Темновые кадры и карты дефектных пикселей
Введение
Температура используемых для гидирования камер обычно не
регулируется, поэтому изображения могут быть довольно "шумными".
Часто на кадрах кидирования видны дефекты в виде
"горячих" пикселей или областей с неестественным уровнем
яркости. Когда таких дефектов много, найти и выбрать
подходящую для гидирования звезду бывает непросто - калибровка с
горячими пикселями представляет известную проблему для новичков.
Даже после начала гидирования наличие горячего пикселя около
гидируемой звезды может привести к тому, что программа перескочит с
настоящей звезды на этот горячий пиксель. Такого рода проблем
можно избежать, используя темновые кадры или карты битых пикселей.
Все действия, относящиеся к темновым кадрам и картам
дефектных пикселей, находятся в меню 'Темновые кадры'.
Темновые кадры
PHD2 прстроит и будет использовать библиотеку темновых кадров,
соответствующим используемым для гидирования выдержкам. После
создания библиотека автоматически сохранится и будет доступна для
разных сессий PHD2. Библиотека создаётся быстро и используется
на протяжении длительного времени. Чтобы создать библиотеку,
нужно подключить камеру и выбрать меню 'Темновые кадры -> 'Карта
дефектных пикселей'. Появится такое окно:

Два параметра в верхней части окна задают минимальное и максимальное
время выдержек, используемых для темновых кадров. Начальная,
конечная и промежуточная величины соответствуют выдержкам, заданным
в главном окне PHD2, поэтому можно создать темновые кадры для всех
используемых при гидировании выдержек. Третий параметр задаёт
количество темновых кадров, используемых для каждой
экспозиции. Усреднённое из них изображение называется "главным
темновым кадром". Исторически PHD использовал 5 темновых
кадров для создания главного, но для повышения его качества их число
может быть увеличено. Кроме того, можно добавить комментарий,
который появится в заголовках главных темновых кадров.
Установив параметры, нажмите кнопку 'Начать'. Если в вашей
камере, как в большинстве из них, нет затвора, PHD2 попросит закрыть
гидирующий телескоп. Закройте его плотно, так, чтобы свет не
просочился в гидирующую камеру, и лучше не при дневном свете.
PHD2 будет работать с заданным диапазоном выдержек, создавая
указанное количество кадров для каждой экспозиции. После
запуска процесса в панели состояния будет выводиться индикатор
процесса (progress bar), а кнопка 'Отменить' поменяется на
'Прервать'. Нажатие на неё приведёт к потере созданных данных.
После съёмки всех кадров PHD2 создаст главные темновые кадры,
сохранит их в виде файла и выведет результаты операции в окошке
сообщений. Если у камеры нет затвора, появится также сообщение
о том, что надо открыть телескоп, чтоб заняться съёмкой.
После того, как темновая библиотека построена, её можно подключить
выбором пункта 'Использовать библиотеку темновых кадров' меню
'Темновые кадры'. Выбор этого пункта сохраняется между
запусками программы, и в этом случае PHD2 будет каждый раз загружать
библиотеку автоматически. Библиотека останется на диске до тех
пор, пока не будет создана новая, поэтому при смене этого параметра
данные не будут потеряны. Если PHD2 не найлёт главного
темнового кадра, соответствующего выдержке гидирования, то возьмёт
ближайший по значению; однако, наилучшие результаты будут с
совпадающими выдержками. Можно создать недостающие данные и
они будут добавлены в существующую темновую библиотеку.
Изменяя значение параметра 'Использовать библиотеку темновых
кадров', можно увидеть, насколько лна улучшает гидирование.
Карты плохих (дефектных) пикселей
Для некоторых гидирующих камер темновые кадры не дают достаточного
эффекта при избавлении от видимых на гидирующих кадрах дефектных
пикселей. В таких случаях лучших результатов можно достичь с
помощью карты дефектных пикселей. Этот способ измеряет и
компенсирует влияние областей сенсора, выдающих ложный сигнал
(горячие пиксели), или не реагирующих на свет (холодные или битые
пиксели). Карта получается из последовательности снимков со
сравнительно длинными (например, 15 секунд) выдержками после их
усреднения и статистического анализа получившегося кадра на
дефектные пиксели. Положение этих пикселей запоминается для
дальнейшего использования. Во время гидирования такие пиксели
заменяются статистической выборкой из окружающих пикселей, полностью
или почти полностью. убирая влияние "плохих пикселей".
Окончательный результат имеет более сглаженный фон и меньшее число
очевидных дефектов. Некоторые из оставшихся дефектов можно
убрать вручную, выбирая плохие пиксели и добавляя их на карту.
Создание карты дефектных пикселей запускается выбором пункта 'Карта
дефектных пикселей...' в меню 'Темновые кадры'. Если это
делается впервые, появится окно с параметрами для построения карты:

