Астрофотографія: зйомка темнова кадрів

Відео: Усунення шумів при астрофото медіанного складанням

Через те, що DSLR-камери не охолоджує, тепло від працюючої електроніки поступово накопичується в міру роботи, і температура зростає з кожним наступним кадром, поки не стабілізується через пару годин. Передбачається, що темнові кадри повинні бути якось узгоджені зі світловими. Що ж ми повинні зробити для цього?

Найкраще рішення, яке я знайшов, - це назнімав безліч темнова кадрів і створити те, що називається масштабованим головним темновим кадром (Master Dark), а потім використовувати спеціалізований софт, такий, як ImagesPlus (mlunsold.com), Max-DSLR (cyanogen. com), або Nebulosity (stark-labs.com) для калібрування зображень.

Використання тільки одного темнового кадру для калібрування цілої серії кадрів, зроблених протягом всієї ночі, не зможе так добре поліпшити зображення, як це можна зробити з використанням темнового кадру, отриманого усередненням серії таких кадрів. Усереднення безлічі темнова кадрів зменшить величину шуму в Master Dark. Хоча ви можете отримувати темнові кадри пізно ввечері, за умови, що температура сильно не змінюється, я знаходжу куди більш зручним записувати їх в контрольованих умовах в хмарні ночі, або навіть в денні години.

Для цього я встановив мій Canon 20Da в своєму гаражі на ніч, під`єднав програмований спусковий тросик TC80-N3 і почав знімати темнові кадри, закривши об`єктив кришкою, і також закривши видошукач. Періодично я перевіряю температуру в гаражі, хоча вона залишається досить постійною. Я записую, скільки експозицій я зробив, і при якій температурі.




Оскільки у мене в розпорядженні вся ніч, щоб робити темнові кадри при різних умовах, я можу потім по-різному комбінувати індивідуальні кадри, щоб зробити Master Dark для кожного значення ISO і температури. Температура варіюється в достатніх межах, щоб я міг створити повноцінну "бібліотеку" темнова кадрів для температур 4, 10, 16, 21, 24 ° C. Таким чином, жодна з відзнятих сесій не матиме відміну по температурі більше, ніж 3 ° C від будь-якого з моїх Master Dark кадрів.




Цією точності цілком достатньо для того, щоб я зміг використовувати програму калібрування для автоматичної підгонки (інтерполяції) відповідного темнового кадру, і отримувати результати, фактично відрізнити від тих, що можуть бути досягнуті, якщо використовувати темнові кадри, зроблені між кожними наступними світловими кадрами. Я зазвичай намагаюся комбінувати щонайменше 9 темнова кадрів для отримання одного Master Dark, хоча, зрозуміло, що чим більше, тим краще (я використовував до 64-х). Я записую всі мої темнові кадри на найтривалішою витримці, яка мені доступна, - це 10 хвилин. Таким чином, вони (яскравості темнова кадрів. - Прим. Пер.) Можуть бути смасштабіровани в меншу сторону для того, щоб застосувати їх до більш коротким експозиціям. (Масштабування в бік збільшення веде до втрати точності.)

Щоб отримати масштабований головний темновой кадр (Master Dark), треба також записати кадри помилки зчитування (Bias Frames). Вони неоходимости, щоб правильно масштабувати темнові кадри. Кадри помилки зчитування можна усереднити, а потім їх треба відняти від головного темнового кадру. Тим самим ми отримуємо сигнал чисто теплового походження. Оскільки цей сигнал лінійно залежить від витримки, при калібрування він може бути точно смасштабірован, щоб відповідати світловим кадрам. Кадри помилки зчитування записуються подібно темновим кадрам, але з мінімально можливою витримкою. Назнімав побільше Bias Frames, щоб зробити якісні Master Bias Frames з тих же причин, що і при створенні Master Darks. (Зверніть увагу, що Bias Frames при різних температурах і ISO можуть бути різними! Тому у нас повинен бути не один Master Dark, а ціла колекція.)


Хоча на знімках, зроблених DSLR-камерою, слабкі об`єкти видно при коротких експозиціях, потрібно довгий підсумовування і хороша методика калібрування, щоб відокремити корисний сигнал від фону. [1] Тут показаний невелику ділянку знімка туманності Вуаль, зробленого з 5-хвилинної експозицією без калібрування з натяками на приховані поки деталі. [2] Просте вирівнювання і комбінування світлових кадрів згладить випадковий сигнал в зображенні.

Кілька хмарних вечорів, витрачені на отримання калібрувальних знімків, звільнять для вас час для збору фотонів при ясному небі. [3] Темнова кадри (Dark Frames) записують переважно теплової сигнал, вироблений сенсором камери при кожній зйомці. Кадри помилки зчитування (Bias Frames) містять сигнал, властивий самій камері. Віднімаючи помилку зчитування з темнова кадрів, ви отримуєте теплової сигнал в чистому вигляді, який можна потім математично смасштабіровать для приведення у відповідність до світловим кадрам. [4] Усереднення цих виправлених за помилку зчитування темнова кадрів зменшує надалі випадковий сигнал, записаний на кожному Темнова кадрі. В результаті виходить дуже точний головний теплової кадр. [5] Віднімання цього головного теплового кадру (4) з кожного світлового кадру дасть в результаті рівний сигнал, кадри з яким можна усереднювати [6] для створення головного світового кадру, вільного від випадкових плям і готового для додаткової обробки.