ASTROFOTOGRAFIA Z IRIS

Transkrypt

1 ASTROFOTOGRAFIA Z IRIS DOMINIK GRONKIEWICZ Klub Astronomiczny Almukantarat Tę pracę można rozpowszechniać wyłącznie w całości w celach edukacyjnych i dydaktycznych.

2 TROCHĘ TEORII 2

3 Naświetlenie zdjęć to nie wszystko otrzymany obraz jest daleki od ideału. obraz oczekiwany obraz uzyskany 3

4 Nawet z teleskopu Hubble'a, surowe obrazy nie wyglądają imponująco... fot. HST 4

5 Jak powstaje obraz na CCD? rzeczywisty sygnał z kosmosu 5

6 Jak powstaje obraz na CCD? (1) satelity, samoloty, promienie kosmiczne 6

7 Jak powstaje obraz na CCD? (2) winietowanie (pociemnienie) teleskopu i zabrudzenia matrycy CCD 7

8 Prąd ciemny 8

9 Jak powstaje obraz na CCD? (3) prąd ciemny i szum odczytu z matrycy CCD OBRAZ OTRZYMANY 9

10 Jak to wszystko usunąć? 10

11 Darkframe W celu oszacowania prądu ciemnego matrycy i sygnału zerowego (biasu), wykonujemy zdjęcie z odciętym dostępem światła. Ponieważ te zjawiska zależą od parametrów naświetlania i temperatury, muszą one być takie same, jak dla zdjęcia. 11

12 Darkframe Darkframe odejmujemy od naszego zdjęcia. Najlepiej uśrednić ~15 klatek darkframe, aby uzyskać najlepszy wynik. = 12

13 Flatfield Układ optyczny teleskopu powoduje straty światła przy brzegu obrazu. Również na matrycy mogą się znajdować zabrudzenia. Jeżeli w takim miejscu znalazłaby się gwiazda, otrzymalibyśmy niepoprawny pomiar jasności. Flat field to zdjęcie równomiernie oświetlonej powierzchni, uwidaczniajace wszystkie pociemnienia, zabrudzenia i inne zaburzenia jasności obrazu. 13

14 Flat dark Od flat field należy odjąć dark frame (nazywany flat dark) wykonany przy takich samych parametrach jak flatfield. W tym przypadku również uśredniamy ~15 obrazów. = 14

15 Flat field Aby wyrównać jasność, obraz dzielimy przez uśredniony flatfield. : = 15

16 Stacking Dodanie/uśrednienie sygnału z kilkunastu klatek. Redukcja szumu odczytu, usunięcie zakłóceń losowych (satelitów, meteorów, promieni kosmicznych). 16

17 Wzór na astrofoto = = 17

18 TROCHĘ PRAKTYKI 18

19 Porządki Przed rozpoczęciem redukcji przeglądamy wszystkie zdjęcia i segregujemy zapisując do oddzielnych katalogów: Light (fotografowany obiekt) Dark (prąd ciemny) Flat (np. niebieskie niebo) Flatdark (prąd ciemny dla flatfieldów). Złe zdjęcia usuwamy (nie jest nam ich szkoda). 19

20 Wybór ścieżki roboczej Tworzymy nowy katalog dla programu o nazwie work. Kopiujemy ścieżkę do tego katalogu. W ustawieniach (File Settings lub Ctrl+R) wklejamy ścieżkę w pole Working path. Zaznaczym format pliku FIT. 20

21 Wybór aparatu Wybieramy model używanego aparatu. Zaznaczamy interpolację liniową i wyłączamy wstępny balans bieli. 21

22 Konwersja zdjęć Digital Photo Decode RAW Files Przeciągamy pliki z eksploratora Windows. Wybieramy dla nich nazwę. Następnie konwerujemy do formatu CFA. Na koniec czyścimy listę Erase i konwertujemy kolejny folder. Np. dla prefiksu dark przekonwertowane pliki będą się nazywać: dark1.fit dark2.fit itd... 22

23 Podgląd Przekonwertowane pliki FIT można oglądać w programie IRIS lub innym programie takim jak FITS Liberator lub DS9. 23

