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 Vous avez dit "Stacking" ?

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ttf
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ttf

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MessageSujet: Vous avez dit "Stacking" ?   Vous avez dit "Stacking" ? EmptyJeu 26 Juil 2018 - 20:57

Suite à un autre sujet... Bon, en ce qui concerne le "stacking" et le "rejet"...  scratch
Si on revoyait la théorie ? geek

D'abord, le plus simple :

"Sum Stacking
C'est la façon la plus simple... On garde chaque pixel (valeur en 32 bits) et une fois additionnés,
on réduit le résultat (en le normalisant) sur 16 bits. Rem : "normalisation" redistribue les valeurs, ne "coupe" pas...   

On estime l’évolution du bruit comme égal à √N (N= nombre d'images)

A seulement utiliser à pour le traitement planétaire. L'addition via "somme" peut être largement
parallélisé pour augmenter la vitesse de traitement des images (en video, par exemple).

"Average Stacking With Rejection" : 
On additionne en gardant une valeur "moyenne" en cours de calcul (ce qui évite les "débordements"). 
On peut rejeter les pixels estimés "déviants" (soit interactivement, soit automatiquement) 

Pour pouvoir "rejeter", plusieurs méthodes de détermination : 

- "Percentile" : bien pour des petits "set" d'images, on élimine les valeurs extrêmes....

- "Sigma" : la "bonne à tout faire", on rejette les pixels dont la "distance" par rapport à la moyenne
est trop grande par rapport à une valeur donnée (le sigma) 

- "Median Sigma" : la même chose, mais au lieu de "supprimer", on remplace par la valeur moyenne
de la région concernée. 

- "Winsorized Sigma" : idem, mais une variante supposée plus "fine" dans l'évaluation

- "Linear Fit" : on prend toutes les valeurs, on trace la distribution, la tendance (pente) et on rejette
tout ce qui se trouve d'un côte ou l'autre  de la ligne. C'est bon pour les grandes images, si un satellite
se balade dans l'image, il est rapidement éliminé. 

Ok, là, on supprime les pixels "déviants", ensuite, on doit calculer la "moyenne" en additionnant...
 
Ce calcul de "moyenne" peut être :  

- "Mean Stacking" : avec dark/flat/offset,.le plus simple, basé sur la moyenne simple des pixels de toutes les images   

- "Median Stacking" : l'habituel, avec dark/flat/offset. Pour un pixels, la valeur médiane de tous les pixels présents à cet endroit.  
(remarque : on estime l’évolution du bruit comme égal à 0.8√N (N= nombre d'image).

Donc, si on compare les deux méthodes 
Vous avez dit "Stacking" ? Snr11

Avantage versus inconvénient, par exemple : 
https://arxiv.org/pdf/astro-ph/0607335.pdf 

Vous avez dit "Stacking" ? Snr_st10

- "Pixel Maximum Stacking" : intéressant pour construire des "filés d'étoiles"... 
Les pixels de l'image sont remplacés par la valeur qui est maximale dans toutes les images empilées. 

- "Pixel Minimum Stacking" : utile pour les "bord noirs"... L'inverse du précédant,
les pixels de l'image sont remplacés par la valeur qui est minimale dans toutes les images empilées.

- "Entropy" : entropy = - sum( (probability of value) * log2( probability of value) )  
et 
Probability of value = (number of occurrences of value) / (total number of pixels)
=> que généralement dans les traitements d'images (du genre "dynamic objets")

- "Kurtosis" : kurtosis = ( sum( (value - mean) ) all pixels ) / ( ( number of all pixels - 1 ) * (standard deviation all pixels) ).
On mesure le type de courbe (pente, resserrement) par rapport à une distribution normale depuis toutes les images.
Une distribution normale : Kurtosis=3.0. Si > 3 = une "pointe", si <3 = un "aplati".

Vous avez dit "Stacking" ? Kurtosis

Des options possibles sur l'addition : 

- la "Normalization" : on l'applique sur chaque image avant addition. On va adapter le "fond" moyen des images sur
toutes les images fournies à l'entrée. Ensuite, on additionne.

- le "Scale" : on adapte le fond via une évaluation (moyenne) de toutes les images, cette évaluation veut améliorer
le rapport signal/bruit pour chaque pixel. 
 
Remarque : les "offset" et "dark" (standard et masters) ne doivent évidemment pas être traitées par une de ces options.

- "No normalization" : on garde les images identiques à l'entrée.

Remarque : un bel exemple des effets d'addition (hors astro)
http://www.tubbygaijin.com/photography-2/photoshop-dabbling-stacking/

il y a encore d'autres méthodes, je compléterai au fur et à mesure...

