Walking Pattern Noise trotz Dithering?

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Ich kann mich täuschen, aber machen die Artefakte nicht einen Bogen? Regenrauschen sollte linear über das ganze Bild gehen. Das sieht auch eher aus wie ein Regenbogenmuster. Aber wie gesagt: das ist so schwach, ich kann mich täuschen.

Wenn man guidet, sollte Regenrauschen eigentlich gar nicht auftreten können. Auch ohne Dithern. Wenn man zu kurz belichtet, sieht man dann eher Artefakte vom Kamerasignal. Außer man ist mit dem Guidestern extrem weit vom Bild weg. Oder man hat Differenzialdrift im System. Das kann es aber eigentlich auch nicht sein, denn dann würde man bei 5min etwas an den Sternen sehen.

Hat bei der Aufnahme zufällig der Mond geschienen. Oder war ein helleres Licht in der Nähe?
 
Hi Sabine,

du hast 5 Pixel als Parameter für das Dithern eingestellt. Das ist, zumindest in phd2, der maximale Verschiebungsbetrag, bezogen auf die Pixel des Sensors der Guidecam. Mit dem Redcat und der ASI071 hast du eine Auflösung von 3,95 "/Pixel, die Guidecombi hat 5,94 "/Pixel, das Verhaltnis ist 1/1,51.

Das bedeutet, dass, bezogen auf den Sensor der Aufnahmekamera im Mittel nur um 4 Pixel gedithert wird und das ist m. E. viel zu wenig um walking noise sicher auszuschließen. Es wäre ggf. besser, bei der kurzen Brennweite den Verschiebungsbetrag deutlich zu erhöhen.

CS Peter

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im Mittel nur um 4 Pixel gedithert wird und das ist m. E. viel zu wenig
Hm, ich dithere auch mit 5px am OAG. Das sind bei mir je nach Kamera 4 bzw. 2,5px Versatz und bei mir sind keine Streifen zu sehen. Bei mir hat Regenrauschen auch noch nie Bögen gemacht. Bei einer RGB Aufnahme hat es ja mit den Parametern funktioniert.

Wenn ich geguidet habe, hatte ich das sowieso noch nie. Regenrauschen hatte ich bisher nur bei ungeguideten Aufnahmen. Denn Guiden mag zwar nicht gegen Hotpixel helfen, aber Regenrauschen sollte es wegmachen. Aber das hier sind ja eher so etwas wie konzentrische Kreissegmente, die sich über das ganze Bildfeld ziehen. Um so große und gebogene Strukturen trotz Guiding zu erzeugen müsste das System so massiv Differenzialdrift haben bzw. so fehlerhalt eingenordet sein, dass sich das bei 5min Belichtungszeit in elongierten Sternen äußern muss.

Ich hatte so etwas ähnliches eigentlich nur durch Lichteinfall oder als Artefakt bei der Kalibration.
 
Ich kann mich täuschen, aber machen die Artefakte nicht einen Bogen? Regenrauschen sollte linear über das ganze Bild gehen. Das sieht auch eher aus wie ein Regenbogenmuster. Aber wie gesagt: das ist so schwach, ich kann mich täuschen.

Wenn man guidet, sollte Regenrauschen eigentlich gar nicht auftreten können. Auch ohne Dithern. Wenn man zu kurz belichtet, sieht man dann eher Artefakte vom Kamerasignal. Außer man ist mit dem Guidestern extrem weit vom Bild weg. Oder man hat Differenzialdrift im System. Das kann es aber eigentlich auch nicht sein, denn dann würde man bei 5min etwas an den Sternen sehen.

Hat bei der Aufnahme zufällig der Mond geschienen. Oder war ein helleres Licht in der Nähe?
Oh ja, die Aufnahmen sind bei fast Vollmond am WE entstanden. Allerdings im Schmalband (Optolong L-Extreme). Der Gradient ist trotzdem sichtbar. Eine weitere Erklärung wären aus meiner Sicht Zirren, die in dieser Nacht doch hin und wieder aufgetreten sind. Walking Noise bei Guiding ohne Dithering möchte ich aber so nicht stehen lassen. Beim ersten Test mit der AA+ im März dieses Jahres hatte ich vergessen, das Dithering zu aktivieren und habe nur geguidet. Ergebnis: Gut sichtbares Walking Noise.

