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“ K3CCDTools 3.5.10.1083 ” |
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GRABACIÓN y TRATAMIENTO de IMAGENES por INTEGRACION |
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de las obtenidas con Cámaras "CCD", "CMOS", "NMOS" |
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o "WebCam" transformada a larga exposición |
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-- Con la autorización de Péter Katreniak, y citado en su - "How To..."
La base del procesamiento es la integración, o sea la suma de todos los fotogramas útiles de una secuencia extrayendo la información de cada uno hasta obtener una sola imagen con la información veraz y limpia. Técnicamente consigue aumentar la " relación señal / ruido" y matemáticamente obtener una "media ponderada" por tanto el resultado es muy fiel a la realidad. Tanto es así que incluso se consiguen resultados muy espectaculares superando ampliamente el poder resolutivo del telescopio y al menos en muchas ocasiones podemos eliminar de forma apreciable el efecto negativo de la turbulencia.
Conversor analógico-digital. Transforma la señal luminosa que ha generado el sensor en una señal digital. Permite ajustar la precisión ó fidelidad del color. Si se deja en automático no se suelen conseguir resultados buenos. Es difícil ajustarlo manualmente porque se requiere entrenar el "sentido cromático"(ver Crominancia) Para dar una orientación: hay que situar el cursor del color rojo hacia la mitad ± 50% o algo menos de su recorrido mientras que el azul debe quedarse alrededor del ± 25%. Los DARK FRAMES o "Darks" son fotos que tomas con los mismos sesteos de la cámara, pero con el telescopio tapado para poder captar el "ruido" del chip de tu cámara, al tapar el tubo registras los píxeles muertos, hot píxeles y otras anomalías propias de la cámara. Al restar después estos cuadros a la foto, se elimina todos los defectos inducidos por la cámara.
Es importante tomar el dark frame con la misma sensibilidad de film, el mismo tiempo de
exposición y en lo posible después de tomar las fotos para que el resultado sea optimo. Esta foto después se resta a la imagen y elimina la posible suciedad que tenga el equipo. Es importante no mover para nada la cámara, si la giras entonces en vez de eliminar la suciedad vas a duplicarla, ya que ahora esta en otro lado de la imagen. _____ Sobre "DARK FRAME"
Durante el tiempo de exposición se acumula una interferencia térmica
en cada píxel, debido a que la CCD no se encuentra en temperaturas bajas (-173ºC) Sobre "FLAT FIELD"
La sensibilidad de la luz no es idéntica para todos los
elementos, que constituyen en CCD, con aparente menor iluminación en las esquinas de la imagen, entre otros puntos también. _____ Un cuanto de luz, la intensidad con que se ilumina una superficie es proporcional al número de fotones que la alcanzan por unidad de tiempo. Para ajustar hay que situarlo casi al mínimo (a la izquierda) ± 0% El factor de conversión entre el número de fotones capturado por las células fotosensibles y el valor raw. Si el número de fotones capturados es 1000 y el valor raw es 100, la ganancia sería 10. Es un valor ajustable "a ojo" hasta conseguir un brillo y contraste apropiados de la imagen Número de bits usados para registrar el nivel de iluminación de un pixel. El rango entre la señal más pequeña detectable y la más alta del sensor. Podría llamarse también el nivel de iluminación. Conversión de fotones en electrones y repercusión en ruido captado El número de fotones que alcanza el CCD, probabilisticamente hablando, va a ser el mismo para una sola toma de 10 minutos que para, p. ej. 600 tomas de 1 segundo, porque los fotones no saben cómo los están captando y simplemente chocan con el CCD. Cuando se lee la imagen del CCD, al valor de la señal eléctrica de la imagen (proporcional al número de fotones captados) se le suma el ruido de lectura, que es más o menos constante.
Suele ser proporcional al tiempo de exposición y se reduce mucho refrigerando el CCD, aumentando de ese modo la relación señal / ruido (S + N) / N, lo que permite separar la información de la imagen recibida, de la "suciedad" producida en el propio chip, facilitando su eliminación sin dañar la sobrevenida.
Es un ruido bastante pequeño que no depende del tiempo de exposición. Así, si el tiempo de exposición es grande este ruido puede ser despreciable frente a la señal. El ruido del que hablamos es aleatorio, por lo que contribuirá en cada pixel con una cierta cantidad, que no tiene por qué coincidir en las distintas tomas, pero está ahí. Lo que ocurre es que al acumular tomas alineadas nosotros hacemos coincidir los pixeles que contribuyen a formar la imagen (señal). y de ese modo la imagen se va haciendo cada vez más nítida. En cambio, como el ruido no siempre coincide en el mismo sitio, su acumulación es mucho más lenta que con la imagen. El ruido no desaparece con la acumulación de tomas, pero se atenúa mucho en relación a la "señal". Con una buena relación del nivel de la señal respecto al nivel de la señal del ruido, la calidad de la imagen se acentúa notablemente. En exposiciones cortas, el ruido podría ser del mismo orden de magnitud que la señal, con lo que ésta queda comprometida. Al sumar varias tomas cortas se está sumando la señal y también el ruido. Aunque es cierto que el ruido es aleatorio, éste no se cancela, sino que se acumula más lentamente que la señal.
