ダークフレームと不良ピクセルマップ


前書き

誘導に使用されるカメラは通常、温度調整されておらず、非常にノイズの多い画像を生成する場合があります。その結果、ガイドの露出は、ホット(「スタック」)ピクセルまたは偽の輝度レベルを持つ領域の形で明らかな欠陥を頻繁に示します。これらの欠陥が多すぎる場合、適切なガイドスターを特定および選択するのに問題が生じる可能性があります。初心者にとって、ホットピクセルでキャリブレーションを試みることはよくある問題です。ガイドが開始された後でも、ガイドスターに近い偽のホットピクセルは、スムーズなガイドに必要な計算を混乱させ、ソフトウェアが実際のスターとホットピクセルの間を「ジャンプ」する可能性があります。この種の問題は、PHD2の2つのアプローチ、ダークフレームと不良ピクセルマップのいずれかを使用して軽減できます。

  

ダークフレーム

PHD2は、ガイドに使用する露出の範囲に一致するダークフレームのライブラリを構築して使用します。ライブラリが構築されると、自動的に保存され、複数のPHD2セッションで使用できるようになります。その結果、適度な時間をかけて適切なダークライブラリを構築し、そのライブラリを長時間使用することができます。カメラに接続したら、トップレベルの「ダーク」メニューの下にある「ダークライブラリ...」アイテムからダークライブラリを構築できます。次のようなダイアログが起動します。



上部の2つのコントロールを使用して、暗いフレームを取得するために使用される最小および最大露光時間を指定します。開始値、終了値、および中間値は、メインPHD2ウィンドウで使用される露出時間と一致するため、ガイド用に選択した露出時間と一致する暗いフレームを取得できます。3番目のコントロールは、各露光時間で取得および平均化されるダークフレームの数を指定します。平均化された画像は「マスターダークフレーム」と呼ばれます。歴史的に、PHDはこの目的のために5つのダークフレームを使用していましたが、マスターダークフレームの品質を改善するためにその数を増やすことができます。必要に応じてメモやコメントを追加することもできます。これは、後で参照するためにマスターダークフレームのヘッダーに埋め込まれます。  

[メモ]フィールドの上にある2つのラジオボタンを使用すると、現在のダークライブラリを変更/拡張するか、新しいライブラリを最初から構築するかを指定できます。ダークライブラリを再構築する必要があるという警告メッセージを受け取った場合は、[完全に新しいダークライブラリを作成する]オプションを選択する必要があります。これにより、すべてのマスターダーク画像が、現在使用しているカメラの形式と一致することが保証されます。それ以外の場合は、指定した露出時間で新しいダークフレームを取得することで、現在のダークライブラリを単純に更新または拡張できます

パラメータを設定したら、[開始]をクリックしてプロセスを開始します。ガイドカメラにシャッターがない場合(ほとんどの場合はありません)、ガイドスコープをカバーするようPHD2から求められます。最良の結果を得るには、ガイドカメラへの光漏れがないことを確認してください-日光の下でこれを行うとうまく機能しない可能性があります。PHD2は、選択した露出時間の範囲で体系的に機能し、露出時間ごとに指定されたフレーム数を取得します。進行状況はウィンドウの下部にあるステータスバーに表示されるため、プロセス全体のどこにいるかを確認できます。プロセスを開始すると、上の[キャンセル]ボタンが[停止]ボタンに変わります。問題が発生した場合、またはシーケンス全体が完了する前にパラメーターを変更したい場合は、これをクリックできます。この方法で停止すると、すでに収集されたデータはすべて破棄されるため、修正を行ってからプロセスを再開する必要があります。すべてのフレームが収集されると、PHD2はマスターダークフレームを計算し、ダークライブラリデータファイルに保存し、結果を要約するメッセージボックスを表示します。カメラにシャッターがない場合は、ガイドスコープを明らかにするように求められ、通常の撮像に戻ることができます。

ダークライブラリを作成したら、[ダーク]メニューの[ダークライブラリを使用]アイテムでその使用を制御します。メニュー項目のチェックボックスは、クリックするたびにオンまたはオフに切り替わります。項目の設定はプログラムの実行後も保持されるため、メニュー項目をチェックしたままにすると、PHD2は自動的にダークライブラリをロードし、次回アプリケーションを実行するときにその使用を再開します。ダークライブラリ自体は、新しいライブラリを作成するまでディスク上に保持されるため、「ダークライブラリを使用」メニュー項目の設定をデータを失うことなく自由に変更できます。暗いライブラリを使用していて、ガイドの露出時間と正確に一致するマスターダークフレームがない場合、PHD2は最も近いフィットを使用します。ただし、最良の結果を得るには、一致するマスターダークフレームを取得することをお勧めします。露出時間が足りない暗いライブラリがある場合、足りないデータを取得するだけで、既存の暗いライブラリに追加されます。最初からやり直す必要はありません。[ダークライブラリを使用]メニュー項目の設定を変更することにより、ダークライブラリを使用した効果を確認し、ガイダーイメージが十分に改善されているかどうかを判断できます。