Hi Sabine,

du hast 5 Pixel als Parameter für das Dithern eingestellt. Das ist, zumindest in phd2, der maximale Verschiebungsbetrag, bezogen auf die Pixel des Sensors der Guidecam. Mit dem Redcat und der ASI071 hast du eine Auflösung von 3,95 "/Pixel, die Guidecombi hat 5,94 "/Pixel, das Verhaltnis ist 1/1,51.

Das bedeutet, dass, bezogen auf den Sensor der Aufnahmekamera im Mittel nur um 4 Pixel gedithert wird und das ist m. E. viel zu wenig um walking noise sicher auszuschließen. Es wäre ggf. besser, bei der kurzen Brennweite den Verschiebungsbetrag deutlich zu erhöhen.

CS Peter

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Hi Peter,

mit der ASI 1600 MC Pro hatte ich das Muster nicht, ebenfalls mit 5 Pixel Versatz. Mittlerweile glaube ich aber nicht mehr an Walking Noise. @joetaiga hat ganz richtig zu bedenken gegeben, dass Walking Noise keine Bögen macht. Zum dem Verhältnis, was du ermittelt hast: sollte das bei 1:1 liegen? Ich habe mal diesen Dithering-Calculator genutzt und da hätte ich schon mehr als 5 Pixel nehmen müssen.

Viele Grüße,

P.S.: Ich hab mich übrigen vor kurzem in Ulrike umbenannt ;)
 
Hallo Ulrike,

die Zahl beschreibt das Verhältnis der Sensorauflösung der Guidekamera zur Aufnahmekamera. Die hängt neben der Sensorgröße stark von den Brennweiten ab. Ein Pixel Verschiebung aud dem Guidecam Sensor verschiebt bei dir 1,5 Pixel auf dem Sensor der Aufnahmekamera. Je kürzer die Brennweite deines Aufnahmeteleskops ist, desto kleiner der wird der Wert und umgekehrt. Bei mir (910 mm an der ASI2600mm mit 240 mm an der ASI120mm geguidet) ist das Verhältnis z. B. 1:3,22.

Das Verhältnis an sich ist aber gar nicht wichtig. Es kommt darauf an, dass der Verschiebungsbetrag der hinten rauskommt groß genug ist. Mit dem Verhältnis 1:1,5 bei deiner kurzen Brennweite und 5 px dithern verschiebst du maximal 8 px und im Schnitt nur 4px auf dem Aufnahmesensor.

Ich sehe keinen Vorteil in einem so kurzen Ditherbetrag. Was spricht dagegen um größere Beträge zu verschieben, um auf die sichere Seite zu kommen? Ich dithere z.B. mit ca. 30 px (bezogen auf den Aufnahmesensor). Die 30 px machen im Beschnitt nichts aus und kosten auch nicht viel Belichtungszeit.

@joetaiga meinst du 5 px an der guidecam? Was hast du denn für ein Verhältnis zwischen Guidecam/-sensor und Aufnahmecam/-sensor?
 
Was spricht dagegen um größere Beträge zu verschieben, um auf die sichere Seite zu kommen?
Bei einem großen Chip eigentlich nichts. Bei einem kleinen wie bei der ASI533 oder der ASI178 bekommt man relativ schnell einen breiten Rand, den man wegschneiden muss.
meinst du 5 px an der guidecam? Was hast du denn für ein Verhältnis zwischen Guidecam/-sensor und Aufnahmecam/-sensor?
An der Guidecam. Die Guidecam hat 2,9µ, die ASI533 3,76µ und die Canon R 5,36µ. Brennweite ist durch OAG die selbe.

