Darks, Flats & Bias

[Corpze]

Nu när man börjar komma igång mer och mer med astrofoto så snubblar man ofta på uttrycken Darks, Flats och Bias. Vad jag förstått så är detta olika typer av "testbilder" under ordnade förhållande för att kalibrera din kamera, antar att detta främst är riktat mot DSLR men det kanske gäller ccd också?
Men eftersom man inte tar dessa bilder på en kafferast undrar jag när är det värt besväret att ta dem? Skall man fota "enkla (ljusa)" DSO kanske det går utan? Jag fann en liten guide på nätet och det stod även i den att man bör ta nya bilder varje år pga. att kameran etc ändrar sig, hur väl stämmer det?

Enligt guiden så gör man följande?

Darks;

Vad är Darks?
- Dessa Bilder speglar kamerans brus
- Känsliga för temperatur, exponeringstid samt ISO
- Kameraspecifik, men inte objektiv(teleskop)speficik

Hur tar man dem?
- Hindra ALLT ljus från att komma in, även via ögonmusslan. Använd linsskydd men här måste väl kamerahuslock vara att föredra va?
- exposure time and ISO setting the same as for light frames. Vad menas här egentligen?
- samma temperatur som "light frammes"
- Ta så många du kan och "average-combine" dem. Hur många är många?

Flats;

Vad är Darks?
- Avbildar ojämn illumination av bilden
- Beror på vilken kamera tillsammans med objektiv/teleskop, filter och barlows etc.
- Damm på sensorn spelar också en roll här

Hur tar man dem?
- Använd ett jämnt belyst objekt (lightbox, östhorisonten under skymning, T-shirt framför linsen etc.
- Motivet skall vara ljust nog för att hålla exp. under en sekund
- se till att fokus på objektiv/teleskop är inställt på oändlighet. Vad menas med detta?
- Använd lägsta ISO
- Använd autoexp. läget på kameran
- Ta några bilder 4-10 och "average-combine" dem
- Ett set med bilder för varje ingående del (objektiv, teleskop, filter etc)
- Försök få bort så mkt damm från sensorn innan.

Bias;

Vad är Bias?
- Speglar kamerans "zero-level" Vad är Detta?
- Kameraspecifik (ej objektiv/teleskop - specifik)
- ISO-känslig

Hur tar man dem?
- "cap the lens" Locket på alltså?
- Samma ISO-inställning som på "the light frames"
- Välj lägsta möjlig exp.tid. Hur länge tenderar den att bli?
- Ta 1-10 st och "average-combine" dem


Så, det var min enkla översättning och sammanfattning, hur väl stämmer denna och som ni kanske förstår så är det markerat i rött bortom min förståelse, någon kanske kan fylla i? Hur nödvändiga är Bias? Ska man ha en uppsättning för varje olika ISO-läge? man lär ju köra på 1200 - 1600 som oftast.

Hur "average"-kombinerar man bilderna? (photoshop, lager på lager?)

MVH

[Cristofer]

Ska försöka svara på en del frågor, jag är långt ifrån någon expert.

Darks tar man genom att fota med linsskydd på, eller kamerahuslock. Bara det blir mörkt. Anledningen till varför man tar dark är för att eliminera en viss typ av brus, t ex heta/döda pixlar, värme från batteriet i kameran etc. En mörk bild ska ju vara mörk, men den blir inte det pga brus. Heta pixlar syns t ex som röda/blå/gröna pixlar på mörkbilden, och man kan använda denna information för att ta bort dessa från "light frames", som är själva fotona på rymden/stjärnorna/galaxen.

Darks ska ha samma exponeringstid som light framsen, och samma iso och ungefär samma temperatur. Temperaturen är svårast att hålla med en dslr utan kylning, man bör alltså ta darksen i samband med det vanliga fotandet av lightsen. Man bör ha många darks, eftersom darkbilderna genererar brus i sig. Hur många beror väl på, men åtminstone en timmes total exponeringstid. Gärna två.

Flats används för att ta bort vinjettering, smuts på sensorn etc. Jag kör med t-shirt-metoden, fotar himlen på dagen med en vit t-shirt över öppningen. Kameran måste sitta identiskt som när man tog lightsen, samma fokus. Ta många, vilket inte är tar lång tid. Alla bilder genererar brus, ju fler bilder, desto bättre. Jag brukar ta ett 20-tal. Använd bländarförval på kameren, fotar man med vanliga objektiv så ska bländaren vara samma som vid fotandet av lightsen. Histogrammet bör visa en stapel ungefär mitt på, eller lite åt höger. Se till att ingen färgkanal blir överexponerad.

Bias tar också bort något brus tror jag, vet inte riktigt vad bias-frames gör. Däremot hur man tar dom. Sätt på linsskydd, det ska vara mörka bilder. Ställ in kameran på den kortaste exponeringstid som går, t ex 1/8000 sek eller !/4000 sek. Ta en hel bunt bilder, kom ihåg ju fler desto bättre. Samma iso som lights, men temperatur spelar ingen roll.

