PI: Drizzle Konflikt mit BlurXT/NoiseXT

  • Hallo Beisammen


    In der Diskussion zur M81/M82 Verarbeitung (Auf dem Weg zum M81 M82 Mosaik) hatte Jens die Drizzle-Methode vorgeschlagen. Der Idee wollte ich mal nachgehen. Z.B. sieht man auch im fertigen Bild, dass die Sterne klotzig sind.


    Nun hat die Kombo 10zoll F4 Newton + ASI2600 Camera eigentlich 0.81"/px und bei 3" Seeing ist das noch nicht im Bereich undersampling.

    (Siehe MTF Berechnung bei Russ Croman: https://www.rc-astro.com/mtf-analyzer/)


    Aber:

    Die Dekonvolution (BlurXT) macht die Sterne nochmal ein gutes Stück kleiner und dann sehen die halt klotzig aus. Und was schon klotzig aussieht kann für die weiterführende Bearbeitung nicht gut sein. Dazu habe ich mal FWHM Messungen in verschiedenen Stadien der Verarbeitung gemacht:


    Stack + RGB Realign : FWHM 3.313px -> * 0.813 = 2.69"

    BlurXT : FWHM 1.729px -> * 0.813 = 1.41"

    Final : FWHM 3.028px -> * 0.813 = 2.46"


    Die Berechnung bei 'Final' ist natürlich unzulässig weil im nicht-linearen Bild, aber ich wollte das Ergebnis mal gerne sehen.


    Die BXT 1.41" bei 0.814"/px haben mir dann doch Sorgen gemacht und mich motiviert es mal mit Drizzle zu versuchen.


    Ich kapier nicht ganz, wie das bei PI mit diesen Drizzle Files gemacht wird, die winzig klein sind und den unverändert großen (nicht 4x größeren!) Rohbildern. Welche winzige Zusatzinformation (die ja nicht mal jedes Pixel beinhalten kann wird hier verwendet?). Aber PI funktioniert auch ohne es zu kapieren.


    Das 2x2 drizzle Bild wurde dann durch die selben Verarbeitungsschritte gezerrt. (Und hier liegt sicher schon ein Anfangsfehler, denn z.B. Dekonvolution/BlurXT hätte neu eingestellt werden müssen?!). Jedenfalls sieht das Ergebnis am Ende so aus:


    An der linken Seite kann man aus den Namen der gespeicherten Zwischenergebnisse die Schritte sehen. Die Sterne und auch die kleine Galaxie sehen schon viel besser aus. Aber was ist mit dem Hintergrund los?? Der ist irgendwie furchtbar pünktelig geworden. Auch ein zweiter Lauf von NoiseXT am Ende (nach Farbsättigung und Histo) kriegt das nicht wieder weg. Der 'BXT+NXT' scheint zu denken, das ist irgendwelche 'Struktur', die erhalten werden muss. Was ist da los? Erzeugt Drizzle irgendwelche Artefakte im Bild, die dann die Kombo BXT/NXT zum ausrasten bringt?


    Was meinen die Experten?


    Vielen Dank & Clear Skies,

    Gert

  • Hi Gert,


    das Ergebnis kann täuschen, wenn STF verschieden die Vorschau streckt.

    Normalerweise ziehe ich ich das Dreieck (links unten) von STF auf das zweite Bild zum sauberen Vergleich.

    Dann sind beide Dehnungen identisch.


    Ansonsten bin ich auch immer wieder erstaunt, wie schlecht PI mit BayerMatrix Bildern umgeht.

    Ich habe eine Mono Kamera, da ist PI absolut unschlagbar aber bei meiner Farbkamera ist das Ergebnis oft unbefriedigend.

    Das PI Team geht davon aus, dass Du während der Aufnahme bei Farbkameras zwingend (!!!) ditherst .


    Ohne Dither Aufnahmen können bei PI DrizzleIntegration bei böse Artefakte entstehen.

    Hier meine Anfrage zu dem Problem WPBB Drizzle 2x ohne Dither während der Aufnahme 

    not a bug - patterns in WPBB stacks with CFA 2x drizzle integration
    Windows 11 Pixinsight PixInsight 1.8.9-2 / Build 1596 ASI533MC I have a set of 53 frames that gets green patterns from WBPP drizzle integration 2x in WBPP.…
    pixinsight.com

    beachte meine Bilder


    ---


    Dither kostet aber bei einigen "preiswerten" Montierungen viel Zeit, da diese sich erst wieder "einschwingen" müssen.

    Siril versucht das Problem mit RCD Debayering (ohne Dither) zu lösen.

