Φωτογράφηση με φίλτρο Ha

[geonik]

Όταν φωτογραφίζουμε με Ha χρησιμοποιούμε φίλτρα στενής περιοχής (narrowband) με κεντρική συχνότητα την περιοχή εκπομπής Ha 656nm

Από την άλλη όταν φωτογραφίζουμε με Luminance χρησιμοποιούμε φίλτρα που έχουν απόκριση σε όλο το ορατό φάσμα από 400-700nm

Περιμένει κανείς όλη η πληροφορία που υπάρχει στην φωτογραφία με το φίλτρο Ha να υπάρχει και στην φωτογραφία με το φίλτρο Luminance αφού η περιοχή εκπομπής του Ha εμπεριέχεται στην απόκριση του φίλτρου Luminance.

Εάν δούμε φωτογραφίες μιας περιοχής πλούσιας σε Ha για παράδειγμα το νεφέλωμα της Βόρειας Αμερικής τραβηγμένο με φίλτρο Ha και με φίλτρο Luminance οι δύο φωτογραφίες διαφέρουν δραματικά όσον αφορά στην ποσότητα της πληροφορίας που περιέχουν.

Μια προσέγγιση για να εξηγηθεί αυτή η διαφορά είναι η αναμενόμενη διαφορά στο contrast ανάμεσα στις δύο φωτογραφίες. Πράγματι αναμένεται ότι με το φίλτρο Ha επειδή θα περάσει αυστηρά μόνο η περιοχή που εκπέμπει Ha το υπόλοιπο background να είναι σκοτεινό, πράγμα που θα αυξήσει το contrast.

Όμως από την άλλη θα έπρεπε αφού αυτή η πληροφορία εμπεριέχεται στην φωτογραφία με το φίλτρο LUM να μπορεί να αναδειχθεί με επεξεργασία .

Το παραπάνω δεν συμβαίνει τουλάχιστον κατά την δική μου εμπειρία, αφού βλέπω τεράστιες διαφορές στην πληροφορία που περιέχουν οι δύο φωτογραφίες.

Υπάρχει κάτι άλλο που μου διαφεύγει ?

 

Φασματική απόκριση Ha

 

Καμπύλη Απόκρισης Φίλτρου Ha

 

Καμπύλη Απόκρισης Φίλτρου Luminance

[Ifikratis]

Η δικιά μου άποψη είναι η εξής.

Κατ αρχάς αυτό που ανέφερες για το contrast είναι σωστό.

Επίσης, δεδομένου ότι τα καλά φίλτρα Ηα έχουν υψηλή διαπερατότητα συγκρίνοντας 2 φωτογραφίες Ha και luminance συγκρίνουμε ουσιαστικά σήμα (Ηα) πρός θόρυβο vs χρόνο έκθεσης. Η πληροφορία θα αυξάνεται με τον χρόνο με τον ίδιο ρυθμό και στα 2 φίλτρα όσο αυξάνουμε την έκθεση. Όμως επειδή στην luminance έκθεση θα φθάσουμε σε σημείο κορεσμού γρηγορότερα λόγω και των άλλων συχνοτήτων που υπάρχουν στο νεφέλωμα και στον ουρανό (+φωτορύπανση) αναγκαστικά ο χρόνος έκθεσης του luminance θα είναι μικρότερος, άρα και συνήθως λιγότερη πληροφορία στο Ha, απ ότι μια καθαρή Ha, μεγαλύτερης έκθεσης. Βέβαια το SNR ομαλοποιείται απο καποια τιμή έκθεσης και πάνω για κάθε σύστημα/ουρανό.

Τι γίνεται όμως αν έχουμε ίδιο χρόνο έκθεσης. Το δεύτερο και πιο σημαντικό που σκέφτομαι είναι ότι η περιοχή που εκπέμπει Ha ακτινοβολία, εκπέμπει όπως είπα και πριν και άλλες ακτινοβολίες, καθώς και αυτές της φωτορύπανσης. Συνεπώς στη luminance έκθεση έχεις μαζέψει εκτός απο Ha φωτόνια, και άλλα φωτόνια διαφορετικών συχνοτήτων, τα οποία σου αλλοιώνουν το Ha σήμα. Παίρνεις μια πιο smooth έκδοση δηλαδή, σε αντίθεση με το contrast μιας Ηα λήψης, με σχεδόν αποκλειστικά Hα σήμα. Και αυτό γιατί το κάθε pixel στην εικόνα είναι άθροισμα φωτονίων (φωτοηλεκτρονίων). Δεν διαχωρίζεται απο που προέρχονται αυτά, μετράει μόνο το άθροισμα. Φαντάσου ότι έχεις ένα προβληματικό φίλτρο Hα που "μπάζει" φως και σε άλλα οπτικά παράθυρα.

Ένα ανάλογο θα ήταν το εξής. Ας υποθέσουμε οτι έχουμε 3-4 μπουκάλια νερό που στάζουν σε μια επιφάνεια χιονιού σε κάποια απόσταση μεταξύ τους, και θέλουμε να μετρήσουμε μετά απο κάποιο χρόνο σε τι βάθος έφθασε η τρύπα κάτω απο κάθε μπουκάλι. Αν ξαφνικά αρχίζει να βρέχει, καταλαβαίνουμε τι έχει να γίνει...άντε να απομνώσεις τις τρύπες απο τις σταγόνες που έψαχνες...

Έτσι το βλέπω δύσκολο να αναδειχθεί το Hα μέσα απο μια λήψη luminance.