Форма немного отличается от использовавшейся в предыдущем разделе
для построения темновой библиотеки. Поскольку анализ основан
на статистике, вылержки должны быть относительно длинными (> 10
сек) для как минимум 10 кадров. Поскольку карту дефектных
пикселей можно использовать долго, её построение будет происходить
редко.
После того, как темновые кадры отсняты, PHD2 подсчитает статистику и
создаст первоначальный список дефектных и "подозрительных" пикселей
с их координатами. После небольшой задержки появится такое
окно:

В разделе 'Общая информация' показана статистика обработки плохих
пикселей. Обычно она не нужна и может быть скрыта снятием
флажка 'Показывать детали главного темнового кадра'. В разделе
"Результаты" показано количество горячих и холодных пикселей,
обнаруженных в соответствии с настройками агрессивности,
расположенными ниже. Их значения по умолчанию - 75 (в
процентах). Можно попробовать изменить их значения, наблюдая,
улучшились ли кадры гидирования. Если подвигать ползунки
агрессивности влево-вправо, то количество горячих и холодных
пикселей будет изменяться. Чем выше агрессивность - тем
большее количество пикселей будет признано дефектными. Если
настройки вас устраивают, нажмите кнопку 'Создать', чтобы подсчитать
и загрузить новую дефектную карту.
Здесь вам может захотеться проверить результаты. Поскольку
основное окно PHD2 активно, можно сделать нормальные гидирующие
кадры и посмотреть, как они выглядят. Для этого в меню
'Темновые кадры' нужно установить флажок 'Использовать карту
дефектных пикселей'. Полное сглаживание и чёрный фон на
гидирующих изображениях не нужны - достаточно, если плохих пикселей
будет так мало, чтобы не спутать их со звёздами. Если сделать
агрессивность слишком большой, плохие пиксели могут затирать
пригодные для гидирования звёзды.
Может статься, что немногие оставшиеся дефектные пиксели вы захотите
удалить тоже. Это быстро и просто можно сделать, вручную
добавив плохие пиксели на карту. В главном окне PHD2 щёлкните
на горячем пикселе, который хотите удалить. PHD2 подсветит эту
область зелёным прямоугольником, после чего нужно нажать кнопку
'Добавить битый пиксель' в приведённой выше форме. Карта
автоматически будет обновлена и перегружена, поэтому результат будет
виден уже на следующем кадре. Процесс можно продолжать, пока
не будут получены удовлетворяющие вас результаты. Помните, что
результаты должны быть не идеальными, а просто хорошими.
После создания карты её можно подключить, установив флажок
'Использовать библиотеку темновых кадров' в меню 'Темновые
кадры'. После этого PHD2 будет автоматически загружать карту
дефектов и использовать её для всех гидирующих кадров. Флажки
'Использовать библиотеку темновых кадров' и 'Использовать карту
дефектных пикселей' не могут быть установлены оба - либо один из
них, либо никакие. Так же, как и темновая библиотека, карта
плохих пикселей запоминается в файл, поэтому флажок может быть убран
без потери данных. Обе эти структуры данных могут
использоваться на протяжении длительного времени, но только с одним
и тем же камерным сенсором. Если качество гидирующих изображений
начинает падать, вы можете пересобрать темновую библиотеку или карту
плохих пикселей. В случае карты плохих пикселей также
желательно пересоздать главный темновой кадр, нажав соответствующую
кнопку, после чего PHD2 пересоберёт карту. После этого её
можно улучшить по своему вкусу. Файлы с данными темновой
библиотеки и карты битых пикселей хранятся в каталоге
'AppData\Local' вашей операционной системы.