Miksi kuvia pinottaisiin
Syvän taivaan kohteet eivät ole kirkkaita ja niiden yksityiskohtien paljastamiseksi otetaan monta kuvaa, jotka pinotaan päällekkäin. Menetelmällä suurennetaan kuvan signaali-kohinasuhdetta, jolloin kuvaa saadaan puhdistettua siihen tulleista häiriöistä. Kohteen yksityiskohdat ovat jokaisessa kuvassa suhteessa samoissa kohdissa, mutta kohinan paikka vaihtelee satunnaisesti. Kun on tarpeeksi monta kuvaa, saadaan esille kohde paremmin.
Kysymys kuuluukin, mikä on tarpeeksi monta. Pinoamisesta saatava kohinan vaimeneminen on pinottujen yksittäisten kuvien lukumäärän neliöjuuri. Näinollen jokainen lisäkuva vaikuttaa edellistä vähemmän kohinan vaimenemiseen ja jossain vaiheessa kuvien lisäämisen vaikutus on vähäinen. Kukin kuvaus on kohteen, ympäristön olosuhteiden ja ajankohdan suhteen yksilöllinen, jolloin lopullinen kuvien määrä vaihtelee. Yksi hyvä peukalotuntuma on verrata kuvia aina kahdentamalla niiden määrä. Eli verrataan yhtä, kahta, neljää, kahdeksaa jne. pinottua keskenään.
Kolmion galaksi, Messier 33
Kolmion galaksi on kolmion tähdistön reunalla Kalojen ja Andromedan tähdistöjen reunustamana noin kolmen miljoonan valovuoden päässä. Halusin kuvata myös galaksin reunalla olevaa kaasupilveä NGC 604 ja käytin Slooh:n Kanarian ykköskaukoputkea. Mutta en aiemmilla kuvauskerroilla ollut onnistunut tarpeeksi hyvin ja nyt aion ottaa riittävästi kuvia. Päätin ottaa niitä 40 kuvausistunnon verran, jokaisessa olisi kaksi luminanssia ja yksi punaisen, yksi vihreän ja yksi sinisen suotimen läpi. Tarkoitus on saada 32 kuvaa pinottua (1, 2, 4, 8, 16 ja 32), joten tuossa olisi myös varalla istuntoja siltä varalta, että kaikki eivät mene putkeen. 😉
Kuva-ala on 43 kaariminuuttia puolelleen ja kuvissa on 1528 pikseliä suuntaansa eli pikselin koko on 1,7 kaarisekuntia. Oleellista on myös, että kuvat ovat kalibroituja ja niistä on poistettu ei-toivotut osat, kuten pöly, lämpö- ja häiriökohina ja vahvistimen hehku.
Slooh:n kuvapankkiin tulevat kuvat ovat kalibroituja. Seuraavassa kuvassa ovat kaikkien 40 istunnon yksi luminanssikuva suoraan kuvapankista. Olen laittanut ne kaikki esille, jotta nähdään miten hyvin kaukoputki on saanut kuvat pidettyä paikallaan. Tulos on todella hyvä, sillä 10% eli neljässä tapauksessa kuva-ala oli hieman siirtynyt. Lisäksi yhden istunnon aikana oli ilmeisesti tuullut kesken kaiken ja tähdet olivat viirullisia. Eli varakuviin oli todella tarvetta.
Kun olin varannut kuvat, käsittelin ne siis kuudella eri pinomäärällä. Käytin Pixinsight-ohjelmaa ja Jarmo Ruuthin kehittämää AutoIntegrate-komentojonoa.
Komentojono käsittelee kuvat eri prosesseilla, jossa ne kohdistetaan samaan kuva-alaan, yhdistetään, poistetaan taustakohinaa, kalibroidaan värit kohdalleen, venytetään jne. Näin saadaan nopeasti tehtyä automaattisesti monia toistuvia käsin tehtäviä prosesseja ilman inhimillisä vieheitä ja unohduksia.
Seuraavassa on kolme kuvaa. joissa kaikkien kuuden pinoamisvaihtoehdon kuvat ovat esillä. Ensiksi on koko kuva ja sitten kaksi kuvaa kuusinkertaisella suurennoksella tarkemman vertailun saamiseksi.
Huomataan, että jo lisäämällä yhden kuvaussession päästään tarkempaan. Mutta alarivi toisaalta erottuu edukseen.
Suurennoksessa huomataan, että pienemmillä pinoamisilla ei todellakaan saada samaa tarkkuutta ja alarivi näyttää sisältävän huomattavasti enemmän dataa.
Tämä suurennos edelleen vahvistaa asiaa. Toisaalta ero 16 ja 32 pinon välillä on todella mitätön. Myös 8 pinoa antaa hyvän tuloksen.
Tämän testin perusteella sanoisin, että neljällä pinolla jo pärjää, mutta 8 tai 16 antaa paremman tuloksen. On todennäköistä, että 32 kuvauksen pinoaminen ei olennaisesti paranna lopputulosta.
Lopullisen kuvan tein tuosta 32 kuvan pinosta käsittelemällä sitä edelleen Pixinsightissa ja Photoshopissa.
Kuvassa erottuvat hienoisesti galaksin kierteishaarat ja sen keskustan loisto. Kirkkaat kaasusumut NGC 604 vasemmalla ylhäällä ja NGC 595 kuvan keskellä erottuvat mukavasti. Ne saavat värinsä uusien tähtien ionisoimasta vedystä. NGC 604 on noin 1 500 valovuotta halkaisijaltaan ja 40 kertaa Orionin tähtisumua M42 kookkaampi.
Kuvan alareunan kirkas, 8 magnitudin tähti HD 9438 kuuluu omaan linnunrataamme ollen meistä noin 700 valovuoden päässä.