Зарегистрировано: 316




Помощь  Карта сайта

Текст дня

ТЕОРИЯ ЗАГОВОРА. КНИГА ВТОРАЯ

ТЕОРИЯ ЗАГОВОРА. КНИГА ВТОРАЯ Оглавление: ЧАСТЬ ПЕРВАЯ КАК НАМИ УПРАВЛЯЮТ ГЛАВА 1 ЭПОХА ВСЕОБЩЕЙ ЧИПИЗАЦИИ Электронный «порошок» Всего один выстрел ГЛАВА 2 ОБРАТНАЯ СТОРОНА ИНТЕРНЕТА: ЧЕЛОВЕЧЕСТВО ПОД КОНТРОЛЕМ Отслеживается каждый наш шаг Планета под сканером «Эшелона» От Google не скроешься? ..
Дальше..

Фото дня

Еще чердак 3.jpg

Еще чердак 3.jpg



Воробино
Через турбуленцию к звездам
В блоге представлены фото с моего сетапа. Первую зиму телескоп пережил на кухне, летом поселился на балконе с видом на залив, на окраине Петербурга. См. статью про наблюдения через балконную дверь. На балконе сиинг лучше, но места меньше. В итоге, была сделана мини-опора, вместо штатной треноги, а теперь в планах ..
Письмо | Сообщение | ВКонтакте | Астрофорум |

Для добавления вашего собственного контента, а также для загрузки текстов целиком, загрузки текстов без разбиения на страницы, загрузки книг без разбиения на тексты, необходима авторизация. Если вы зарегистрированы на сайте, введите свой логин и пароль. Если нет, пожалуйста, пройдите регистрацию



VideoVsPhoto.jpg
Опубликовано в: Блог: Астрофото - как это работает?
Клуб: Телескопы - постройка, модернизация, эксплуатация
<--Любительская астрономия (ЛА)
Клуб: Обработка астрофото. Cъемка, сложение, постобработка
<--Астрофото
<--Любительская астрономия (ЛА)

0





Сравнение разрешения видео и фото

07.06.2013


Довольно часто поднимается тема сравнения разрешения астрографа при съемке одиночными кадрами и путем сложения кадров видео-ролика. Действительно, что лучше? Ответ не однозначный.

На снимке слева расположен фрагмент фото, полученного сложением в AviStack2 1300 кадров HD видео ролика с разрешением 1920х1080. При съемке применялась окулярная проекция с использованием окуляра DS Plano 6,5. В правой части расположен фрагмент одиночного кадра 4928х3264, полученного в прямом фокусе с использованием ЛБ SW 2x. Сложенное видео и фото приведены как есть, без какой-либо обработки.



Видно, что левый снимок чуть выигрывает у правого по шумам и в объеме деталей, при этом имеет чуть больший масштаб изображения. При этом угловое поле полного кадра на левом снимке меньше правого в ~7,5 раз, при примерно одинаковом масштабе поверхности Луны. Трудоемкость обработки одного ролика составляет 1-2-3 часа. Для обработки роликов панорамы половины Луны, полученной таким способом, понадобится в ~15 раз больше времени.

При обработке одиночных кадров результат достигается в десятки раз быстрее. Для получения максимальной отдачи от телескопа, при такой съемке, нужен корректор комы (если снимать в прямом фокусе), масштаб картинки с легким запасом по разрешению на пиксель, покадровая деконволюция и последующее сложение 2-3 полученных кадров в композицию для уменьшения шума и артефактов деконволюции.

Дополнительный выигрыш получается из-за меньшего фокуса системы и меньшего количества стекла в тракте при большей пиксельной плотности кадра. Другой вопрос, что получить качественный одиночный кадр на пределе разрешения задача непростая и КПД сильно варьируется в зависимости от условий съемки. Напрашивается следующий вывод - при неустойчивой атмосфере или при желании получить максимально возможное "сверхразрешение" имеет смысл снимать на видео. Однако, цена таких усилий стремительно возрастает.

Эти же кадры после деконволюции в AstraImage.


При съемке видео итоговый кадр страдает некоторой деградацией динамического диапазона изображения, становясь в некотором смысле "пластмассовым" в силу замыливания мелких деталей сжатия и усреднения сигнала. Безусловно, многое зависит от снимающей камеры и способов обработки, но обычно это так.

В то же время одиночное фото скорее выигрывает у видео по количеству деталей и объемности, но проигрывает по отношению сигнал/шум. При качественной атмосфере и оптике выгодней снимать одиночный кадры на камеру с максимально большим полем, с линзой барлоу для достижения оптимального разрешения на пиксель и с корректором комы.

На снимках ниже приведен фрагмент района Альпийской долины - популярного у ЛА фрагмента. Снимки сделаны в разное время. Левый - результат сложения видео-ролика. Использовалась SW25012, ЛБ3х ED, красный фильтр, Nikon D5100. Правый - сложение 2-х одиночных фото, сделанных на SW25012, SW ЛБ2х, Nikon D5100.