暗いライブラリは特定のカメラに関連付けられていることに注意してください。PHD2は、暗いライブラリが現在使用しているカメラと一致することを確認します。そうでない場合、暗いライブラリは使用できず、再構築する必要があることを通知する警告メッセージが表示されます。これは、既存の機器プロファイル内でカメラを変更したときに発生する可能性があります。ガイドカメラをアップグレードし、古いカメラの使用に戻す予定がない場合は、実行しないでください。

不良ピクセルマップ(欠陥マップ)

一部のガイドカメラでは、暗いフレームはガイドフレームに表示される欠陥ピクセルを削除するのに十分な仕事をしません。このような状況では、不良ピクセルマップを作成して使用することで、おそらくより良い結果を得ることができます。このアプローチは、誤った信号を生成するセンサー(ホット/スタックピクセル)または入射光に正しく応答しない(コールドピクセル)センサーの特定の領域を直接測定して補正します。このような「マップ」は、比較的長い暗い露出(たとえば15秒)のシーケンスを取り、それらを平均化してから、結果のフレームを統計的に分析して欠陥ピクセルの位置を特定することによって作成されます。これらのピクセル位置は、将来の使用のために保存されます。通常のガイドでは、ガイド画像上のこれらのピクセル位置はそれぞれ、周囲のピクセルの統計サンプルに置き換えられますが、したがって、「不良」ピクセルの影響のすべてまたはほとんどを排除します。最終結果は、通常、背景がより滑らかで明らかな欠陥の少ない画像です。残っている欠陥については、PHD2は、不良ピクセルの位置を手動でクリックしてマップに追加する方法も提供します。ダークフレームを取得して分析するこのプロセス全体がPHD2によって処理されるため、不良ピクセルマップを簡単に作成できます。

不良ピクセルマップの作成は、最上位の[Darks]メニューの下にある[Bad Pixel Map ...]アイテムをクリックして行います。初めてこれを行う場合、カメラセンサーを分析してマップを構築するための一連の暗いフレームを取得するように求められます。

Defect_Darks

これは、前のセクションで説明した暗いフレームを取得するために使用されるダイアログのわずかに異なるバージョンです。分析は統計に基づいているため、比較的長い露出時間(> 10秒)と少なくとも10フレームを使用する必要があります。不良ピクセルマップはかなり長い期間再利用できるため、この操作を頻繁に繰り返す必要はなく、高品質のデータを取得するために時間をかける価値があります。

暗いフレームがキャプチャされると、PHD2は統計を計算し、欠陥または疑わしいピクセル位置の初期セットを識別します。少し遅れて、次のようなダイアログが表示されます。

不良ピクセルマップ

「一般情報」セクションには、不良ピクセル位置の識別中にPHD2によって計算された統計の要約が表示されます。通常、これらを確認する必要はありません。[マスターダークの詳細を表示]チェックボックスをオフにすることで、ディスプレイのこの部分を非表示にできます。「結果」グループには、その下の2つの「アグレッシブネス」スライダーの現在の設定に基づいて、ホットピクセルとコールドピクセルのカウントが表示されます。初めてこれを行う場合、アグレッシブネススライダーはデフォルト値である0〜100の範囲内の75に設定されます。何に基づいてカウントが妥当かどうかを実験するか判断する必要があります。通常のガイドフレームに表示されます。アグレッシブネススライダーを左右に調整すると、ホットピクセル数とコールドピクセル数が変化することがわかります。スライダーは、疑わしいピクセルを識別し、それらに欠陥があるとフラグを立てる際の「攻撃的な」PHD2の方法を制御します。したがって、攻撃性の設定を高くすると、ピクセル数が多くなります。設定が希望する場所になったら、「生成」ボタンをクリックして、新しい欠陥マップを計算してロードします。  

この時点で、おそらく結果を調べたいでしょう。PHD2のメインウィンドウはまだアクティブであるため、通常のガイドを使用して、外観を確認できます。欠陥マップを使用した結果をすばやく表示したい場合は、「ダーク」メニューの下の「不良ピクセルマップを使用」メニュー項目を切り替えるだけです。ガイダー画像で完全に滑らかな黒い背景を実現する必要はないことに注意してください-あなたもPHD2ガイドアルゴリズムも悪いピクセルを間違えないように、十分に少数の残りのホット/コールドピクセルが必要です星のために。非常にアグレッシブな設定で過度に補正すると、使用可能なガイドスターの検出を妨げるほど多くの不良ピクセル領域が作成される場合があります。スライダーで簡単に調整できます-スライダーの設定を変更し、「生成」をクリックします

このアプローチでは、削除したいホットピクセルが残っている場合があります。デフォルトのアプローチは統計に依存しており、広範囲のカメラに適用する必要があるため、「消火忘れ」の操作ではありません。多くの場合、以下の手順を使用して微調整する必要があります。

