Theli-Forum

Hallo miteinander,

nachdem ich mich vor Monaten schon in dem Forum angemeldet habe, nun endlich mal ein erster Beitrag von mir.

Ich möchte Theli hauptsächlich dafür nutzen, Mosaike anzufertigen und zwar mit recht geringen Brennweiten (DSLR + Objektiv von ca. 24mm - 400mm Brennweite).
Zwar bin ich auch begeisterter PixInsight-Benutzer und es gibt dort auch sehr gute Tools zur Mosaikerstellung, aber diese funktionieren nur solange gut, bis die zunehmende Objektiv-Verzerrung bei kleinen Brennweiten saubere Registrierungen verhindert. Mosaike mit Aufnahmen unterhalb 200mm Brennweite sind in PixInsight kaum machbar (außer mit händischem DynamicAlignment, aber das ist eine zeitraubende nervige Angelegenheit).

Gestern hatte ich nun Ubuntheli installiert, erfolgreich das Tutorial mit den Testdaten durchgespielt und mich heute an eigenen DSLR-Daten herangewagt. Zur Einfachheit habe ich in PixInsight kalibrierte CFA Graustufen-Fits verwendet. Das Prozedere bis einschließlich Astrometry/Photometrie (nach endlosem Gefummel ) lief dann letztendlich durch.

Nun frage ich mich, wie ich die bestmögliche Qualität mit PixInsight und Theli erreiche:
Soll ich die Kalibration der Rohdaten (und ggf. auch das Stacking der einzelnen Pointings) weiterhin in PixInsight erledigen oder hätte es Qualitätsvorteile, auch die komplette Datenreduktion vorweg mit Theli durchzuführen? Hat jemand schon einmal beide Varianten miteinander verglichen?

Grüße
Rüdiger

Hallo Rüdiger,

Nun frage ich mich, wie ich die bestmögliche Qualität mit PixInsight und Theli erreiche:
Soll ich die Kalibration der Rohdaten (und ggf. auch das Stacking der einzelnen Pointings) weiterhin in PixInsight erledigen oder hätte es Qualitätsvorteile, auch die komplette Datenreduktion vorweg mit Theli durchzuführen? Hat jemand schon einmal beide Varianten miteinander verglichen?

Wenn du Panoramen und Mosaike verwenden willst, ist es besser, alles in Theli zu machen, denn die einzelnen Pointings werden dabei schon astrometriert und enthalten die gültige astrometrische und vor allen fotometrsiche Lösung.
Damit kann man auch das subsky , als Hintergrundabzug gegen Gradienten und unterschiedliche Bildhelligkeiten besser und z.B. auf Koordinaten einstellen.

Was die Qualität betrifft, kann ich nix zu sagen, weil ich das PI nicht ausreichend kenne. Aber je weniger ein Bild konvertiert oder resampled wird, desto besser ist es.

Hallo Rüdiger,

nach meinen Erfahrungen (QHY8) ist die Datenreduktion und vor allen Dingen die SkySub in Theli bei Farbkameras wesentlich besser wie die Datenreduktion in PixInsight.
Bei meinen extrem lichtsiffverseuchten (Berliner Himmel) Bildern hat Theli immer einen besseren Hintergrund erzeugt.

Hallo Holger,
hallo Carsten,

danke schon einmal für eure Einschätzung. Das Coadding wollte ich gar nicht in Theli durchführen, sondern mit den im GradientDomain arbeitenden Mosaik-Modulen von PixInsight. Damit erhält man perfekte Übergänge. Beim Zusammenaddieren von Einzelpointings mit großer Überlappung würde man mit bloßem Auge zwangsläufig Bereiche mit unterschiedlichem SNR ausmachen können, oder?
Die Hintergrundebnung ist bei meinen Daten jedenfalls kein Problem, da an dunklen Orten aufgenommen (nicht zu Hause, hier ist es auch schlimm mit der Lichtverschmutzung ).