Las cámaras CCD no son absolutamente lineales, pero lo son bastante hasta que se llega a la saturación del pixel (en una de las mías es con unos 32.000 electrones por pixel "cámara CCD_ARTEMIS mod ART-285-C"). En la zona lineal, la señal es aproximadamente proporcional al número de fotones captados. Si no hubiera nada de ruido no tendría sentido hacer exposiciones largas (así evitaríamos tener que hacer guiado). Luego acumulas las tomas y verás que, además de que la imagen es mucho mejor, podrás usar proceso de imagen más agresivo para sacar los detalles.
RSR: Relación señal-ruido. Un valor alto indicará que la proporción de ruido con respecto a la imagen es baja. Un valor bajo indicará que la imagen es muy ruidosa. También se suele abreviar como SNR.
Un pequeño ejemplo "bastante distante de la realidad" pero creo orientará en el concepto: Premisa:
Toma larga única Obtenemos basándonos en la hipótesis anterior: 10.000 fotones x 1 tomas = 10.000 fotones captados ( 10.000 fotones + 240,00 ) / 240,00 = relación señal ruido de 42,67 Toma múltiple, es decir de varias tomas Caso hipotético con cinco tomas, siendo en total, entre las cinco, igual el tiempo de captación, que el de una sola toma larga Obtenemos basándonos en la hipótesis anterior: 10.000 fotones x 5 tomas = 50.000 fotones captados (50.000 fotones + 240,00) / 240,00 calor acumulado en ese mismo tiempo = relación señal ruido de 209,33 Se obtiene por tanto, que en el mismo tiempo total de captación, con una toma larga ( (S + N) / N = 42,67 ) es menor su relación señal / ruido, comparándola a la obtenida con cinco tomas seguidas ( (S + N) / N = 209,33 ), en donde la calidad obtenida será mayor, por su relación señal / ruido superior Es la intensidad del color Para conseguir imágenes realistas hay que ponerlo antes de la mitad del recorrido ± 50%. Está claro que para tener mejores imágenes hace falta acumular, de una forma u otra, más tiempo de exposición, con el fin de captar el mayor número posible de fotones, que incidan en el film o chip.
Si quieres un consejo, trata de averiguar cual es el tiempo de exposición razonable para tu telescopio y Por cierto, también es conveniente tomar "dark-frames" para eliminar los pixeles calientes (y el fulgor del amplificador) Cada uno de los valores digitales que asigna el ADC Es el número de fotogramas por segundo. Los apropiados 5 fps, 10, 15 fps. 30 fps (en los films de películas domésticas clásicas, era corriente el 12 y el 24 imágenes - fotogramas - por segundo)
Siempre debe estar al mínimo para ”Cielo profundo”: 1/25 de segundo (es decir que cada imagen – fotograma – es captado en un veinticincoabo de segundo) Pero para “Planetaria u Objetos muy brillantes, se puede variar a 1/50, 1/125, 1/250, etc, para que no quede saturada, seleccionando luego los mejores fotogramas. Lo más conveniente sería hacer cada toma del máximo tiempo posible que te permitiera la cámara y la montura y luego promediarla con otras tomas con iguales características. El resultado sería una imagen mejorada pero no tanto como si la hubiésemos hecho de un tirón (lo que no nos permitió nuestros equipamiento, accesorios, etc., por sus características... ). Pues si, la conclusión debería ser esa, determinar cual es el límite que te permite tu equipamiento ( atendiendo a seguimiento, saturación, ruido, turbulencias etc.), hacer las tomas con ese tiempo y luego acumular... y sin olvidar la obtención de Darkframes y de Flatframes, (ver apartado Obtención de vídeos *.avi) para obtener mejoras substanciales... Además, se gana mucho apilando muchas fotogramas. Yo suelo apilar un mínimo de 600 tomas, siendo cada una de 1 minuto a 10 fps De esa forma, apilando muchas fotogramas. la relación señal / ruido es mucho mejor y obtienes más detalles (además así se pueden descartar las tomas malas y seguir teniendo muchas). -- Colaboración cortesía de Antonio Pérez Ambite DATSI_Antonio Pérez Ambite - UPM Podemos resumir brevemente los aspectos clave para conseguir el éxito e imágenes bien detalladas:
-- Colaboración cortesía de Jesús R. Sánchez http://astrosurf.com/planetels http://www.astrosurf.com/planetels/planetcam.htm
_______________________ .
OPERATIVA BASICA con “ K3CCDTools ” Peter Katreniak ya ha sacado la Versión 3.5.10.1083 del 2012
que
entre otras mejoras soporta las cámaras DSI de segunda generación ( DSI II y DSI PRO II ).
Device > WDM (aparecerá la cámara conectada a la USB), activarla > la opción MK, para que capte sonido si se necesita.
