Kalibrering!!!

Fora ASTRO-FORUM TEKNIK – TILBEHØR Kalibrering!!!

  • Dette emne har 21 svar og 6 stemmer, og blev senest opdateret for 10 år, 4 måneder siden af mstauning. This post has been viewed 182 times
Viser 15 indlæg - 1 til 15 (af 22 i alt)
  • Forfatter
    Indlæg
  • #109522

    edbbob
    Deltager
      • Super Nova

      Jeg har opdaget noget ret interessant ifm. kalibrering, og er ved at prøve at skrive de sidste dages forsøg og beregninger ned. Fortsættelse følger her. I mit setup, opdagede jeg i hvert fald en ting, som gør en GIGA forskel.

      I mellemtiden har jeg brug for at nogle af jer prøver at måle lidt på jeres darks og bias frames. Lav evt en average stack af bias og en af darks, og mål værdien ca. midt i billedet. Den vil typisk være i formatet 0-1 eller 0-65536.

      På forhånd tak!

      Vh

      Morten

      #109524

      edbbob
      Deltager
        • Super Nova

        Ok, her er lidt mere:

        På mine stacks ligger bias og dark tæt på hinanden. F.eks. måler jeg 0,013 på begge to. Dvs at bias noise ser ud til at være den slemme, hvorimod dark er meget lille ift bias.

        MEEEN!

        Der sker også det at kommer en værdi under nul ifm kalibreringen, bliver den klippet, dvs at den sættes til nul.

        Jeg tog for eksperimentets skyld, alt hvad jeg havde liggende af dark og bias, og lavede to stacks. Her lå værdierne på 0,015 for bias og 0,014 for dark! Bemærk at dark ligger under bias!?!

        Det meste astro software kalibrerer først dark stacken, med det simple regnestykke

        Kalibreret Dark = Darks – Bias

        Med de førnævnte to stacks kommer værdierne under nul. Dvs. at al darknoise i den kalibrerede stack er væk!

        Forestil dig at man tager billederne og lægger fladt ned. Derpå vrider vi billedet opad, afhængig af værdien af de enkelte pixels. Jo højere pixelværdi, jo mere rager den enkelte pixel op. Gør man det for bias (crop) kan det se således ud:

        Et tilsvarende plot for darks:

        Laver vi nu kalibreringen af darks (darks-bias), og plotter resultatet får vi:

        Bemærk, at alle de negative værdier bliver sat til nul! Det der rager op her er hotpixels, men darknoise er forsvundet! Her er eksemplet katastrofalt, fordi dark ligger en del under bias, men selv hvis de ligger tættere på hinanden vil det kun være den dark noise som ligger over nul efter kalibrering som er tilbage!

        Løsningen hedder pedistal. Det er en lav værdi man lægger til regnestykket, så det bliver:

        Kalibreret Dark = Darks – bias + pedistal

        Resultatet er at værdierne ikke ryger under nul, og dermed ikke bliver klippet af. Et plot af den kalibrerede dark med pedistal:

        Her er dark noise tilbage igen!

        Hvorfor er dette vigtigt?

        I det astro software jeg kender, bruges formlen ovenfor uden pedistal. Pedistalen skal man slå til manuelt. Gør man ikke det, klippes dark noise fra. Så kan det være 99,9% ligemeget at skyde darks og kalibrere med. Bruger man derimod en pedistal værdi er der lige pludselig meget mere at hente i kalibreringen. Da fejlen optræder ens, på alle ens kalibrerede lights, vil den trække lyse/mørke spor, som jeg ved at flere har kæmpet med.

        Vh

        Morten

        #109525

        edbbob
        Deltager
          • Super Nova

          Jeg har iøvrigt tidligere set noget i samme stil med DSLR, men jeg troede dengang at en 32 bit fits også kunne indeholde værdier under nul. Det gør den ikke! Prøv at tjekke hvor tæt jeres bias og darks ligger på hinanden. Med mindre darks ligger klart over bias, kan jeg anbefale at prøve at kalibrere om med pedistal

          #109528

          morten
          Deltager
            • Super Nova

            Hej Morten

            Jeg kender godt problemet.

            Pedestals er nødvendige af den årsag du siger, og kommer ind to steder fra, dels i kameraet, hvor det oftest kaldes offset, og dels i software. Flat kalibrering virker kun hvis man tager højde for offset og arbejder på “rent” kalibrerede subs.

            Så vidt jeg ved tager f.eks. maxim som jeg bruger højde for det, hvis man ellers har dark eller bias kalibreret sine flats. Jeg checkede det engang, uden helt at kunne gennemskue hvordan det skete, så virkede kalibreringen, også når jeg “stressede” den.

