Обробка зображень об’єктів глибокого космосу, отриманих на професійному обладнанні, за допомогою програми Siril
Завдання роботи:
- Ознайомитися з можливостями програми Siril.
- Отримати чітке зображення об’єктів глибокого космосу, використовуючи набори готових знімків, отриманих з використанням світлофільтрів, та зазначену програму.
Обладнання:
ПК, набір зображень об’єктів глибокого космосу, отриманих на професійному обладнанні, Siril (https://siril.org/).
Теоретична частина
Професійні астрономи для спостережень користуються чорно-білими камерами. Отже, зображення які вони отримують, також будуть чорно-білими. Завдання астрономів – отримати якнайбільше інформації про об’єкти їхніх спостережень. Для цього потрібно зареєструвати якнайбільше світла, яке приходить від космічних об’єктів. І з цією задачею краще справляються чорно-білі камери. Світло, яке потрапляє на кожен піксель чорно-білої камери, в кольоровій камері має розподілятися на три пікселі (червоний, зелений, синій). Звідки ж беруться красиві, кольорові зображення? Справа в тому, що зі звичайного чорно-білого знімку можна отримати не так багато інформації, як хотіли б астрономи. Тому спостереження проводять за допомогою світлофільтрів.
Світлофільтр — пристрій, який змінює енергію та спектральний склад світла, переважно задля відокремлення певних ділянок спектра. Отримавши зображення за допомогою різних світлофільтрів, ми можемо скласти їх в одне кольорове зображення. Наприкінці 1940-х років Гарольд Джонсон, тоді ще молодий співробітник обсерваторії Макдональд (США), зробив дуже вдалий вибір фотометричних смуг і запропоновав трикольорову фотометричну систему UBV з трьома смугами: ультрафіолетовою (U), синьою (B) та візуальною (V). Ця система одразу здобула визнання.
Після появи системи UBV в період з 1959 по 1966 рік Джонсон поступово додав до неї низку фотометричних смуг на червоній та інфрачервоній ділянках спектра: з’явилися смуги R, I, J, K, L, М, N і Q. Мендоза 1967 року доповнив цю послідовність ще однією смугою — H. Середні довжини хвиль і напівширини цих смуг наведено в таблиці.
| Величина | λ0 мкм | Δλ мкм | Величина | λ0 мкм | Δλ мкм |
| U | 0.36 | 0.04 | H | 1.62 | 0.2 |
| B | 0.44 | 0.10 | K | 2.2 | 0.6 |
| V | 0.55 | 0.08 | L | 3.5 | 0.9 |
| R | 0.70 | 0.21 | M | 5.0 | 1.1 |
| I | 0.88 | 0.22 | N | 10.4 | 6.0 |
| J | 1.25 | 0.30 | Q | 20.0 | 5.5 |
Час експозицій для отримання зображень у різних фільтрах зазвичай відрізняється. Відповідно, для кожного фільтру потрібно використовувати “рідні” набори калібрувальних файлів: обов’язково мають бути зроблені плоскі поля (flat) окремо для кожного фільтру та темнові кадри (dark), якщо застосовувався різний час експозиції. Тому й обробку таких даних потрібно проводити окремо для кожного фільтра. У роботі описані кроки з урахуванням того, що вихідні матеріали отримані на професійному обладнанні з використанням світлофільтрів.
Хід роботи
1. Створіть окремо папки для обробки зображень, зроблених із використанням різних фільтрів, а також підпапки lights, darks, flats, biases та process.
2. Скопіюйте всі вхідні кадри у відповідні підпапки (darks і flats копіюються лише ті, які підходять для конкретного фільтру).
3. Запустіть програму Siril та ознайомтеся з інтерфейсом.
4. Оберіть піктограму 
та вкажіть одну з робочих папок для зображень, отриманих із використанням окремого фільтру, яку ви створили.
5. Натисніть Open.
6. Якщо наявні всі калібрувальні кадри, то обробку можна провести за допомогою скрипта Mono_Preprocessing.ssf. У результаті виконання скрипта в робочій папці буде створено одне сумарне монохромне зображення для конкретного світлофільтра.
7. Якщо для певного фільтра немає всіх калібрувальних кадрів або з якихось причин скрипт видає помилку, то потрібно провести попередню обробку вхідного матеріалу зі складанням кадрів. Цей процес детально описаний у роботі «Обробка зображень об’єктів глибокого космосу за допомогою програми Siril».
8. Для отримання сумарних монохромних зображень для інших світлофільтрів потрібно повторити процедури 4-6, обираючи робочі папки з кадрами зробленими за допомогою інших світлофільтрів.
9. Отримавши сумарні монохромні кадри для кожного з фільтрів, потрібно скласти їх в одне кольорове зображення. Для цього потрібно обрати Image Processing→RGB Compositing…
10. У вікні, яке з’явиться, потрібно вказати на отримані файли, зіставивши їх відповідно до приблизних кольорів світлофільтрів. У цьому самому вікні потрібно вирівняти всі зображення відносно одне одного. Для цього в рядку and using this alignment metod: потрібно обрати One star registration (deep-sky) і натиснути на кнопку Align (щоб усе спрацювало, потрібно виділити ділянку вирівнювання, зазвичай це все зображення). У результаті ми отримаємо сумарне кольорове зображення.
11. Подальша обробка детально описана в роботі «Обробка зображень об’єктів глибокого космосу за допомогою програми Siril», починаючи з пункту 27.
Аналіз даних
Порівняйте отримане зображення об’єкта із зображеннями того самого об’єкта, наявними в інтернеті.