Video Capture > Preview (para ver lo grabado) -- en la imagen captación con una "CCD_Logitech QuickCam Pro 4000", nótese el Retículo en rojo, superpuesto Seting > Video Surce > Ajustar: Controles de imagen, Velocidad de obturación "Vob", Opcional B/W o Color, Equilibrio blanco en automático, etc., al gusto. Video Format > Velocidad de cuadro "Vcu" entre 5 fps, 10 fps, 15fps, etc. > Tamaño de salida 640 x 480 pixels y Compresión de vídeo I420 (RGB24 no comprime) NOTA: Las velocidades "Vcu" programadas desde la Barra de Herramientas, modifican automáticamente las de Video Format
Algunas cámaras CCD's, CCD_WebCam como “ToUcam Pro II”, “Logitech Quick Cam Pro 4000” sin modificarlas (en “cielo profundo” es indispensable modificación “SC-1” para la obtención libre de obturaciones en procedimiento larga exposición “Long Exposure”), o la especialmente ya prepara para Astronomía “ATK1CII” o “ATK2CII” la y mejor si se le acopla una célula Peltier, etc., posibilitan diferentes velocidades para obturación (Vob) desde 1/5 de seg. hasta 1/30 y muchísimo más .
Ejemplo: Opción " VIDEO CAPTURE TIME " 200 imágenes (frames), captadas en 20 segundos (duración "s"), al haberse programado (Vcu) 10 imágenes por segundo (fps), y cada una con velocidad de obturación (Vob) de 1/25 de segundo. Habiéndose programado el proceso a modo de ejemplo, durante un tiempo máximo de 1 minutos (período "1") y con repetición de 3 veces todo el proceso (repetición "3"), por tanto obtendremos 3 vídeos de 200 f c.u. Cabe destacar, que no siempre coinciden estos datos con la realidad, por existir imágenes "dropped" y los tiempos ser p.e. en lugar de 20 segundos 20,12 __________
VIDEO CAPTURE TIMER
__________ CONTROLES DE IMAGEN
Control de imagen, para :
__________ PROPIEDADES
__________ Para conseguir un solo frame, "K3CCDTools" guarda siempre el archivo como (*.avi ) aunque sea de un solo frame, de tiempo ilimitado grabado con la "TouCam Pro II" u otra similar, recomendando la versión “ATK1CII” o la “ATK2CII”, e incluso modelos superiores de la marca, que ya tiene la modificación “SC1.5”, e incorpora un ventilador expelente para refrigerar, más controles de temperatura (, incorporación de filtro infrarrojo (adicional), etc. La captación consistirá en la obtención de varias imágenes, con velocidad de obturación nula, algo similar a la posición “B” bulb de las cámaras Reflex.
(de interés relacionado ver EJEMPLOS y procedimiento seguido para obtenerlas)
Obtendremos para cada grabación, 3 videos totalmente idénticos en cuanto al número de fotogramas, tiempo de exposición, velocidad de obturación, etc., que los denominaremos: Ver "Sobre Dark Frame y Flat Field" 1. “Objeto_01.avi” Es el vídeo obtenido del objeto de interés, para la captación posible del máximo de detalles, mediante aplicación de filtros UHC, Antipolución, Barlow, Reductoras de distancia focal, inserción de oculares, tiempos de exposición, etc. (ver TABLA_01 para configurar) 2. “Dark_02.avi” Es el vídeo obtenido, tapando el objetivo del telescopio, que servirá para generar el vídep y posterior de tomas negras. Para que la “dark frame” sea compatible, la forma práctica es grabarla inmediatamente después de la “Objeto_01.AVI”, con la misma duración (Pero tapando ahora el objetivo), ya que entonces se mantienen “idénticas características” de grabación. De no hacer las grabaciones “totalmente iguales”, es decir con los mismos parámetros no será aceptada. (Se utiliza para detectar pixeles defectuosos y poder restarlos luego de la imagen) *.avi” 3. “Flat_03.avi” Es el vídeo obtenido, con el telescopio quieto sin avance y grabando sobre un fondo uniformemente iluminado (p.e. cartulina blanca mate de 50 x 50 cm) y situada a cierta distancia para que llene la imagen. (Se utiliza para corregir la diferencia de sensibilidad de los pixels, ya que no todos responden por igual a la misma excitación)
· Obtención del FLAT FIELD ¿Qué es el Flat field y para qué se utiliza?
· Obtención de imagen CONJUNTO
.
Ya tenemos resultados pero muy oscuros.
Aclaraciones sobre terminología, indicada en el apartado anterior 19º:
Amount
/
Cantidad:
Valores para imágenes de alta resolución (por ejemplo 20 x 30 cm 300 DPI): 150 a 200
%.
Empiece a probar con valores entre 1 y 2 para imágenes de alta
resolución. Si colocamos un valor muy bajo, el filtro actuará sobre toda la imagen, generando ruido en las zonas plenas o con poco contraste. Un valor más alto hará que el filtro se aplique sólo en las zonas de transiciones más fuertes. Valores para empezar a probar: Entre 2 y 15, depende el tipo de motivo, también para alta resolución. ENFOQUE método “FFT” (Fast Fourier Transform) En la imágenes adjuntas, sobre una "Carta de Ajuste para DSLR's", con "CCD, CMOS o NMOS" y simple de "Verificación" en las que se puede ver una de las utilidades del K3CCDTools, hacer de MONITOR para visualizado de las imágenes a captar, para su enfoque previo, controles de Vob., y la ISO, posicionamiento y control de campo, etc., luego también y una vez grabadas se pueden visionar.
