Lucky imaging

[Luger]

Nisam do skoro znao da postoji ova tehnika za snimanje DSO. Fora je da se niskosumnom kamerom i teleskopom sa malim F brojem snimaju vrlo kratke ekspozicije, red velicine od nekoliko mS do 5-6 sekundi, i naknadnim stekiranjem dobiju fascinantni detalji na objektima, cak mnogo ostriji nego tradicionalnim, dugim izlaganjem.
Kratkim ekspozicijama se eliminise uticaj Lp, vazdusne turbulencije, zagadjenost atmosfere i sl.
Broj frejmova je od nekoliko stotina do nekoliko hiljada, pri cemu se, nerijetko, rucno odbacuju najlosiji fajlovi, sto meni ne pada na pamet da radim.
Najveci zagovornik ovog nacina snimanja je Emil Kraaikamp, covjek koji je autor Autostakkert programa za obradu planetarnih video snimaka.
Evo kako izgleda rad Luisa Camposa ovom tehnikom:

https://www.flickr.com/photos/37419943@N08/26154963533/in/dateposted-public/

a evo i mog skromnog pokusaja sa 200exp po 5sec, i malim ED80, f6.3
M104, Sombrero Galaxy Lucky imaging by Luger, on Flickr

Bez ikakve obrade, sto se vidi po ovim flekama.
Najbolje u cijeloj prici je sto se moze snimati iz urbanih sredina. I M51 je slikana iz predgradja.

[Predrag]

Meni ovo vrlo zanimljivo. Bravo.

[Yagodinac]

Super rezultat  Ovo je inače odličan način da se dobiju detalji u malim planetarnim maglinama (koje su btw često sjajne, pa je dovoljno i ispod 5sec).

[vlaiv]

Da, veoma interesantna tehnika.

Moram da ispravim navod:

Ovom tehnikom se ne eliminise LP i transparencija. Imaju jednak uticaj kao na dugu ekspoziciju sto se tice kvaliteta snimka.

Ono sto je interesantno kod ove tehnike je mogucnost odabira dobrih frejmova i sto se smanjuje uticaj pracenja / montaze.

Takodje za ovu tehniku je potrebno koristiti kameru sa sto manjim sumom citanja, jer jedina razlika izmedju duge i kratke ekspozicije za jednako ukupno vreme integracije je u kolicini suma citanja - ostali tipovi suma se jednako dodaju, dok je sum citanja kod svakog frejma - vise frejmova vise suma citanja ukupno, pa je bitno da je mali.

Jos jedna napomena - postoji jednostavan nacin za selekciju dobrih frejmova - FWHM zvezda na frejmu. Treba selektovati samo one frejmove sa malim FWHM i rezultat ce biti dobar. Slicno kao kod redovnog snimanja - ako je neki frejm sa vrlo visokim FWHM, cesto ne bude u konacnom stack-u. Kratke ekspozicije dozvoljavaju "finiju" kontrolu i vise ukupnog vremena integracije.

[Luger]

Vlaiv, molio bih, ukratko, objasnjenje kako duzina exp. nema uticaja na LP?
Primjera radi, sa moje lokacije, klasicnim duzim izlaganjem, bez filtera, sa f5, pa cak i sa f7.5 nakon desetak sekundi uz ISO 800, sve je spaljeno.
Ovom tehnikom sam snimao samo jednom i samo ovaj objekat M104, tako da nemam predstavu u kojem ce to smjeru ici, ali je evidentno da se pri kratkimm exp. galaksija jasno vidi i u Live modu. Razumijem da je ASI osjetljiva, zato su i moguce kratke exp. Probao sam i sa duzim exp. i LP divlja toliko da je sve neupotrebljivo. To nije ravnomjerna osvijetljenost, pa da kazem da je gain ili exp. Preveliki, vec se jasno vidi izrazeniji gradient sa istocne strane (od Bg).
Da li nesto pogresno razumijem i radim.
Hvala.

[vlaiv]

Jedina razlika izmedju, na primer deset kratkih ekspozicija i jedne dugacke ekspozicije jednake ukupne duzine, sto se tice LP-a je nivo LP-a po ekspoziciji, sve ostalo je isto.

Recimo da je nivo LP-a 1 foton po sekundi. Deset ekspozicija od 30 sekundi ce "akumulirati" 10 x 30 x 1 = 300 fotona od LP-a. Jedna ekspozicija od 300 sekundi ce akumulirati 1 x 300 = 300 fotona.

Totalni nivo LP-a u odnosu na signal mete je isti kada se stackuje 10 kratkih ekspozicija i kada se gleda jedna dugacka ekspozicija.

Sum vezan za LP zavisi od totalnog LP signala i jednak je kvadratnom korenu signala, znaci bice isti u oba slucaja.

Gradijent koji postoji u LP-u ce biti isti u oba slucaja - on je samo "razlika" u nivou LP-a na jedno i na drugoj strani slike, a posto je signal isti u oba pristupa, razlika ce biti ista.

Znaci, jedina razlika je u nivou LP-a po ekspoziciji. Ako u slucaju duge ekspozicije ne dodje do saturacije zbog LP-a, a u 99% slucajeva ne dolazi, osim recimo kad se snima izuzetno svetla meta, poput centra orionove magline ili nesto slicno, nema razlike uopste.

I u jednom i u drugom slucaju LP predstavlja "DC" signal - ili konstantan ofset u signalu (ili u slucaju gradijenta, neki linearan ofset) - on se uklanja jednostavnim "oduzimanjem" vrednosti - ili manipulacijom histogramom (sto je ista stvar).

