Odejmowanie continuum - pierwsze światło

[Behlur_Olderys]

Prezentuję tutaj moje pierwsze próby odejmowania kontinuum czerwonego od sygnału H-alpha.

Działałem na słabo skalibrowanym materiale 39x1 minut Głowy Małpy.

Od razu pokażę obrazki

Przed:

 

Po:

 

Materiał był zbierany równocześnie na dwóch Samyangach + ASI432, jeden zestaw z filtrem Baadera Halpha 6.5nm, drugi ze specjalnym filtrem firmy Salvo Technologies (dzięki @MaciejW za współpracę!). Ten drugi filtr ma parametry 645nm i szerokość połówkową 17nm. Dzięki temu nie łapie ani krzty emisji wodoru, za to prawie identycznie wszystko inne. W szczególności LP i gwiazdy.

 

Niestety, traktuję tą próbę jako udaną tylko w kategoriach: da się.

Materiału tyle, co kot napłakał, bez ditheringu ani porządnej kalibracji. Czekam na więcej światła.

Najtrudniejsze chyba jest to, żeby obrobić materiał z dwóch różnych stacków w ten sam sposób: robię to "na oko" więc z zasady źle, brakuje powtarzalności. Gwiazdki są w dużej mierze przepalone, więc mogą być albo białe, albo czarne. Niemniej, moim zdaniem widać tu pewien potencjał tej metody. W szczególności wydaje mi się, że niektóre detale wydają się bardziej wyodrębnione, a tło staje się jakby nienaturalnie jednokolorowe, nie wiem, jak to ująć w słowa. 

 

Cóż, wodór na moim balkonie powoli się kończy, czas zająć się przystosowaniem zestawu do mobilności

 

Jeszcze drugi szczegół - niestety nie do końca pokryły się kadry, ale załapał się kawałek Meduzy czy czegoś

Tutaj moim zdaniem naprawdę widać lepiej po odjęciu continuum:

 

Przed:

 

Po:

 

Oczywiście zdjęcie masakrycznie rozciągnięte.... No bo po to się robi odejmowanie continuum - żeby zobaczyć coś słabego. Do usuwania gwiazd są gotowe Terminatory

 

I na koniec całe rozciągnięte stacki:

 

Halpha:

 

continuum:

 

Pozdrawiam!

 

[ryszardo]

Super, że to pokazałeś! Powoli składam mój zestaw - Twoje doświadczenia są bezcenne. Ja zakładam, że na teleskopach równolegle pracować będą takie same filtry,  i stackowanie według identycznego schematu ( kolejności klatek w stosie i referencyjnych). Dopiero potem wszelkie zabiegi. Odejmowanie kontinuum od NB ... to jest to. 

Pozdrawiam!

[diver]

Bartek, masz więc dwa filtry: Baader Ha z pasmem 649,5 <-> 662,5 oraz wąski czerwony Salvo Technologies z pasmem 628 <-> 662. Piszesz, że ten drugi nie łapie ani krzty wodoru, tymczasem cały wodór z Baadera jest w paśmie tego Salvo Technologies. Czy czegoś nie rozumiem?

 

[Behlur_Olderys]

Te parametry to Full width half maximum. Więc liczy się połowę w jedną i połowę w drugą stronę ;). Na obrazie z continuum nie mam nawet cienia najjaśniejszej części mgławicy, spokojnie;)

[diver]

20 godzin temu, Behlur_Olderys napisał(a):

Te parametry to Full width half maximum

 

Ok, więc Baader ma pasmo powiedzmy 653 <-> 659. Ale piszesz że ten Salvo Technologies ma szerokość połówkową 17 nm, więc szerokość pasma 628 <-> 662 jest chyba obliczona poprawnie? Jeżeli tak, to nadal całe pasmo Baadera jest wewnątrz pasma tego Salvo. Jak więc Salvo nie łapać ani krzty wodoru. Coś jeszcze źle rozumiem? Bartek, mógłbyś podać po prostu pasma przepuszczania dla obydwu filtrów? Chciałbym zrozumieć Twój eksperyment.