NOTA: Si están interesados en alguna de estas cartas, podemos enviarla por e-mail En la misma se puede ver también la utilidad FFT, control de Histograma, control de tiempo, etc., para conseguir un enfoque preciso. Método práctico de enfoque “FFT” (Fast Fourier Transform), que permite el mejor enfoque y calidad de la imagen, en cuanto a sus detalles, proporcionando un cuadrado de referencia y tamaño tal que se adapte a la medida del objeto (variando “FFT Size”, (p.e. Gamma 02, y Slope 10), que situaremos encuadrando la imagen a observar o de referencia (estrella u objeto) y luego manipulando el mando de enfoque del telescopio (mejor con motor y mando a distancia para evitar vibraciones), intentar conseguir una Imagen BIEN enfocada verificando:
Que
en la línea roja de la gráfica,
sean los trazos del gradiente vertical
lo más desarrollados posible, en cuanto a sus
formas con variantes definidas y sus magnitudes
· Pantalla de
resultados “FFT” para un BUEN enfoque
( fig. 1 ):
FFTSize
(cuadrado referencia) en 128, Gamma (0,20), Slope (10,00), Color (B), idem con L-RGB
Imagen
enfocada de la estrella, en su mayor
Ø conseguido,
varía según enfoque con Gradiente
vertical en curva, con máximo
de variables obtenidas
y bien pronunciados,
Valor
numérico
obtenido en su mayor
nivel
(en ejemplo.: 1,20381)
El valor numérico,
del BUEN ENFOQUE, resultará también
lo más elevado posible, en cuanto a su magnitud
positiva
Y
la imagen resultante se presentará también lo mayor posible
en
cuanto a su diámetro y definición (círculo interno), que irá variando en su
tamaño a medida que se enfoque lo mejor posible. (ver imágenes ejemplo de unos
resultados)
Resultante ejemplo obtenido de una Imagen de estrella,
BIEN
y MAL enfocada, habida cuenta que existía un Seeing 6/10, es decir
del orden de 3,65 arc.seg.
en su FWHM, y utilizando un SCT 8" Ø
(ver
el Tama SEEING
y su TABLA_06) .....
fig. 1
fig. 2
fig. 3
fig.
4
pulsar
en cada imagen para ampliarla
Sigue
un segundo ejemplo, ahora con inclusión de un filtro de
rechazo de infrarrojos, para conseguir más precisión,
ópticamente observando
en el enfoque:
Parece
claro, que está actuando sobre el Disco
de Airy,
que concentra en el círculo central un 87% de luminosidad, le sigue una corona
negra y la siguiente corona circular con un 7% de luminosidad, más siguientes que repartirán el 6% restante
( fig.
4 )
Y en general, como resumen:
· Pantalla de
resultados “FFT” para un BUEN GUIADO
( fig. 2 ):
FFTSize
(cuadrado referencia) en 128, Gamma (0,20), Slope (10,00), Color (B), idem con L-RGB
Imagen
enfocada de la estrella, en su mayor
Ø conseguido,
varía según enfoque con Gradiente
vertical en curva, con máximo
de variables obtenidas
y bien pronunciados,
Valor
numérico
obtenido en su mayor
nivel
(en ejemplo.: 3,69185)
· Pantalla de trabajo
para ENFOQUE, del “K3CCDTools”
( fig. 3 ):
Retículo,
Cuadrado
base para referencia del “FFT”
Estrella
FFTSize
(cuadrado referencia) en 128, Gamma (0,00), Slope (10,00), Color (G), idem con L-RGB
Imagen
enfocada de la estrella, en su mayor
Ø conseguido,
varía según enfoque con Gradiente
vertical en curva, con máximo
de variables obtenidas
y bien pronunciados,
Valor
numérico
obtenido en su mayor
nivel
(en ejemplo.: 4,29875)
VERIFICANDO ENFOQUE
CON OBJETOS TERRESTRES Y LEJANOS
Clicar sobre
cada imagen, para ampliarla
Fotos tomadas desde el telescopio SCT C8'' y cámara DSLR Olympus
E-330, la primera a F10 y las dos siguientes a F20.
Con el fin de verificar prácticamente la calidad de nuestro
equipo, enfoque y detalle obtenido, por ejemplo el entramado de
la tela metálica del cercado. Todas tomadas con Seeing ± 8/10 y
a ± 2.900 m de distancia.
