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昨日、コワーキングスペース茅場町 Co-Edo （東京都中央区新川1-3-4）にて
「第２回 天体写真画像処理セッションライブ in 東京」が開かれ、私も参加させていただきました。
よっちゃんさんのご挨拶で会が始まります。
(実際はその前から濃ーい質疑応答が飛び交っていたようです。）
まずは近江商人さんの超絶処理。
フラットに対するこだわりとそのすばらしい結果に驚嘆。フォトショップへ持ち込み彩度100％強調レイヤーで見てもほとんど色むらが無いんですよ。
よっちゃんさん「T-Fixさん、すごいですよね！」
「…まったくです。」
解説の龍之介さんもすごい！適切なコメントが皆さんの理解を助けます。
よっちゃんさん「経験が浅いとは思えない適切な解説ですね！｣
龍之介さん「前回の講義を覚えていただけですよ。｣
しっかり理解していないとこんな解説など出来っこありません。すごい事です。
次はぴんたんさん、sora-canさん、私のM33行き当たりばったり処理。
私は何もせずsora-canさんとぴんたんさんにお任せ。ブランクが長くて手が動かないんです。
次はよっちゃんさんです。
初歩から分かりやすく教えていただきました。
私はハイパスってシャープフィルターと比べて明確なメリットは無いと思っていたのですが(マスクを駆使すれば同等の効果が得られると)大間違いでした。
よっちゃんさんの秘儀のトーンカーブを使うと…これは使える！自由に効果を調整できます。これからのブームになりそうですね。調子に乗ってここにアップした画像すべてに使ってみました。携帯カメラなのでぼけていたので。
あっという間の講習時間でした。
終了後は楽しい懇親会です。
一人一人の自己紹介。
初めてお会いする方々、ブログでご交流させていただいたり、天文誌でお名前を拝見したり、まったく初めてお会いする方。皆さんとじっくりお話が出来ました。
もちろんいつも撮影をご一緒してくれる方々もたくさんいらっしゃいました。
あれ？ただよしさんの後ろにいるはずのない方の生霊が見えているような。
皆さん楽しそうですねぇ！私も楽しかったです。
このようなすばらしい会を主催してくださったよっちゃんさんと近江商人さんと龍之介さん、星太郎さん。
ご苦労様でした。ありがとうございます。
次回は関西方面との事です。
また関東でもお願いいたします。 |
画像処理練習
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10月12，13日の朧滝遠征では2日間ともRUKUさんとご一緒したのですが、撮影対象もご一緒してしまいました。
私のEF100mmマクロ＋QSI540とRUKUさんのEF135ｍｍF2L＋KissX2との画角がほとんど一緒です。
しかも変態じみた…もとい、特殊な趣味嗜好まで一緒らしく撮影対象が大いにかぶってしまいました。
2日間2人でカルフォルニア星雲、スバル、ヒアデス星団あたりの画像を撮影していたんです。
同じ13日に数メートル離れた場所で同時に撮影していた私のおうし座分子雲からヒアデス星団の写真とRUKUさんのカルフォルニアからスバルまでの写真に共通して写っている場所があります。
「もしかして繋がったりして…。」
と、試しにフォトマージにぶち込んでみた所、自動で一発で繋がってしまいました。
かなり広い画角となりなかなか面白い画像です。
RUKUさんから了解を得ましたので出してみますね！
ヒアデスあたりからNGC1333あたりまで
10月13日から14日 福島県朧滝
左T-Fix
右RUKU
レンズ 色々
カメラ 色々
撮影時間 いっぱい（625分！）
繋がったとは言え、星の大きさも色合いもまったく違って（RUKUさんの方が断然シャープ）違和感無くするため
RUKUさんの画像にかなり強いシャープ処理をしています。
せっかくの画像を汚してしまいすみませんRUKUさん。
しかしまったく違うシステムで撮影した画像まで繋がるって面白いですね。
こうなったら皆で協力してこのあたりを制覇しますか。
11月11日追記
恐れ多い画像で遊んでしまいました。
<(_ _)>
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6月30日日曜日、柏市図書館会議室をお借りし画像処理勉強会が開かれました。
年一回、梅雨の真っ盛りに開かれる東葛星見隊、JAL共催「第4回画像処理講座」です。
