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UFO Analyzer V2の流星の等級決定について
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投稿者 メッセージ
F. Kajino



登録日: 2020.06.06
記事: 8
所在地: 神戸市

記事日時: Thu Jun 18, 2020 7:27 pm    記事の件名: Re: UA2 V2.49 引用付きで返信

SonotaCo wrote:
L-m関係図の右側 は 流星像のフレーム毎の測定等級です。横軸はフレーム、縦軸は等級で長い目盛りが0等です

お教えいただき有難うございました。よくわかりました。

SonotaCo wrote:
L-mの係数の調整でガンマを補正できるケースがあるのは知りませんでした。綺麗に直線に乗っているように見えて驚きました。

国立極地研究所の大型積分球でカメラを校正したデータを触っていて、ADC値の限られた範囲内でこのようにできそうなことが分かってきました。

SonotaCo wrote:
期待される減光の曲線をみると 中心と周辺では 1等級程の差がでる筈のようですが、個人の目でみた感覚なのですが、元のjpg画像で背景の明るさをみると中心と周辺で1等級つまり2.5倍の差があるようには見えません。殆ど同じ位にみえます。

これは、周辺減光がガンマの影響で明るさの差が小さく見えているためです。校正データによると、画像の中心から960ピクセル離れたところでは光量は約38%になりますが、ガンマはリニアでないのでADC値の落ち方はずっと少ないです。

SonotaCo wrote:
周辺減光が殆どなく映る可能性として思いつくものは、
1)レンズが絞れていた
2)最近のカメラで搭載され始めたレンズの型番を認識してカメラが自動的に周辺減光を補正する機能がカメラにあって、それが働いている
ぐらいですが、どちらかありそうでしょうか?

これはどちらもないと考えています。1) は観測時にいつも開放にしている、2) は校正時に周辺減光があることを確認している、ためです。

SonotaCo wrote:
r magm-c のグラフは周辺減光があるとすると 右側が上がる筈で、周辺減光の推定曲線は上下逆になると思います。

ご指摘を有難うございました。勘違いをしていました。図を更新しておきました。

周辺減光がなぜ見えないかは謎ですが、ガンマ補正と(信号-BG)がうまくキャンセルしているのかも知れません...
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前田



登録日: 2004.09.01
記事: 1986
所在地: Miyazai JAPAN (E131.4, N31.8)

記事日時: Thu Jun 18, 2020 11:39 pm    記事の件名: 引用付きで返信

F. Kajinoさんへ
前田です。お忙しいとこ、お答えいただきありがとうございます。
220km/sですか。それは、すごい速度ですね。

これまで、宇宙線のノイズといわれているものに、1フレームだけ直線状の長い軌跡が写ることが
ありますが、それは光度が飽和していることが多いので、やはり違いそうです。
しかし、これからは、そのような可能性も頭の隅に入れておきます。

この装置で長期間観測された流星のデータがどこかに発表されることと期待しています。
ーーー
周辺減光の件ですが、これだけきれいに中心からの依存性がないとすると、
すでにアナライザーで出た結果が補正されていると言うことはないでしょうか。

星の光度を求めるときにバックグラウンドの光度を差し引きますが、その時に
バックグラウンドの光度で規格化処理されていると、バックグランドの明るさはフラットフィールドと同じ意味を持つので、場所による感度のむらが補正されてしまいます。

このくらいしか、思い浮かびません。
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SonotaCo
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登録日: 2004.08.07
記事: 10323
所在地: 139.67E 35.65N

記事日時: Fri Jun 19, 2020 7:57 am    記事の件名: Re: UA2 V2.49 引用付きで返信

F. Kajino wrote:
これは、周辺減光がガンマの影響で明るさの差が小さく見えているためです。校正データによると、画像の中心から960ピクセル離れたところでは光量は約38%になりますが、ガンマはリニアでないのでADC値の落ち方はずっと少ないです。

了解しました。ガンマの効果は場所に依らないが、周辺減光の見た目を改善することがあるということですね。強いガンマの経験が殆どないので想像できませんでした。

SonotaCo wrote:
UA2の恒星の測光方法が周辺の明るさをキャンセルするものなので、その効果が変に出る可能性はあるのですが、

F. Kajino wrote:
周辺減光がなぜ見えないかは謎ですが、ガンマ補正と(信号-BG)がうまくキャンセルしているのかも知れません...

前田 wrote:
星の光度を求めるときにバックグラウンドの光度を差し引きますが、その時に
バックグラウンドの光度で規格化処理されていると、バックグランドの明るさはフラットフィールドと同じ意味を持つので、場所による感度のむらが補正されてしまいます。