ESTUDIO
de la EVOLUCION del CENTROIDE
con su DERIVA,
por la montura mal orientada y/o equilibrada
Calcularemos
la resolución de arco que obtenemos con nuestras cámaras de guiado y de
fotografía.
a
/
Resolución
de guiado de la webcam Phillips TouCam Pro
Tubo
Óptico: Diámetro 80mm y 600 mm. de focal
Tamaño
chip 640 x 480 píxeles
Tamaño
de píxel es 5,60 micrones
Con
estos datos tenemos que ésta cámara en este telescopio da un resolución de
1,93 seg.arc. / píxel
b
/
Resolución
fotografía a foco primario de la cámara Canon 300d
Tubo
Óptico: Diámetro 200mm y 1000mm de focal
Tamaño
chip 3072 x 2048 píxeles
Tamaño
de píxel es 7,3 µm
Con
estos datos obtenemos que ésta cámara en este telescopio da una
resolución
de 1,51 seg.arc. / píxel.
Consecuencia:
Tenemos
mayor resolución de fotografía que de guiado, al contrario de lo que estamos
acostumbrados, para invertir esta contradicción debemos utilizar el guiado
subpíxel, que comento en el paso siguiente...
El
Guiado subpixel se basa en el cálculo matricial de la deriva del centroide, que
representa una estrella en la matriz del chip, en Ascensión y Declinación.
Representaremos
la explicación en el siguiente ejemplo:
....
Estrella
centrada
Estrella
con deriva
Discos de
Airy
Cálculo subpixel del desplazamiento de
este centroide de luz en su 3ª fila de la imagen de esa estrella
seleccionada, por ejemplo y procurando sea la fila, que más celdas tenga ocupadas, conteniendo
iluminación.
En el caso del
ejemplo, como la estrellas son circulares, dispondremos de 4 filas con una
determinada cantidad de iluminación y 4 posiciones en columnas para cada fila.
En la realidad
la cantidad de iluminación para cada una de las 16 celdas, en el ejemplo,
se
mediría en mV
El
valor de luz acumulada en cada píxel está representado por un número de 0 a
100 en este ejemplo, en el que se muestran y valoran las celdillas que contienen
iluminación, por presencia de la estrella.
Estrella
centrada:
Cálculo
centro de 3ª fila del centroide
(25x1
+ 80x2 + 80x3 + 25x4) / (25 + 80 + 80 + 25) = valor posición 2,50
mV
Estrella
con deriva:
Cálculo
centro de la misma fila del centroide
(80x1
+ 80x2 + 25x3) / (80 + 80 + 25) = valor posición 1,70
mV
El
desplazamiento a solucionar
Es
la diferencia de las dos posiciones calculadas (2,50 - 1,70 = 0,80) que corresponden a la situación del centroide en la
matriz para ese instante, y está
definido en este caso en centésimas de píxel, presentando en el ejemplo
un valor de 1,70 mV
para ese momento y que hay
que solucionar, hasta conseguir otra vez el 2,50
mV
eorientando la
montura, lo que se obtiene automáticamente mediante software,
consiguiéndose de nuevo el centrado de la estrella, que utilizamos en el guiado.
Consecuencia:
La
resolución de guiado subpixel
con pequeñas focales, tiene mayor resolución
que
la de fotografías a mayores focales.
Por su interés relacionado, ir a
Más características y operativa sobre el
Telescopio Guía
REPERCUSION
del SEEING
El
Seeing
o turbulencia habitual de los observatorios es mayor que la resolución
teórica de fotografía astronómica y la de guiado.
Consecuencia:
Las
resoluciones teóricas de foto y guiado quedan igualadas por una mala
turbulencia.
La
resolución del Telescopio, en base a su
composición,
debe tender a 1/3 del valor obtenido en la FWHM, con el fin de que se puedan
luego distinguir los detalles
Sobre-corrección
de guiado:
Si
no ajustamos bien los parámetros de guiado en el programa, y no dejamos un
margen para que la estrella se mueva con la turbulencia, el autoguiado intentará
seguir los rápidos movimientos de la turbulencia, y antes de que haya podido
corregirlos ya habrá otros movimientos de turbulencia pues su velocidad es
mucho mayor que la de correcciones de guiado.
Esto
creará una cadena de errores sin control en el guiado.
En
nuestro programa K3CCDTOOLS la idea de sobre-corrección se asocia a los píxeles
muertos alrededor de la estrella que no activaran el autoguiado por deriva de la
estrella.
Seeing
variable:
Según
la noche y a que altura del cenit apuntemos tendremos un Seeing u otro, esto
afectará al umbral de píxel muerto que necesitemos.
Lo
ideal es fotografiar a los objetos en tránsito, es decir en su posición optima
de mínima turbulencia.
APLICACIÓN “RAW” o “NO-RAW” en la CAMARA
Para el modo
RAW
(Grabación
de datos sin comprimir ni procesar)
o
NO RAW
(color optimizado),
No hay ningún
peligro, simplemente cambiar el
firmware (su programación interna)
a la cámara.
Se hace con el ordenador y un par de programas.(ver
transformar
una CCD_WebCam a modo RAW)
Si quieres acomodar la cámara para
“larga exposicion”, necesitarás la
modificación física, que ésta sí es
peligrosa, por tener que cambiar circuitos de la CCD_WebCam basándose en
soldador, tester, etc, y experiencia en electrónica (ver transformación de
WebCam a modo RAW)
Modificación física
"peligrosa"
si
quieres para larga exposición
Modificación
firmware
“no peligrosa”
tanto
en Color como B/N.