 

[Behlur_Olderys]

1 godzinę temu, diver napisał(a):

Ok, więc Baader ma pasmo powiedzmy 653 <-> 659. Ale piszesz że ten Salvo Technologies ma szerokość połówkową 17 nm, więc szerokość pasma 628 <-> 662 jest chyba obliczona poprawnie? Jeżeli tak, to nadal całe pasmo Baadera jest wewnątrz pasma tego Salvo. Jak więc Salvo nie łapać ani krzty wodoru. Coś jeszcze źle rozumiem? Bartek, mógłbyś podać po prostu pasma przepuszczania dla obydwu filtrów? Chciałbym zrozumieć Twój eksperyment.

@diver mógłbym odpowiedzieć bazując na ostatnim Twoim zdaniu: jeśli chcesz zrozumieć mój eksperyment, to spójrz na zdjęcia na samym dole mojego pierwszego posta.

Na jednym (Halpha) widać mgławicę, na drugim (continuum) - nie ma mgławicy, ale reszta gwiazdek itp. jest tam gdzie powinna.

W astrofoto, czy wręcz w ogóle w astronomii jest znana od dawna technika odejmowania continuum od sygnału NB, co pozwala wyeliminować wszystko, co nie jest np. wodorem (continuum) od wodoru (NB). W efekcie zostaje jakby czysty wodór, bez gwiazd, bez LP, airglowu, bez mgławic refleksyjnych które mogłyby świecić w szerokim spektrum, no w sumie nie wiem co tam jeszcze może przeszkadzać, ale możliwe, że jest tego więcej

I teraz odpowiedź wprost na zadane pytanie: mój eksperyment polegał na zastosowaniu tej techniki przy użyciu dostępnych komercyjnie filtrów i bieda-materiału z balkonu. Dostałem dwa zdjęcia: jedne z mgławicą, drugie bez, po czym zalignowałem je, odjąłem jedno od drugiego i sprawdzam, co wyszło

 

Właściwie odpowiedź na pytanie "jaka jest szerokość pasm tych filtrów" jest bez znaczenia, skoro widać "gołym okiem" że najwyraźniej jeden przepuszcza Głowę Małpy, a drugi ją ucina  Gdyby coś było źle z ch-kami, to na continuum byłoby widać chociaż jakiś zarys tej głowy. Ale ja tam nic nie widzę, nawet jak mocno rozciągnę

 

 

 

Ale jeśli chcemy w przyszłości operować tą samą nomenklaturą, to proszę:

Szerokość połówkowa, znana też jako FWHM, jak mówi definicja to szerokość pasma w połowie jego wysokości, z czego bierze się nazwa.

Mam dwa filtry.

Jeden - Baader - jest wycentrowany w okolicy 656nm i ma FWHM=6.5nm, co znaczy, że przepuszcza więcej niż połowę padającego światła w zakresie B od 652.75 do 659.25nm. Szerokość tego zakresu to właśnie 6.5nm = FWHM.

Drugi - Salvo - jest wycentrowany na 645nm i ma FWHM=17nm, to znaczy, że przepuszcza więcej niż połowę padającego światła w zakresie od S 636.5nm do 653.5nm. Szerokość tego zakresu to właśnie 17nm = FWHM.

 

Jak wiadomo, pasmo H-alpha to pasmo emisji wycentrowane w okolicy 656.4nm.

Jak bardzo wąskie jest to tego nie wiem na 100%, ale na nasze potrzeby jestem w stanie stwierdzić na 100%, że w typowych przypadkach astrofoto jest na pewno węższe, niż 1nm

 

A więc wodór jest dostępny w tym super-przeszacowanym założeniu od 655.9 do 656.9nm. 

Jak widać, łapie się w zakresie B, a nie łapie w zakresie S. Co widać na ilustracjach

 

Pozdrawiam!

 

 

 

[diver]

Bartek, baardzo dziękuję za tak obszerne wyjaśnienie.