    Das PI Team hat RCD aber nie implementiert, weil das Team Drizzle-Aufnahmen als eine "saubere" statistische Methode der RCD Interpolation (erraten) vorzieht.


    Zusammenfassung:

    Bei oversampled lights hast du praktisch keine Probleme mit der Bayer Matrix. Die Sterne gehen über mehrere Pixel der BayerMatrix.

    Bei undersampled Aufnahmen mit Bayer Matrix ohne Drizzle kann PI die Hölle sein, da die Sterne unterabgetastet sind.

    Es entstehen in PI um die kleinen Sterne herum schnell üble Farbfehler Pixel, die aussehen wie Cold/Hot  Pixel.


    Ich habe deshalb schon mal eine Session in Siril RCD debayert und dann in PI WBPP weiter gearbeitet.

    Da waren die Sternformen und die Farben wesentlich besser!


    Zitat

    Auch ein zweiter Lauf von NoiseXT am Ende (nach Farbsättigung und Histo) kriegt das nicht wieder weg. Der 'BXT+NXT' scheint zu denken, das ist irgendwelche 'Struktur', die erhalten werden muss. Was ist da los? Erzeugt Drizzle irgendwelche Artefakte im Bild, die dann die Kombo BXT/NXT zum ausrasten bringt?

    das kann sehr gut sein (siehe oben)

    Du müsstest mal während der Aufnahme sauber dithern und einen neuen Drizzle-Versuch starten.

    Bis dahin wäre 1x Drizzle in WPBB der Kompromiss für ungeditherte Aufnahmen.

    Ich finde das Ergebnis aber auch noch schlechter als Siril mit RCD.


    Jens

  • Hi Gert,


    habe den selben "Effekt". Seit ende letztem Jahr sieht der Background von gedrizzelten Datenim PI nach StarX einfach nur noch sch..ße aus. Ich habe keine Ahnung woran das liegt. Finde auch keine Lösung und im Netz gibt es auch nix (finde jedenfalls nichts). Ich habe diverse AI Versionen (auch alte) von StarX ausprobiert, ohne Erfolg. Ich hatte das davor ganz gerne genutzt spar mir das aber jetzt, weil man mit dem Pixelsalat nichts mehr anfangen kann. Dachte ich bin der einzige mit dem Problem ^^


    VG&CS Nick

  • Hallo Jens,

    Das PI Team geht davon aus, dass Du während der Aufnahme bei Farbkameras zwingend (!!!) ditherst .

    Da habe ich kein Problem. Bei 300sec Belichtungen kann ich die paar Sekunden Dithering akzeptieren. Mein Bild oben sind 53x5min. Mit (random) Dithering ca. 15px, bei jedem Bild.


    Clear Skies,

    Gert

  • Hallo Gert,


    das ist wirklich erstaunlich, was Du (und Nick/ Aufeome) beschreibst. Immer wieder was Neues und Unerwartetes... ;)


    Ich habe jetzt mal bei Daten von mir getestet, und um es kurz zu machen: ich sehe diesen Effekt nicht. Zumindest nicht in solcher Ausprägung, wie Du es im Eingangsposting zeigst. Was natürlich schon der Fall ist, ist dass im gedrizzelten Bild das Rauschen im Hintergrund auch höher aufgelöst und damit "schärfer" ist. Aber das muss ja so sein, sonst hätte das Drizzeln nicht funktioniert. BXT verstärkt/verschlimmert bei mir diesbezüglich nichts.


    Meine Reihenfolge im linearen Workflow ist allerdings eine andere, insbesondere die Positionierung von BXT und Gradientenentfernung im Workflow; vielleicht bleiben oder entstehen bei Dir in Deiner Reihenfolge diese Artefakte, die durch die Farbsättigung im linearen Zustand dann nochmals richtig "betont" und kräftig mitgestreckt werden. Ich habe oft gelesen und auch selbst die besten Erfahrungen gemacht, Gradientenentfernung und BXT frühestmöglich anzuwenden, wenn die Daten noch so roh wie möglich sind. Daher ist es bei mir:


    Rohstack -> Crop (unsaubere Ränder weg) -> Ausrichten/Angleichen der Farbkanäle (Linear Fit) -> Gradient weg (GraXpert, GradientCorrection oder DBE, nur eines davon!) -> BXT -> alles andere...


    Alles andere, vor allem auch die Farbkalibrierung, kommt erst danach. So soll sichergestellt sein, dass BXT auf die möglichst unmanipulierten, ursprünglichen Daten zurückgreifen kann. Der Gradient, der die Daten "verschleiert", muss natürlich weg, aber auch nur der.