Una vez
transformada la cámara CCD_WebCam, o cualquier asimilada con otra marca, pero
basada en su sistema, como la ATK1CII, que usa la TouCam II de Philips..., ya
siempre que trabajemos con ella en "Larga exposición" actuará de
este modo
RAW,
que resulta
monocolor, por tanto y para restablecer el color RGB, deberemos aplicar
cualquiera de los filtros al respecto (Fast o Quality) y luego sumarlas. (
personalmente con la ATK1CII uso el
"RAW GR Quality" )
Evidentemente si la
opción es la más compleja y paso a paso por suma de las posibles L-RGB,
deberemos aplicar para cada imagen el apropiado, luego sumarlas y guardarlas
como p.e.:
Image_L.BMP,
Image_R.BMP, Image_G.BMP, Image_B.BMP,
Una
vez cargado el vídeo, alineado y sumado :
1.
Aplicar "Histograma" y veremos que la imagen
es monocromo
2.
Entrar en "Input Image Filter" >
Seleccionar el adecuado para esa cámara (ya siempre será el mismo):
Modalidad
de aplicación rápida:
Raw RG fast - Raw GR fast - Raw BG
fast - Raw GB fast
Modalidad
de aplicación lenta y por tanto de mayor calidad:
Raw RG Quality - Raw GR Quality - Raw
BG Quality - Raw GB Quality -
3.
Una vez pulsado el filtro deseado > "Calculate
Image Sum" para sumar las imágenes ya con el filtro
4.
Aplicar "Histograma" y veremos que la imagen
es ya tricolor RGB > actuar con el mismo del modo ya explicado > Guardar Imagen,
que nos permite obtener imagen BMP, que será
tratada posteriormente con el Photoshop p.e.
Por su interés
relacionado, ver: Transformación de una CCD_WebCam a modo de trabajo
RAW
COMPOSICION OPTICA RECOMENDADA
1.
Planetaria
Proyección por ocular
p.e.: Sol, Luna, Júpiter o Saturno
2.
Pequeñas galaxias y cúmulos globulares
Foco primario
p.e.:
M57, M104, M97
3.
Grandes
galaxias, nebulosas y cúmulos
Teleobjetivo 135 - 400 mm
p.e.: M42, M31
4.
Grandes objetos
Teleobjetivo 50 mm Ø (en
PiggyBack)
p.e.:
Cometas
La búsqueda del objeto a fotografiar
se realiza normalmente con el buscador de telescopio,
en el mejor de los casos un sistema de
8 x 50
con retículo iluminado, suficiente para encontrar grandes objetos y
centrarlos en la cámara.
No obstante los sistemas informáticos
disponen de Previsualización y
Retículo, que permiten su seguimiento, aunque lo mejor sea una
Guia
fuera de eje con Ocular reticulado o más práctico, situando una
CCD_WebCam que se visualiza en el retículo del software, eitando tener que ver
en el Ocular.
Como Planetas, Sol, Luna, se selecciona la velocidad del vídeo
(fps = frames por segundo)
y la duración, por
ejemplo: 30 f/s x 60 s = 1800 f
La cantidad de tomas que salen de esta
combinación de velocidad y duración
es obvia.
(ver orientativa para composiciones y tipos de Telescopios y Cámaras
TABLA_01
y
EJEMPLOS
con IMÁGENES)
En este caso, no hacen falta "Dark Frames"
ni "Flat Fields", pero si tiene sentido hablar de velocidades
(fps) y duración del vídeo,
no así el decir que las tomas son de 50 milisegundos de duración (a 20fps, por
ejemplo).
(No
estás grabando un vídeo, estás haciendo distintas tomas, que luego por comodidad se guardan como si fuera un vídeo
(cada fotograma una toma).
En
este caso se habla de número de tomas y duración de las mismas, no teniendo sentido hablar de frames por segundo
(fps),
ya que en un segundo no se han tomado 1, ni 2, ni 20 tomas, etc., como antes,
se ha tardado varios segundos en
realizar cada una de las tomas.
Como
las fotografías las estamos realizando con una CCD_WebCam, que se acerca más a
una vídeo cámara que a una de fotos-química, el Driver que lo hace funcionar
tiene las opciones que traería una videocámara:
Ajuste de colores,
Balances,
Velocidad de toma
de vídeo (Vcu) regulables entre 5fps y 30
fps, que es últil para vídeo
conferencias con mala conexión, pues te manda menos información a 5fps que a
30fps.
No olvidemos que la cámara tiene la
posibilidad de realizar fotos únicas (botón en la parte superior) y para este
caso (foto individual) es el que se utiliza la opción "velocidad
del obturador" (Vob).
Los efectos que se derivan de poner un
parámetro del Driver, a uno u otro valor se verá en el resultado, pero algunos
no tienen sentido físico como por ejemplo la velocidad del obturador (Vob) y los
(fps) en el caso de Larga exposición y como vamos a utilizar la
CCD_WebCam para fotografía, amoldar estas configuraciones a cada caso:
En el caso de los
objetos brillantes se determina de esta manera la velocidad del vídeo a
grabar:
La relación entre
el valor seleccionado en el Driver y la captura es directa, pues a más frames
por segundo tomas en el mismo tiempo, que a menos frames por segundo.