_________________
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(Oscar Wilde)


Dernière édition par ttf le Ven 27 Juil 2018 - 7:47, édité 1 fois
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MessageSujet: Re: Vous avez dit "Stacking" ?   Vous avez dit "Stacking" ? EmptyJeu 26 Juil 2018 - 22:15

Merci Thierry.
Kappa Sigma Clipping (2 et 5) fait quoi ?
Cela coupe parfois les satellites ou les avions.
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ttf
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ttf

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MessageSujet: Re: Vous avez dit "Stacking" ?   Vous avez dit "Stacking" ? EmptyVen 27 Juil 2018 - 7:45

"Kappa Sigma Clipping"

Est une méthode qui "mixe" statistique et pondération des pixels.

J'avais lu jadis un bon article sur le sujet (avec un estimateur de temps d'exposition),
je l'ai retrouvé ici 
http://www.lightvortexastronomy.com/snr-increase-with-exposures-using-kappa-sigma-clipping-empirical-evidence.html

A la base, le "noise evaluation script" de PixInsight pour évaluer 
(si la communauté ne serait pas aussi "élitiste" Shit , le software m'intéresserait tout de même)

Bon, ben je continue pour te répondre... 

- "Kappa-Sigma"

On effectue du rejet de pixel "déviant", elle est itérative et on compare au coefficient multiplicateur 
de l'écart type des pixels analysés = le "kappa". 

Donc : à chaque "tour"
- on calcule la moyenne et l'écart-type de tous les pixels pour un pixel donné
- tout pixel dont la valeur s'écarte de la (moyenne + (Kappa * Sigma)) est rejeté.
- la moyenne des pixels restant est calculée pour chaque pixel.

Donc : on rejette, en gros, ceux qui "dévient" de trop. 
Et le cas d'un satellite
- si il est présent sur un nombre significatif d'images, il sera "conservé" (mais amoindri)
- si il n'est présent que sur un petit nombre d'images, il sera totalement éliminé

=> le fait de mettre un kappa plus petit "éloigne" le moment où un pixel est rejeté... 
Le fait d'en mettre un plus grand le "rapproche".

Rem : si tu le mets trop grand, il n'y a plus rien ! 

"Kappa-Sigma Médiane"
Identique à la précédente, mais au lieu de "rejeter" les valeurs (donc ne pas les prendre en compte
pour la moyenne), on remplace le pixel "rejeté" par la valeur médiane de tous les pixels concernés.

Donc : on "uniformise" l'image, car on garde le "N" dans le calcul de la moyenne 

"Moyenne pondérée auto adaptative"
Une variation de la moyenne issue de travaux sur la pertinence de la méthode
(voir Artificial Skepticism - Stetson 1989).

Vous avez dit "Stacking" ? ASEquation
Un bon article : 
http://www.cadc-ccda.hia-iha.nrc-cnrc.gc.ca/en/wirwolf/docs/proc.html

Dans le chapitre "Resampling" 

En gros, on calcule (sans rejeter) en pondérant de manière itérative les pixels. 
Mais on calcule pour chaque itération la différence entre l'écart "moyenne <> écart moyen"

En fait, c'est plus subtil que de "rejeter" ce qui est "bon ou mauvais"... 

Si le pixel est "mauvais" (ex satellite) son "poids" dans l'évaluation finale sera réduit, mais pas supprimé.
Si il n'y a pas de "mauvais" pixesl, tous les pixels seront pondérés identiquement...

=> perso, je l'aime bien... Rejeter un pixel, c'est rejeter peut-être une info intéressante.
J'ai lu un article sur la détection des météores... Si on applique le "rejet", on n'en voit jamais aucun !

- "Moyenne pondérée par l'entropie" (ou "High Dynamic Range")

On additionne les images en veillant à conserver la meilleure "dynamique" de chaque image.
Et cela, pixel par pixel (calcul intensive...)

On reprend le principe du calcul de "entropy" (par pixel) déjà indiqué, mais on va pondérer 
le résultat plus précisément.

Issue de travaux (Entropy-Based image merging - 2005), voir 
http://www.cse.yorku.ca/~lesperan/papers/CRV05entropy.pdf  

Pour aider aux procédures d'amarrage de la Navette !

=> Elle devait particulièrement plaire au groupe de travail de Arnaud !

Car elle permet d'additionner des images qui ont été réalisées avec des test de capture et des sensibilités différentes. 
On va estimer à chaque itération la meilleure dynamique possible et la garder pour évaluer la valeur finale. 

Exemple : on ne va pas "griller" le centre de galaxies !
Mais par contre : avoir un PC solide si vous voulez le faire sur 1000 images de 12 MPix !