どうも現状ではこの辺の説明が説得力がありそうです。
流星側は流星開始前からの増分計算なのでバックグラウンドを引いているという意味では同じなのでほぼ同じ効果が期待できると思います。
ということはUA2では周辺減光などの感度のムラはとりあえずキャンセルされていると考えていいことになりそうな気がしてきました。
V2.49で追加した機能は今後ともこの検証に使えるので、正式版でもこのまま残そうと思います。
とりあえず、実験してよかったと思いました。やはり新しい機材のデータは新しいことを教えてくれるようです。ありがとうございました。
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SonotaCo
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登録日: 2004.08.07
記事: 10323
所在地: 139.67E 35.65N

記事日時: Fri Jun 19, 2020 2:17 pm    記事の件名: Canonの周辺光量補正 引用付きで返信

参考まで なのですが....
以下に Canon 35mmF1,4L の周辺減光の実写画像がありました。ここでは EOS6D内蔵の周辺光量補正機能の効果も示されています。
Canon 35mm f/1.4 L falloff on full-frame
https://www.kenrockwell.com/canon/lenses/35mm-f14.htm#perf
ちなみに、ME20F-SHのカタログにファームウエアによる追加機能として
"周辺光量補正の対応EFレンズに4本を追加"
との記載がありましたのでME-20Fにも自動補正機能はあることはあるようです。
このレンズの補正無しのF1.4時の周辺減光ははっきり認識できるもので直観とよくあっています。
補正後では殆ど見えなくなりますが、解放では若干の減光が残るようで、もしかすると症状がにているかもと少し気になりました。
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前田



登録日: 2004.09.01
記事: 1986
所在地: Miyazai JAPAN (E131.4, N31.8)

記事日時: Sat Jun 20, 2020 10:46 am    記事の件名: 引用付きで返信

前田です。

SonotaCoさんに、規格化はしていないと、否定されるか、
周辺減光まで考慮して、当時からプログラムを組んでましたという
2つの展開を予想して書きましたが、可能性ありですか。
ちょっとびっくり。
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SonotaCo
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登録日: 2004.08.07
記事: 10323
所在地: 139.67E 35.65N

記事日時: Sat Jun 20, 2020 12:17 pm    記事の件名: 引用付きで返信

前田 wrote:
SonotaCoさんに、規格化はしていないと、否定されるか、
周辺減光まで考慮して、当時からプログラムを組んでましたという
2つの展開を予想して書きましたが、可能性ありですか。
ちょっとびっくり。

あ、えーと、、、、
レンズが絞られていたり、カメラが周辺減光を自動補正した可能性がない という前提では UA2の背景光量のキャンセル効果位しか考えられない
ということですが、
正直言って、私も結論は信じ難いです。
また 0.4倍=1/2.5 という大きな周辺減光がガンマで殆ど見えなくなっている というのも 今一つ頷けません。

ということで やはり前提が違うのではないでしょうか?
今の予想をストレートに書くと、しつこいようですが、
なんらかの理由で元々周辺減光が小さかった可能性が高い
と思います。
理由は先のリンク先の 35mmF1.4Lの周辺減光画像では ガンマの影響を想定しても自動補正ありの方が実験画像に近いように見えるからです。どうでしょうか?
ME-20Fには複数の独自のガンマのモードがあるようですが、その詳細がわかれば、実験に使用した画像のガンマ逆変換をやって、それで背景部分を調査することにより 数値で 調べることができると思います。
-----------------
追記ですみません、直感ベースで推測するのはやはりよくないと思いました。
推測のためには ME-20Fのガンマや周辺光量補正方法、あるいは 露出制御の方法などがどのようなものか、実験に使ったクリップのM*M.bmpの緑チャネルで周辺減光は数値でどの位になっているかなどの情報が必要だと思います。
とりあえず、サンプルの静止画でも周辺減光は少しはあるにもかかわらずUA2の等級測定では予想される周辺減光の影響は確認できなかったわけで、その原因はわからない ということだと思います。

周辺減光まで考慮して、当時からプログラムを組んでいたことはありません。ただ 全体としてカタログ等級との差ができるだけ小さくなるように色温度対応などアルゴリズムとそのパラメータを試行錯誤で調整していったということです。それがある程度感度ムラを補正する機能となっていた可能性もあるかも とは思います。
-------------
うーん、何かつくづくはっきりしなくてすみません。自分の頭が悪くなった可能性の方が大きく感じてきました Wink
モヤモヤの原因がいくつかあります。ME-20Fの仕様を知らないのが原因なのですが、以下に答えて頂けると少しスッキリします。
ME-20Fには周辺光量補正をオフする設定があって、オフに設定していた であっているでしょうか。
ME-20Fでシャッター速度、絞りの両方固定(つまりいわゆるマニュアル露出モード)ができ、それで運用している ということでしょうか。またこの時ISOというかゲインは自動調整されるのでしょうかそれともそれもマニュアルで指定しているのでしょうか。
---------------
さらに、モヤモヤの原因が分かりました。
それはUA2がそもそもガンマがないことを前提に設計されているからでした。
ガンマがあると 背景キャンセルのための引き算 とか シンチレーション軽減のための積分とかがみな誤差を含むというか不正確なものになり、色々なガンマの影響がそれぞれどう出るか分からないため、全てについてはっきりしたことが言いにくい状況になっているからでした。
最近の放送映像用カメラでは HDR など多数の非線形変換が行われるようになっています。さらにメーカー独自のものも多く、このような機材で科学的な話をするのは大変難しくなっていると思います。ME-20Fにもガンマを使用しないモードが追加されたとの話なので、測光に使用する場合にはそちらが望ましいと思います。
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F. Kajino