Man kombinerar bilderna enklast med ett program som heter deep sky stacker. Där väljer man vilka bilder som är lights, darks, flats osv. Programmet gör jobbet sen, kalibrerar alla bilder och stackar, fungerar mycket bra. Finns även andra program som t ex Iris, men som är lite krångligare.

[glappkaeft]

Nu när man börjar komma igång mer och mer med astrofoto så snubblar man ofta på uttrycken Darks, Flats och Bias. Vad jag förstått så är detta olika typer av "testbilder" under ordnade förhållande för att kalibrera din kamera, antar att detta främst är riktat mot DSLR men det kanske gäller ccd också?

Det gäller båda typerna av sensor i lika hög grad.

Men eftersom man inte tar dessa bilder på en kafferast undrar jag när är det värt besväret att ta dem? Skall man fota "enkla (ljusa)" DSO kanske det går utan? Jag fann en liten guide på nätet och det stod även i den att man bör ta nya bilder varje år pga. att kameran etc ändrar sig, hur väl stämmer det?

Har man vigenettering eller damm på sensorn så bör man ta flats. Kör man med långa exponeringar eller använder flats så bör man ta darks. Bias behövs om man vill kunna skala darks dvs omvandla tex 5 minuters darks till 6 minuters darks.

Vad är Darks?
- Dessa Bilder speglar kamerans brus

Inte riktigt. Darks modellerar kamerans mörkströmssignal (ett slags elektronläckage i pixlarna). Denna signal i sin tur har ett brus men den kan man inte bli av med.

- exposure time and ISO setting the same as for light frames. Vad menas här egentligen?
- samma temperatur som "light frammes"

Mörkströmen ökar linjärt med tiden så det enklaste sättet är att ta darks med samma exponingstid som "lights". Mörkströmmen förändras också med temperaturen (låg temp = låg mörkström). Till sist så har man ISO (DSLR) eller Gain (astrokameror) som är en slags förstärkningsfaktor som används när man översättter antalet insamlade elektroner i pixeln till ett pixelvärde.

- Ta så många du kan och "average-combine" dem. Hur många är många?

Ju fler desto bättre men för eller senare så börjar förbättringen bli försumbar. Antalet beror på vad du fotar, vilket resultat du vill ha och hur mycket mörkström din kamera har.

Flats;
- se till att fokus på objektiv/teleskop är inställt på oändlighet. Vad menas med detta?

Att du fokuserat på något som ligger långt bort (i praktiken ett par hundara meter eller mer). Om man bör göra det beror på hur man tar sina flats.

Bias;
- Speglar kamerans "zero-level" Vad är Detta?

När en CCD/CMOS sensor läser ut bilden så har varje pixel sin egen individuella nollnivå. Genom att ta bias så kan man subtrahera bort denna ojämna nollnivå. Tar man darks med samma exponeringstid som "light" så innehåller darksen också biassignalen.

- Välj lägsta möjlig exp.tid. Hur länge tenderar den att bli?

Det beror helt på kameran. Jag har sett allting från 1/10000 till 1/10.

Hur nödvändiga är Bias?

Bara nödvändiga om man vill kunna skala sina darks.

Ska man ha en uppsättning för varje olika ISO-läge?

Ja, det är därför bra att bestämma sig för ett ISO tal och hålla sig vid det.

Hur "average"-kombinerar man bilderna? (photoshop, lager på lager?)

Oftast så använder man någon typ av astrobildbehandlingsprogram, Deep sky stacker, Nebulosity, MaximDL (gratis, billigt resp. dyrt)

[Corpze]

Tackar så hemskt mkt för den utförliga förklaringen glappkaeft! Kan du förklara skalning lite mer? vad innebär detta?

[glappkaeft]

Kan du förklara skalning lite mer? vad innebär detta?

Om man tittar lite nogrannare på vad som ingår i en darkbild så har vi två komponenter. Den ena är utläsningssignalen (bias) som inte varierar med tiden och den andra är mörkströmmen som pixlarna samlar på sig i jämn (linjär) takt. Precis som med bias så varierar dock denna takt från pixel till pixel vilket ställer till med bekymer.

Det betyder att darks beter sig som en 1:a grads ekvation (x(t)=mörkströmstakt*t+bias) och med två datapunkter (t.ex. med en bias och en dark) så kan vi lista ut hur ekvationen ser ut och räkna ut hur mycket mörkström vi skulle få om vi tog en dark med en annan exponeringstid. Man kan göra det på många sätt men i praktiken så tror jag att de flesta program drar bias från både lights och darks, multiplicerar darks med en faktor (5min->6min skulle bli 6/5=1.2) och sedan subtraherar den skalade darken från den biaskalibrerade lightbilden. Detta fungerar i praktiken ofta nästan lika bra som darks med rätt exponeringstid om man inte skalar för långt.

[Corpze]

När man talar om trollen, Dion har precis lagt ut en video om hur han tar flats!