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Wednesday, June 16, 2021

डार्क फ्रेम्स और बायस फ्रेम्स डिमिस्टिफाइड – स्काई एंड टेलीस्कोप

इमेज पोस्ट प्रोसेसिंग को सुविधाजनक बनाने की कुंजी में से एक है बेहतर डेटा को पहले स्थान पर रिकॉर्ड करना। मैंने पहले से ही मूलभूत तकनीकों के बारे में बहुत सारी बातें की हैं ताकि आपको सर्वोत्तम संभव डेटा प्राप्त करने और आपके उपकरण या मौसम की सीमाओं को समझने में मदद मिल सके। एक बार जब आप अपनी छवियों को एकत्र कर लेते हैं, तो आपको सर्वोत्तम परिणाम प्राप्त करने के लिए उन्हें कैलिब्रेट करने की आवश्यकता होती है।

अंशांकन प्रगति
आपके कैमरे में कुछ भी गलत नहीं है। कम रोशनी की छवियों के लिए हमेशा उचित अंशांकन की आवश्यकता होती है।
रिचर्ड एस राइट जूनियर

इमेज कैलिब्रेशन पोस्ट प्रोसेसिंग का पहला चरण है, और जब इसे सही तरीके से किया जाता है तो यह बाद के समायोजन को आसान बनाता है। कैलिब्रेशन छवि-अधिग्रहण प्रक्रिया के साथ आने वाली कलाकृतियों को हटाने में मदद करता है, ताकि आपकी पोस्ट प्रोसेसिंग वास्तविक अच्छे डेटा से संबंधित हो, जिसे हासिल करने के लिए आपने बहुत मेहनत की है। छवि अंशांकन को डेटा कमी भी कहा जाता है, क्योंकि यह आपके द्वारा एकत्र किए गए सभी को केवल “डेटा” भाग में कम कर देता है।

कई इमेजर कैलिब्रेशन को पूरी तरह से छोड़ देते हैं, और कुछ इसे गलत तरीके से करते हैं। एक कदम छोड़ना आपको बाद में समय और प्रयास खर्च कर सकता है, और इसे अनुचित तरीके से करने से आपका प्रारंभिक प्रारंभिक बिंदु इसे बिल्कुल भी न करने से भी बदतर बना सकता है। एक बार जब छवियां साफ हो जाती हैं, तो उन्हें केवल न्यूनतम प्रसंस्करण की आवश्यकता होती है और आश्चर्यजनक, सूचनात्मक और ईमानदार छवियां उत्पन्न होती हैं।

एक छवि में पैटर्न शोर
यह नकली है, लेकिन मैंने इससे भी बदतर देखा है। ज़ोर से फैला हुआ हल्का सिग्नल आपके सेंसर के डार्क फिक्स्ड-पैटर्न शोर को बाहर लाएगा। उचित अंशांकन इसमें बहुत मदद कर सकता है।
रिचर्ड एस राइट जूनियर

हमारे डेटा से कैमरे और ऑप्टिकल सिस्टम की कलाकृतियों को हटाने के लिए, हम तीन अलग-अलग प्रकार के मास्टर कैलिब्रेशन फ़्रेम का उपयोग करते हैं। आपने शायद उनके बारे में सुना होगा: पूर्वाग्रह, अंधेरा और फ्लैट। फ्लैट अपने आप में एक ब्लॉग प्राप्त करने के लिए काफी महत्वपूर्ण हैं, इसलिए इस महीने मैं पूर्वाग्रह और अंधेरे पर ध्यान केंद्रित करने जा रहा हूं।

पूर्वाग्रह फ्रेम्स

पूर्वाग्रह फ्रेम एक छवि है जिसे छवि संवेदक पर कोई प्रकाश नहीं पड़ता है, कम से कम एक्सपोजर समय का उपयोग करके आप अपने कैमरे से प्रबंधित कर सकते हैं। या तो शटर बंद कर दें या टेलिस्कोप को बंद कर दें। पूर्वाग्रह फ्रेम को आपके प्रकाश फ्रेम (आपके लक्ष्य का वास्तविक एक्सपोजर) के समान तापमान पर रिकॉर्ड किया जाना चाहिए, और सभी समान कैमरा लाभ या आईएसओ सेटिंग्स का उपयोग करना चाहिए।