24 Średni dark frame Musimy z kilkunastu ciemnych klatek utworzyć jedną średnią. Preprocessing Make an ofset Następnie zapisujemy jako darkm. Analogiczną czynność wykonujemy dla flatdark. 24

25 Typowy darkframe 25

26 Gorące piksele Musimy mieć otwarty obraz darkframe (darkm.fit). Uruchamiamy wiersz polecenia. Wpisujemy polecenie: find_hot cosme [próg] I naciskamy Enter. Uruchamiamy kilka razy, dobierając próg tak, by otrzymać nieco poniżej 100 gorących pikseli. Jeżeli nie wiemy od jakiej liczby zacząć, wpisujemy stat i bierzemy wartość średnią. P P P P P P

27 Flat field (1) Klatki flatfield to zdjęcia równomiernie oświetlonego tła. Są na nich widoczne zabrudzenia i niedoskonałości matrycy i teleskopu. Preprocessing Make a flat field Program odejmie od każdego obrazka flat klatkę flatdark i uśredni. Normalization value wartość do jakiej przeskalowane zostaną flatfieldy jest ok. 27

28 Flat field (2) Jeżeli np. flat field był przygotowany na niebieskim niebie, będzie on niebieski. Aby usunąć kolor flatfieldu, wpisujemy w linie komend grey_flat i [ENTER]. Na koniec zapisujemy przygotowany flatfield pod nazwą flatm. 28

29 Typowy flatifeld 29

30 Przygotowanie szucznego offsetu W astronomii używa się klatek ofset zawierających sygnał zerowy matrycy. W fotografii lustrzankami nie ma sensu używać ich. Dlatego przygotowujemy obrazek wypełniony zerami który będzie zastępować ofset. W linii komend wpisujemy fill 0 i zapisujemy jako pusty.fit. 30

31 Wyczyszczenie obrazów Preprocessiing Automatic preprocessing (1) Wstawiamy nazwy średniego darka, flata, ofsetu (pustego) i pliku kosmetycznego. Każdy obraz zostanie wyczyszczony z darkframe i poprawiony na flatfield. 31

32 Konwersja CFA RGB Piksele na matrycy są pokryte siatką filtrów (color filter array). Trzeba zamienić obrazek na zwykły obrazek RGB. 32

33 Wyrównanie obrazów Ze względu na dryf teleskopu, obrazy są wzgledem siebie przesunięte. Za pomocą programu możemy je wyrównać, by można było je nałożyć. Processing Stellar Registration Czekamy. 33

34 Nakładanie zdjęć Dodajemy do siebie zdjęcia aby wzmocnić sygnał. Są różne tryby składania zdjęć. Na koniec zapisujemy jako stack.fit 34

35 Czas się wyzwolić artystycznie Teraz można stosować rożne filtry na obrazie. UWAGA. W IRISIE NIE MA OPCJI COFNIJ!!!!! JAK COŚ ZEPSUJEMY, TRZEBA OTWORZYĆ STACK.FIT I ZACZĄĆ OD POCZĄTKU Uwaga poboczna. Obrazy astronomiczne mają o wiele większy zakres sygnału niż ekran. Suwakiem Threshold można regulować sposób wyświetlenia obrazu. Nie modyfikuje to samego obrazu to tylko sposób prezentacji. 35

36 Balans bieli Obraz jest bardzo zielony. Można to wyregulować za pomocą opcji: View White Balance Dobry balans na start to:

37 Binning Obrazek jest prawdopodobnie za duży. Możemy go zmniejszyć za pomocą funkcji Geometry Binning Czynnik określa ile razy pomniejszony będzie obraz. 37

38 Wygładzanie selektywne Możemy wygładzić najsłabsze części obrazu. Processing Selective gaussian filter Kompresja dynamiczna Pozwala na podbicie słabych części mgławicy i osłabienie blasku gwiazd. 38

39 Kompresja koloru Wzmacnia kolory słabych obiektów View Color Stretching Filtry falkowe Zmiękczają obraz Processing Wavelets 39

40 Zapis obrazka Zapisujemy obrazek w formacie JPEG lub PNG. 40

41 Dziękuję za uwagę.