Астрономия и микроскопия

Кто нибудь испытывал такое ПО или аналогичное? Я покамест пробовал лишь слепую деконволюцию в SmartDeblur на пыльцевом зерне в светлом поле. Результат понравился (заметно возросла резкость и ослаб звон), несмотря на то, что предназначенная для "охотников за головами", а не микроскопистов прога функциию рассеяния стремной формы наколдовала, с явными артефактами. Здесь же, если верить авторам, можно построить модель ФРТ для конкретного объектива или же сгенерировать реалистичный синтетический аналог. А также построить 3d модель объекта. Правда пример все из ни-то люминесцентной микроскопии, ни-то из флуоресцентной, а хотелось бы увидеть из обычной светлопольной.

Мне только один раз понравился результат в SmartDeblur. В поляризованном проходящем свете и с объективом, с которым при имеющемся соотношении проекции единицы разрешения на матрицу с размером пикселя, слишком заметно участие дифракции, и на таком порядке увеличения/разрешения, где и качественный стэкинг довольно сложен. Уже где-то его публиковал, продублирую:

Кристаллы аcкорбиновой кислоты в поляризации. Микрофото с объективом SO Optics LU Plan Fluor 50x0.80 WD2mm. Semi-Apo с Raynox DCR-150 в качестве тубусной линзы на штативе микроскопа МББ-1А. Стэкинг 11 кадров, обработка в SmartDeblur. Небольшой кроп, 400мкм. по горизонтали кадра:

Dunes. Crystals in polarization. Ascorbic acid. 52:1. Photomicrography

С объективами, которые без всякой деконволюции позволяют при имеющемся размере пикселя получать достаточную резкость и не происходит потери разрешения из-за дифракции, SmartDeblur мне показался бесполезным. Фото начинает выглядеть перешарпленным и не натуральным, слишком искажается естественный вид объекта. Для микроснимков, где важны измерения, как по мне, SmartDeblur вообще не пригодится - искажения слишком велики. Т.е., кратко говоря, уместна эта прога мне показалось там, где исходник заведомо плоховат, в т.ч. по независящим от фотографа причинам.

Ну исходник плоховат - это как раз мой случай, ширпотребная оптика середины 20-го века, к тому же сильно уставшая звенящей не дает. В окуляр еще хуже видно, так что на неправильную технику фотографии не спишешь. Но после Смартдеблюра получше. Наружная поверхность пыльцевого зерна черешни, слева оригинал, справа - выдача Смардеблюра, внизу - ОМП. Сильный кроп, ресайз чуть более, чем в два раза:



Для статьи пойдет, особенно, если пыль подчистить. Да оно уже туда пошло. Но хочецца такого же волшебства, чтоб у буржуев по ссылке: облако мути превращается в элегантные шорты

Деконволюция вполне может оформить прорыв в разрешении и качестве картинки, если вы решили что это именно то средство, которым вы хотите добиться результата..))
(а не например, просто использование более высокоапертурного и качественного объектива)

Но её использование должно быть не таким как показано выше - снял кадр и применил.
Для реального эффекта необходимо делать множество кадров со смещением изображения по матрице, - чтобы статистикой нивелировать ограничения, накладываемые алгоритмом дебайеризации.
После этого процесса происходит выравнивание и сложение получившихся кадров, в результате которого получается изображение которое обладает бОльшим разрешением (сравнимым с ЧБ матрицей), но несколько размытое условно говоря по Гауссу.
Именно такое размытие деконволюция может очень эффективно "схлопнуть" и проявить эффект "супер-резолюшена" - превзойти дифракционный предел.

Если очень интересно могу проделать опыты на эту тему..

_________________
Mitutoyo/Nikon/Fujinon..
Fan of optics testing.

было бы интересно посмотреть

Возможность компенсировать оптические аберрации и артефакты, вносимые конкретной моделью микроскопа и объектива. Это позволяет значительно повысить резкость и четкость изображения. dino game

Можно, для этого необходимо снять точечный объект и использовать его изображение как ядро деконволюции.
Но мне кажется всё же лучше использовать качественный объектив) Которому такие "припарки" не нужны.
И сконцентрироваться на подъёме разрешения со стандартным ядром.

