QUASAR

chi mi sa dire a che serve quel numero accanto a sigma nella finestra di prettatamento di Astroart 5, Opzioni?

Provo a dire qualcosa che potrebbe avvicinarsi alla risposta. Voglio dire che sfrutterò quello che so di altri software tipo Iris, questo ovviamente non è detto che condurrà a qualcosa di giusto! Però ci provo.
In Iris per ottenere l'immagine finale si può fare lo stack dei vari frame utilizzando vari metodi. I più conosciuti sono la somma e la mediana. Il primo ha il vantaggio di mantenere alto il rapporto segnale/rumore, ma non "corregge" i pixel fuori controllo, tipo raggi cosmici (che non vengono corretti ovviamente col dark), leggere strisce di satelliti e così via, mentre il secondo metodo (mediana) ha il vantaggio di di eliminare i pixel di cui sopra, ma riduce drasticamente il rapporto segnale/rumore.
Con l'algoritmo sigma-media (sempre in Iris) si può tentare di dare un colpo al cerchio ed uno alla botte. L'algoritmo esegue la somma così da mantenere buono il segnale, ma prima controlla i frame e fa la mediana solamente di quei pixel che si discostano dal valore medio dei pixel intorno per un valore superiore ad un parametro che gli passiamo.
Che quel valore in AA5 sia qualcosa di simile?

Paolo, credo anche io che hai colto in pieno. Il parametro controlla la "cattiveria" (nel senso di aggressivita' ) dell'effetto di rimozione del rumore non casuale o, come dici tu, di "pixel fuori controllo" che hanno valore anomalo rispetto alla media degli altri frames. La controindicazione e' che piu' la rimozione e' forte, piu' il rumore casuale si alza e si avvicina a quello della mediana.

Questo e' un esempio in cui e' presente una striscia satellitare e dei pixel caldi che ho appositamente lasciato (non ho sottratto il dark) per simulare dei raggi cosmici (i veri raggi cosmici non sono molto apprezzabili sulle immagini registrate). Cio' e' possibile perche', allineando i vari frames sulle stelle in presenza di una traslazione del campo per flessioni differenziali, tali pixel si ritrovano su coordinate x,y differenti in ogni frame. I veri raggi cosmici naturalmente non sono cosi' ravvicinati tra un frame e l'altro ma per lo scopo l'approssimazione e' sufficiente.

Le diverse combinazioni sono:

- media
- sigma con parametro poco cattivo: 9.5
- sigma con parametro medio: 4
- sigma con parametro cattivissimo: 1.5
- mediana

Sono elencate in ordine di rumore casuale crescente sulla combinazione. Sono trattati 8 frames (attenzione, la camera non e' termostatata). C'e un forte stretch dei livelli nel risultato:

(lenta da caricare, 1.6 Mb): Se notate, la capacita' di eliminare i difetti non cresce pero' nella stessa proporzione. Il sigma 1.5 e' piu' efficace della mediana. Purtroppo la mediana, scegliendo solo il valore centrale di una serie, fa meno statistica e produce un rumore piu' alto. La massima efficacia, sull'oggetto piu' ostinato che e' la traccia satellitare, sembra essere raggiunta applicando il sigma con parametro minimo, 1.5. Ma si vede ugualmente che gia' il sigma 4 e' efficacissimo per le tracce dei pixel caldi (lo sarebbe anche per i raggi cosmici).

L'occhio e' gia' in grado di apprezzarlo ma visto che abbiamo il necessario per far parlare i numeri (l'epoca della pellicola e' finito grazie al cielo), si possono fare interessanti esperimenti. Un altro parametro che condiziona l'effetto dello stacking e' il numero di frames. La prova e' quindi questa: combinare un numero variabile di frames e misurare in un rettangolo (privo di pixel anomali visibili ma solo con rumore casuale, altra approssimazione) l'entita' del rumore, espressa dalla deviazione standard.

Il risultato con i valori assoluti:
Ponendo per tutti i casi uguale a 1 il rumore associato alla media (che e' la combinazione con migliore rapporto s/r), ed esprimendo in rapporto a questo il rumore delle altre combinazioni otteniamo un grafico che mostra come varia in proporzione:
Morale della favola:

Stando ai numeri accade che con molti frames le combinazioni sigma 9.5 e 4.0 sono eccellenti, in pratica non aggiungono alcun rumore rispetto alla media (addirittura nel sigma 9.5 e' leggermente inferiore). Con il sigma 1.5 si arriva a circa il 6% di rumore in piu'.

Le cose vanno diversamente quando si ha a che fare con pochi frames. Se facciamo media o mediana i risultati sono drasticamente diversi. Il rumore aumenta del 17% combinando 4 soli frames. Il sigma si colloca a meta' strada, proprio come ha detto Paolo, con risultati in proporzione all'efficacia impostata (valore del sigma).

Morale della morale:

Con meno di 10 frames non mi azzarderei ad usare il sigma con parametri aggressivi e tantomeno la mediana, sarebbe una pazzia. Se le foto sono con finalita' estetiche userei la media ed eventuali raggi cosmici li toglierei con il clone di Photoshop. Con piu' frames partirei sempre da un sigma 9.5 e, osservando il risultato, scenderei eventualmente con il parametro fino ad un valore di 4-5, se necessario procederei come nel caso precedente. Un parametro aggressivo puo' essere necessario per le "macche ostinate" come le tracce satellitari ma in questo caso preferirei toglierle prima sul frame specifico con l'apposita funzione cosmetica di AA5 per poi combinare con un sigma piu' leggero.

Come si dice... IHMO!
Ciao ciao
Paolo

PS: si vede che piove eh?
PS2: mi sono permesso di modificare il titolo del topic (e' meno generico).

eh.. ma siete dei luminari!!!
ottima spiegazione e anche magistralmente illustrata

e io che ho usato il valore di default 1.5 inconsapevolmente....

e ma ora che lo so, apro subito un altro topiK

Grazie Edo, ho semplicemente fatto qualche test con Astroart 5... piu' semplice di quanto si pensi. Sarebbe molto interessante approfondire ogni funzionalita' di questi potenti software per l'elaborazione dei dati. Se penso a quante funzioni ha IRIS... Probabilmente ne usiamo solo una piccolissima parte.

Vabbe'... qualche bel risultato riusciamo comunque a strapparlo anche senza essere profondi conoscitori!

Ciao ciao
Paolo