Da ich durch den OAG aber keine Differenzialdrift habe, kann ich bei Guiden prinzipiell kein Regenrauschen bekommen auch wenn ich nicht dithere. Ich dithere eigentlich nur um die Hotpixel loszuwerden und mir Darks zu ersparen.

Aber selbst wenn man mit Guiderohr aufnimmt, dürfte die Differenzialdrift in 2h nicht über das ganze Bild wandern. Die Regenrauschstriche müsssten kurz sein. Früher habe ich mit Guiderohr aufgenommen und hatte in 2min 1" Differenzialdrift. In 2h wären das 1'. Bei dem Sampling wären das 10px, also sehr kurze Striche.

Ich hatte so Wellen auch mal von einem Muschelbruch im OAG Prisma. Das war aber schon beim Autostretch so extrem, dass ich die Bearbeitung gleich gelassen habe. Die Bögen waren auch kürzer.

Ich hab hier ein Beispiel von einer Galaxie gefunden, bei der ich nicht geguidet, aber gedithert habe. In dem Fall habe ich zu selten und wahrscheinlich auch mit zu wenig Versatz gedithert.

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Hallo Joachim,
Da ich durch den OAG aber keine Differenzialdrift habe, kann ich bei Guiden prinzipiell kein Regenrauschen bekommen auch wenn ich nicht dithere. Ich dithere eigentlich nur um die Hotpixel loszuwerden und mir Darks zu ersparen.
ich glaube, das ist nicht ganz so schwarzweiß zu sehen. Differenzialdrift oder Flexur zwischen Guidescope und Teleskop zwar ist auch ein möglicher Grund für "fixed pattern noise" (FPN) aber nicht der einzige. Bei den meisten Leuten, die kein Observatorium mit Präzisionseinnordung haben, dürfte vor allem Felddrift durch unvollkommenes Einnorden eine Ursache sein. Man kann also auch mit einem OAG Regenrauschen bekommen.

Die Guidecam hat 2,9µ, die ASI533 3,76µ und die Canon R 5,36µ. Brennweite ist durch OAG die selbe.
Mit diesen Daten spielt es auch am OAG eine Rolle, was man als Ditherabstand einstellt. Wenn z.B. die Canon am Teleskop hängt, führt der Wert von 5 px am OAG gerade mal zu einem Maximalversatz von 2,5 px auf dem Aufnahmesensor (siehe der von @Ulrike2312 verlinkte Rechner). Im Mittel wären das bei dir nur 1,5 px Versatz. Das kann man sich ggf. auch sparen, meine ich ;).

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Bei einem großen Chip eigentlich nichts. Bei einem kleinen wie bei der ASI533 oder der ASI178 bekommt man relativ schnell einen breiten Rand, den man wegschneiden muss.
Wenn man sowieso schon dithert, gibt es keinen Grund, nicht auch etwas weiter zu verschieben. 30 px sind auch bei der ASI533 gerade mal 1% des Bildformates. Das sollte zu verschmerzen sein. Besser zu verschmerzen, als sich Probleme einzufangen, wenn man mal nicht so perfekt eingenordet ist. Im Übrigen ist es ja nicht nur walking noise, der durch dithern verringert wird. Auch andere Arten von festen Rauschmustern werden zumindest verringert. Wenn man über größere Entfernungen dithert, hat man auch weniger Probleme mit den rot-grünen "Flecken" im dunklen Hintergrund, mit denen manche (auch ich damals mit meiner DSLR) zu kämpfen haben. Auch in deinem Bild oben sieht man dieses rot-grüne "mottling".

Um zu sehen, ob man Felddrift und/oder Differentialdrift hat, kann man nicht oder nur wenig geditherte Aufnahmen einer ganzen Nacht ohne Alignment und Ausreißerkorrektur addieren, vielleicht mal eine Vollmondnacht. Dann sieht man die Bewegung des Bildfeldes anhand der Muster der Sterne sehr gut. Der eine oder andere dürfte überrascht von dem Ergebnis sein. Ich denke, auch in im Fall von Ulrike's Bild oben würde man sehen, ob es tatsächlich Drift gab, oder nicht.

