Mondaufnahmen von W. Paech
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AviStack und RegiStax
 
Wie schon auf der Seite zur Bildverarbeitung beschrieben, wurde die Software AviStack von Dr. Michael Theusner programmiert und liegt unter AviStack als Freeware - inklusive einer ausführlichen deutschen Anleitung - zum Download bereit. Das Programm ist als Modul für die professionelle Software IDL programmiert. IDL ist ein Softwarepaket zur Bildauswertung und - analyse und wurde von Mitarbeitern der NASA zur Auswertung von Raumsondenbildern geschrieben. AviStack benutzt fertige Routinen von IDL, wobei man IDL, um mit AviStack zu arbeiten NICHT auf seinem Rechner installiert haben muss.
Ich bekam die Software im Frühjahr 2008 von Michael Theusner zum Ausprobieren, als die erste Version fertig war und war praktisch als Beta Tester für AviStack tätig. Später kamen W. Sorgenfrey und H. Paleske (zum Test an Sonnenavifiles) dazu.

AviStack war von Anfang an sehr einfach zu bedienen, es gab in den ersten Programmversionen nur 5 oder 6 Parameter, die man ändern konnte und die Bearbeitung eines Rohfiles bis zum Summenbild lief in einzelnen Softwaremodulen ab. In der jetzigen Version läuft die Verarbeitung in einem Schritt hintereinander ab und sie hat viele nützliche Zusatzfunktionen. Die Oberfläche entspricht nun auch jedem anderen übersichtlichen funktionellem Windowsprogramm.

Da ich schon eine ganze Reihe der Avifiles mit RegiStax verabeitet hatte, ergab sich immer wieder mal die Möglichkeit von direkten Vergleichen zwischen Ergebnissen von RegiStax und AviStack (siehe Beispielbilder weiter unten). Meiner Meinung nach bringt AviStack gegenüber RegiStax folgende Vorteile:

 
  • AviStack setzt - je nach Einstellung der Grundparameter - in ein Bild von 1024 x 768 Pixel automatisch ca. 1.200 Referenzpunkte. Der Vorteil gegenüber RegiStax liegt darin, dass seeingbedingte geometrische Verzerrungen wesentlich besser ausgeglichen werden. Die Verabeitungszeit eines Files von 1200 Frames ist bei den 1200 Referenzpunkten etwa identisch der in RegiStax mit nur ca. 40 Referenzpunkten (ca. 45 Minuten vom Lesen des Avis bis zum Abspeichern des Summenbildes, ).
  • AviStack kann auch in fast kontrastlosen Gebieten durchaus gesetzte Referenzpunkte verfolgen. Der Vorteil ist eine manchmal - dramatische - Erhöhung der Bildauflösung in solchen Gebieten, sprich es werden kleinere Krater und Rillen sichtbar.
  • Die AviStack Summenbilder im 24 bit Fitformat abgespeichert sind - gleiches Rohavi und gleiche Anzahl gestackte Bilder vorrausgesetzt - wesentlich rauschfreier und glatter als die RegiStax Summenbilder. Vorteil hier: die Summenbilder können wesentlich höher Waveletgeschärft (die Schärfung erfolgt mit RegiStax) werden, als die mit RegiStax erzeugten Summenbilder.
  • und last but not least ist AviStack ein Programm, welches ausgesprochen stabil läuft.

Nachtrag März 2009 zu AviStack: Inzwischen liegt auf der AviStack Homepage auch eine neue Version zum download bereit, die komplett allein - ohne die Installation der IDL-Software lauffähig ist. Sie bietet eine "aufgeräumte" Benutzeroberfläche, einen Batchmodus und inzwischen auch Waveletfileterung. Eine vollautomatische Version ist in Arbeit und wird demnächst zum download bereit liegen

Während Schärfen von RegiStax Summenbildern in der ersten Waveletebene bei Werten von ca. 16 anfangen zu verrauschen, können AviStack Summenbilder "locker" auf Werte von 30 bis 40 hochgezogen werden. Eine Begrenzung der Schärfung liegt hier eher durch Ausbrennen und Solarisieren der hell beleuchtetet Kraterränder als durch Rauschen.

Im folgenden nun einige direkte Bildvergleiche zu diesen drei Punkten. Vorraus schicken möchte ich dabei, dass ich nicht behaupten kann RegiStax in allen Einstellungen und Funktionen begriffen zu haben und nicht ausschließen kann, dass "RegiStax Cracks" aus den Rohavis bessere Ergebnisse erzielen würden. Gleichwohl zeigen die Beispiele, dass mit AviStack einfach zu arbeiten und durchaus beachtliche Ergebnisse zu erzielen sind.

Alle Beispiele gründen sich auf ein identisches Avifile und die gleiche Anzahl der Einzelbilder im Summenbild. In AviStack waren jeweils (im Gesamtbild) ca. 1.200, in RegiStax automatisch zwischen 40 und 80 Referenzpunkte gesetzt. Die RegiStax Verarbeitung erfolgte über das Erzeugen eines Referenzbildes und das manuelles Auswählen der zu stackenden Frames über den Stackgraph. Alle Bilder wurden gleich stark geschärft.

 
Beispiel für die Verbesserung in
einem strukturlosem Gebiet
Beispiel für die Waveletschärfung
und das Rauschen
Beispiel für die Verbesserung bei
einem schlechtes Rohavi
Links ein Avistack Summenbild, bestehend aus 120frs von 1.200, geschärft in der ersten Waveletebene (RegiStax) mit den Einstellungen 16, 24, 30 und 50. Das Bild ist ein Auschnitt aus 1024 x 768 Pixel und wurde nur Histogramm korrigiert. Ansonsten sind die vier Bilder völlig unbearbeitet. Das Bildrauschen steigt - wenn überhaupt - zwischen den Werten 16 und 50 nur unwesentlich.

Abschließend noch einige Bildbeispiele zur sogennanten "Korellationsfläche", zur Anzahl der Referenzpunkte in AviStack und ein besonders krasser Vergleich zwischen RegiStax und AviStack. Alle Vorschaubilder lassen sich durch Anklicken vergößern.


Die Korrelationsfläche von AviStack ist ein Quadrat in Pixeln, in dem AviStack markierte Referenzpunkte in den einzelnen Frames sucht und vergleicht. Dieser Wert ist als default auf 10 Pixel gesetzt. Eine Erhöhung des Wertes auf 24 verlängert natürlich die Rechenzeit enorm (Verdopplung ?), lohnt sich aber in jedem Fall bei kontrastlosen Aufnahmegebieten (Mareflächen).
> Vergleich zwischen einer Korrelationsfläche 10- und 24 Pixel an einem Ausschnitt des Mare Nectaris, nördlich des Kraters Fracastorius.

>> Vergleich zwischen verschiedenen Korrelationsflächeneinstellungen UND der Anzahl der gestackten Bildern.


AviStack heißt hier in der Bildlegende noch Theusner/IDL, die Bilder stammen noch aus der Entwicklungsphase von AviStack.
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klicken zum Laden eines größeren Bildes < Kopernikus, aufgenommen mit dem Zeiss APQ, links 1200-, rechts 2200 Referenzpunkte. Die Bilder sind zum besseren Vergleich gespiegelt. Bildverarbeitung hier W. Sorgenfrey.

Fazit: je besser die Qualität der Rohavis und je höher die Aufnahmebrennweite, desto besser sind die Ergebnisse mit AviStack im Vergleich zu RegiStax.
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