Nemoj da te zbunjuje sam nivo LP-a u slici. Bitan je odnos nivoa LP-a i nivoa signala. Ovo pricam za stakovanje prosecnom vrednoscu umesto dodavanjem - u pitanju je ista stvar.

Uzmimo primer od gore. Deset kratkih ekspozicija kad se sabere dobije se signal od 300 fotona za lp. Deset kratkih ekspozicija kad se "uproseci" dobije se 30 fotona - to izgleda kao manje LP-a, ali hajde da vidimo sta je sa signalom mete.

Recimo da je meta 2 fotona po sekundi. Svaka od deset kratkih ekspozicija ce imati 60 fotona od mete. Dugacka ekspozicija ce imati 600. Kada saberemo kratkih 10, dobijemo 300 fotona LP-a i 600 fotona od mete. Odnos je 1:2.

Kada uradimo prosek deset ekspozicija, imacemo 30 fotona od LP-a i 60 fotona od mete - odnos je opet 1:2. Dobili smo istu stvar kao da smo sve piksele, odnosno njihove vrednosti pomnozili sa 10. Mnozenje cele slike sa konstantom, ne menja nista na samoj slici - to je isto kao sto foto aparat belezi brojeve 0-65535 a kad radimo u nekom programu - recimo fotosop ili slicno - slika ima vrednosti od 0-1 ili 0-255. Ista slika je u pitanju, samo je koeficijent drugaciji.

Znaci kad posmatramo stackovanje, sve jedno je da li gledamo srednju vrednost ili sumu (srednja vrednost je suma podeljena sa konstantom - brojem stackovanih frejmova).

Od svih stvari koje uticnu na sliku, sve sem suma citanja je zavisno od vremena. Nivo signala od mete, nivo signala LP-a, nivo signala od tamne struje - sve zavisi od vremena. Isto se dobije kad se uzme jedna dugacka ili sabere vise kracih ekspozicija iste ukupne duzine kao dugacka ekspozicija.

Jedina stvar koja se razlikuje je sum citanja - on ne zavisi od vremena nego od broja citanja, jer svako citanje sa sobom nosi "jednu dozu" suma citanja.

Kad bi imali kameru koja nema sum citanja, odnosno on je 0 - isti rezultat bi dobili sa jednom ekspozicijom od 1000s ili 10x100s ili 100x10s ili 1000 puta po jedan sekund. Kada sum citanja nije nula, onda 1000s ima samo jednu "dozu" suma citanja, a ostali imaju 10, odnosno 100 odnosno 1000, i naravno samim tim je rezultat progresivno losiji.

To je razlog zasto CMOS senzori nove generacije dozvoljavaju kratke ekspozicije - imaju dosta nizi sum citanja u odnosu na CCD kamere (i do x10).

[Yagodinac]

Mislim da sve ispravno radiš 
Dok se ne javi Vlaiv meni se čini da pričate o različitim stvarima. Tačno je da dužina eksponiranja ima uticaja na LP u smislu kako si naveo, zbog velikog LP-a je potrebno raditi više kratkih ekspozicija pošto jedna duža naprosto nije moguća. U tom nekom smislu nekako se "zaobilazi" LP. Ali je u pravu i Vlaiv da se ne eliminiše u potpunosti.
Međutim, ovde je nešto drugo po sredi. Lucky imaging se može posmatrati na neki način kao snimanje videa na planetama. Sve ekspozicije su prilično kratke, objekti su svetli i biraju se samo oni najbolji za stek. Kasnije se takav finalni snimak može dodatno naoštriti i dobiti više detalja nego klasičan snimak pod tamnim nebom. Naravno, poenta je da imamo dovoljno dobrih snimaka - tipično po nekoliko stotina od po sekundu-dve. Onda svaka planetarna naprosto zasija sa detaljima 

Edit: Vlaiv istovremeno objasnio.

[Luger]

Hvala na objasnjenjima Vlaiv i Yagodinac.
Kad god je bilo vedro zadnjih dana (a nije bas bilo) probao sam iznova ovu tehniku. Ono sto me ohrabruje je da je zaista moguce svetlije objekte jako dobro odraditi, pa cak i neke koji nisu bas sjajni, a opet se lijepo vide.
M104 je nisko, bukvalno pliva u svom svetlu beogradskog smoga, ali je jedini objekat koji, zbog ogranicenog vidnog polja mogu da snimam. Pa, evo ga opet:
M104 Lucky imaging by Luger, on Flickr

Onda sam pokusao Eye nebulu, cisto iz zezanja:

Ghost of Jupiter by Luger, on Flickr

Ako se ikad razvedri, sigurno cu nastaviti da se zabavljam sa ovom malom kamericom.

[Luger]

Zaboravio sam da dodam i ovaj pokusaj M51 iz Berana. Tu su exp nesto duze, od 5, 10 i 15 sekundi, pa sam sve strpao u isti kos.
Ukupno oko 1h.
Tu se sad pojavljuje problem sa vertikalnim linijama. Autostakkert to donekle uspjesno eliminise, ali se i dalje vide tragovi.
Stekirano je u ASS svih 590 fajlova, koje nisam ni pregledao, sve djuture. 
Fits fajlove pregledam Maxim DL softverom, pa je smaranje jednu po jednu gledati.
Ima li nesto bolje za pregled fits fajlova?

M51 Lucky imaging by Luger, on Flickr