登録日: 2020.06.06
記事: 8
所在地: 神戸市

記事日時: Thu Jun 25, 2020 2:05 pm    記事の件名: 引用付きで返信

回答が遅くなり申し訳ありません。
SonotaCo wrote:
レンズが絞られていたり、カメラが周辺減光を自動補正した可能性がない という前提では UA2の背景光量のキャンセル効果位しか考えられない
ということですが、正直言って、私も結論は信じ難いです。

本実験では最高の感度で観測するということを重要に考えていますので、レンズの絞りについては観測前にいつもチェックをしています。

SonotaCo wrote:
0.4倍=1/2.5 という大きな周辺減光がガンマで殆ど見えなくなっている というのも 今一つ頷けません。

積分球による校正データを解析して確認してみました。ガンマ設定はLinearとNormal 1です。結果は6/16に投稿したグラフと同様に、どちらも同じような周辺減光が見られました。ユタでの観測はNormal 1で行いました。したがって、カメラやレンズで周辺光量補正が行われているわけではありません。

SonotaCo wrote:
ME-20Fのガンマや周辺光量補正方法、あるいは 露出制御の方法などがどのようなものか、実験に使ったクリップのM*M.bmpの緑チャネルで周辺減光は数値でどの位になっているかなどの情報が必要だと思います。

6/16に投稿したイベントと同じイベントのM*M.bmp を掲載しておきます。
https://mega.nz/file/KRJEzIRI#ABCyGrnpvV4dSE7My-RDIslgaWmhHElrn1ZRGi-x_A8

SonotaCo wrote:
ME-20Fには周辺光量補正をオフする設定があって、オフに設定していた であっているでしょうか。

ME-20Fの周辺光量補正はオフになっていることを確認しました。

SonotaCo wrote:
ME-20Fでシャッター速度、絞りの両方固定(つまりいわゆるマニュアル露出モード)ができ、それで運用している ということでしょうか。

シャッター速度:1/30, 絞り:1.4, Gain:48.0 dB(ISO感度 204,000相当) の固定で運用しました。

SonotaCo wrote:
ME-20Fにもガンマを使用しないモードが追加されたとの話なので、測光に使用する場合にはそちらが望ましいと思います。

ご指摘の通り測光が主要な目的の場合はガンマをLinearに設定するのですが、今回はできるだけ感度をあげて暗いものを観測したいと思っているので、そのような設定にしていません。このため解析が難しくなっています。
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SonotaCo
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登録日: 2004.08.07
記事: 10323
所在地: 139.67E 35.65N

記事日時: Thu Jun 25, 2020 3:05 pm    記事の件名: 引用付きで返信

F. Kajino wrote:
ご指摘の通り測光が主要な目的の場合はガンマをLinearに設定するのですが、今回はできるだけ感度をあげて暗いものを観測したいと思っているので、そのような設定にしていません。このため解析が難しくなっています。

詳細で明確な回答ありがとうございました。スッキリしました。
私が強いガンマに不慣れだっただけのようでした。ちなみにガンマがUFOCaptureの検出感度を上げることにつながるかどうかもケースバイケースでよく分かっていないと思っています。
色々最新のカメラの様子が分かりました。ありがとうございました。

M.bmp 公開ありがとうございます。 様子勉強してみます。
それにしても物凄いマスクの数と量ですね。驚きました。ゆらぎが小さいならもう少し小さくしてもいいもと思いました。
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F. Kajino



登録日: 2020.06.06
記事: 8
所在地: 神戸市

記事日時: Thu Jun 25, 2020 4:28 pm    記事の件名: 引用付きで返信

SonotaCo wrote:
それにしても物凄いマスクの数と量ですね。驚きました。ゆらぎが小さいならもう少し小さくしてもいいもと思いました。

ご意見やご示唆を頂くことで私の方もいろいろ勉強させて頂いています。
マスクの数と総面積に関して、非常に多いので今後最適化していく必要があると思っています。
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SonotaCo
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登録日: 2004.08.07
記事: 10323
所在地: 139.67E 35.65N

記事日時: Thu Jun 25, 2020 6:38 pm    記事の件名: 引用付きで返信

大変貴重な機会なので、見せて頂いた M.bmp の G チャネル の ラスタ方向の明度変化をグラフにしてみました。
(G チャネルには時間軸上の1次のローパスフィルタで平滑化したピクセル明度が入っています。)
y=0,x=0が画面左下です。
眺めるに、いろいろ予想と違い、いろいろ難しそう と思いました。あまり深入りしないでおこうと思います。



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