            Problemet er størst ved hot pixels, som kan give store negative udsving ved kalibrering, specielt ved NB imaging.

            Jeg kører med pedestal på 300, og fjerner de værste hotpixels med hotpixel map, og kører dithering og anvender sigmastacking. Jeg ser ikke længere problemet, men har tidligere undret mig (i en post her på forum)morten2013-11-02 15:01:38

            #109529

            edbbob
            Deltager
              • Super Nova

              Flats ligger jo væsentligt højere i ADU værdi, og benyttes ved at man dividerer light med flats. Dvs softwaren laver en normaliseret flatstack, hvor medianen ligger tæt på 1. Jeg kan ikke finde beskrivelser af, om normaliseringen foregår additivt eller multiplikativt. Under alle omstændigheder dividerer man bagefter med noget som ligger tæt på 1. Jeg er ikke helt færdig med at gennemgå den proces, og mangler lidt reverse engineering, men jeg tror problemet er mindre med flats. Pedistalen er i hvert fald ikke noget problem med flats, da ADU’en ligger langt over ADU’en for bias, så den kalibrerede flat stack ikke kommer ned på værdier som softwaren klipper.

              I PixInsight kan man kalibrere manuelt og med et automatiseret script. I hvert fald med den manuelle metode, skal man selv slå pedistal til for at kunne bruge sin dark stack til andet end at fjerne hotpixels.

              I betragtning af at vi kaster mange penge efter kølede kameraer, og eksponerer i dagevis, for at få SNR op, tænkte jeg at der måske var noget mere at hente i kalibreringen. Den koster jo gratis

              Kigger man på værdierne for signal ift alt det andet, går det hurtigt op for en, hvorfor kalibrering er vigtig. Jeg har tidligere ikke kunnet se forskel på en BadPixelMap kalibrering ift en Dark kalibrering, men det kan jeg nu.EDBBOB2013-11-02 14:58:18

              #109531

              jesper
              Deltager
                • Neutron star

                Supplerende læsning fra den uforlignelige Craig Stark:

                #109532

                morten
                Deltager
                  • Super Nova

                  Der er ret stor forskel på bad pixel map og dark kalibrering i mit system, men man ser den kun rigtigt i NB billeder.

                  Mht flats, så er normaliseringen multiplikativ.

                  For hver pixel er korrektionen den gennemsnitlige flat ADU værdi divideret med flat ADU værdien i den konkrete pixel. Sætter man en eller anden offset værdi ind i den formel ser man umiddelbart hvorfor det ikke vil virke, hvis man ikke tager højde for offsets (om end forskellen kan være lille, hvis man har sørget for, at ens flats er vel eksponerede, og man ikke har støv pletter etc).

                  Tilføjelse,

                  Ja Stark har selvfølgelig givet en god beskrivelse af det også.

                  morten2013-11-02 15:08:52

                  #109533

                  edbbob
                  Deltager
                    • Super Nova

                    @Morten: Det giver jo også bedst mening med multiplikativ normalisering af flat’en når man skal dividere med den bagefter.

                    Og så til Stark… Den har jeg ikke læst endnu

                    #109535

                    edbbob
                    Deltager
                      • Super Nova

                      @Jesper: Tusind tak for linket. Stark har en uforlignelig evne til at fortælle om meget nørdet teori, på en underholdende måde. Jeg er ved at hooke mit kamera op, da jeg kun kan se værdierne for gain/offset, når det hele er connected (fy Maxim altså!). Jeg ved at jeg aldrig har været inde og pille ved værdierne, og synes sjovt nok, at mine ADU værdier er meget lave når jeg måler på en flat i PI.

                      Lettere OT: Jesper, hvilken temp kører du normalt 460’eren ved?

                      #109536

                      morten
                      Deltager
                        • Super Nova

                        Jeg har haft et starshoot pro. Du kan normalt ikke pille ved gain og offset, men du kan ændre på opsætningen så det kan lade sig gøre. Det vil jeg nu fraråde.

                        Starshoot pro har et ret begrænset dynamikområde, og kører derfor ved et ret højt gain trods sine 7,8 my pixels, jeg tror jeg fandt 0.54 e/ADU. Derudover er brønddybden begrænset, så der sker ikke noget ved at køre med de ca 1000 som kameraets pedestal står på.