No to teraz z tymi filtrami jasne. Zmyliła mnie informacja o szerokości "połówkowej" 17 nm dla tego Salvo. A to po prostu 17nm = FWHM. Teraz rozumiem, że Twoje czerwone "kontinuum" leży w całości poniżej wodoru Ha.

Eksperyment więc rozumiem. Ale do czego w praktyce astrofoto jest Ci potrzebna akurat taka substrakcja?

 

[Herbert West]

Śledzę temat bacznie. Nie wydaje mi się, żeby ktoś tutaj próbował wykorzystywać odejmowanie continuum. Choć kilku bardzo znanych z wielu nowych odkryć w paśmie OIII astrofotografów to robi :-)

[Piotr K.]

8 godzin temu, diver napisał(a):

substrakcja

 

Subtrakcja, bez "s" w środku. Po angielsku "subtraction"

[dobrychemik]

1 minutę temu, Piotr K. napisał(a):

 

Subtrakcja, bez "s" w środku. Po angielsku "subtraction"

 

Mamy fajne polskie słowo "odejmowanie". Po co wydziwiać?

[ZbyT]

Znaczy subtraktujemy od zdjęcia h-affa coś czego na tym zdjęciu nie ma bo znajduje się poza pasmem transmisji filtra h-alfa. Po kiego grzyba?

 

szerokość linii h-alfa zależy od temperatury obiektu, jego rotacji czy innych ruchów, a samo centrum pasma od prędkości oddalania/zbliżania

 

pozdrawiam

[dobrychemik]

37 minut temu, ZbyT napisał(a):

Znaczy subtraktujemy od zdjęcia h-affa coś czego na tym zdjęciu nie ma bo znajduje się poza pasmem transmisji filtra h-alfa. Po kiego grzyba?

 

szerokość linii h-alfa zależy od temperatury obiektu, jego rotacji czy innych ruchów, a samo centrum pasma od prędkości oddalania/zbliżania

 

pozdrawiam

 

Odejmujemy tylko część, np. 40% (zależnie od stosunku szerokości obu filtrów), aby pozbyć się źródeł światła o ciągłym widmie: gwiazdy, mgławice refleksyjne, IFNy i in. Gwiazdy oczywiście da się usunąć prościej, ale z obiektami rozciągłymi już tak dobrze nie ma.

Edytowane 17 Kwietnia 2023 przez dobrychemik

[Behlur_Olderys]

57 minut temu, ZbyT napisał(a):

coś czego na tym zdjęciu nie ma

 

To prawda, jest to nieintuicyjne. Cały trik opiera się  na założeniu  ciągłości widma nieinteresujących nas źródeł światła.

 

Zakładamy, że sygnał jaki mam z filtra Halpha to będzie emisja mgławicy, ale oprócz tego jest wiele źródeł światła o spektrum ciągłym "złapanych" w okolicach 656nm, w szczególności gwiazdy.

 

Światło w filtrze continuum też łapie to ciągłe widmo od gwiazd , choć dla nieco innej długości fali. Więc niby tego nie ma na sygnale z Halpha. Ale przez to, że widmo źródeł "śmieciowych" jest właśnie ciągłe, to można założyć, że będzie bardzo podobne. 

 

Można to formalnie udowadniać ale myślę że trzeba po prostu trochę dać czasu na wsiąkniecie

 

Przykład, co daje odejmowanie continuum do obejrzenia np. tutaj: http://cade.irap.omp.eu/dokuwiki/doku.php?id=vtss

[Behlur_Olderys]

Jeszcze w temacie:

Ile kosztują takie filtry

Ja zapłaciłem ok 130USD.

Tutaj ceny zaczynają się od 460USD https://davidastro.com/astrodon-red-continuum-5nm/

 

Oczywiście mam dość szerokie pasmo 17nm, więc w sumie proporcjonalnie mniej zapłaciłem

 

Nie wiem, jaki będzie miało to wpływ na jakość tego odejmowania. 

