1° Forum di Astronomia Amatoriale Italiano

Una cosa che sto facendo in questi giorni è analizzare la densità spettrale (lineare) di potenza delle immagini. Sembra una cosa molto difficile, ma è abbastanza facile da capire nella pratica. Non so se uno strumento come questo sia disponibile in qualche suite di elaborazione.
Comunque ecco la cosa. La figura rappresenta il contrasto dell'immagine a diverse scale. La figura puàò essere considerata una specie di MTF che mostra nin ordinata il contrasto della immagine, in funzione della frequenza. Solo che rispetto alla MTF invece che rappresentare in funzione della frequenza, rappresento il contrasti in funzione della scala angolare, perchè è più facile vedere che cosa succede a scale angolari piccole.
Come si vede, a mano a mano che si considerano scale più piccole (verso sinistra), il contrasto diminuisce. Il motivo della diminuzione è dovuto in gran parte al fatto che la MTF del telescopio diminuisce a mano a mano che ci si avvicina alla risoluzione limite. La linea verticale rossa rappresenta il punto in cui la MTF si azzera. Tutto quello che sta a sinistra della linea rossa è certamente non reale. Rumore, oppure artefatti se si trattasse di una immagine elaborata.
Come si vede il grafico del contrasto è circa costante a sinistra della risoluzione limite, a indicare un rumore di tipo gaussiano. Le line tratteggiate grigie orizzontali prolungano questo livello di rumore nella assunzione che il rumore sia uniforme alle diverse frequenze (cosa che non è detto che sia vera, e certamente non è vera se l'immagine viene elaborata).
La distanza fra le curva di contrasto e la linea tratteggiata grigia dà un'idea del rapporto segnale/rumore delle immagini.

La curva Blu rappresenta il raw R di Marco Guidi. La rossa è il canale rosso del raw di Emadeg72. Ovviamente si può analizzare anche immagini finite, ma analizzare i raw permette di separare il contenuto di informazione presente sul piano focale dall'effetto della elaborazione.

Questi due casi sono (guardacaso) esemplificativi di due diverse situazioni.

La prima cosa che si osserva è che il rumore nel caso di Emadeg era inferiore (infatti la riga grigia orizzontale sta più in basso).
Per la precisione il livello di rumore nel caso di Emadeg è 0.047%. Il livello di Marco è 0.075%. Questo prova che da qualche parte l'acquisizione di Marco non è stata perfetta (lato elettronico). La notizia è cattiva ma anche buona perchè significa che si può dimezzare circa il rumore che Marco aveva.

La seconda osservazione che si può fare riguarda il modo in cui il segnale si innalza sopra la soglia di rumore. Nel caso di Emadeg la cruva comincia a sollevarsi sopra il livello di rumore a circa 0.35-0.4" che è il punto in cui il rapporto S/N è circa 1. Se prendiamo questo punto come risoluzione allora Emadeg ha raggiunto la risoluzione di 0.4" a S/N=1.
La curva di Marco si stacca proprio al limite della MTF (forse perchè otticamente perfetto, avendo strehl 0.9+), ma procede in maniera meno decisa (forse perchè il rumore è maggiore).
Sopra 1" le due curve (marco ed Emadeg) coincidono, indice del fatto che rumore e qualità ottica non sono più distinguibili dal segnale.

Sarebbe a questo punto veramente interessante disporre del raw di Bianconi, per vedere quale sia il livello di rumore e come il segnale si stacchi dal rumore. Il limite di risoluzione (la linea verticale rossa), nel caso di Bianconi si colloca più a destra (a 0.35") ma potrebbe essere che ci sia una partenza più decisa e sarebbe interessante capire.

A titolo di confronto, questo è invece lo spettro del segnale di un MN78. Il rumore è più elevato (ma potrebbe essere che sia stato postato un file compresso) ma soprattutto la cosa da notare è che il segnale si eleva sopra del livello di rumore ESATTAMENTE dove la teoria predice (nonostante iperboliche affermazioni su chissà quali livelli di prestazione dovrebbe avere).
Eventualmente si può osservare che, a causa del seeing, raggiungere 0.66" di risoluzione è più facile che raggiungere 0.33, mentre è comunque anche evidente che (anche con il seeing) non si capovolgono le prestazioni.
Alla scala di 2"-5"-10" il contrasto è lo stesso dei telescopi precedenti. E per forza: la differenza dell'apertura è la capacità di vedere dettagli fini.

analisi molto originale ed interessante, soprattutto perché mostra al di là di ogni fantasiosa vanteria che la pratica non si discosta dalla teoria. Non ho capito bene cosa c'è sull'asse delle ordinate, i.e. cosa misuri come contrasto?

PS: ecco un vecchio tutorial di IRIS dove si usa la deconvoluzione per le immagini a planetare]ie, a riprova che non è un approccio mai tentato http://www.astrosurf.com/buil/iris/tuto ... c30_us.htm
Da qualche parte avevo anche visto un esempio dove si usava una psf artificiale.

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{andreaconsole.altervista.org}¦ Ballscope 300/1500 DIY "John Holmes"

In ordinata c'è la densità spettrale di potenza lineare. Calcolo la DFT con i parametri standard (ciò che leggi nella prima riga di "Details and Options" http://www.doodle.com/5q8ykbdh2vr2w3c6
Faccio la trasformata per un certo numero di righe parallele nella direzione N-S del pianeta (c'è più segnale che in E-O) e faccio la media per stimare la densità spettrale.

