نمونهبرداری ناکافی، نمونهبرداری بیش از حد و Drizzle
شکل ستارهها در واقع بازتاب رابطهٔ تطابق میان پیکسلهای دوربین و فاصلهٔ کانونی تلسکوپ است. همین رابطهٔ تطابق است که «نمونهبرداری» (sampling) نام دارد؛ چه بیش از اندازه درشت باشد و چه بیش از اندازه ریز، نشانهٔ خود را روی ستارهها به جا میگذارد. این نوشته دربارهٔ نمونهبرداری ناکافی (under sample)، نمونهبرداری بیش از حد (over sample) و نیز Drizzle است که هنگام نمونهبرداری ناکافی به کار میآید.
نمونهبرداری را از روی ستارهها بخوانیم: ستارهٔ مربعی در برابر ستارهٔ پفکرده
یک دوربین واحد، وقتی روی سامانههایی با فاصلهٔ کانونی متفاوت بسته شود، ستارههایی با ظاهر کاملاً متفاوت به دست میدهد:
- نمونهبرداری ناکافی (under sample): برای نمونه کانال Ha روی FSQ-106؛ چون پیکسلهای CCD نسبتاً بیش از حد بزرگ هستند، ستارهها مربعی میشوند (blocky star).
- نمونهبرداری بیش از حد (over sample): همان دوربین وقتی روی CDK24 بسته شود، در کانال L ستارهها بسیار پفکرده میشوند (bloated star).
این دو، دو سر متضاد ناهماهنگی میان اندازهٔ پیکسل دوربین و فاصلهٔ کانونی سامانه هستند.
Drizzle: بازگرداندن جزئیاتی که در نمونهبرداری ناکافی از دست رفتهاست
ستارههای مربعی را که از نمونهبرداری ناکافی پدید میآیند میتوان با Drizzle Integration بهبود داد. اما Drizzle چیزی نیست که هر جا بشود به کار برد؛ سه شرط دارد:
- تعداد فریمها به اندازهٔ کافی زیاد باشد.
- خود داده نمونهبرداری ناکافی (under sample) باشد.
- هنگام عکسبرداری Dither (لرزاندن عمدی) انجام شده باشد.
یک نکتهٔ عملی دیگر هم هست: پیش از استفاده از Drizzle Integration در PixInsight، یادتان باشد که نخست یک بار Image Integration را اجرا کنید، تا Drizzle دادهٔ پایهٔ درستی برای کار داشته باشد.
یک برداشت نادرست رایج: بزرگ بودن ستارههای کانال L لزوماً مسئلهٔ نمونهبرداری نیست
ضمناً بگذارید پدیدهای را روشن کنم که اغلب بد فهمیده میشود. یکی از دوستان پس از آنکه به دوربین تکرنگ (mono) روی آورد، احساس میکرد ستارههای کانال L همیشه بزرگ هستند و با چرخاندن فوکوسر هم بهروشنی کوچک نمیشوند؛ برای همین گمان کرد اشکال از فوکوس یا نمونهبرداری است. من دادهٔ دو سامانهٔ متفاوت را با هم مقایسه کردهام — یک مجموعه دادهٔ نمونهبرداری بیش از حد از CDK 17″ و یک مجموعه دادهٔ نمونهبرداری ناکافی از TOA130، همه تکفریمهای پنجدقیقهای.
نتیجه نشان میدهد: کانال luminance (L) جز اینکه انرژی بیشتری دارد، اندازهٔ ستارههایش در واقع چندان بزرگتر از کانالهای RGB نیست و PSF ستارههای LRGB در اصل از یک نوع است. (گفتنی است که در مجموعهٔ نخست، ستارههای Ha و LRGB از دو نوع متفاوت بودند.) پس بزرگ به نظر رسیدن ستارههای L در بسیاری از موارد فقط از آن روست که سیگنالشان قوی است و پس از کشش به چشم میآید، نه لزوماً مسئلهٔ نمونهبرداری یا فوکوس.