    Wenn ich das so durchführe, erhalte ich das Folgende. Kamera ist eine unmodifizierte Sony A7ii mit 5,97 um Pixelgröße, Teleskop ein TS Photoline Dublet APO mit Öffnung 102mm und Brennweite reduziert auf 564mm, also ca. f/5,5. Damit bin ich im Undersampling laut der von Dir zitierten MTF Berechnung bei Russ Croman: https://www.rc-astro.com/mtf-analyzer/.


    Nach Schritt 1 = Crop/Linear Fit: (links gedrizzelt, rechts ohne; nur STF):



    Noch ein Ausschnitt, damit man das Rauschen auch schön sieht:



    In der gedrizzelten Version (links) wirkt das Grünrauschen dominanter. Liegt vermutlich an der höheren Drizzle-Auflösung und damit "Detailreichtum". Ist kein Problem, das verschwindet nach der späteren Farbkalibrierung.


    Nach Schritt 2 (GraXpert): (links wieder gedrizzelt, rechts ohne)



    Die Gradientenentfernung führt dazu, dass man das Rauschen in beiden Bildern noch deutlicher wahrnimmt. Zum einen, weil der Gradient die "Lücken" nicht mehr auffüllt, zum anderen weil ohne Gradient der STF-Autostretch noch intensiver streckt.


    Nach Schritt 3 (BXT):


    A) gedrizzelt: (links NACH BXT, rechts VOR BXT)



    B) NICHT gedrizzelt: (links NACH BXT, rechts VOR BXT):



    Anhand der Bilder 3A und 3B erkennt man, dass (zumindest bei mir) BXT keinen negativen Einfluss auf die Hintergrundstruktur hat. Der Hintergrund ist sowohl beim gedrizzelten wie auch beim nicht gedrizzelten Bild auf jeden Fall nicht schlechter geworden, zumindest in meinem Test. DAs bringt mich zu oben geäußerter Vermutung.


    Vielleicht kannst/möchtest Du ja noch einmal ausprobieren, GraXpert und BXT in Deinem Workflow ebenfalls in der Reihenfolge vorzuziehen. Ich weiß natürlich überhaupt nicht, ob es daran liegt, aber einen Versuch ist es ja vielleicht wert. Ich drücke auf jeden Fall alle Daumen!


    Viele Grüße und CS,

    Matthias

  • Hallo Beisammen,


    Die Idee beim Versuch mit Drizzle war ja, dem restlichen flow mit den Drizzle Pixeln noch möglichst viel 'Material' zu geben, um aus dem Bild nochwas rauszuholen. Am Ende war eine Idee auch die feinen Details nicht so klotzig aussehen zu lassen. Nun hatte mir ein Kollege aus dem Verein gesagt, wenn ich am Ende die feineren Pixel sehen will soll ich doch einfach ganz am Schluss das Bild 2x up-skalieren.


    Das ergibt folgende interessante Frage / Flow Vergleich.


    Flow #1:

    Am Anfang im Flow Drizzle und dann können alle weiteren Schritte die 'besser aufgelösten' Daten ausnutzen und das Endergebnis wird besser und (Hauptgrund !!) die Pixel sehen am Ende nicht so klotzig aus


    Flow #2:

    Der Flow wird von Anfang bis Ende ohne Drizze mit den 1x1 Pixeln gemacht. Ganz am Ende wird ein 2x2 Up-Scale gemacht. Der Hauptgrund die Pixel sehen am Ende feiner aus ist erfüllt. Man guckt dann nochmal hin, ob die Flowschritte mehr erreichen konnten.


    Nun sollte man denken, Flow #1 hat den Vorteil, dass alle Schritte die 'besseren' Daten haben und ich habe das mal als Vergelich angeguckt.


    Links : Endzustand 1x1 Verarbeitung

    Mitte : Selbes wie links und nur 2x2 Up-Scale.

    Rechts : Drizzle 2x2 ganz am Anfang vom Flow und bis Ende durchgezogen. (Selbes Bild wie Posting am Start)


    Ich fand das Ergebnis erstaunlich. Das simple Up-Scale am Ende sieht für mich 'gut genug' aus. Die Haupt-Frage ist erfüllt. Die Sterne und Pixel sehen nciht mehr klotzig aus. Das Drizzle war ein eigentlich unnötiger extra Arbeitsaufwand, der zudem noch mit dem Rauschen im Hintergrund neue Probleme geschaffen hat. So gesehen brauche ich diese Methode nicht.