Sicuramente la deconvoluzione non è una novità. Il problema è che è difficile conoscere la PSF accuratamente. In questo contesto la questione è "quanto è realistica l'immagine così prodotta?".

Tiro su questo thread perchè mi è venuto in mente un modo per "post processare" l'immagine in modo da enfatizzare i contrasti. Non considero nessuna delle operazioni che ho fatto corretta dal punto di vista del realismo, però così "si vede meglio".
E' la prima "elaborazione" che faccio e sono quasi sicuro che si possa fare molto meglio, anche se penso che il Giove pallido che sta su Cloudy Nights sia quello "vero". Questa è in fin dei conti una rimappatura (non naturale) dei toni. In effetti qualche dettaglio in più si vede, ma è presente anche nella versione originale.

Mi dicono che il grezzo relativo all'MN78 (quattro post sopra) sarebbe stato in realtà il grezzo di un C14. Voglio solo commentare che il metodo proposto misura il contrasto che c'è su grezzo e non è inficiato dal fatto di sapere o meno quale sia la marca del telescopio.

Se faccio un test interferometrico, il risultato del test non dipende dalla marca dello specchio. Al più cambia il commento (se registro lambda/8 e lo specchio è un GSO dirò che è un eccellente GSO, se è uno Zambuto dirò che è quello che mi aspettavo da uno Zambuto, ma il risultato oggettivo è sempre quello.

In questo caso, se il grezzo fosse quello di un telescopio di 7" il commento da fare è che il telescopio raggiunge i limiti di risoluzione teorica del 7" (ma non li supera). Non c'è nulla di sbagliato nel post sopra (il grezzo che ho preso era stato dichiarato essere quello di un MN78).
Se il grezzo fosse quello di un C14 (come potrebbe essere in base a elementi successivi), il commento da fare sarebbe che il telescopio sta funzionando al di sotto delle sue potenzialità.
La figura che segue infatti presenta lo stesso identico contrasto, ma in questo caso la curva di contrasto avrebbe dovuto alzarsi a partire dalla riga rossa (che non viene nemmeno raggiunta essendo anche sottocampionato).

Ciao Xenomorfo e a tutti, dopo diverso tempo che non scrivo più o posto niente sul Forum per motivi di tempo, ne voglio approfittare scrivendo in questo post al quanto interessante!
Poiché mi interessa particolarmente il discorso della deconvoluzione e della PSF artificiale , metodo interessante e alternativo ai classici Wavelet e Maschere di Contrasto, non ché metodo "pare" più scientifico ...
Io mi sono interessato all'argomento qualche mese fa grazie a questo link:
http://pianeti.uai.it/index.php/La_deco ... rdson-Lucy

Mi sono accorto che questo metodo è interessante applicato specie sulla luna, non so quale programma utilizzi te Xenomorfo o gli altri utenti del forum, io sto utilizzando attualmente AstraImage PS 3.0, devo dire che mi sto trovando bene con questo programma, solo che come dici non è facile trovare il valore del diametro della stella più idoneo a seconda del Seeing della serata di ripresa, ma pare che stai arrivando a delle ottime conclusioni al riguardo! Quindi Complimenti per il lavoro svolto!
L'ideale sarebbe ogni volta riprendere la stella vera nei pressi del pianeta, ma non sempre ci si ricorda di farlo o magari nel frattempo cambia il Seeing, quindi non saprei quanto sia poi tanto migliore il metodo della stella "vera" rispetto a quell'artificiale poiché quella vera forse avrebbe più variabili da tenere in considerazione ...

PS. Che programma utilizzi per creare quei grafici molto interessanti? E soprattutto cos'è il test di Roddier?

Thomas

Io uso Mathematica http://www.wolfram.com che è un software di tipo generale per manipolare espressioni matematiche sia simboliche sia numeriche. Utilizza l'agoritmo di Richadson Lucy anche io.
In Mathematica posso specificare al PSF in maniera del tutto egnerale (non solo come una distribuzione gaussian di un certo raggio). Ho trovato che la PSF teorica (disco di airy e anello) leggermente "strisciata" nella direzione di rotazione del pianeta funziona un po' meglio. In realtà non conosco la PSF esatta altrimenti otterrei risultati anche migliori.
Ci sono dei metodi cosddetti di "blind deconvolution" un cui la PSF viene stimata simultaneamente con la deconvoluzione, ma non sono riuscito a provarne ancora nessuno (ne ho uno scritto per Mathematica 5, ma io ho la versione 9 e dovrei rimanipolare diversi punti del codice).

Marco Guidi ha in programma di riprendere una stella (appena possibile perchè ormai è un mese che il cielo non permette). Usare una stella si dice "myopic" deconvolution. Non è perfetto nemmeno questo perchè ci sarà comunque una differenza fra la misura sulla stella e la PSF vera.

Roddier è un metodo per testare il treno ottico. Ci sono altri thread su questo se non li trovi fammi sapere che te li cerco.

Ciao Xenomorfo, l'ho trovato il metodo di Roddier, grazie per le informazioni.

PS. Spero che NON sia finito qui il discorso al riguardo delle PSF e del metodo della deconvoluzione, poiché il metodo merita attenzione!

Thomas

Non è finito. La difficoltà maggiore è come scegliere la PSF. Sto provando delle tecniche di ottimizzazione che cercano fra tante PSF quella che produce l'immagine con la migliore qualità. Il difficile è definire la qualità in modo che sia misurabile e che quindi il metodo possa procedere in automatico.
L'idea è lanciare il software la sera e trovare la mattina la migliore fra 1.000.000 di possibili deconvoluzioni.