=> c'est pour cela qu'on le trouve implémenté (souvent "basiquement") dans les logiciels
de traitement de photos (pour "mixer" via masque deux images, on les réduit d'abord sur base de la même 
entropie, donc : facilite les "raccords")

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Dernière édition par ttf le Dim 29 Juil 2018 - 4:53, édité 1 fois
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MessageSujet: Re: Vous avez dit "Stacking" ?   Vous avez dit "Stacking" ? EmptyVen 27 Juil 2018 - 16:01

Waw !
J'suis pas à ça tout de suite donc j'ai lu en diagonale, mais c'est sympa de savoir que l'info existe.
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PVG
Jupiter


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MessageSujet: Re: Vous avez dit "Stacking" ?   Vous avez dit "Stacking" ? EmptyVen 27 Juil 2018 - 23:45

Je prends un dafalgan, je vais dormir et je reprends cela demain matin. Merci Thierry.
A Gerpinnes nous n'avons vu que des nuages.
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Lemju
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Lemju

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MessageSujet: Re: Vous avez dit "Stacking" ?   Vous avez dit "Stacking" ? EmptySam 28 Juil 2018 - 22:30

Wafty, je mets de côté pour plus tard, car super utile ! Merci Thierry

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Nous sommes tous des poussières d'étoil...tchoummm... Rhaaaa, $@#%£ d'allergies...

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Arnaud_P
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MessageSujet: Re: Vous avez dit "Stacking" ?   Vous avez dit "Stacking" ? EmptySam 28 Juil 2018 - 23:15

Super intéressant ! Merci ! 
Bon j'ai pas tout compris, mais après quelques relectures, ça devrait mieux aller Smile .
Je partage ton post Wink
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stef-astro
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MessageSujet: Re: Vous avez dit "Stacking" ?   Vous avez dit "Stacking" ? EmptyDim 29 Juil 2018 - 1:10

Oui, vraiment très intéressant... Merci Thierry !!!!

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Il n’existe rien qui fasse obstacle à l’infinité des mondes. Épicure(341-270 av. J.C.)

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MessageSujet: Re: Vous avez dit "Stacking" ?   Vous avez dit "Stacking" ? EmptyDim 29 Juil 2018 - 11:52

C'est pas simple en première lecture.  Faudra que je relise avec de la doc pour mieux comprendre mais cela semble plus qu'intéressant.
T'as su tirer quelque chose du fichier tiff de la tulipe ?

Stef

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Valéry
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MessageSujet: Re: Vous avez dit "Stacking" ?   Vous avez dit "Stacking" ? EmptyLun 30 Juil 2018 - 1:03

J'ai lu tout ça avec la plus grande attention, du moins le minimum syndicale accordée par la Trappe Quadruple Wink 

Franchement merci Thierry, j'y voit plus claire dans le fonctionnement des stacking et les choix qui s'y rapportent.
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ttf
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MessageSujet: Re: Vous avez dit "Stacking" ?   Vous avez dit "Stacking" ? EmptyLun 30 Juil 2018 - 6:05

Je vois que le sujet intéresse.... Dès que j'ai le temps, je ferai un "exemple" visuel de chaque méthode... 
Mais il faut d'abord que je construise les "bons exemples (prendre une image et la "dériver" pour disposer
des meilleurs cas possibles)

Vos images vont servir... Mr. Green Mr. Green Mr. Green  

Tulipe : oui et non... scratch Oui, en terme de augmentation de qualité, non en terme de photométrie...salut
Mais cela n'est pas un truc auquel je vais parvenir du premier coup, puisque je l'invente...  dwarf

Et entre-temps, j'ai reçu un truc moyennement complexe à réaliser (scanner une carte mémoire
endommagée) qui me demande du temps de "coding"... tongue

Par contre, si le sujet des "traitements" (hors outils classique du marché) intéresse, je peux faire 
une conférence, à l'occase...

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MessageSujet: Re: Vous avez dit "Stacking" ?   Vous avez dit "Stacking" ? EmptyMer 1 Aoû 2018 - 6:41

Et bien, hier soir (après une journée passée à traiter des problèmes informatiques plus compliqués les uns que les autres...) 
j'ai voulu "tester" des images avec la théorie évoquée... Sur un PC, pour me changer les idées...  geek geek geek geek

1) c'est intéressant... Et bien plus qu'on ne le croit... Car il y a des surprises !  scratch

2) le format "input" a largement des l'importance !!!!  pale pale pale  
Et là, il va falloir creuser, car ce n'est pas trop logique, à certains moment...