Ich würde Vorteile beim Kalibrieren durch Theli sehen beim Debayering und beim Berechnen der Gewichtung der Einzelbilder. Die in PI rein auf das berechnete Rauschen abzielende Gewichtung kann nicht der Weisheit letzter Schluss sein. Nachdem ich heute etwas weiter in Theli gespielt habe, bin ich aber schon auf folgende kleinere Probleme gestoßen:
- das Debayering in Theli erzeugt an leicht verschobenen Grün/Rot bzg. Grün/Blau-Kanten (nicht perfekt scharf gestelltes Fotoobjektiv bzw. nicht weit genug abgeblendet) hässliche Artefakte (Reißverschlussmuster). Welches Debayering kommt in Theli zum Einsatz? Kann ich zwischen verschiedenen Algorithmen wählen?
- Lanczos-Kernel tendieren zu Undershoot-Artefakten (schwarze Pixel). Lanczos-3 konnte ich z.B. in Theli nicht verwenden, während PI damit durch die eingebauten Clamping-Mechanismen generell keine Probleme hat
Ferner sind meine Aufnahmen grundsätzlich immer als HDR von kurz- und langbelichteten Aufnahmen ausgelegt, um ausgefressenen Bereichen vorzubeugen. Wie würde ich die Kombination in Theli abbilden können?

Hoffe, meine Fragen sind nicht RTFM (welches ich natürlich gelesen und teilweise auch verstanden habe )

Grüße
Rüdiger

Hallo Rüdiger,

- das Debayering in Theli erzeugt an leicht verschobenen Grün/Rot bzg. Grün/Blau-Kanten (nicht perfekt scharf gestelltes Fotoobjektiv bzw. nicht weit genug abgeblendet) hässliche Artefakte (Reißverschlussmuster). Welches Debayering kommt in Theli zum Einsatz? Kann ich zwischen verschiedenen Algorithmen wählen?

Derzeit ist das PPG Verfahren das Default. Es stehen noch zwei "schwächere" intern zur Auswahl: Gradientenverfahren und das klassiche Bilinear.
Damit sind die Zipperlein aber eher größer.

Bereits getestet wurde ein neues Verfahren, es nennt sich WACP, es ist ein gewichtetes Verfahren und macht einen guten Eindruck.

Hallo Carsten,

in PixInsight verwende ich Bilinear, VNG oder auch eine Kombination von beiden (Maximum-Bildung), je nach Datenlage. Einige andere Debayer-Verfahren hatte ich in PJSR testweise implementiert, aber nie kamen so extreme Zipper-Artefakte wie diese heraus:

Die Tests liefen mit Ubuntheli gui-2.3.3/theli-1.4.1 -- leider viel zu spät gemerkt, dass dies total veraltet ist.
Aktualisierung auf 2.6.2/1.6.1 habe ich gestern durchgeführt, aber zu weiteren Tests komme ich wohl erst am Wochenende.

Grüße
Rüdiger

Hallo Rüdiger,

was sind denn Clamping-Mechanismen?

Lanczos3 sollte man nur bei sehr gut gesampelten Daten verwenden. Ich verwende Lanczos2 für meine leicht undersampelten Bilder. Man sollte ansonsten eher zu Biliniear greifen.

Theli ist ausgelegt auf einen stringenden Worklow, ich würde entweder ganz in PI arbeiten oder in Theli alles bis zum coad und zur farbkalibrierung durchziehen und dann in PI weiter machen. Irgendwo zwischendrin ein oder aussetzen ist nicht zu empfehlen.

Die coad auf Basis der astrometrischen Lösung ist einzigartig und gerade was Mosaike angeht dürfte Theli nicht so schnell zu schlagen sein. Übergänge wirst du keine sehen.