 

Ogólnie wzory są takie:

 

Sh = h + c656

Sc = c645

c656 ~= c645 + e (to przybliżenie liniowe wg wzoru tajlora)

Sh-Sc = h + e

 

gdzie Sh/Sc to sygnału z filtrów halpha/continuum, c[liczba] to sygnał continuum dla długości fali równej tej liczbie, a e to mały błąd

 

Zatem odejmując continuum od halpha 

"zamieniamy" syf całego continuum na inny, mniejszy "syf" oznaczony literką e. Ten pozostający "syf" e jest tym mniejszy, im bliżej siebie są filtry h i continuum. Niemniej można spokojnie założyć, że e << c, więc koniec końców uzyskujemy lepszy stosunek sygnału do "syfu"

 

Szum to zupełnie oddzielny temat i tutaj - jak zawsze - trzeba zrobić wszystko żeby go usunąć, a jak wiadomo, najlepszy sposób to dużo materiału.

 

BTW

Tutaj poodejmowałem całe "skalibrowane" stacki. Wydaje się, że może lepiej będzie odejmować jak najwcześniej, tj. najpierw fitsy skalibrować, potem odjąć continuum (też skalibrowane) a potem dopiero stackować. Wymaga to więcej roboty, bo trzeba będzie do każdego zdjęcia robić osobno dopasowanie (align) odpowiedniej klatki continuum. 

Zobaczę może jakiś skrypcik załatwi sprawę. Temat jest rozwojowy i bardzo się cieszę, że wreszcie mogę coś praktycznie podziałać na tym polu, jaram się 

 

Pozdrawiam!

[stratoglider]

Z tego co kojarzę, to przez ostatnie 3 lata, było kilka filtrów H-Alfa nietrafionych w linię. Może taki filtr byłby lepszy do łapania continuum ? Miałby przynajmniej podobną FWHM, byłby bardzo blisko H-Alfa, a cena powinna być symboliczna, gdyż jest to filtr "wybrakowany" ...

 

... albo użyć dobrego H-Alfa, ale przechylonego na tyle aby blushift usunął linię H-Alfa z pasma filtru.

 

 

Edytowane 17 Kwietnia 2023 przez stratoglider

[Behlur_Olderys]

38 minut temu, stratoglider napisał(a):

albo użyć dobrego H-Alfa, ale przechylonego na tyle aby blushift usunął linię H-Alfa z pasma filtru.

 

To będzie działać tylko dla części obiektywu. Myślałem o tym, ale chyba musiałbym sporo się naszukać. Poza tym lubię rozwiązania powtarzalne, a nie takie, że jak ktoś będzie chciał zreprodukować wynik to będzie musiał po śmietnikach szukać

[diver]

10 godzin temu, Behlur_Olderys napisał(a):

Zakładamy, że sygnał jaki mam z filtra Halpha to będzie emisja mgławicy, ale oprócz tego jest wiele źródeł światła o spektrum ciągłym "złapanych" w okolicach 656nm, w szczególności gwiazdy.

 

Hmm, jeżeli pasma obydwu filtrów teoretycznie na siebie nie zachodzą (pasma nie mają części wspólnej), wychodzi na to że z odejmowania B-S powinno pozostać to co zostało przepuszczone przez B. Jeżeli jednak jest inaczej, znaczy to że albo pasmo B jest szersze niż zadeklarowane, albo pasmo S jest szersze niż zadeklarowane albo obydwa mają szersze pasma i pasma na siebie zachodzą.

Rozumiem, ze chcesz otrzymać  dobre Ha bez śmieci i gwiazd. Nie prościej kupić dobry filtr Ha 3 nm, a obrazy gwiazdek i tak w obróbce NB z reguły się wstępnie usuwa?...

 

12 godzin temu, Piotr K. napisał(a):

Subtrakcja, bez "s" w środku. Po angielsku "subtraction"

 

Patrz, a ja całe życie myślałem że z "s". Widziałem co innego, czytałem co innego. To może faktycznie lepiej użyć polskiego "odejmowania".