_________________
Mitutoyo/Nikon/Fujinon..
Fan of optics testing.

Не мы решили - за нас решили. А так-то я обеими руками и ногами за как можно лучший объектив. Но нету. А ПО бесплатное и, что самое важное, скачевается в любой точке мира, где имеется доступ в Интернет. Поэтому не просто интересно, а очень интересно. Пожалуйства продолжайте.

Насчет повышения разрешения путем сдвига вбок на пол пикселя - это, вроде как не совсем о деконволюции, а скорее о технологии High Res (коммерческое название, научного не знаю), применяемой во многих новейших фотоаппаратах со сдвигом матрицы. Но мне повышать разрешение матрицы не нужно - тут до покрытия имеющегося разрешением оптики весьма далеко. А вот построение модели ядра деконволюции по стеку снимков с изменением расстояния до объекта - это именно то, о чем я спрашивал. Хотелось бы примеров и инструкций.

Со сдвигом это pixel shift что ли? Во многих современных камерах есть насколько знаю

_________________
Оборудование:
Микроскопы Carl Zeiss Jena Nf, Polmi A (Auflichtkondensor), конденсор Gamma.

И даже на несколько "устаревших" на данный момент- тоже.
Но он не одинаково реализован и алгоритмы сшивки тоже разные есть. В принципе, ПиксельШифт можно реализовать и без него в камере, а потом сшить вручную. Чисто "на попробовать" - вполне себе подход. В сети есть описания как это делается.
Но вот объединять его со стэкингом - уже задачка весьма времязатратная и требующая достаточно мощного компа и ёмкости - "весит" всё это будь здоров. На этом ресурсе: https://www.photomacrography.net/forum/ ... c8f773c9a8 в принципе есть несколько полезных тем по ПиксельШифту и кое-какие примеры и обсуждения камер с этой темой довольно предметные. Конкретных ссылок я не сохранил, но поиском там легко довольно находилось по запросам типа "супер разрешение" и пр. (ну, по-английски, разумеется).

В основном, я так понял, интересно это оказалось тем, кому важно получать предельное разрешение в т.ч. для печати в "нормальном формате" и для цифровых презентаций специализированных, т.е. где нужны и целесообразны фото профессионального уровня и соответственного "конечного разрешения". Для интернет-публикаций там в целом сошлись во мнении, что "оно того не стоит" по времязатратам и тому, что далеко не на любой площадке можно опубликовать с возможностью зрителям оценить полученное качество.

Да, оно. В некоторых камерах оно называется "High Res". Но, по-моему, это совсем другая история, нежели тема топика. Тут имеется в виду ситуация, когда пикселей и без того слишком много для передачи всех различимых на изображении, проецируемом объективом, деталей обьекта. Но есть предположение (подкрепленное литературными источниками), что из этих "лишних" пикселей можно вытянуть детали неразличимые. То есть глаз в окуляр видит туман, глаз через монитор видит туман, а вот математический алгоритм "конденсирует" этот туман в четкое изображение предмета.

Вобщем вот что получилось:
Исходные данные: Fujinon-EFC, стандартная мира, масштаб примерно 1:1
Первый кадр одиночный, далее снят РАВ-ролик в 1000 кадров, из которого выбраны 500 лучших и сложены, стек на последней фотке.
Второй кадр его деконволюция.. Масштаб везде 500%

Одиночник и деконволюция стека:


Стек:

_________________
Mitutoyo/Nikon/Fujinon..
Fan of optics testing.

Интересно. Но непонятно. Что за "стандартная" мира для масштаба 1:1? Какого она размера? И где такую взять? На принтере не распечатаещь - при таком масштабе будет каждая точка как гора угля. Что значит в данном случае "сложены"? Может, все же усреднены? Почему первый кадр имеет явные артефакты шарпенинга? Ведь равы Вы "складывали", не прибегая к нему? И что подразумеваете, говоря, что последняя картинка - это стек? Ведь стек - это стопка кадров (все те 500, как я понимаю), ее на одной картинке увидеть нельзя. "Масштаб 500%" - это что, даунсайз в 5 раз? Зачем? Лучше скажите, сколько там мегапикселей было изначально и какой кусочек вырезали (из центра?). Ну, и самый главный вопрос касается деталей деконоволюции. В какой программе, по какому алгоритму и т. п.

В любом, заметного прироста разрешения по сравнению с одиночным кадрам наблюдаю
И вообще, не хотелось бы обидеть, но по этим картинкам впечатление от объектива сложилось плохое. А объектив, тем не менее, как пишут (с примерами фото), для макро очень хороший. Значит, что-то не так с формой изложения результатов исследования.

