Weshalb kann, soll, muss man "Normalisieren"?

[resuah]

Hallo,

ich frage mich, weshalb die lightframes vor dem stacken eigentlich "normalisiert" werden "sollten". Wobei ich mir nicht mal sicher bin, ob sie dies "sollten".?

Nehmen wir mal an, wir haben aus mehreren Aufnahmenächten lights:
* die lights sind alle mit den selben Aufnahmeparametern gewonnen worden
* die Nächte waren unterschiedlich (teils perfekter Himmel, teils Schleierwolken, teils aufgehellter Himmel durch Mond)

Weshalb sollte sich nun den Hintergrund auf das selbe Level ziehen, durch eine Normalisierung? Verändere ich dadurch nicht auf die helleren Bereiche?

Viele Grüße
Martin

 

[Ehemaliges Mitglied 8776]

Hallo Martin,

Geh mal bei YouTube auf den Kanal astrophotocologne, da findest Du alles zu Licht, Dark & Co. Das ist anschaulicher als lange Texte.

CS
Jörg

 

[moos]

Hallo Martin,
du normalisierst nicht den Hintergrund.
Beim Normalisieren werden alle Bilder auf die gleiche Belichtung normalisiert: Sowohl gleiche Belichtungszeiten bei unterschiedlicher Transparenz des Himmels als auch bei unterschiedlichen Belichtungszeiten. Für ersteres wird der Fluss (Flux) ungesättigter Sterne ausgewertet. Für das andere die Angaben im Fitsheader oder RAW-Exif.

 

[Ehemaliges Mitglied 8776]

Moin nochmal,

vielleicht kann man das mit der Gewichtung der einzelnen Frames beim Stacken beschreiben, wenn verschiedene Belichtungen kombiniert werden, damit die beim Stacken entsprechend verrechnet werden können und die "stärkeren" nicht die "schwächeren" Belichtungen überbügeln.

CS
Jörg

 

[resuah]

Hi,

so langsam verstehe ich. Damit wäre die Normalisierung ja gerade für frames, die bei stark unterschiedlichen Bedingungen aufgenommen wurden, das Mittel der Wahl, oder?

Viele Grüße
Martin

 

[Hoschie]

Naja, es kommt darauf an wie du stackst. Wenn du einfach den Mittelwert bildest, ist es egal. Aber beim Stacken kamm man anhand der Statistik auch Ausreisser eliminieren, z.B. beim Percentile Clipping oder Sigma Clipping, da gibt es eine ganze Reihe von Varianten die alle etwas unterschiedlich vorgehen, aber auch unterschiedliche Ansprüche an die "Datenbasis" haben.


Wenn du irgendwine Form von Clipping verwendest, wirft der Algorithmus diejenigen Werte weg, die ausserhalb einer bestimmten Grenze liegen. D.h. zu jeder Pixelkoordinate wird der Mittelwert (oder Median, je nach Algorithmus) berechnet, sowie z.B. die Standardabweichung Sigma, beim Sigma-Clipping. Als Parameter kannst du jetzt vllt. einen oberen und unteren Grenzwert angeben, hier in Einheiten von Sigma. z.B. 3,1 oben und 2,9 unten. Alle Werte, die für diesen Pixel oberhalb von Median+3,1*Sigma oder unterhalb von Median-2,9*Sigma liegen, werden nicht berücksichtigt beim Stacken. So kannst du zum Beispiel Flugzeugtrails oder Satelliten loswerden.

Hast du jetzt allerdings zwei Aufnahmeserien mit unterschiedlich hellem Hintergrund, und willst diese mit Sigma-Clipping stacken, wird dadurch das Sigma sehr groß und der Algorithmus macht möglicherweise nicht mehr das was er soll. Er wirft zu viele (dann gute) Werte weg, oder schneidet die schlechten nicht ab. In beiden Fällen ist das Ergebnis nicht optimal.

In so einem Fall könnte es meiner Ansicht nach schon Sinn ergeben, zu normalisieren. Im Zweifelsfall würde ich's einfach mal ausprobieren und vergleichen!