 

[Behlur_Olderys]

59 minut temu, diver napisał(a):

Hmm, jeżeli pasma obydwu filtrów teoretycznie na siebie nie zachodzą (pasma nie mają części wspólnej), wychodzi na to że z odejmowania B-S powinno pozostać to co zostało przepuszczone przez B. Jeżeli jednak jest inaczej, znaczy to że albo pasmo B jest szersze niż zadeklarowane, albo pasmo S jest szersze niż zadeklarowane albo obydwa mają szersze pasma i pasma na siebie zachodzą.

 

Pasma filtrów mogą mieć część wspólną, nawet dobrze jak mają. Jedyne co jest istotne, to żeby nie było w tej części wspólnej ani kawałka wodoru

 

Nawet jeśli użyjesz filtra 3nm to zawsze będzie tam trochę syfu. Oczywiście używanie filtra 3nm w obiektywie f/2 to mrzonka, co pokazywałem w innym wątku. Blueshift sprawi, że równie dobrze mógłbym przymknąć obiektyw do f/5. Prawdopodobnie 6nm to dolna granica sensowności NB dla f/2. 

 

w każdym razie pamiętaj o jednej rzeczy: nie interesuje mnie efekt estetyczny, a jedynie sięgnięcie tak głęboko, jak to tylko możliwe. Dlatego cztery lufy, maksymalne światło, duży piksel, dopasowane filtry i usuwanie continuum.

Nie ukrywam, że mocno inspiruję się przeglądem VTSS, zachęcam zainteresować się tym nieco już leciwym projektem i użytymi tam rozwiązaniami 

[dobrychemik]

12 minut temu, Behlur_Olderys napisał(a):

Oczywiście używanie filtra 3nm w obiektywie f/2 to mrzonka, co pokazywałem w innym wątku. Blueshift sprawi, że równie dobrze mógłbym przymknąć obiektyw do f/5. Prawdopodobnie 6nm to dolna granica sensowności NB dla f/2. 

 

Wcale nie. Skoro ograniczasz się do stosunkowo małych obiektywów, to możesz realnie myśleć o stosowaniu pełnoaperturowych filtrów zakładanych na przednią soczewkę obiektywu. Rozwiązanie drogie, ale nie horrendalnie drogie, do zaakceptowania.

[Behlur_Olderys]

Godzinę temu, dobrychemik napisał(a):

 

Wcale nie. Skoro ograniczasz się do stosunkowo małych obiektywów, to możesz realnie myśleć o stosowaniu pełnoaperturowych filtrów zakładanych na przednią soczewkę obiektywu. Rozwiązanie drogie, ale nie horrendalnie drogie, do zaakceptowania.

 

Oczywiście. Np. 750 USD za losowy filtr FWHM=10nm w optical filters shop.

Zakładam że cena filtra 3nm tego rozmiaru to byłoby jakieś 3k $.

Swoją drogą: Samyang 135 f/2 ma na skromnej kamerce ASI432 pole widzenia 7stopni. To też już jest jakiś blueshift

Obiektywem w rodzaju sigma 150 f/1.4 byłby już poważny problem chyba

 

Aha - @diver, a propos szerokości filtra

W projekcie VTSS mieli filtr o szerokości 1.7nm (właśnie zakładany na przód obiektywu) i tak odejmowali od niego continuum...

[Krzysztof z Bagien]

3 godziny temu, diver napisał(a):

Patrz, a ja całe życie myślałem że z "s". Widziałem co innego, czytałem co innego.

Mam podobnie, tylko ja od samego początku wiem, że tam tego "s" nie ma, ale zwyczajnie mi to tak jakoś nie pasuje i muszę się zmuszać, żeby mówić i pisać "subtract".

[Piotrek K]

8 godzin temu, dobrychemik napisał(a):

 

Wcale nie. Skoro ograniczasz się do stosunkowo małych obiektywów, to możesz realnie myśleć o stosowaniu pełnoaperturowych filtrów zakładanych na przednią soczewkę obiektywu. Rozwiązanie drogie, ale nie horrendalnie drogie, do zaakceptowania.