यदि आप दिन के दौरान अपना पूर्वाग्रह लेते हैं, तो सावधान रहें कि आपके सेंसर में कोई प्रकाश रिसाव न हो। फ़िल्टर व्हील और फ़ोकसर अक्सर आपके कैमरे में परिवेशी प्रकाश का रिसाव करते हैं, जो आपके पूर्वाग्रह फ़्रेम को बर्बाद कर देगा। जब मुझे दिन के दौरान पूर्वाग्रह फ्रेम रिकॉर्ड करने की आवश्यकता होती है, तो ऐसा होने से रोकने के लिए मैं अधिकांश इमेजिंग ट्रेन को एल्यूमीनियम पन्नी के साथ लपेटता हूं।

मास्टर पूर्वाग्रह फ्रेम
पूर्वाग्रह फ्रेम, निर्माण में भिन्नता से, जो सभी छवि सेंसर को कुछ हद तक प्रभावित करता है, यहां दिखाए गए अंधेरे निश्चित-पैटर्न शोर को कैप्चर करता है।
रिचर्ड एस राइट जूनियर

हर इमेज सेंसर, चाहे वह सीसीडी हो या सीएमओएस, में वह होता है जिसे के रूप में जाना जाता है डार्क फिक्स्ड-पैटर्न शोर, एक पैटर्न जो निर्माण प्रक्रिया का परिणाम है। आपके द्वारा ली गई प्रत्येक छवि इस धुंधले पैटर्न को रिकॉर्ड करती है, इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि एक्सपोज़र कितना लंबा था या आपके इमेज सेंसर पर कितना सिग्नल गिरता है। पैटर्न तब आपकी छवियों में दिखाई देता है जब आप अपनी तस्वीर के उन क्षेत्रों को फैलाना (या चमकाना) शुरू करते हैं जो थोड़ा प्रकाश एकत्र करते हैं।

डार्क फिक्स्ड-पैटर्न शोर को दूर करने के लिए, अपनी लाइट इमेज से बायस कैलिब्रेशन इमेज घटाएं। इस चरण को अच्छी तरह से काम करने के लिए, कई अलग-अलग पूर्वाग्रह फ़्रेमों को ढेर करके एक मास्टर पूर्वाग्रह फ्रेम बनाया जाता है, जो पढ़ने के शोर को हटा देता है। जब तक अन्य कैमरा सेटिंग्स (तापमान, लाभ, ऑफसेट, आदि) समान हैं, तब तक आप उस कैमरे से ली गई किसी भी छवि से मास्टर पूर्वाग्रह फ्रेम को घटा सकते हैं, चाहे वह किसी भी लंबाई का एक्सपोजर हो।

डार्क फ्रेम्स

डार्क फ्रेम एक पूर्वाग्रह फ्रेम की तरह है जिसमें यह छवि संवेदक पर कोई प्रकाश गिरने के साथ ली गई छवि है, लेकिन अंधेरे फ्रेम को आपके प्रकाश फ्रेम के समान लंबाई की आवश्यकता होती है। दूसरे शब्दों में, यदि आप अपने लक्ष्य पर कई ३-मिनट के एक्सपोज़र लेते हैं, तो आप ३-मिनट के मास्टर डार्क फ़्रेम का उपयोग करके उन्हें कैलिब्रेट करना चाहेंगे, जिसे आप छवि से घटाएंगे। यह अंशांकन चरण दो चीजों को हटा देता है: पहला, आपके मास्टर डार्क में वही डार्क फिक्स्ड-पैटर्न शोर होता है जो आपका मास्टर बायस फ्रेम करता है। यह भी जमा करता है डार्क करेंट, और अधिक पैटर्न शोर कहा जाता है DSNU (डार्क सिग्नल नॉन एकरूपता). अलग-अलग डार्क फ्रेम में उनके संबंधित शॉट नॉइज़ भी होते हैं जो डार्क करंट के साथ आते हैं।

यदि आप एक मास्टर डार्क फ्रेम का उपयोग करते हैं, तो आपको मास्टर बायस फ्रेम की आवश्यकता नहीं है – आप वास्तव में डार्क फिक्स्ड-पैटर्न को दो बार घटाना नहीं चाहते हैं!

