Single dark flat raw vs. DSS master dark flat
DeepSkyStacker (DSS) erstellt aus den einzeln Raw Files für Bias, Darks, Flats, Dark Flats jeweils eine Masterdatei, typischerweise mit der Median- oder Median-Kappa-Sigma-Methode. Im Kontext der Raw-Analyse bietet es sich daher an, auch die von DSS erstellten Master Files zu untersuchen, im Folgenden ein Blick auf ein im Mai erstelltes MasterFlat und MasterDarkFlat.
Zuerst die Dark Flats: ein Blick auf ein einzelnes, mit dcraw linear konvertiertes Canon Raw zeigt das erwartete Ergebnis. Die Pixel zeigen ein Rauschmuster und der Mittelwert liegt beim bekannten Bias von 1024.
RawData: 2016-ISO_800-5D2a-flatdark-3491.cr2
RawStat: (R) min=992 max=1062 mean=1023.7588 var=62.8273535013294
RawStat: (G) min=984 max=1066 mean=1024.411 var=62.0236837368389
RawStat: (B) min=985 max=1059 mean=1024.4216 var=57.3451915167007
Die Werte der RGB-Pixel unterscheiden sich nur im Rahmen der statistischen Schwankungen, der Dunkelstrom wird ja nicht von der Bayer-Matrix beeinflusst.
Ganz anders jedoch das Master File aus 50 Dark Flats! (Das TIFF habe ich mit ImageMagick in ein PGM File konvertiert, da mein Skript rawstat.pl keine TIFFs lesen kann.)
RawData: MasterDarkFlat_ISO800_0s.pgm
RawStat: (R) min=11 max=274 mean=58.4996 var=404.246098279312
RawStat: (G) min=4 max=143 mean=21.7736 var=64.2527935987197
RawStat: (B) min=6 max=114 mean=29.9908 var=100.814241056423
Scheinbar wurden der Bias herausgerechnet und die Kanäle unterschiedlich skaliert. Entsprechend ist die Varianz auch deutlich unterschiedlich und im visuellen Vergleich, siehe Bild oben (in Fitswork mit gestrecktem Histogramm), zeigt das Master Dark Flat das für die Bayer-Matrix charakteristische Schachbrettmuster. (Master) Darks und Dark Flats sollten aber kein Bayer-Matrix-Muster zeigen!
Bei Abzug des Bias und gemittelt über 50 Dark Flats wäre die Erwartung, dass auch die Varianz deutlich geringer ausfällt, bei Mittelwert um den Faktor 1/50, hier bei Median-Kappa-Sigma etwas weniger reduziert. Das ist ebenfalls nicht der Fall.
(Alle Statistikwerte in diesem Post beziehen sich jeweils auf einen 100×100 Pixel großen Bereich in der Bildmitte.)
Dann zu den eigentlichen Flats: ein einzelnes Flat liefert folgende, diesmal wie erwartet unterschiedliche Werte in den RGB-Pixeln.
RawData: 2016-ISO_800-5D2a-flat-3441.cr2
RawStat: (R) min=1597 max=1828 mean=1703.648 var=1297.98889155653
RawStat: (G) min=2225 max=2607 mean=2424.0606 var=2637.08314426862
RawStat: (B) min=2042 max=2337 mean=2177.4412 var=2078.12579287697
Ein Blick auf das Master Flat aus 50 Flats liefert wieder deutlich höhere Werte bei den R-Pixeln, Die Verhältnisse R < B < G (Original) sind zu G < B < R (Master) verschoben.
RawData: MasterFlat_ISO800.pgm
RawStat: (R) min=7495 max=8124 mean=7801.3188 var=9151.50256759198
RawStat: (G) min=6059 max=6474 mean=6269.2098 var=3316.46147625521
RawStat: (B) min=6917 max=7356 mean=7150.164 var=4760.81182872929
Rechnet man für die Skalierung des G-Kanals einen Faktor von ca. 2,6 und ein Mittel über 50 Flats, wäre auch hier die Erwartung, dass die Varianz um den Faktor 2,6^2/50 bzw. ca. 0,14 geringer ausfällt. Auch wenn wiederum mit Median-Kappa-Sigma die Reduktion geringer ausfällt, passt die Ergebnis der Master-Statistik nicht.
Quintessenz: DSS macht bei der Berechnung der Master Files einiger unter der Haube, was mangels Dokumentation und Zugang zum Source offen bleibt. Und definitiv nicht mit der Statistik der Kalibrierungs-Files zusammenpasst.