Die PSF...

    Hi!


    Ich hatte grad eine Idee. Man kann ja bei mehreren Programmen eine Entfaltung durchführen. Die Grundlage davon ist ja die PSF, die ja dazu führt das eine Punktquelle, also ein Stern, verschmiert wird.
    Bei Fitswork kann man ja ein Bild für die PSF wählen. Reicht es da nicht einfach, aus dem zu bearbeitenden Bild bzw. eines der Rohbilder, einen Stern auszuschneiden und das als PSF Bild zu nehmen? Denn das ist ja eigentlich genau das was das Programm braucht, ein Bild das zeigt wie eine Punktquelle nach dem Aufnehmen aussieht.
    Oder lieg ich da falsch?

    Hallo Arpad,
    bei punktförmigen Lichtquellen geht das in erster Näherung auch, bei flächenhaften Objekten wäre es dann mit der Herrlichkeit aber schnell vorbei. Dann kommt noch erschwerend hinzu, dass ein heller Stern sich über eine größere Fläche verteilt als ein schwächerer. Ein idealer Stern zeigt als PSF ja eine sogenannte Gaußglocke, folgt also einer reproduzierbaren mathematischen Funktion. Diese Funktion kann man dann auch auf beliebig helle oder schwache Sterne anwenden. Aber leider besteht so ein schönes Astrofoto in der Regel ja nicht nur aus Sternen und flächenhafte Objekte folgen dann nicht mehr einer vergleichsweise trivialen Funktion.
    Ich hoffe ich habe das nicht zu kompliziert ausgrdrückt. Die Idee ist gut und richtig, aber sie hat doch auch deutliche Grenzen.


    Ach, wenn es doch so einfach wäre... [:D]


    Beste Grüße


    Andre

    Hallo Arpad,


    mit einem ungesättigten Stern sollte das schon gut gehen, jedenfalls kann man auch in Iris vorhandene Sterne zur Erzeugung der PSF verwenden.


    Die Entfaltung funktioniert natürlich auch bei flächigen Objekten.


    Grüße,
    Michael

    Eben, mein ich auch. Wenn man die PSF funktion selber aus einem ungesättigten Stern entnehmen kann, dann sollte diese Funktion ja für alle Bildelemente gelten, weil ja alles was auf den Chip kommt durch diese Funktion verschmiert wird, und eben auch ein flächenhaftes Objekt. Hmm, werd ich zuhause mal testen ob das zur Schärfung des Bildes was bringt.

    hi!


    das problem bei der von Dir vorgeschlagenen methode (deconvolution genannt), die natürlich mit beliebigen PSFs funktioniert, liegt darin, dass man normalerweise die PSF nicht gut genug kennt. ein abschneiden des "gupfs" einer gaussförmigen PSF ist noch harmlos - koma, kollimationsfehler und die diskretisierung durch das CCD/den CMOS detektor schei..en da auch noch rein ...


    lg
    wolfi

    Natürlich. Aber kann man nicht einfach aus der Theorie eine sehr gute Nährung bestimmt? Denn wenn man einen Stern nimmt, der ja gut als Punktquelle dient, dann "weiss" man ja, wie dieser Stern aussieht, mit seiner gausschen Helligkeitsverteilung. Und wenn nun sieht wie der Stern nach der Messung aussieht, kennt man zwar nicht die Fehlerquellen, aber das Ergebniss aller Fehlerquellen, und kann daraus eine PSF errechnen. Naja, so denk ich mir das zumindest :)

    Hallo Arpad,


    ich habe mal eine kleine gif-Animation gemacht, um den Effekt des Fitswork-Deconvolution-Filters zu zeigen. Ich verwende aber eine künstliche PSF, weil man mit den verwendeten Filtern nur einen einzigen Stern abbilden kann, und der ist nicht annähernd punktförmig. Die Animation zeigt die Aktive Region 1033 im H-Alpha, also ein Beispiel für die "Entfaltung" von flächigen Objekten.



    Entfaltung



    Grüße,
    Michael

    Das sieht ja super aus.


    und wie erstelst du die künstliche PSF? einfach an den Reglern spielen bis es gut ist? Denn damit krieg ich bei deep sky sachen selten was brauchbares hin.

    Hallo Arpad,


    "einfach an den Reglern spielen" kommt gut hin. Ich verändere dabei aber meist nur den Durchmesser der PSF.


    Gestern habe ich noch ein wenig darüber sinniert, weshalb das zumindest in diesem Fall mit einer künstlichen PSF funktioniert. Ich denke, es ist nicht die PSF der Objektivabbildung, sondern die PSF des Stackingvorgangs. Die Bilder kommen beim Stacken nicht 100% übereinander zum liegen. Ein Detail (Punkt) des Originals wird beim Stacken daher verwischen, die daneben liegenden Punkte des gleichen Details kommen also gleichverteilt um den eigentlich Punkt herum zum liegen.


    Daher glaube ich, daß ich mit der Deconvolution den "Abbildungsfehler" des Stackens beseitige, weshalb auch die Gaussfunktion so gut funktioniert.


    Ob das dann auch noch gültig ist für Deep-Sky? Hier hat man nicht so viele Bilder als daß man von einer Normalverteilung reden könnte.


    Grüße,
    Michael

    hmm, ob man in dem Fall vor dem Stacken jedes einzelbild entfalten kann, dann stacken, und dann nochmal den gauss weg falten?


    Bei meinem Versuch gestern wurden strukturen so gut wie nicht schärfer, aber dafür hat so ziemlich jeder helle Sterne dicke Ringe produziert,

    Ciao,


    1. Die PSF muss mit grosser Genauigkeit bekannt sein (minimales Rauschen), also müsste man viele Sterne mitteln. Die PSF ist auch nicht NUR eine Gaussfunktion, sie hat i.a. schwache Flügel, oder ist vielleicht asymmetrisch. Ausserdem müsste diese PSF-Messnung möglichst unabhängig von zum entfaltenden Bild sein (d.h. getrennte Messung(en) wären nötig).
    2. Die PSF müsste über das ganze Bild konstant sein, was sie i.a. nicht ist (Verzeichnungen, Bildfehler). Sie ist also eine im Bild ortsabhängige Funktion.
    3. Auch das zu entfaltende Bild muss mit grossem Signal-zu-Rauschverhältnis gemessen sein, weil die Information in einem Bild nicht (nur) durch mathematische Tricks einfach erhöhen kann. Das Endbild kann nicht besser sein als das Ursprungsbild, nur weil es durch (noch) einen Mathealgorithmus gedreht wurde. Das gilt schon wegen der Fehlerfortpflanzung: wenn man zwei rauschbehaftete Grössen durcheinander dividiert, dann addieren sich die (relativen) Fehler (quadratisch).


    Daraus kannst Du Dir ableiten was (und warum) geht und was nicht geht...
    Gruss, Peter


    PS: Im allgemeinen gilt der Satz:
    'There is nothing like 'a free lunch'.

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