Эта таблица - 1951 USAF resolution test chart.
Про неё подробно написано, например, у Enrico Savazzi:
https://savazzi.net/photography/1951usaf.html
Ну и в вики можно прочитать:
https://en.wikipedia.org/wiki/1951_USAF ... test_chart

Для конкретной работы, вовсе не обязательно иметь её в каком-то определённом масштабе или на определённом материале - вот в качестве примера она на, видимо, полигоне:
https://toocatsoriginals.tumblr.com/pos ... l-std-150a

Для понимания, как её, в частности, можно применять в ракурсе изучения некоторых вопросов разрешающей способности и резкости, рекомендую тему Рика Литтлфилда (надеюсь, в представлении он не нуждается, но если что - он, в частности, написал одну из широко известных и применяемых программ для стэкинга - Zerene Stacker) - "О разрешении и резкости цифровых изображений...":
https://www.photomacrography.net/forum/ ... f=8&t=2439

"На принтере не распечатаещь - при таком масштабе будет каждая точка как гора угля." - в масштабе всего-то 1:1? Не будет. Вот в 10:1 - да, сложновато)

Вот, кстати, ссылка на тему по деконволюции на том же ресурсе - полагаю, окажется полезной:
https://www.photomacrography.net/forum/ ... =8&t=32885
Она там не единственная, но дальше сами уж поищите, если интересно.

Артефактов разного происхождения и при равах, разумеется, более чем достаточно. На эффект шарпенинга, кстати, первый кадр не похож. В отличие от второго - но это не редкость, деконволюция часто оказывается _чисто практически_ в макро и микрофото - "не лучше" шарпа. И в данном случае, на ней как раз похожесть на шарп выше.
При этом можно констатировать, что после деконволюции, на снимке разрешены некоторые элементы и фрагменты элементов миры, которые не были разрешены ни в одиночном снимке, ни в стэке. При том, в стэке они даже хуже, чем в одиночном, на мой взгляд. По деконволюции - не сказал бы, что эффект настолько явен в данном тесте, чтобы говорить о пользе его практического применения, но это уже "другая история" - всё-таки очень много зависит от конкретной задачи и объекта.

Съёмка и увеличение масштаба для оценки обсуждаемых аспектов и не призвана показывать качество объектива с точки зрения "красивой картинки".

P.S. GraY25, спасибо за пример!

Ну, что таткое мира вообще, и как ими пользуются, я в курсе, а инфа про коннкретную разновидность узора и применение его в аэро- и космической фотосъемке не шибко интересна. Мои вопросы имеют более конкретный характер. Сказано, что масштаб 1:1. И названный объектив по резкости в ближнем поле уж точно лучше пинхола. Следвательно на приведенных снимках мы имеем дело не с полными кадрами, а с маленькими (вероятно 100%) кропами (затем ресайзнутми в 5 раз вверх, явно зря). Мы не знаем размеров и разрешения матрицы (поэтому не можем сделать конкретных выводов о разрешении объектива из приведенного теста), но при любом разумном допущении относительно этих параметров становится очевидо, что мира ОЧЕНЬ маленькая, сравнимая с объектом-микрометром. Вт мне и интересно: где такие миры берут? В фотомагазине не ведь не найдешь и сам не напечатаешь.

Шарпенинг - не шарпенинг, но артефакты на первой картинке стремные, на голом раве, даже сжатом с потерями, таких не бывает (другие бывают). Рав явно подвергся постобработке на компьютере, а вот те, которые "складывались в стек", размещенный на последнем изображени, очевидно, обрабатывались иначе (честнее), поскольку итоговое изображение следов таких артефактов не имеет. Означенные факты 500% ресайз + разная обработка) сильно зщатрудняют сравнение.

Деконоволюция похожа на шарп, потому как разновидностью оного и является. Просто в финале процесса на исходное изображение накладывается не простая маска, а хитровыделанная. Но, если эта маска хитровыделана абсолютно точно (чего на практике не бывает практически никогда), то своим наложением полностью компенсирует размытость без появления заметных артефактов. Но к этому идеалу следует стремиться. Процесс приготовление этой хитровыделанной маски, существующий в массе вариантов и программных реализаций, составляет основной предмет моего интереса в этой теме.