CS Frank

Hallo Frank,

ich weiß jetzt auf Anhieb nicht, ob "Clamping" ein Standardbegriff oder ein vom PI-Hauptentwickler geschaffener ist. Schau dir bitte mal http://pixinsight.com/doc/tools/StarAlignment/StarAlignment.html#output_image_generation ab Abschnitt "Clamping Threshold" an. Mit den Standardeinstellungen des Clampings habe ich in PI noch nie Probleme mit Lanczos-3 gehabt. Die ersten Resultate mit Theli waren im Vergleich noch sehr ernüchternd, aber es mag an dem zerrissenen Workflow ( halb PI, halb Theli) oder an der alten Version liegen. Hier zum Beispiel die extremen Ringing/Undershoot-Artefakte eines Blau-Stacks von Theli:

Am Wochenende nehme ich mir nun die Zeit, ein Beispielstack von A-Z durchzuziehen und die Ergebnisse mit PixInsight zu vergleichen.

Ich möchte jedenfalls nicht sofort mit einem Mosaik beginnen und dann nach etlichen Stunden in Bearbeitungsschritt 77 von 80 feststellen, dass schon ganz zu Beginn etwas Grundlegendes falsch gemacht wurde

Grüße
Rüdiger

Hallo Rüdiger,

Ok das ist also eine Treshold gegen die Ringartefakte die bei den "härteren" resampling Kerneln auftreten können.
In der Theli Dokumentation sind die Resampling Kernel die Theli benutzt kurz beschrieben, daraus ergibt sich wie ich oben schon schrieb, das für extrem undersampelte Daten die Lanczos Kernel nicht geeignet sind. Wenn du also mit Teleobjektiven arbeitest solltest du Bilinear wählen, wenn nicht nearest Neighbour. Bei meiner Kombi also 500mm BW und ca 5micron Pixel ist Lanczos2 das HÖCHSTE der Gefühle.

Man kann jetzt auf zwei Arten argumentieren: Warum benutzt Theli nicht auch solch einen "Schutz Treshold" bei den aggressiveren Kernels? Dagegen spricht:

Was macht es für einen Sinn undersampelte Daten derartig zu resamplen? Es sieht furchtbar aus später:-)

Für einen kompletten Workflow ohne Mosaik helfen dir vielleicht meine Video Tutorials? Schau mal auf Youtube.

LG Frank

Hallo Rüdiger,

Vergleich Theli Debayer <-> PixInsight VNG

Die Zipper sind auffällig. Hingegen ist auch klar, dass PI einen Weichzeichner einsetzt an besonders kontrastreichen Stellen.
Auch kann man sehen, dass PI die Farben (wahrscheinlich ) vor dem Debayern angleicht.
Das neue Verfahren WACP ist dem AHP von dcraw ähnlich. Ob das VNG auch, weiß ich nicht. Aber WACP hat einen extra Filtervorgang für besonders kontrastreiche Bildbereiche und eine Maskierung solcher Bereiche. Dazu kommt eine evtl. mehrfache Filterung der Chrominanz eines Bildes.
Das Verfahren ist parametriebar, was dazu führt, dass Theli hier umgebaut werden muss. Das wird irgendwann passieren.
Bis dahin bleibt PPG die beste Lösung.

Ich habe ein Theli-Patch, womit man den neuen Debayer Algorithmus testen kann. ( @ Holger: es ist im nun Kamera Dialog eingebaut und lässt sich von der GUI aus einstellen, also nicht mehr im process-script. Ich nehme an, dass Du es bei deinem letzten Update verloren hast ;.)
Also, falls du am WE wieder solche Zipper findest, wäre ich sehr interessiert, ob dich das WACP Verfahren zufriedenstellt.

Ich habe den Versionsstand von Theli nicht im Kopf. Ich warte mal das Wochenende ab, was Du dabei für Ergebnisse mit der aktuellen Version erhälst.

Hi,

um einmal in Mischa´s Worten zu sprechen: ....... Nutzt gefälligst die neuste Theli Version.

Gerade bei den Änderungen von 2.3.XXX auf die aktuelle 2.6.2 hat sich für Farbkameras einiges geändert.

Beim Weighting muss auf die Einstellungen geachtet werden, ansonsten gibt es solche Löcher in den Sternen.