अनकूल्ड बनाम कूल्ड
बाईं छवि को बिना कूलिंग के रिकॉर्ड किया गया था और परिणामी डार्क करंट से अत्यधिक शोर से ग्रस्त है। रिचर्ड एस राइट जूनियर

डार्क करंट इमेज सेंसर में थर्मल एक्टिविटी (यानी हीट) से आता है, और यह हमारे सभी पिक्सेल वैल्यू के लिए एक बढ़ता हुआ ऑफसेट बनाता है जो समय और उच्च तापमान दोनों के साथ बढ़ता है। यदि प्रभाव एक समान होता तो हमें शायद इतना बुरा न लगे, लेकिन ऑफ़सेट बेतरतीब ढंग से पिक्सेल (DSNU) के बीच फैल जाता है। डार्क करंट “हॉट पिक्सल्स” को भी फीड करता है – ऐसे पिक्सल जो अपने पड़ोसियों की तुलना में अधिक चमकीले दिखाई देते हैं। एक अच्छा मास्टर डार्क आपके कच्चे फ्रेम से उस नमकीन उपस्थिति को हटाने के लिए बहुत कुछ कर सकता है। सेंसर को ठंडा करने से थर्मल करंट भी बहुत कम हो जाता है जो छवियों को प्रदूषित करता है।

हम केवल डार्क फ्रेम से डार्क करंट से जुड़े शॉट शोर को घटा नहीं सकते हैं; इसके बजाय, हमें शोर को कम करने के लिए डार्क फ्रेम्स को स्टैक करना होगा। इस तरह, यह यादृच्छिक शोर उन सभी प्रकाश फ़्रेमों को प्रदूषित नहीं करता है जिन्हें हम कैलिब्रेट कर रहे हैं। डार्क करंट का शॉट नॉइज़ भी हमारे लाइट फ्रेम में होता है, लेकिन हम बहुत सारे लाइट फ्रेम्स को स्टैक करके ही इस नॉइज़ को दूर कर सकते हैं। जब हम एक डार्क फ्रेम घटाते हैं, तो हम हॉट पिक्सेल ऑफ़सेट और डार्क करंट ऑफ़सेट को हटा देते हैं, लेकिन हम डार्क करंट के शॉट नॉइज़ को घटा नहीं सकते हैं – किसी भी तरह के शॉट नॉइज़ को हटाने का एकमात्र तरीका स्टैकिंग है।

खराब पिक्सेल
हॉट पिक्सेल मोनोक्रोम या रंगीन छवि से अलग हो सकते हैं। उन्हें हटाने के लिए कई तकनीकें हैं, लेकिन डार्क फ्रेम एक अच्छा पहला बचाव है। रिचर्ड एस राइट जूनियर

भविष्य

तो पूर्वाग्रह फ्रेम के बारे में बात क्यों करें यदि आपको वास्तव में एक अंधेरे फ्रेम की आवश्यकता है? क्योंकि तकनीकी विकास अंततः डार्क फ्रेम को अप्रचलित बना सकता है। पर्याप्त रूप से ठंडा होने पर बेहद कम डार्क करंट वाले कई नए इमेज सेंसर होते हैं। मुझे वाकई उम्मीद है कि यह प्रवृत्ति जारी रहेगी। एक बार ठंडा होने पर वे लंबे समय तक एक एकल इलेक्ट्रॉन या प्रति पिक्सेल कम प्राप्त कर सकते हैं – यहां तक ​​​​कि मेरे द्वारा परीक्षण किए गए एक सेंसर में 20 मिनट।

यदि कैमरा सेंसर में ठंडा होने पर कोई सराहनीय डार्क करंट नहीं है, तो आप अपने डेटा पर बायस फ्रेम लागू कर सकते हैं और सभी को एक साथ डार्क करना छोड़ सकते हैं। इन कैमरों के साथ आप अभी भी इधर-उधर कुछ हॉट पिक्सल प्राप्त कर सकते हैं, लेकिन पोस्ट प्रोसेसिंग में या आपके एक्सपोज़र को कम करके और रिजेक्शन एल्गोरिथम के साथ स्टैकिंग करके उन्हें आसानी से पिक्सेल मैप से हटा दिया जाता है।

कुछ सीएमओएस सेंसर भी सक्रिय रूप से डार्क करंट को हटा देते हैं क्योंकि यह जमा हो जाता है। आप इसे लंबे और लंबे गहरे फ्रेम लेकर और यह देखते हुए देख सकते हैं कि गर्म तापमान पर भी कोई अतिरिक्त पृष्ठभूमि संकेत जमा नहीं होता है! फिर, इन मामलों में, एक अच्छा साफ पूर्वाग्रह फ्रेम आपको वास्तव में आवश्यकता होगी, साथ ही बहुत सारे व्यक्तिगत एक्सपोजर को ढेर करना होगा।

बने रहें: अगली बार मैं फ्लैट-फ्रेम कैलिब्रेशन की कीमिया के बारे में बात करने जा रहा हूं और लोगों को उनके लिए ठीक से काम करने के लिए इतना कठिन समय क्यों मिलता है।

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