To mam pytanie laika i trochę offtop. Przy filtrze z przodu jasnego obiektywu blueshift nie przeszkadza? Pytam, bo mam trochę fajnych obiektywów z gwintem filtrowym 49 mm, da się w nich zwykle zamocować filtry dwucalowe i na APS-C nie ma winietowania.

Edytowane 18 Kwietnia 2023 przez Piotrek K

[dobrychemik]

3 minuty temu, Piotrek K napisał(a):

To mam pytanie laika i trochę offtop. Przy filtrze z przodu jasnego obiektywu blueshift nie przeszkadza? Pytam, bo mam trochę fajnych obiektywów z gwintem filtrowym 49 mm, da się w nich zwykle zamocować filtry dwucalowe i na APS-C nie ma winietowania.

 

Blueshift w takim wypadku też występuje, ale zwykle jest mniejszy i zależy od innych czynników. Konkretnie zależy jedynie od kąta bryłowego stożka światła wpadającego do obiektywu (i później rejestrowanego na matrycy). W praktyce decydującym czynnikiem jest tu ogniskowa (im krótsza, tym większy problem). Drugi czynnik to wielkość matrycy: im większa, tym większy problem.

[Behlur_Olderys]

3 godziny temu, dobrychemik napisał(a):

 

Blueshift w takim wypadku też występuje, ale zwykle jest mniejszy i zależy od innych czynników. Konkretnie zależy jedynie od kąta bryłowego stożka światła wpadającego do obiektywu (i później rejestrowanego na matrycy). W praktyce decydującym czynnikiem jest tu ogniskowa (im krótsza, tym większy problem). Drugi czynnik to wielkość matrycy: im większa, tym większy problem.

 

Hehehe, lubię tak sformułowane wielkości problemu

 

W przypadku filtrów kładzionych "normalnie" czyli za obiektywem/przed matrycą maksymalny kąt padania to - dla centrum kadru - funkcja ilorazu apertura/ogniskowa

W przypadku filtrów kładzionych "z frontu" czyli przed obiektywem kąt padania dla centrum kadru będzie z kolei funkcją ilorazu matryca/ogniskowa

gdzie matryca to skrót myślowy oznaczający przekątną matrycy

 

 

Na kilku przykładach:

 

setup                   kąt przed (stopnie)         za obiektywem

50mm f/2 + ASI432       10                          14

50mm f/2 + FF           23                          14

135mm f/2 + ASI432      3.6                         14
135mm f/2 + FF          9.2                         14
135mm f/4 + FF          9.2                         7

 

Blueshift zależy od kąta, więc filtr będzie miał mniej problemów, gdy kąt będzie mniejszy.

Niestety, wielkość filtra z kolei zależy od tego, co ma przesłaniać, a dodatkowo cena filtra zależy z grubsza kwadratowo od jego przekątnej  

Tak czy inaczej, myślę że jest po raz kolejny oczywiste: załatwienie sprawy optymalnie od strony optyki/fizyki jest zupełnie nieoptymalne od strony portfela

 

[dobrychemik]

Fajna analiza ilościowa, ale nie uwzględniająca bardzo ważnego czynnika sprawiającego, że filtr przed obiektywem jest znacznie lepszym rozwiązaniem:

a) filtr przed obiektywem - światło obarczone największym blueshiftem pochodzi równomiernie z całego obiektywu, ale tworzy najmniej ważną część obrazu, mianowicie naroża

b) filtr przed matrycą - światło z największym blueshiftem pochodzi z zewnętrzych partii obiektywu, im większa światłosiła, tym większy ten obszar i ma udział w generowaniu całego obrazu, w tym centrum kadru, które zwykle jest najważniejsze

 

Oczywiście, pozostaje kwestia kosztów dramatycznie rosnących wraz ze wzrostem apertury.