Eine interessante Diskussion zum Thema fixed pattern noise findet sich hier: https://www.cloudynights.com/topic/672442-how-do-you-fix-walking-noise-in-processing/

CS Peter
 
30 px sind auch bei der ASI533 gerade mal 1% des Bildformates.
Bei Random Dither mag das das funktionieren, bei Spiral Dither nicht. Da sind es jedes mal 30px. Bei 100 Frames kann man bei der ASI533 das halbe Bild abschneiden. Selbst bei 5 px zentriere ich die Aufnahme in NINA mit Recenter after Drift und einem engen Parameter. Aber bei Spiraldithern braucht man wegen dieser Eigenschaft meiner Meinung auch nicht so große Ditherschritte. Jeder Pixel kommt per Definition nur einmal an die selbe Stelle.

Bei Randon Dither ist die px Zahl nur das maximale Intervall und der Wert wird zufällig innerhalb des Intervals gewählt, d.h. ich würde annehmen, dass die Ditherschritte im Mittel nur halb so groß sind wie das maximale Intervall. Außerdem ist die Richtung ebenfalls zufällig. Dadurch ist der Rahmen nicht so groß, den man abschneiden muss. Aber auch hier bekommt man eine Drift, da auch zufällige Bewegungen zu einem Wegbewegen vom Startpunkt führen (Brownsche Bewegung).

Spiral Dither hat sich bei mir bewährt, da ich relativ viel Dec Backlash habe. Random Dither macht Probleme mit dem Guiding. Mit 5px Ditherintervall muss ich bei der ASI533 ca. 5-10% rings rum abschneiden.

Bei den meisten Leuten, die kein Observatorium mit Präzisionseinnordung haben, dürfte vor allem Felddrift durch unvollkommenes Einnorden eine Ursache sein. Man kann also auch mit einem OAG Regenrauschen bekommen.
Drift hat man immer irgendwo. Sogar die Atmosphärische Refraktion bewirkt eine kleine Drift. Von 45° Höhe bis zum Zenit ist das immerhin noch 1'. Ich glaube aber nicht, dass Poldrift heute noch so ein Problem ist. Wenn man 4' neben dem Pol liegt, driftet das Bild ohne Guiding in 1min 1". Mit Sharpcap oder PHD2 bekommt man das in wenigen Minuten deutlich besser eingenordet. Deswegen guidet man ja. Wenn man den Leitstern an der selben Stelle hält, kann nur noch Differenzialdrift oder Feldrotation auftreten. Wenn das hier der Fall wäre, würden die Sterne bei 5min aber nicht so gut aussehen und man hätte das Problem auch in der RGB Aufnahme.
 
Also anscheinend hat das was damit zu tun, in welchem Format ich die Dateien abspeichere. Auf Discord konnten wir das Problem beheben, ohne dass ich so recht verstanden habe, worum es geht. Es scheint beim Wechsel zwischen den Programmen zu Quantisierungsfehlern zu kommen, die dann diese komische Abbildung machen. Fragt mich nicht genau, was das bedeutet, aber anscheinend ist es wohl kein Fehler in den Daten.

Danke für eure Unterstützung. Ich schlafe hier gleich im sitzen ein und sage einstweilen gute Nacht.
 
das stimmt so nicht. Stell' Dir vor, Du machst ein Dihering im mit dem Radius 10 Pixel. Zudem machst Du 100 Einzeiaufnahmen, jede gedithert. Wenn Du Glück hast, wird jedes Pixel im Feld einmal erreicht bei zufälliger Auswahl. Dann sind aber alle Punkte besetzt. Das gleich erreichst Du, wenn Du z.B in einer Spirale fährst. Auch dann hast Du alle Pixel genau einmal erreicht. Ist also besser als mit der Stochastik, wo auch mal Pixel doppelt oder mehrfach getroffen werden.
Hi Peter,
Ich gleite mal in den kleinteiligen Klugschiss zum thema "Randomdither" zu "Spirale" ab: Teilweise Zustimmung, denn das kommt halt darauf an, ob man (bei beiden Methoden) um gerade Pixelwerte dithert, oder um gebrochene Werte. Wenn man's richtig macht, (Dithern mit Versatz von nicht Integer-Pixelwerten, sondern gebrochenen Werten), dann ist "Zufallsdithering" besser als eine einfache archimedische Spirale und Doppelsampling extrem unwahrscheinlich. Das hat sehr grosse Vorteile, wenn man eine Drizzle-Integration (also etwas was gemeinhin als "Superresolution" bezeichnet wird) machen will, denn da ist ganzzahliges Dithering sehr nachteilig (bzw. sinnlos). Dithern erschlaegt ja mitunter mehrere Sachen mit einer Klappe ...