Ίσως να μπορούσε να γίνει, με ανάλυση Fourier στις συχνότητες της RGB λήψης, δηλαδή να σπάσεις φασματικά σε όλα τα χρώματα και να απομονώσεις αυτό του "χρώματος" Hα. Δε ξέρω καν αν είναι εφικτό όμως...

[geonik]

Να συμφωνήσουμε σε κάποια πράγματα και να δούμε το ζητούμενο ..

1. Μιλώ για ίδιους χρόνους έκθεσης.

2. Δεν ξέρω τι εννοείς με τον όρο διαπερατότητα αν εννοείς το % transmition είναι ελαφρά καλύτερο στο LUM (δες καμπύλη απόκρισης)

3. Η πληροφορία υπάρχει στο LUM (Ζητούμενο 1)

4. Εαν υπάρχει μπορούμε να την αναδείξουμε (Ζητούμενο 2)

 

Το παράδειγμα με τα μπουκάλια μου άρεσε...

Για εμένα στο ζήτημα 1 :

Φαίνεται ότι η πληροφορία εχει καταγραφεί δεν βλέπω τον λόγο για το αντίθετο, απλά είναι τόσο ανεβασμένο το υπόλοιπο background (η βροχή που λες στο παράδειγμα) που σε ξεγελάει νομίζοντας οτι η πληροφορία δεν υπάρχει. Εδω θέλω ιδέες πρακτικές για να βεβαιωθώ για το παραπάνω. Για παράδειγμα μου αρκεί να συγκρίνω τα ADU ίδιων περιοχών που έχουν αποτυπωθεί στις δύο φωτογραφίες ?

Στο ζήτημα 2

Μου φαίνεται ότι δεν μπορώ να εφαρμόσω μια μαθηματική σχέση για να αναδείξω περισότερο το Ha δηλαδή να απομονώσω την συχνότητα του Ha απο την λήψη του LUM.

Ο λόγος είναι ότι το CCD κατέγραψε πληροφορία που αφορούσε την διακύμανση της φωτεινότητας της περιοχής χωρίς καμιά πληροφορία συχνότητας.

[Ifikratis]

Γιώργο, διαπερατότητα ναι εννοώ % trasmition.

Υπάρχει Ηα φίλτρο (πχ Astronomik) με διαπερατότητα 90-95%, οπότε εκεί μιλάμε για ίδιες σχεδόν διαπερατότητες. Εξαρτάται απ το φίλτρο. Η καμπύλη που έχεις αφορά κάποιο συγκεκριμένο φίλτρο (το δικό σου; ) Άρα αυτό δεν λέει κάτι, εφόσον ακόμα και με λιγότερη διαπερατότητα η πληροφορία Ηα υπερισχύει απο την luminance.

 

Στα υπόλοιπα που λες συμφωνούμε.

Η πληροφορία υπάρχει αλλά είναι ανακατεμένη και με άλλη πληροφορία.

Η ccd καταγράφει ροή ακτινοβολίας - ενέργειας.

Αν κάνεις μια γραφική παράσταση που να έχει την απόκριση της ccd, το φάσμα εκπομπής της φωτορύπανσης-ουρανού, το φάσμα εκπομπής του νεφελώματος, και τέλος το παράθυρο του luminance φίλτρου, θα δεις ποια περιοχή καταγράφει το luminance. Tώρα αν βάλεις και την απόκριση του Hα φίλτρου, θα δεις ποια περιοχή θες να απομονώσεις. Μπορούμε να βρούμε ποσα (προσεγγιστικά) φωτοηλεκτρόνια βρίσκονται στο εύρος του Ha (στις κοντινές συχνότητες) εφαρμόζοντας νόμους πιθανοτήτων. (ξέρουμε τις παραπάνω αποκρίσεις). Ωστόσο το κάθε pixel δεν κρατάει πληροφορία του τι μήκους κύματος φωτόνια συνέλεξε, παρα μόνο τα μετατρέπει σε φωτοηλεκτρόνια και ύστερα σε ADU για να μετρήσει την ροή ενέργειας του κομματιού του ουρανού που μετράει. Γι αυτό τον λόγο χρησιμοποιούμε τα φίλτρα για να μετράμε ροές απο συγκεκριμένες φασματικές περιοχές απομονώνοντας τις υπόλοιπες.

 

Επίσης, αυτό που ανέφερες για το 1, δεν είναι η τιμή του backround μόνο που έχει παραπάνω θόρυβο. Τα ίδια τα pixel που καταγράφουν περιοχή νεφελώματος έχουν φωτόνια και άλλων μηκών κύματος (δηλαδή θόρυβο ως προς το Ηα). Η πληφορορία Ηα έχει πλέον "μολυνθεί".

[geonik]

Παραθέτω δύο φωτογραφίες για να καταλαβαίνει και ο κόσμος γιατί μιλάμε.

Είναι το ίδιο θέμα ίδια βραδυά 10 min έκθεση.

Χωρίς καμία επεξεργασία

 

10 λεπτά Ha

 

10 λεπτά Luminance

[Ifikratis]

Πολύ ωραίες φωτόγραφίες!

 

Η διαφορά είναι τεράστια

[planetman]

Γιώργο, εμένα μου φαίνεται πως η 2η έχει όλη την πληροφορία της 1ης, απλά έχει και άλλη πληροφορία που δεν θες, γι'αυτό σου φαίνεται έτσι. (Αυτό που σου έλεγε ο Ιφικράτης)

[gvidos]

Γιώργο κι εμένα μου φαίνεται ότι η 2η έχει όλη την πληροφορία της 1ης.

Η δεύτερη δεν έχει το τόσο καλό focus όσο η πρώτη.

Όπως εξήγησε ο Ιφικράτης στο Ha θα έχεις καλύτερο contrast.