Полный размер

Несмотря на разницу в освещенности лунной поверхности и примененный фильтр для уменьшения турбулентности, хорошо заметно различие в деталях. На правом снимке их ощутимо больше, несмотря на то, что использовалась менее качественная ЛБ и меньший экв.фокус(3,6 против 2,4м). Хорошо заметна "пластилиновость" видео (слева).


Сложенные видео снимки страдают этим эффектом далеко не все. В большей части те, где исходный ролик довольно посредственного качества из-за турбуленции. Мое мнение таково, что астро-планетное видео будет развиваться в одну сторону, астро-планетное фото в другую. Это абсолютно разные методики и инструментарий. С видео будут стремиться получать сверхразрешение одного отдельно взятого кратера или дальней планеты, на фото - обрабатывать большие площади с умеренным, не предельным, за редкими исключениями, разрешением.

Итоговое разрешение снимка (минимально уверенно различимый объект) получается в обоих случаях примерно одинаковым - оптический тракт не обманешь. Борьба разворачивается только за уменьшение трудоемкости процесса, за уменьшение шума и незначительную разницу в деталях.

Ну и, напоследок, снимок этой же области (Альпийская долина), полученный при ручном отборе кадров ролика. Снималось на бытовую вебкамеру, изрядно вывалянную в грязи. Из 1500 было отобрано 80, из них сложен новый ролик и обработан Registax. В итоге, в стек пошло всего 9 кадров.


Полный размер

Несмотря на всю невзрачность последнего снимка, разрешение на нем выше, чем на предыдущих. Достигнут такой результат благодаря более строгому отбору суммируемых кадров.

Теперь попробуем обобщить сказанное.

Поскольку видео есть набор отдельных кадров(одиночных), то сложение видео есть сложение одиночных кадров. Вся проблема сводится к получению(отбору) наиболее качественных снимков для сложения. Например, при посредственном (обычном) сиинге, относительно качественными (резкими) будут 1/5-1/10 всех кадров ролика. Но они все равно будут "плавать". Если доверить их отбор типовой программе, типа регистакса, получим довольно посредственное усреднение, изрядно замыленное.

Ужесточение условий отбора для суммирования приводит ролик к одиночному кадру, поскольку остальные будут отброшены. Таким образом сложение видео есть компромисс по качеству. Деконволюция подтянет итоговое изображение до уровня довольно качественного одиночного фотоснимка по резкости, но не по разрешению.

Однако, отобрав вручную наиболее резкие кадры ролика(1 из 50, например) и сложив из них новый ролик, после его обработки тем же регистаксом получим практически предельное для данного сиинга изображение(не предельное для телескопа, хотя и близкое к нему). Данное изображение будет наверное лучше одиночного кадра(фотоснимка) по шумам и детализации, но не лучше суммы такого же количества одиночных фотоснимков, если бы их удалось получить в нужном количестве.

Вручную отобрать несколько сотен качественных кадров ролика для сложения тяжело, но можно. Одиночных кадров - невозможно. Если сюда добавить сопоставимую разрядность видео кадра и равный масштаб картинки, получим некий предельный результат наших практических усилий. Но не предельный в теории для данного телескопа.

Бытует мнение про мифическое проявление деталей при сложении ролика в сумму, благодаря снижению шумов. На самом деле это следствие более тонкого проявления замыленных деталей, имеющихся как на одиночных фото так и на кадрах ролика при более качественном отборе кандидатов для суммы. Как результат имеем следующую закономерность - чем более качественные кадры идут в сумму, тем меньше сумма нуждается в деконволюции. Идеальный одиночный кадр (равно как и кадр ролика) в ней вообще не нуждается. Только где и как его взять?

Добавьте сюда различия в единовременном покрытии площади Луны фотоснимком и видео при одинаковом масштабе. Отсюда кажущаяся легкость в получении лучших результатов на фотографии. На деле, такое фото, как и рядовое видео, обработанное автоматом дадут посредственный результат. Почему?

При деконволюции одиночного кадра восстановление PSF происходит сборкой дефокуса в точку, не нарушая композиции пространства. Функция имеет практически однозначное определение и итоговое изображение стремится к оригиналу. При деконволюции суммы кадров ролика происходит восстановление PSF (броуновское движение) усреднением амплитуды "плавания" сложенных кадров относительно точки сборки, за счет чего пространство отдельно взятого кадра искажается, на нем происходит замыливание деталей и на сумме проявляется "пластилиновый" эффект.

Чем ровнее кадры ложатся друг на друга, тем ровнее сумма и тем меньше артефактов при деконволюции, как и "пластика". При этом дефокус, так или иначе присутствующий на каждом из отдельных кадров видео уже не может быть полностью восстановлен деконволюцией, т.к. информация была утеряна при сложении. Поэтому обычное, рядовое виде о, в теории, не может выиграть у фотографии. Оно может только превратиться в фотографию в пределе, если все кадры на 100% идентичны. И тогда выигрыш будет только по шумам. Вот и все чудеса.