Luego entra
el tema de la calidad
y
La
iluminación
de las capturas,
pues no es la misma a 30fps que a 10fps o a 5fps.
En cambio,
para realizar tomas de larga exposición,
casi siempre, por no decir siempre,
se selecciona el valor de 5fps
y se deja ahí.
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PREVIOS SOBRE CÁMARA
...
Cámara
CCD "ATK1CII) .
Para
que lo comentado, se traduzca en práctica, adjunto una muestra sobre una
captación muy simple, de una imagen concreta obtenida con el teleobjetivo
situado en la cámara digital directamente y a unos 750 m de distancia,
comentándola paso a paso y siguiendo los nombres de los iconos situados en la
barra de herramientas del "K3CCDTools", en cada proceso y naturalmente situando los diversos
controles con valores de forma apropiada y para esa concreta imagen del ejemplo:
Tras
conectarla debidamente al PC, programar y proceder con la cámara digital y en mi caso la
"CCD_ATK1CII"
del modo que se indica en los diferentes pasos: Imágenes previas para la
configuración de la cámara, como referente para sus diferentes funciones,
en el caso ya preparada para trabajar en modo RAW.
Vídeo
Capture (p.e. 15 fps) Vídeo
Format (p.e. 15 seg) Settings
Cámara (Selección y Filtro RAW)
ATIK
(en modo RAW) Settings
Guiding Interface
(con telescopio)
Secuence
Procesing Auto
Centering Quality
- Diference
Alignment
GRABACION
de un vídeo AVI
CONTROLES
DE IMAGEN:
Velocidad
de cuadro: por ejemplo 15fps, (Seetings
> Video capture)
IMPORTANTE: Si por efectos del Seeing, nos
tememos que las imágenes, pueden salir algo movidas y tendientes en su
efecto aparente a desenfocadas...", en lugar 1 /
15 fps, convendría situarlo en 1 / 30 fps, ó incluso superior, lo que comporta que captará la cámara
en fracciones muy pequeñas de tiempo y con ello se tiende a evitar ese
efecto molesto. (Seetings
> Video capture > por ejemplo "Frame rate" a 1 / 30 fps
> OK). en ese caso ya no activaríamos las opciones de grabación
básicas 5, 10, 15, o más fps y seguiremos con el paso de grabación,
seleccionando por ejemplo
VIDEO
SEQUENCE CAPTURE TIMER)
Controles
e Imagen: brillo > 50%, gamma al 40%, saturación al 35%
CONTROLES
DE CAMARA
Balance
de Blanco
Activar
> Exterior (R50%, A20%)
Exposición
Velocidad
de Obturador - shutter - > 1/33 s (30 ms c/u) por ejemplo (tiempo
que estará abierto en cada fotograma)
Resumiendo:
Cuanto menor tiempo de
exposición - shutter -, menos turbulencia coges Cuantos más
fotogramas por segundo - fps -, más posibilidades de encontrar fotogramas
buenos La ganancia yo la dejaría bajita, que los planetas tienen bastante señal, a lo mejor en torno al 20% o así.
VIDEO
SEQUENCE CAPTURE TIMER
Duratión
> 20 s
Estará
captando durante 20 segundos
Period
> 1 m
Repeat Count >
p.e. 3 veces
Proceder
> Capture (empezará el proceso) y cuando termine > o deseemos
parar Stop
Grabará
el tiempo indicado en "Duration" durante 20 segundos y se mantendrá
en espera hasta el tiempo indicado en "Period", en el ejemplo 1 minuto
y empezará de nuevo a captar información, las veces que se indique en "Repeat
Count", en el ejemplo 3 veces,
es
decir grabará 3 vídeos, de 20 s c.u. a 15 fps = 300 f
c/u,
que los los guardará como
K3CCD_0001.avi,
K3CCD_0002.avi y K3CCD_0003.avi, en
la imagen el resumen de propiedades del vídeo K3CCD_0001 por ejemplo
.....
pulsar
para ampliar
VIDEO
CAPTURE
Activar
función Preview
Permite
ver en la pantalla del PC, el seguimiento de la imagen que se está grabando
Activar
Live Histogram para referencias
RETICLE
Activar
la función retículo que servirá para mantener centrada la imagen,
mediante los mandos del Telescopio de "AR" y "DEC".
Evidenemente con una buena
PUESTA en
ESTACION, este proceso tenderá al
mínimo de reajustes.
En
principio activar la de 2 círcunferencias
OBTENIENDOSE
Un
video en formato "avi", en el ejemplo será el:
K3CCD_0019.avi
--- 128MB
---
Con información sobre el objeto
seleccionado y captado 3 veces, con superposición de información, mediante captaciones de 20 segundos cada una a 15 fps. = 20s
x 15fps = 300f (en realidad 298f a
14,6 fps en
formato 640x480pixels),
c/u.