基本的に東葛星見隊、JALのメンバーが参加者なのですが、年々ヤフーブログでお付き合いいただいている方々のご参加が増え、ヤフーブログをやっている方はメンバーを含め
参加23名中ヤフーブログメンバーが14名と半数以上を占めるまでになりました。
参加者が関東一円に広がりもはや東葛星見隊主催「ヤフーブログ関東地区画像処理オフ会」とでも言うべき物ですね。こうなったら広く参加者を公募して多くの皆様と画像処理について語り合える場になればと思いますが、参加者の増加とともにその人数を収容可能な会場を探すのに毎回頭を悩ませてしまっているKishino会長へのご負担が益々増えてしまう所が悩ましいです。
柏市図書館会議室：参加者の皆様
RUKUさん講義中：
sulafatさん、 ぴんたんさん、sora-canさん、ビスタさん、OLG100さん、私がアドバイスをして回ってます。
皆さんノートパソコンに処理ソフトをインストールし真剣に聞かれています。
講習会終了後はいつものごとく居酒屋「日本海」にて楽しい宴会です。
ここでも皆さん集まって画像処理の話やメンバーの撮影したプリントを肴に盛り上がります。
これが楽しいんですよね！
下の画像では期待の新人sumtriさんが撮影された北アメリカとペリカンを肴に
「直焦２回目とは思えないすばらしい透明感！」
「星の色がもっと出るんじゃない？」
「こうしたらもっと良くなるよ。」
と、皆であーだこーだ好き勝手に言っている所です。
このように楽しくも有意義な勉強会が今年も滞りなく終了いたしました。
講師役のRUKUさん、ビスタさん、ご苦労様でした。
来年の予定も話にのぼりまた開く予定です。皆さんよろしくお願いいたします。
今回の講師であるRUKUさんとビスタさんが用意された資料は十数ページにも及ぶすばらしい物でした。
処理途中の画像も多数用意されていてこれを見ればデジカメの画像処理が一通り分ると言うものです。
目次だけでこの講習会のすばらしさがお分かりになるでしょうか？
お二人の処理で共通する所は何より元画像の質を大切にされている所。
写った生データから良質な星雲と星を浮かび上がらせるためフラット処理に一番の重きを置いておられます。
フラット処理をするために行われる手間と注意点の多さには参加された皆さん驚かれていたようです。
しかしこれだけ手間をかけなければデジカメのフラット処理は出来ないんです。
そうなんです、デジカメ黎明期には「デジカメで正確なフラット処理は不可能」と言われていました。
それがよっちゃんさん、GENTAさんなどの先人の方々の努力により「撮影画像の背景RGBのピークと合わせたフラット画像を使用すればモノクロ冷却CCDと遜色ないフラット処理が出来る」と言う事が分かりデジカメでの撮影に革命が起きました。暗い空なら冷却CCDに遜色ない画像がデジカメで撮影できるようになったんです。
以前はEL発光パネルと舞台照明用フィルターが必要で敷居が高かったのですが、処理ソフトの進歩と皆さんの工夫により１０ｃｍあたりまでの口径ならモニターを光源とし色を作ってEL板と遜色ない処理ができるようになりました。
お二人ともモニターを使ったフラット処理のやり方を詳しく説明されています。
これは以前私も試した事がありましたが２５ｃｍのSE250Nではムラが出てしまいやめてしまいました。
しかし１０ｃｍ屈折なら何の問題も出ない事が分り、またムラの無いモニターが安価で売られている今有力な手段であると分りました。
お二人の処理で興味深いのは現像時のコントラストが違う所でした。
RUKUさんは現像時にコントラストを弱めたままとし強調はコンポジットした後にするのに対しビスタさんはある程度コントラストを付けた状態で現像しその荒れをコンポジットで滑らかにすると言う考えのようです。
RAWデータから最大限情報を引き出すと言う点ではビスタさん方式が有利かと思いますし、一度強調したデータは情報切捨てがあるので元に戻せないから強調は最後にすると言うRUKUさんの手法も納得できます。
その点はビスタさんも考えられており強調度を変えた数種類の現像を行いそれを合成する事もあるとか。
皆さん各自工夫されていて面白いですね。またビスタさんはコンポジットの位置合わせもフォトショップを使った独自の方法を考案され目からうろこがポロポロ落ちました。
お二人に共通するのは元画像を大切にされ、持つデータを壊さないよう細心の注意を払われている事でしょう。