    Clear Skies,

    Gert

  • Hallo Matthias,


    Sehr interessante Daten zeigt Du da. Hast Du Zugriff auf Russ Cromann NoiseXT? Der Effekt kam bei mir erst nach NXT deutlich heraus. Vielelicht kannst Du das mal probieren.


    Clear Skies,

    Gert

  • Hallo Gert,


    Hast Du Zugriff auf Russ Cromann NoiseXT? Der Effekt kam bei mir erst nach NXT deutlich heraus. Vielelicht kannst Du das mal probieren.

    Ja, habe ich und ich kann das gerne auch nochmals testen. Ich komme voraussichtlich nur erst morgen Abend dazu, frühestens, aber ich werde es testen.


    Dein Vergleich in Post #6 zeigt m.E. sehr schön die Unterschiede zwischen Drizzeln und up-sampling. Beim up-sampling werden fehlende Pixel zwischengerechnet und Strukturen so geglättet, aber ohne ein Mehr an eigentlicher Bildinformation. Beim Drizzeln wird aus undergesampleten Daten noch tatsächliche, reale Bildinformation extrahiert und sichtbar gemacht. Schön zu sehen bei Dir die Unterschiede zwischen dem mittleren und dem rechten Bild in #6. In dem gedrizzelten Bild sind der helle Stern und die Galaxie mit deutlich mehr Struktur bzw. Nuancen. Ich würde daher eigentlich immer Drizzeln, wenn ich undergesamplete Daten habe. Mal abgesehen vom Hintergrund in Deinem Fall hier, aber das Thema wird hoffentlich auch noch in den Griff zu bekommen sein. ;)


    Bis demnächst, viele Grüße,

    Matthias

  • Hallo Matthias,

    Beim Drizzeln wird aus undergesampleten Daten noch tatsächliche, reale Bildinformation extrahiert und sichtbar gemacht. Schön zu sehen bei Dir die Unterschiede zwischen dem mittleren und dem rechten Bild in #6. In dem gedrizzelten Bild sind der helle Stern und die Galaxie mit deutlich mehr Struktur bzw. Nuancen.

    Hm, also ehrlich gesagt ist für mich der Unterschied zwischen Mitte und Rechts bzgl. Details bei den Sternen und der kleinen Galaxie total minimal. Was genau siehst Du da??? Jetzt mal unabhängig von dem Chaos im Hintergrund!


    Lass uns nicht vergessen daß wir uns einen mega Zoom vom Bild angucken und niemand bei normaler Betrachtung sowas macht. Wir vergleichen hier auf hohem Niveau minimale Details. 🙂


    Clear Skies,

    Gert

  • es wurde hier schon alles gesagt und ich kann das an meiner Hardware so nicht nachvollziehen


    Bsp

    Redcat 51 mit 246mm Brennweite

    ASI533MC mit 3.76um Bayer Matrix

    Plejaden 60x60s


    links: PI WBPP ohne Drizzle, nur STF

    rechts: PI WBPP mit 2x Drizzle, nur STF



    jetzt BXT und NXT mit diesen Einstellungen


    Ergebnis

    links: PI WBPP ohne Drizzle, STF + BXT +NXT

    rechts: PI WBPP mit 2x Drizzle, STF + BXT +NXT



  • Hallo Gert,

    Was genau siehst Du da??? Jetzt mal unabhängig von dem Chaos im Hintergrund!

    ja, genau diese minimalen Unterschiede meine ich. Da man sogar in diesen Mini-Objekten im Mega-Zoom welche - wenn auch kleine - sehen kann, müssen im Hauptobjekt/Hauptobjekten auch entsprechende Detailverbesserungen erreicht worden sein. Der gelbliche Stern in Deiner Bilderserie oben (#6) hat im rechten/gedrizzelten Bild ein kleineres helles Zentrum und einen schöneren Rand, die kleine Galaxie an ihren beiden Rändern mehr/genauere rötliche Struktur, und der weiße Stern unten ist definierter.


    Diese Detailverbesserungen wirken sich positiv in der weiteren Bearbeitung aus, wie ich finde. Das würde auch zu den Ausführungen von bspw. Russell Croman passen, der ein Beispiel veröffentlicht hat, dass BXT aus gedrizzelten Daten nochmals mehr durch die Deconvolution herausholen kann:


    "The theory says that drizzle should have recovered more than we can easily see at first glance, and the additional low-contrast detail should be able to have its contrast restored through deconvolution."