Und noch das bitte beachten:

[*] Unter "create source cat" -> "Config" gibt es einen optionalen neuen Parameter: SATURATION (in ADU).
Falls der leergelassen wird (was alle Besitzer einer CCD machen koennen), dann wird ein interner default von 50000 ADU verwendet. Das war bisher auch der Fall, ihr habt es bloss nicht gewusst. Wichtig wird das allerdings bei einer DSLR mit arg eingeschraenktem Dynamikumfang. Hier koennen die relativen Nullpunkte erheblich durcheinander kommen, wenn die meisten Sterne in die Saettigung laufen. Dazu gabs hier vor kurzem einen Thread.
Ich empfehle daher allen DSLR Benutzern, hier einen entsprechend niedrigen Wert einzustellen.
Dann werden gesaettigte Quellen nicht fuer die Photometrie herangezogen.

Holger hat geschrieben:um einmal in Mischa´s Worten zu sprechen: ....... Nutzt gefälligst die neuste Theli Version.

Hallo Holger,

das ISO mit den veralteten Versionen kommt von ~mischa/theli/ubuntheli.iso, deswegen ist mir das mit den Versionsständen nicht gleich aufgefallen.

Ich habe mir gestern einen kompletten Testdatensatz herausgesucht: EOS 500Da + 50mm Objektiv. 62x3min Lights, 77 Bias, 31 Darks, 17 Flats. Die Hinweise auf Weighting und Sättigung werde ich berücksichtigen, die Videos von Frank gucke ich mir auch noch an.

Melde mich, sobald ich Ergebnisse (oder weitere Fragen) habe.

Grüße
Rüdiger

Hallo Rüdiger,

nach den aktuellsten Theli Versionen solltest du immer hier: http://www.astro.uni-bonn.de/~theli/gui/download.html suchen.

Hallo,

so, bin mit meinem Testlauf nun durch. Der Test lief in einer Ubuntu 12.04 VM unter Mac OS 10.7, Versionen gui-2.6.2, theli-1.6.1. Der VM hatte ich 4 CPU und 2 GB gespendet. PixInsight 1.8RC3 lief auf einem Win7 Notebook.

Die Ergebnisse haben mich überrascht und sprechen eindeutig für Theli. Meine Testdaten waren eine DSLR-Aufnahme vom Sternbild Orion mit 18.8 arcsec/Pixel Auflösung, die mit einer 500Da bei ISO 800 gemacht wurden. Die Temperaturen der Darks waren auf +/- 2 Grad mit den Lights übereinstimmend. Die Aufnahmen waren nicht explizit gedithert (AstroTrac), weisen aber eine Subpixel-Drift von Aufnahme zu Aufnahme auf.

Schon die Qualität der Masterframes ist in Theli besser. Eigentlich hatte ich hier sogar einen minimalen Vorsprung von PI erwartet, da in Theli nur ein Median Combining stattfindet im Gegensatz zu arithmetischem Mittel mit Rejection bei PI.

Die Standardabweichung in ADU der linear aneinander angeglichenen Bias- und Masterframes:
Theli-Bias: 2.475, PI-Bias: 2.775
Theli-Dark: 30.4, PI-Dark: 49.3

Ich habe das MasterBias in PI nochmals neu erstellt mit Median Combining und Min/Max-Rejection, bin aber lediglich bei StdDev=2.677 gelandet. Würde mich mal interessieren, welcher Voodoo bei Theli stattfindet. Ein reines Median Combining ist doch überschaubare Mathematik?!

Die Flats habe ich nicht vergleichen können, das in Theli das Masterflat nicht mehr als CFA Fits vorliegt und ich nicht genau weiß, wie es entstanden ist.