CS Hoschie

 

[moos]

Hast du jetzt allerdings zwei Aufnahmeserien mit unterschiedlich hellem Hintergrund, und willst diese mit Sigma-Clipping stacken, wird dadurch das Sigma sehr groß und der Algorithmus macht möglicherweise nicht mehr das was er soll. Er wirft zu viele (dann gute) Werte weg, oder schneidet die schlechten nicht ab. In beiden Fällen ist das Ergebnis nicht optimal.

In so einem Fall könnte es meiner Ansicht nach schon Sinn ergeben, zu normalisieren. Im Zweifelsfall würde ich's einfach mal ausprobieren und vergleichen!

Hallo Hoschie,
das kommt gar nicht vor : Vor dem Stacken wird der Hintergrund erst abgezogen und alle Bilder haben im Mittel den gleichen Hintergrund-Wert.
Das andere was Du zum Clipping erzählst trifft m.E. nur für Ausreißer zu ( Satspur ( wie du schon sagst) oder Hot/Cold Pixel) Die unterschiedlichen Aufnahmeserien wie Du sie beschreibst, bilden sich dabei im Sigma ab und es gehen nahezu alle "Werte" ein, bis auf die o.g. Ausreißer, die weit mehr als xSigma weg liegen.

 

[Hoschie]

Hallo Moos,
danke für den Hinweis! Ich habe das bisher immer "manuell" gemacht, hätte ich mir sparen können, wenn du recht hast.
Ich bin allerdings noch ein bisschen skeptisch. Zum Beispiel wäre es fatal, wenn beim Stacken von Flats irgendwas abgezogen würde!

CS Hoschie

 

[moos]

Hallo Moos,
danke für den Hinweis! Ich habe das bisher immer "manuell" gemacht, hätte ich mir sparen können, wenn du recht hast.
Ich bin allerdings noch ein bisschen skeptisch. Zum Beispiel wäre es fatal, wenn beim Stacken von Flats irgendwas abgezogen würde!

CS Hoschie

Hallo Hoschie,
beim Stacken von lights war gemeint. Flats werden anders behandelt:
Sie müssen auch die gleiche Belichtung haben.
Zuerst wird pro flat nur der Master-Bias subtrahiert
Dann wird der Mittelwert/Median o.ä. aus allen bias-bereinigten flats gebildet, normalisiert und dieser als Masterflat gespeichert.
Bei Farbkameras wird noch die Bayermaske interpoliert, die Farbkanäle zu einem Graubild gemischt/ gefiltert und das als Mastflat gespeichert.

 

[Hoschie]

Ich glaube, es gibt in bestimmten Programmen die Möglichkeit, durch einen Offset einen möglichst einheitlichen Hintergrund zu bekommen. Ebenso wie es die Möglichkeit gibt, die Frames alle zu normieren. Zum Bleistift in Pixinsight. Wahrscheinlich redest du davon.
Das sind aber Extras,diese Funktionalität gehört keineswegs zum Standardprozess des Stackens!

 

[moos]

Ich glaube, es gibt in bestimmten Programmen die Möglichkeit, durch einen Offset einen möglichst einheitlichen Hintergrund zu bekommen. Ebenso wie es die Möglichkeit gibt, die Frames alle zu normieren. Zum Bleistift in Pixinsight. Wahrscheinlich redest du davon.
Das sind aber Extras,diese Funktionalität gehört keineswegs zum Standardprozess des Stackens!

Hallo Hoschi.
ich kenne Pixinsight nicht. Dieser Offset wie Du ihn nennst wird von mir z. B. durch Messung einzelner / gruppenweiser Pixel gemacht. Z.B. in einer Bildecke werte ich ein paar hundert Pixel aus und bestimme den Mittelwert. Diesen Wert kann ich einfach vom Bild ( vor dem Stacken) abziehen. Besser ist es aber ganz viele solcher Messungen zu machen und sich ein Modell vom Hintergrund zu erstellen. Das machen auch einfache Programme wie IRIS.
Das Stacken ansich ist ja davon nicht betroffen, es kombiniert/addiert ja nur die vorbereiteten lights, jedenfalls nach meiner Methode.