Donc, en résumé : faire A= (A1+A2+A3)/3 ne donne pas le même résultat, si 
pour une même image et échantillonnage numérique (8,16,32 bits) selon le format de stockage
de l'image (le container = raw, tiff, fits, etc...), supposé "looseless"  scratch scratch scratch

Intéressant, mais il v adonc falloir creuser (beaucoup) plus loin... Et j'ai lu un truc concernant 
"PixInsight" et cette problèmatique, un jour... 
Donc : faudra du temps !

3) Il me faut des images vraiment "brutes de capture"...
Soit je dois les "construire" moi-même (avec une simulation de dérive
pour parvenir à obtenir un effet de capture réaliste), mais là : voir le point précédant... 
Va pas être simple de "construire" artificiellement une image "Raw" avec ce qu'il faut scratch

Soit : il me faut des "use cases" réalistes en puisant dans les librairies des membres de ce forum...

Devinez ce que je vais faire ??? Vous demandez (encore) de me collaborer à la cause !!!

Donc... Je regarde d'abord l'influence de formats... study  

Mais entretemps, chers astrophotographes émérites... Pouvez-vous

- en fouillant vos brutes, flats, offsets et darks
- choisir chacun UN cas 
- incluant 20 images brutes, 5 images darks, 5 offsets, 5 flats, obligatoirement dans le format "natif" 
à la capture (donc : du raw pour les APN's, du "film" ou du " fits" pour les cameras)
Rem : dans le protocole, j'en choisirai 10 sur les 20 à assembler dans celles fournies.
- d'un objet capturé par la caméra que vous affectionnez le plus... 
- avec soit autoguidage, soit le meilleur suivi que vous ayez obtenu
et ...

Sur idéalement, un objet qui propose :
- une gamme large de "points ponctuels" et d'objet gazeux réparti sur l'image...
Donc : PAS une nébuleuse qui prend 80% de l'image et qui a de l'influence jusqu'au bord de l'image...
Il me faut du "noir" pour définir le point "zéro"... 
Mais un "mixte" entre nébuleuse bien définie + étoiles + ciel "noir"...
Les objets de ce style ne manquent pas...
- si possible : une trace d'avion ou de satellite sur 1 ou plusieurs images  
- si possible : une à 3 images "mauvaises" (pour une raison indiquée, au cas où) 
 
Comme vous vous en doutez, je me fiche de l'esthétique, je ne regarde que le "Signal"
et ce qui lui arrive... Je me doute que je suis en train de réinventer la roue et que des 
"pros" ont déjà traités ce problème depuis longtemps... Mais j'aime comprendre !

Merci d'avance pour vos contributions à la cause !!!   Mr. Green Mr. Green Mr. Green

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MessageSujet: Re: Vous avez dit "Stacking" ?   Vous avez dit "Stacking" ? EmptyJeu 2 Aoû 2018 - 7:36

PVG, merci pour ton envoi...  cheers cheers cheers

J'ai déjà détecté un truc qu'il me faut creuser...  scratch
Maintenant, il faut écrire les programmes qui vont mettre cela en évidence...  study

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MessageSujet: Re: Vous avez dit "Stacking" ?   Vous avez dit "Stacking" ? EmptyJeu 2 Aoû 2018 - 8:44

Salut,

Sur cette base là, cela irait ?
Vous avez dit "Stacking" ? 2v2JLujejxJtEmP

Je dois bien pouvoir envoyer ces fichiers bruts, maintenant dire que j'ai dark, offset et flat...surtout offset et avec des traces de satellites...

Stef

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MessageSujet: Re: Vous avez dit "Stacking" ?   Vous avez dit "Stacking" ? EmptyJeu 2 Aoû 2018 - 10:55

Salut Ttf ! 
La seule qui rempli tes critères, c'est mon pélican, mais les flats ne sont pas bons...
Sinon, j'ai M 101, mais il y a beaucoup moins (pas du tout) de nébuleuse (par contre, il y a plein de petites galaxies autours de l'objet pricipal)
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MessageSujet: Re: Vous avez dit "Stacking" ?   Vous avez dit "Stacking" ? EmptyJeu 2 Aoû 2018 - 19:54

Et bien, les deux cas sont parfaits... 
On va voir ce que cela donne !
=> envoyez-moi cela à l'aise via Wetransfer... 

J'ai l'image de PVG (la tulipe bien connue...), dont voici un petit essai "algo" de base... 

Vous avez dit "Stacking" ? Test_010

Aucune correction, simplement l'application d'un "Sigma Kappa"... Sur base "raw" !

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MessageSujet: Re: Vous avez dit "Stacking" ?   Vous avez dit "Stacking" ? Empty

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