    Ich hoffe, man darf den Link hier posten:

    Drizzle plus deconvolution: a killer combination – RC Astro


    Ok, er will natürlich BXT verkaufen, aber zumindest bei meinen Bildern hat er meist recht, was diesen Aspekt betrifft... ;)


    Ich habe jetzt auch NoiseXT am gedrizzelten und ungedrizzelten Bild getestet. Zunächst noch einmal beide Bilder NACH BlurXT, aber VOR NoiseXT, im Vergleich: (links gedrizzelt, rechts ungedrizzelt)



    Und hier die Bilder nach NoiseXT (Denoise 0.6, Detail 0.25): (links gedrizzelt, rechts ungedrizzelt):



    Ich finde, NoiseXT macht bei beiden Bildern einen guten Job, wobei mir ehrlich gesagt die gedrizzelte Version sogar besser gefällt, was das Entrauschen betrifft. Die Sterne finde ich gedrizzelt ohnehin besser, logischerweise. Gravierende Hintergrundartefakte sind in beiden Bildern nicht aufgetreten.


    Vielleicht hilft Dir der Vergleich ja weiter und möglicherweise probierst Du einmal aus, ob eine Veränderung der Bearbeitungsschritte bei Deinem Bild hilft. Wenn Du magst kannst Du auch gerne Deinen Rohstack irgendwo hochladen, dann könnten andere Foristen und meine Wenigkeit ihn auch einmal direkt testen.


    Viele Grüße und CS,

    Matthias

  • Hallo Jens,


    vielen Dank für Deinen Vergleich, Du warst schneller! 😉 Schön, dass wir zum gleichen Ergebnis kommen!


    Viele Grüße,

    Matthias

  • Hallo Matthias,


    Du schreibst

    Zitat


    Kamera ist eine unmodifizierte Sony A7ii mit 5,97 um Pixelgröße, Teleskop ein TS Photoline Dublet APO mit Öffnung 102mm und Brennweite reduziert auf 564mm, also ca. f/5,5. 




    Ich denke, dass hier einige User von Drizzle zu viel erwarten


    Wikipedia schreibt "Drizzle is a digital image processing method for the linear reconstruction of undersampled images"


    Dieses statistische Verfahren bedarf dringend unterbeprobter Lights in ausreichender Menge, welche gedithert sind.

    Schon das Drizzle Debayer ist ein nettes mathematisches Nebenprodukt und war beim Hubble Team nicht im Pflichtenheft.


    Ist diese Voraussetzung "undersampled + dither" nicht erfüllt, dann ist der Drizzle-Effekt bestenfalls ein bicubic upscale

    ... aber meistens wird es eher schlechter (Artefakte etc.)


    Anders formuliert:

    Ist ein Drizzle Bild nicht vom Upscale zu unterscheiden, dann gibt das Ausgangsmaterial kein Drizzle her.

    Stichwort: Nyquist-Shannon-Abtasttheorem


    Kommt jetzt eine Bild KI (Denoise etc) ins Spiel, kann es diese subtilen Drizzle-Artefakte noch verschlimmbessern, wenn die AI nicht auf das spezielle Problem trainiert wurde.

    Und Russell Croman hat offensichtlich geeignetes Drizzle-Ausgangsmaterial verwendet.


    Schon das PI Team weist darauf hin, dass man immer das DrizzleIntegration Ergebnis gegenüber ImageIntegration prüfen muss, weil es nicht immer das bessere Ergebnis ist.

    BXT/NXT verstärkt das Problem offensichtlich.

  • Hallo Jens,


    klar, völlig richtig was Du schreibst, das sehe ich genauso. Drizzle macht nur dann Sinn und bringt einen Mehrwert, wenn es die Daten hergeben. Mit meinem aktuellen Setup bin ich im Undersampling und habe i.d.R. viele Lights, welche gedithert sind. Dann funktioniert die Kombi "drizzle+BXT (+ggfs. NXT)" gut und irgendwelche Drizzle-Artefakte sehe ich nicht (zumindest fallen mir keine auf). Bei Deinen Daten in #10 ist das ja offensichtlich auch so, dass alles ok ist, da sie ebenfalls für´s Drizzeln geeignet sind.


    Ich hatte Gert auch so verstanden, dass seine Daten im Anfangspost gedithert (#4) und "undersampled" (#1) sind - daher sollte Drizzle bei ihm auch ein echtes Drizzeln sein und nicht ein simples Upscaling, was möglicherweise Artefakte verursacht.


    "Well-sampled" oder "oversampled" Daten einfach mal so (prophylaktisch) zu Drizzeln, macht natürlich gar keinen Sinn und ist schlimmstenfalls kontraproduktiv; das sollte man vermeiden.


    Viele Grüße,

    Matthias

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