肥大した星を縮小すれば必ず不自然になります。肥大させない工夫が必要です。
初期段階でコントラストを付けすぎた画像は諧調ジャンプが起きやすいです。強調は諧調の切捨てを伴うので細心の注意を払って処理しなければなりません。
お二人ともその点を最重要と考えて処理されているのがすばらしいと思いました。
お二人がまとめられた資料はすばらしい物なのでここで内容を書きたいのですが、こればかりはお二人にお頼みするしかないですね。
デジカメのフラットから仕上げまで段階を追って処理をまとめられた資料ってあまり見た事が無いです。
リクエストによっては公開して下さるかも？！
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今回のお題は、大多数の方に関係なくまた私自身原理が良く分っていない事なので何の参考にもならないかもしれません。また、古くから冷却CCDをやられている方には何を今更という常識なのかもしれませんね。
自分自身の備忘録として書いておこうと思います。
また、以下に書いている事は皆さんのアドバイスを私なりに解釈したもので、まったく的外れかもしれないという事をお断りしておきます。
さてお話はフラット処理についてです。
書いてはいませんでしたがフラット処理には常々悩んでいました。
淡く大きく広がった星雲を正確に描写するには正確なフラット処理が一番大切です。
しかしそれが難しい。９０％ぐらいはどんなやり方をしても出来るのですが、残り10％を合わせようとすると格段に難しくなります。たとえ１０％でも合わず、不規則なむらが出来てしまうとそれを合わせるため凄く面倒でまたお絵かきとしか言えないような手段で見かけ上おかしくないようレタッチするしかありません。それでは不正確で写真とは言えない物になってしまうし、いっその事フラット処理などやらない方がましなくらいです。
デジカメの世界では先人の方々の色々な試行錯誤により撮影時と同じISO感度で同じ明るさで色バランスが同じになるようなフラット画像を収得しそれでフラット処理をすればほぼ満足いくフラット処理が出来る事が分かり、皆さんそうされていると思います。
そのためのいいソフトも作られデジカメの天体写真のレベルが一気に上がりました。
冷却CCDでのフラット処理はデジカメのフラット処理が確立する前から一般的に行われておりましたが、それはデジカメのものとはちょっと違った所があります。
そのため冷却CCDでは以前から行われていたフラット処理をそのままデジカメに応用しようとしてもうまく行かず長らくデジカメのフラット処理はうまく行かないと言われ続けていたようです。
私は、モノクロ冷却CCDとデジカメのフラット処理における最大の違いが色バランスをライトフレーム（撮影画像）とフラットフレーム（フラット画像）で合わせる必要が有るか無いか、という事だと思っています。
これは冷却CCDとデジカメの違いと言うよりモノクロCCD3色分解カラー合成とワンショットカラーCCDの違いと言うべきなのかもしれません。
モノクロ冷却CCDのフラットフレームの場合 L、R、G、B でのライトフレームのカウント値と合わせる必要がなくリニアリティーが確保できる範囲内で十分な露出をかけカウント値を上げて収得するのが常識らしいのです。
これは今までデジカメでフラット処理をしていた私にはどうしても納得できない事でした。デジカメでのフラット処理の最重要点がRGBの輝度を合わせ、フラット画像に当日の空の色を再現する事だったからです。
実際に冷却CCDで両方。カウント値を合わせた物と合わせず十分に露出をかけた物で比べた事があります。
その結果はモノクロ冷却CCDで撮影されている方すべてがご存知の通りほとんど（９９％）変わりませんでした。
そうなると十分カウント値を上げた方がノイズ的には有利で皆さんそうされている事は分かります。
しかし私には理屈が分からない。
デジカメの場合はたとえRAWとは言え内部エンジンで処理されているためリニアリティーが確保できていないのかも。とも思いましたがデジカメとモノクロ冷却での差があまりにも大きくこの説明では納得行きません。
しかも両者をよく比べると僅かですがカウント値を合わせた方がむらが少ないのです。（９５％と９６％位の違いに過ぎませんが）
デジカメの場合とは桁が違うほど僅かですが、モノクロ冷却CCDでも違いがある事だけは確かです。
この僅かな違いが私には物凄く重要だったので今まで頑なにライトフレームとフラットフレームのカウント値を合わせ続けていました。ノイズ的に不利なのはフラットフレームの枚数を増やしカバーできます。