Y para mayor ayuda, sobre lo mencionado para
Grabación,
Procesado y Retoque,
ver en este mismo tema:
UN EJEMPLO SEGUIDO PASO A PASO
________________________________
SOBRE LA CONFIGURACIÓN DE CÁMARAS PASO 00 - Configurar la cámara
PASO 01 - Adquisición de frames de la grabación
PASO 02 - Verificar calidad de frames (Q) y diferencia (D) respecto al de mejor calidad
PASO 03 - Selección frames de calidad. ( Image 06 )
PASO 04 - Selección del frame de referencia ( Image 02 )
PASO 05 - Punto de referencia. ( Image 05 )
PASO 06 - Calibración con restado de Dark y Flat ( Image 03 )
PASO 07 -
Alinear. ( Image 07 )
PASO 08 -
Suma. Haciendo clik en el icono de
la barra de herramientas, "Calculate result Image (Sum)".
(
Image 08 )
PASO 09 -
Modo
RAW (si hemos programado la cámara en esa modalidad)
filtros
PASO 10 -
Histograma.
( Image 09 )
PASO 11 - Guardar Imagen como
PROCESADO con "PLANETARY WIZARD", para imágenes de Planetaria
__________________________________________________________________________ GRABACIÓN
__________
TRADUCCIÓN orientativa, de las 9 ventanas emergentes en el programa
MB = resolución de cámara (Hpx x Vpx) x imágenes por seg (fps) x tiempo empleado (seg) x 1,37 / 106 Por ejemplo, trabajando con cámara "ATK1CII" 12bit, compresión I420, grabando en RAW, durante 20 seg a 30 fps: 640 px x 480 px x 30 fps x 20 seg x 1,37 / 106 = 252,5 MB (Vídeo con 30fps x 20seg = 600 frames)
Trabajando en modo "Larga exposición", es decir tantas captaciones como se programen, de N segundos c/u MB = resolución de cámara (Hpx x Vpx) x nº de tomas (f) x tiempo por toma (seg) x 0,023 / 106 Por ejemplo, con la misma cámara, grabando en modo RAW, efectuar 10 tomas de 60 segundos c/u, 640 px x 480 px x 10 f x 60 seg x 0,023 / 106 = 4,2 MB (vídeo con 10 frames)
Trabajando en modo "Larga exposición", con otra WebCam grabando en modo Color RGB 24bit descomprimido MB = resolución de cámara (Hpx x Vpx) x nº de tomas (f) x tiempo por toma (seg) x 0,143 / 106 Por ejemplo, con una CCD "Logiteck QuickCam Pro 4000" efectuar en RGB 6 tomas de 20 segundos c/u, 640 px x 480 px x 6 f x 20 seg x 0,143 / 106 = 5,3 MB (vídeo con 6 frames) Volver al PASO_04 o según posición de lectura en este tema...Volver al punto 10º RETOCADO Que efectúo con el "Photoshop 7.0", ya que no se trata de un retocado maestro, y si explicar por pasos todo el proceso de trabajo iniciado con el "K3CCDTools 3" y luego cada uno, puede aplicar su práctica, experiencia y programas de trabajo, para mejorar incluso, los resultados
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ESTUDIO de CURVAS "AR" y "DEC" - Aplicación para control de una "Puesta en Estación"
Antes de proceder a una captación, deberíamos verificar si la montura con su alineación y nivelado, tiende a perfecta, para lo cual el uso de la opción del "K3CCDToos" en su apartado "Drift Explorer" comentado detalladamente en el tema de "Puesta en Estación" tras situar el cuadrado guía sobre una estrella y pulsado "Log to File" para que grabe los datos obtenidos durante el tiempo previsto para la verificación, creándose un archivo del tipo "Drift000X.csv", que se puede reconocer con el software "PEAS" (Periodic Error Analysis Software) para controlar el Error periódico de la Montura y obtener las curvas de seguimiento en "AR" y "DEC", Permitiiendo una vez situada la montura del Telescopio muy bien nivelada, efectuar el control de alineación mediante las gráficas obtenidas, basándonos en una Estrella, con el fin de que permanezca estable en el centro del Ocular durante como mínimo 45 min., para un buen seguimiento.
a "Cartes du Ciel 2,75" o "Atlas Virtuel de la Lune 5.1"
- Aplicación "Guiar el Telescopio desde el PC" - Una vez efectuadas totalmente las maniobras de localización y seguimiento desde el programa "Cartes du ciel" y "Atlas Virtuel de la Lune 5.1", el uso de K3CCDTools 3 nos permite, el guiado hacia el objeto, su enfoque, por el método FFT, indicado en este tema y naturalmente el control del seguimiento, entre otras posibilidades, necesarias para una grabación en modo Larga Exposición, o el seleccionado. ____________________
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Seguidamente, y pulsando en el botón "Show Quality &
Difference Graph" para eliminar las imágenes, que queden
más desplazadas de la línea de referencia. Esas imágenes se
muestran y nombran, al situar el Mouse sobre esa línea de la
gráfica.