不良ピクセルマップを改良するためのステップバイステップガイド

カメラのピクセルレベルのアーティファクトを制御するために、不良ピクセルマップを改良するには、次の手順をお勧めします。
  1. ガイドの範囲をカバーし、5秒間の露出のループを開始します
  2. [不良ピクセルマップの調整]ウィンドウ(メニュー/ダーク/不良ピクセルマップ)を開き、画面の横にドラッグして、BPMウィンドウとガイドウィンドウの両方を表示できるようにします。
  3. メインウィンドウのガンマスライダーを調整して、ホットピクセルが見えるようにします。これには、見慣れているよりも明るい画像が必要になる場合があります。
  4. [欠陥ピクセルを表示]オプションを選択します。チェックボックスをオンにすると、既知のホットピクセルに対して赤いドットが表示されます。  
  5. ホットピクセルの大部分が赤いドットで覆われるまでホットピクセルのアグレッシブネススライダーをゆっくりと左右にドラッグします。ホットピクセルの数は非常に少なく(ゼロでも)、カバーされません。「生成」ボタンをクリックします
  6. 次に、不良ピクセルマップに手動で追加して、残りのホットピクセルを取得します。
   
不良ピクセルマップを作成したら、[ダーク]メニューの下の[不良ピクセルマップを使用]アイテムでその使用を制御します。この設定はプログラムの実行後も保持されるため、チェックしたままにすると、PHD2は自動的に欠陥マップをロードし、すべてのガイド露出に使用します。[ダークライブラリを使用する]と[不良ピクセルマップを使用する]の設定は相互に排他的です-両方を同時に使用することはできませんが、両方を使用することはできません。ダークライブラリと同様に、不良ピクセルマップデータファイルは永続的に保存されるため、データを失うことなく使用を無効にできます。これらのデータ構造はどちらも長期間使用できますが、カメラセンサーは時間とともに変化することを忘れてはなりません。結果として、定期的な間隔で、または通常のガイド画像の外観が低下し始めたときに、暗いライブラリまたは不良ピクセルマップを再構築することができます。この場合、「Rebuild Master Dark Frame」のチェックボックスをクリックすることをお勧めします。これにより、PHD2は、基になるダークフレームを再取得し、ベースラインの不良ピクセルマップを再計算します。その後、結果に満足するまで、以前と同様にマップを調整する必要があります。ダークライブラリーまたは不良ピクセルマップデータファイルとやり取りする必要がある理由はありませんが、オペレーティングシステムで使用される「AppData \ Local」論理ディレクトリにあります。これにより、PHD2に基になるダークフレームを再取得し、ベースラインの不良ピクセルマップを再計算します。その後、結果に満足するまで、以前と同様にマップを調整する必要があります。ダークライブラリーまたは不良ピクセルマップデータファイルとやり取りする必要がある理由はありませんが、オペレーティングシステムで使用される「AppData \ Local」論理ディレクトリにあります。これにより、PHD2に基になるダークフレームを再取得し、ベースラインの不良ピクセルマップを再計算します。その後、結果に満足するまで、以前と同様にマップを調整する必要があります。ダークライブラリーまたは不良ピクセルマップデータファイルとやり取りする必要がある理由はありませんが、オペレーティングシステムで使用される「AppData \ Local」論理ディレクトリにあります。

暗いライブラリのように、不良ピクセルマップは特定のカメラに関連付けられています。PHD2は、不良ピクセルマップが現在使用しているカメラと一致することを確認します。そうでない場合は、不良ピクセルマップを使用できず、再構築する必要があることを通知する警告メッセージが表示されます。これは、既存の機器プロファイル内のカメラまたはビンニング係数を変更したときに発生する可能性があります。古い設定が必要ない場合は、これを行うべきではありません。  

ダークフレームと不良ピクセルマップの再利用

複数のプロファイルで同じカメラを使用している場合、そのカメラ用に作成した暗いライブラリまたは不良ピクセルマップを再利用することができます。これは、カメラ関連のデータファイルを、それらのファイルがまだ存在しないプロファイルにインポートすることで実現できます。たとえば、Lodestarガイドカメラを使用する元のプロファイル(Profile1と呼ばれる)を作成し、暗いライブラリとその不良ピクセルマップの両方を作成したとします。しばらくして、新しいプロファイル、Profile2を作成します。このプロファイルは、マウントまたは焦点距離のプロパティが異なりますが、元のLodestarカメラを使用しています。その場合、Profile2を使用してギアを接続し、トップレベルの「Darks」メニューの下にある「Import From Profile ...」メニュー項目を使用します。暗いライブラリ、不良ピクセルマップ、またはその両方のインポート関数のソースとしてProfile1を選択します。互換性のあるセンサージオメトリ(サイズとピクセルサイズ)を持つカメラを持つプロファイルのみが表示されます。[OK]をクリックすると、暗い/不良ピクセルのマップファイルがコピーされ、新しいプロファイルProfile2に関連付けられます。それらはコピーであるため、1つのプロファイルのデータファイルを変更しても、他のプロファイルには影響しません。それらを同期したい場合、それがあなたがしたいことであるなら、その後の「インポート」操作が必要になります。