しかしこの僅かな違いが出る理屈がさっぱり分らずもやもやしていました。
さてようやく本題です。前置きがあまりにも長くなり申し訳ありませんでした。
先日NGC2170とトリオを撮影した画像を処理しようとしたら今まで経験した事が無いフラットのアンマッチがありました。
それはフラットの過少補正で周辺減光が僅かに残る状態でした。
元画像 L10分x1枚
フラット、ダーク済み画像
見てお分かりのようにステライメージの周辺減光、かぶり処理で修正できるぐらいのものだったのでそのまま処理して前回の画像を出したのですが、どうしてなのか理由がわからず気になっていました。こんな補正結果が出たのは初めてだったからです。
タイミング良くよっちゃんさんの画像処理講座で周辺減光の過補正、過少補正があった時のリカバリーの仕方を講義してくれました。
それを参考にフラット画像を ｘ ０．４で乗算し、処理した結果が下の画像です。
一見うまく補正できているようですが、上に数ラインほど暗い落ち込みがあるのに気がつきました。
これくらい切り抜いてしまえばよくあまり影響は無いのですが、フラットに乗算しなかった画像には出ていないので気になります。この数ラインの落ち込みはフラット処理しない元画像にも出ており、フラット画像にもまったく同じレベルで出ています。つまりこれはいわゆるバイアスノイズであると思います。
フラットフレームに乗算処理する事により今まで消えていたバイアスノイズが出てしまったと言う事でこれは大変です。 バイアスノイズはこのライン以外にも不規則なむらが多くありそれも出ているという事なのです。
上記画像処理講座の皆さんのコメントをよく読むとフラットに乗算した場合フラットダークにも乗算しないとダークが合わなくなってしまうとのご意見がありました。上の現象はまさにそのようにして出たものと思えます。
そこでフラットだけでなくフラットダークにも同じ数値を乗算してみた所、なんと乗算する前とまったく変わらない処理結果、周辺減光が過少補正のままとなってしまいました。
適切な数値が変わってしまったのかと思い０．１から１０までの数値を試してみたのですが、数値を変えようとフラットとフラットダークに同じ数値を乗算する限りまったく変化が無い事が確認できました。
さてこうなると私には理解不能です。
分らない時のよっちゃんさん頼り、よっちゃんさんにこの現象をお聞きした所、あっという間に解析されてしまいました。さすがです！
詳しくはそれを参考にされてください。
つまり乗算ではレベルは変わるものの補正カーブは変わらないため、乗算ではなく加減算で処理しないといけないようです。
なぜフラットのカウント値をライトフレームに合わせなくて良いかと言う答えもここにありました。カーブさえ再現できればいいからです。（ではなぜデジカメではダメなのかと言う新たな疑問は出てきますが。）
理論的には前スレッドのやまちゃんさんのコメント通り （Light-L_dark)/((Flat-F_dark)+const)
という事らしいです。このconstがフラットに加算する数値ですね。
経験の深い皆さんには常識の事なのでしょう。さすがですね。
（なお新しいステライメージ7ではフラットに加算する事がフラット処理コマンドでできるようになったそうです）
さっそく加減算する数値を色々変え最善値を求めフラット処理してみました。
フラットから1500減算
うまく補正できているようだし暗い帯も出ていません。バイアスノイズもうまく消えているようです。
これでフラットの過大、過少という場合フラットから加減算すれば合う事がはっきり分りました。
よっちゃんさん、みなさんありがとうございます！
さてこの事から色々考えてしまいました。
もう少しでもう一段フラット精度を上げられる答えが有りそうな気がするのですが、喉元まで出ているのに私の能力でははっきりした答えが出ません。
まず箇条書きで分った事を書きます。
１．今回のフラットの過少処理結果の原因は？
今回撮影時の電源の取り方を変えました。今まで赤道儀とカメラを一緒の電源から取っていたのに今回は別々の無線用安定化電源2台にわけ、電源タップもオーディオ用の（1万もする！）ノイズキャンセラー付きの物にしました。
それに対し、ダーク、フラットは以前から使用しているカメラ付属のスイッチング電源を使いカメラ、ノートパソコン、EL板の電源を同じコンセントからノイズキャンセラー無しで繋いで撮影したものです。