Ausflug fuer Interessierte: Das kann man aber interessanterweise wiederum mit einer besonderen Form einer Spirale sogar noch besser machen als mit Randomsampling, naemlich mit einer Fermat-Spirale: Maximale und doch gleichmaessige Flaechendichte ohne das jemals Punkte in irgendeiner festen Symmetrie oder einem geradzahligem Abstand/Abstandsverhaeltnis zueinander zu rastern.
Die sieht so aus:

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A) ist Randomsampling, B) eine Fermatspirale (@Moderation: Ich halte das Copyright zu diesem Bild) und die hat sich die Sonneblume schon vor ein paar Millionen Jahren einfallen lassen (Funfact: ... und warum das so vorteilhaft fuer die Blume ist, dass konnte ein Mathematiker namens Vogel uebrigens erst 1979 nachweisen; https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/0025556479900804 ). Obwohl diese Spirale "geoordnet" aussieht, ist an dem Ding absolut nichts symmetrisch oder in gleichen Abstandsverhaeltnissen...
Daher ideal fuer eine Drizzle-Integration und ideal um irgendwelchen Pattern-Noise zu vermeiden.
Warum das so ist, naja, kurz und gut: Design mit irrationalen Zahlen machen es moeglich... ;)
Diese spezielle Spirale hat daher sehr lustige Eigenschaften und so werden z.B. nicht wenige Phased-Array Radarantennen und U-boot Sonarsysteme ausgelegt und so sampeln z.T. auch NMR-Scanner (um Raster, Symmetrien und somit unerwuenschte Koherenzen zu vermeiden).
Anyway ...
Gruss & CS
 
Es scheint beim Wechsel zwischen den Programmen zu Quantisierungsfehlern zu kommen, die dann diese komische Abbildung machen.
Das ist interessant. Ich hatte ja erwähnt, dass ich so ein Problem auch mal hatte und es am Flat lag. Ich konnte das Problem beheben, indem ich erst alle Dateien debayert und dann erst kalibriert habe. Ich bin nie drauf gekommen, was das Problem mit den Flats war. Hatte das auch nie wieder. Das könnte dieselbe Ursache gehabt haben. Zwischen welchen Programmen wurde denn das Problem verursacht?
 
Das ist interessant. Ich hatte ja erwähnt, dass ich so ein Problem auch mal hatte und es am Flat lag. Ich konnte das Problem beheben, indem ich erst alle Dateien debayert und dann erst kalibriert habe. Ich bin nie drauf gekommen, was das Problem mit den Flats war. Hatte das auch nie wieder. Das könnte dieselbe Ursache gehabt haben. Zwischen welchen Programmen wurde denn das Problem verursacht?
Hi,

der Fehler war zwischen PixInsight und GraXpert (da hatte ich es zur Gradientenentfernung als 16 Bit TIFF reingeladen). Wie wir dann aber rausgefunden haben, war es in Pixinsight intern nicht viel anders. Ich hatte jemanden per Wetransfer mein MasterLight zugeschickt, das 16 bit Farbtiefe hat. Wenn man darauf dann die DBE, ABE (oder GraXpert) angewandt hat, bekam das Bild die Streifen. Wenn man aber vorher per SampleFormatConversion auf 32 bit float anwendet, ist schick und mit sauberen Übergängen.

VG,
Ulrike
 
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