie interesują.

 

Plik, jakby ktoś chciał się pobawić.

kalkulator szumu.xlsx

 

@Behlur_Olderys ?

 

 

 

 

Edytowane 7 Grudnia 2021 przez count.neverest

[Kapitan Cook]

Na szybko wpisałem 1s i teraz pytanie jak zwizualizować poziom szumu bo wychodzi że nawet dla 1s jest przyzwoicie. A już w ogóle z tego co pokazałeś powyżej to w ogóle jest sens studiowania specyfikacji ? Wychodzi że na jakichkolwiek parametrach uzyskasz w zasadzie to samo. Czy wliczony jest szum termiczny ?

 

Edytowane 7 Grudnia 2021 przez Kapitan Cook

[Behlur_Olderys]

38 minut temu, Kapitan Cook napisał:

Wychodzi że na jakichkolwiek parametrach uzyskasz w zasadzie to samo

Ja też to tak czytam: przy klatkach tej długości (powyżej kilkudziesięciu s) szum odczytu i dark current robią się całkowicie nieistotne. A to znaczy, że rozpatrując to jedynie w uproszczeniu - przez pryzmat SNR - wydaje się że odtwarza to postulowaną hipotezę o braku znaczenia długości pojedynczej klatki  w stacku jeśli sumarycznie mamy ten sam czas. Czy coś innego tutaj zaskakuje? 

 

 

@count.neveresto jakim wykresie mówisz? Co Ci się nie zgadza?

[Kapitan Cook]

Popełniłem jeszcze takie obliczenia

 

 

 

Czy dobrze zrobiłem wprowadzając współczynnik sygnału ? Na początku bazowałem jedynie na poziomie tła, ale poziom tła to chyba nie to samo co poziom sygnału.

 

Wzór na sygnał w stacku: czas 1 klatki x liczba subów x współczynnik sygnału który sam wymyślałem

 

Wzór na SNR: Sygnał/ Szum stacka + Sygnał

 

Czy trzyma się to kupy ?

 

Pytanie bonusowe.  Jak przełożyć SNR na czystość stacka bo wychodzi na to że nawet 60x1s powinno dać super rezultat. Czy chodzi o to że nawet 0,00001 daje dużą różnicę ?

 

 

 

 

Edytowane 7 Grudnia 2021 przez Kapitan Cook

[count.neverest]

Godzinę temu, Behlur_Olderys napisał:

o jakim wykresie mówisz? Co Ci się nie zgadza?

 

Tak, nie zauważyłem, że wyżej jest tylko screen. 

Wszystkie wzory podane są, jak wystartujesz film. A w 46:15 jest wykres. Błędu w formułach Excela nie znalazłem.

 

 

 

 

 

@Kapitan Cook Prawidłowo wartości powinny być zaokrąglone do 1. 

 

Edytowane 7 Grudnia 2021 przez count.neverest

[Behlur_Olderys]

3 godziny temu, count.neverest napisał:

Jakkolwiek bym nie żonglował danymi, w żaden sposób nie ma wyraźnej przewagi dla jakiegoś konkretnego czasu ekspozycji. Załadając, że zbieramy odpowiednią ilość subów, aby łączy czas dla stacków był równy. Nie udało mi się zbliżyć do wykresu widocznego na 46:14 (wzory zaczerpnięte do Excela są chwilę wcześniej). Czasy ekspozycji 1-120 sekund mnie nie interesują.

No to w takim razie zauważ, że na tym wykresie też powyżej 100s obie linie się zbiegają. Więc moim zdaniem wyszło Ci dokładnie to samo.

[Kapitan Cook]

@Behlur_Olderys A co powiesz na moje wzory ? Zgadzają się ? I jak interpretować SNR skoro w zasadzie przy jakimkolwiek czasie sumarycznym i pojedynczej klatki SNR wychodzi 0,92.

[count.neverest]

Pozwolę sobie zawołać do wątku @Patryk Sokol i @Herbert West zwolenników niepalenia jednego suba do oporu

[Behlur_Olderys]

2 godziny temu, Kapitan Cook napisał:

Wzór na SNR: Sygnał/ Szum stacka + Sygnał

Moim zdaniem ten wzór nie jest prawdziwy.

Wystarczy sygnał/szum.

Ta wartość powinna być znacznie większa od 1. SNR = 1 to bardzo słabo

 

Wtedy się zgadza bo w pierwszych czterech polach będziesz miał praktycznie to samo: SNR około 1100, a w ostatnim około 24 (gdzie masz 1x60s)

Więc zgadza się z dokładnością jakichś 30% co akurat zwaliłbym na większy wpływ szumów niefotonowych w przypadku najkrótszych klatek.

[Patryk Sokol]

Ale ja tu nic do powiedzenia nie mam, nie wyszło nic ponad to czego nie było w filmie.

Moje stanowisko jest zawsze takie samo i te wykresy tylko potwierdzają - jak poziom sygnału jest ponad szum odczytu znacząco (czyli histogram nie na zerze) to jeden dziad czy 60 subów po minucie czy 20 po 3 min.

[Krzysztof z Bagien]

2 godziny temu, Patryk Sokol napisał:

to jeden dziad czy 60 subów po minucie czy 20 po 3 min.

Póki chmura nie przyjdzie, albo samolot nie przeleci