今回のフラットのアンマッチングはこの両者のノイズ量、つまりバイアスノイズの違いにより出たものとしか思えません。
しかも（Light-L_dark)/((Flat-F_dark)+const)の式から分るとおりフラットではありえず（フラットのバイアスノイズは同じ電源で撮影したフラットダークの減算により消える）、ライトフレームとダークフレームのバイアスノイズの不一致から来ている事は間違いないでしょう。
解決策はライトフレームと同じ電源構成にしてダークフレームを取り直すか、今後ライトフレーム、ダークフレーム撮影時は必ずバイアスフレームも収得しておき各々を減算し純粋ダークにしてからダーク減算をするといいのでしょう。
この事はデジカメにも言えると思います。デジカメでなるべく正確なフラット処理をするにもなるべく正確なダークを収得するのが大切と言う事です。ダークが不適切ではフラットも合わなくなります。具体的には撮影時と電源構成を変えずもちろん外気温も一緒の状態で撮影時と同じ枚数ダークも撮影する（枚数を多くするとノイズ的には有利だが撮像素子の温度上昇があると思う）と良さそうです。しかし現実的には夜が明けてからの撮影となるでしょうから外気温は刻一刻と上がり難しいかもしれませんね。温度管理が出来る冷却CCDはその点同じにしやすく有利です。
２．なぜデジカメはRGBの輝度を合わせモノクロ冷却は合わせなくても良いのか
最初に書いたこの疑問も今回の現象の中に答えが有るような気がしてなりません。
また私がカウント値を合わせたフラットで処理した時私が感じた僅かなムラの少なさもこのバイアスノイズが関係しているような気がします。
結局私のダークフレームの不正確さからバイアスノイズが顔を出しフラット処理後のムラとなって現れているのではないか…。
このあたり考えているのですがはっきりした答えが出ていません。
どのような処理をするのが最善か、これからも考えて行きたいです。
後処理のリカバリーは確実に画像を荒れさせ美しくなくなりますね。元画像を良く、美しくする事が何より大切と最近痛感しています。
長い駄文にお付き合いいただきありがとうございます。それなのにはっきりした結論が出ずにすみません。 |
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１０月１４日の画像に原因不明の多くの白点ノイズが出た件ですが、
皆さん仰るとおりこれは普通のダークノイズでした。
画像に埋め込まれた情報ではCCDの冷却温度が−１０℃のはずだったのですが、
色々な温度のダークを撮って試した所実際のCCD温度は０℃前後であったらしいです。
しかしあらためて（コダックのチップの）冷却CCDのダークノイズの多さには驚かされます。
最近のデジ一とは比べ物にならない多さですね。何とか処理できるのは正確な温度管理でダーク減算が正確に出来ているからだと思い知らされました。ほんの数℃の違いで沢山の白点や黒点が出てしまいます。
下の画像はー１０℃でダーク減算した画像と０℃でダーク減算した画像を比較した物です。
クリックで等倍になります。
引きすぎの黒点が出ていますが、黒点は白点と違い除去しやすいです。
皆さんデジ一の撮影でなれていますよね。
白点は星と区別できずそれのみ取るのは困難です。
０℃のダークで何とか処理できそうなのでやり直してみました。
IC359付近
１０月１４日 福島県塙町希望が丘
ε１８０ED JP赤道儀（K-ASTEC改）MTS-3 SXVR-H18
BAADER LRGB L ：１０分Ｘ８枚 RGB ： 各１０分X２枚 合計露出時間 １４０分
外気温５℃で冷却温度０℃の撮影なので凄まじく荒れていてダーク引きすぎの黒点も多くかなりぼかした処理になってしまいました。
とても満足いきませんが、この対象はまた来年の楽しみに取っておきます。
右側の暗黒帯の形が面白くてお気に入りなんですよね。
しかしなぜ表示が−１０℃で実際の冷却温度が０℃なのでしょう？冷却CCDは正しく認識されていなかったのかな？モカのパパさんも同じ状況になったとの事で、電源ノイズが関係しているのかもしれません。
本体故障でなければ良いのですが…。
と言う事で、今夜テストに一番風が穏やかな予報の雪入りに行ってみるつもりです。
晴れればですが…。
10月26日再処理
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