                        Et problem med Orion kameraet er at man er nødt til at køre med meget langsom udlæsning fordi der ellers kommer korte sorte streger på subs. Det har ikke noget at gøre med pedestal, men er en eller anden elektronisk bug. Dithering og sigmastacking løser det, men det er ret irriterende.

                        Det ser sådan ud

                        morten2013-11-02 15:58:00

                        #109537

                        jesper
                        Deltager
                          • Neutron star

                          EDBBOB wrote:
                          Lettere OT: Jesper, hvilken temp kører du normalt 460’eren ved?

                          Jeg plejer at bruge den koldeste temperatur som køleren kan holde stabil med uden at skulle køre 100% hele tiden. Her i sommer var det vist -14 grader, om vinteren koldere.

                          Den er suleme præcis den måler LOL

                          SET-TEMP = -14.000000000000000 /CCD temperature setpoint in C
                          CCD-TEMP = -13.989999687299132 /CCD temperature at start of exposure in C

                          Jesper2013-11-02 16:08:43

                          #109539

                          edbbob
                          Deltager
                            • Super Nova

                            @Morten: Du har ret. Man kan ikke sætte gain og offset i driveren. Jeg har også læst (og erfaret) at brønddybden ligger omkring 25K, så 0,54 e-/ADU er ikke helt tosset.

                            Til gengæld har jeg bakset en del med udlæsningshastigheden. Den står nu på 1, for at undgå de sorte streger. De optræder tilfældigt ved hurtig udlæsning, så dithering betyder mindre, men de forsvinder med sigma rejection. Jeg blev i sin tid helt glad i låget da jeg prøvede at sætte værdien op til 8, men så kom der så mange streger at selv sigma ikke kunne løse problemet. Udlæsningen var ellers pænt hurtig. Det skyldes formentlig sjusket kode og manglende handshake på USB overførslen. Det bliver værre med lange kabler.

                            @Jesper: Super! Tak. Har snart en halv 460’er på vej (Apropos noget jeg kan huske vi har snakket om med store chips og dårligt reducerede felter)

                            #109540

                            jens.jacobsen
                            Deltager
                              • Neutron star

                              Hej Morten.

                              Hvilken software bruger du?

                              Jeg bruger selv AIP, og kender godt fænomenet at man med kameraer med meget lav termisk støj, kan få en kalibreret dark til at have negative værdier. Men i AIP er det ikke noget man lægger mærke til. Kigger man efter kan man da godt se at der er pixels i den kalibrerede dark der har negative værdier, – et par stykker, men næppe katastrofalt meget.

                              Iøvrigt er det ret meget brugt (hvis man altså har darks af samme længde som science-framen) kun at fratrække en dark, da en dark også indeholder bias.

                              mvh
                              Jens

                              #109541

                              morten
                              Deltager
                                • Super Nova

                                Hej Jens

                                Jeg bruger Maxim, og da jeg checkede for noget tid siden holdt programmet godt styr på de pedestals, og huskede at få dem lagt til igen efter kalibrering, så man undgik de negative værdier. Jeg har undersøgt det fordi jeg har et kamera med mange hotpixels, jeg kan ikke få styr på de værste uden hotpixel maps..

                                Jeg bruger altid darks af samme længede som lights netop for at undgå den ekstra støj der vil komme fra skalering af darks (der er en ekstra bias inde over, bidraget er småt hvis man har mange bias, men alligevel).

                                PS jeg er faktisk glad for maxim, specielt for dets evne til dithering, og ja morten jeg var for hurtig, dithering betyder intet for de mørke streger (det var i 2010 jeg skippede orion’en. Den var nu god til at komme ind i astrofotograferinen med)

                                #109543

                                edbbob
                                Deltager
                                  • Super Nova

                                  @Jens

                                  Jeg bruger PixInsight. Hvad er AIP for noget?

                                  Problematikken med at fratrække Bias to gange kender jeg godt, og havde tænkt mig at skrive mere om den i afsnit 2 af føljetonen her. Som du selv skriver virker det fint uden bias, hvis man skyder darks ved samme eksponeringstid som lights.

                                  Alligevel synes jeg det er interessant med klip af negative værdier. Det er en fejl man hurtigt kan ryge ud i, når man vælger at kalibrere manuelt i PixInsight (og andet) software. Jeg har aldrig forstået hvorfor man skød darks, men det dæmrer nu. Og jeg har rigtigt mange data jeg skal prøve at kalibrere om. Fedt at have gemt dem, men ærgeligt at de ikke er sorteret og navngivet bedre…

                                Viser 15 indlæg - 1 til 15 (af 22 i alt)
                                • Emnet 'Kalibrering!!!' er lukket for nye svar.