Größter Knackpunkt in PixInsight ist das Debayering. Es gibt nur SuperPixel, Bilinear, VNG, wobei ich in der VNG-Implementierung einen Bug vermute und schon dreimal im Forum aufmerksam gemacht habe, aber nicht erhört wurde. Bilinear als Fallback wiederum vermatscht sehr schwache Sterne. Für den Vergleich habe ich in PI VNG verwendet. Darstellung einer Einzeldatei mit Screen Transfer Function im Automodus:


Das PPG-Debayering ist für mich absolut ausreichend. Das Angebot, WACP zu testen, lehne ich also dankend ab .

Für einen Vergleich des Summenstacks habe ich zuerst das coadd in Theli durchgeführt und anschließend in PI die Einzelaufnahmen auf den Theli Grünkanal ausgerichtet, damit nicht zweimal interpoliert werden muss und ich die beiden Stacks linear angleichen und vergleichen kann. In beiden Fällen habe ich Sigma=4 bei der Rejection gewählt. Die Darstellung ist wieder mit Auto-STF:


Man sieht, dass die "Fehlpixel" an den Sternkanten beim PI VNG Debayering im Summenstack zu einer nicht rotationssymmetrischen Sterndarstellung führt (liegt *nicht* am verwendeten Lanczos-3 Kernel). Dies kann man in der PI-Welt derzeit nur lindern, indem man bei Verlust von Schärfe auf Bilinear geht oder eine max-Kombination von Bilinear und VNG durchführt. Das Problem mit diesem Fehlpixeln in PI verschwindet jedoch bei abnehmenden Sampling, spätestens bei 400mm Brennweite (2.4"/Pixel) ist nichts mehr davon zu sehen.

Zum Vergleich des Restrauschens habe ich mir den Bereich um VDB 62/63 ausgesucht. Beide Darstellungen mit identischer STF, die Daten vorher linear angeglichen:


Man muss nicht in den Monitor kriechen, um schon visuell Unterschiede zu erkennen. Der Theli-Stack sieht nicht nur bei den Sternen besser aus, sondern auch das Restrauschen ist sichtbar weniger. Die Messwerte bestätigen dies:
PI_RGB_Preview01
Calculating noise standard deviation...
σR = 1.900e-004, N = 13429 (3.69%), J = 3
σG = 2.963e-004, N = 23545 (6.47%), J = 3
σB = 2.683e-004, N = 35050 (9.63%), J = 3

Theli_RGB_Preview01
Calculating noise standard deviation...
σR = 1.803e-004, N = 11288 (3.10%), J = 3
σG = 2.408e-004, N = 15351 (4.22%), J = 3
σB = 1.744e-004, N = 15861 (4.36%), J = 3

Nicht bewerten kann ich die Sky Subtraction; die Rohdaten waren dafür "zu gut". Der unbehandelte PI-Stack (dort wird die Sky Subtraction nachträglich durchgeführt) sieht jedenfalls ziemlich identisch mit dem Theli-Stack aus, bei dem die Sky Subtraction vor dem Stacking erfolgte.

Fazit:
Ich bin begeistert und werde jetzt auch verstärkt Theli einsetzen. Muss nun aber erst einmal überlegen, wo ich Theli betreibe. Denn der komplette Durchlauf bis zur Coaddition war auf der VM schon eine extreme Geduldsprobe, obwohl diese nicht am Swappen war und der Host, ein MacBook Pro, doch recht leistungsstark ist.

Als Nächstes versuche ich mich nun an einem kleinen 2x1 Mosaik.

Grüße
Rüdiger

Das PPG-Debayering ist für mich absolut ausreichend. Das Angebot, WACP zu testen, lehne ich also dankend ab

Das kann ich gut verstehen.
Die "Fehlpixel" in "Fehlpixel Insight" sind eine Mischung aus Debayern, Registrierfehlern und Summenalgorithmus.

Den Vorgang zum Masterflat könnte ich dir aufschreiben, müsste aber erst nachsehen. Falls es noch wichtig ist, schreibe es hier.

Deine Rauschmessungen : Macht PI eine Bias-Korrektur des Masterdarks? Gibt es noch einen Verstärkungsfaktor bei PI?