Astronominsk

Получение снимков Меркурия - нетривиальный процесс, что и подтверждает история этого изображения. Видеоматериал был отснят 25 апреля 2009 года, а финальная обработка была сделана лишь год спустя, т.к. первые попытки обработки "по горячим следам" не принесли желаемого результата. Проблема заключалась в том, что оказалось проблематичным отсортировать кадры по качеству, а их было 58297. Registax, несмотря на тщательный подбор параметров, категорически отказывался это делать. Причиной тому были невысокий контраст изображения (съемка велась днем) и постоянно изменяющаяся яркость фона неба и планеты - во время съемки по небу плавали полупрозрачные перистые облака и расплывшиеся инверсионные следы от самолетов (кстати, это верный признак стабильности атмосферы в верхних слоях).

Небо в направлении Меркурия

Весной 2009-го было решено отложить обработку до лучших времен, тем более было много другого отснятого материала, который также требовал внимания. Ситуация изменилась лишь год спустя, когда я отважился на ручной отбор кадров - именно это и стало решающим фактором в обработке данного материала. Но прежде чем заняться отбором, пришлось откалибровать все кадры флетом (благо мы его сняли), т.к. на матрице камеры присутствовала пыль. Изображения ниже показывают одиночный кадр до и после калибровки (смена картинок по наведению мыши).

Одиночный кадр до и после калибровки в Maxim DL

Просмотреть почти 60тыс. кадров было конечно нереально, поэтому я немало облегчил себе задачу, сначала все-таки отобрав лучшие кадры, насколько это было возможно, с помощью Registax. После двух стадий отбора осталось около 16000 кадров и уменьшить их число с помощью автоматического отбора далее не представлялось возможным - хорошие кадры попадались везде вперемежку с плохими несмотря на тщательную сортировку по качеству всеми средствами Registax. Причем, интересный момент, из-за меняющейся яркости фона неба четкие кадры в выровненном и отсортированном по качеству ролике группировались и в начале и в середине ролика (график распределения по качеству в Registax имел два горба). Далее последовала самая долгая и мучительная операция просмотра оставшихся 16000 кадров и удаления нерезких и искаженных турбуленцией - на это ушло несколько дней. В итоге было отобрано 1724 лучших кадра, которые были отресемплированы до размера 200%.

Но и на этом проблемы не закончились. Далее выяснилось, что программы сложения, а я экспериментировал с Registax и AutoStakkert! (v0.0.1.15), не вполне корректно складывают такой сложный материал. Поскольку отдельные кадры отличались яркостью и фона и планеты, выравнивание изображений происходило неточно - я это заметил наблюдая за процессом оптимизации в Registax и нажимая кнопку View Random Frame в AutoStakkert. Некоторые кадры "выпадали" из выравнивания на 1/3 диаметра диска. В результате получались стеки, которые плохо "тянулись" и при этом "шумели". Лучший результат получался в AutoStakkert в режиме Edge со сложением по линии лимба. Однако, в зависимости от размера и положения бокса для выравнивания, а также количества кадров в стеке, получались результаты, слегка отличающиеся друг от друга в тонкой детализации. Это меня не совсем устраивало и я стал искать какой-нибудь другой способ сложения. Неожиданно мне в голову пришла идея попробовать для этой цели Maxim DL. Прежде я никогда не использовал эту программу для сложения планетных изображений, т.к. никаких других настроек кроме выбора режима сложения Planetary в ней не имеется. Несмотря на это, первый же стек поверг меня в легкий шок - это было лучше, чем все что я делал до этого. Maxim DL со своим алгоритмом оптимизации гистограммы индивидульно к каждому кадру в плане выравнивания такого сложного материала сработал на ура. Стеки разной длины хорошо "тянулись", показывали очень похожий результат и отличались только шумностью. Я остановился на стеке в 1350 кадров. Признаться, работа Maxim DL оказалась для меня приятным открытием...

Дальнейшая обработка была исключительно простой. К полученному стеку были применены вейвлеты в Registax и все - никаких шумодавов, нерезких масок и других фильтров. Единственное, в Фотошопе была уменьшена избыточная яркость лимба, возникшая в результате воздействия вейвлетов на резкий перепад яркостей между фоном неба и планетой на лимбе.

Для желающих поэкспериментировать выкладываем результат сложения (tif16) лучших 1350 кадров: Mercury_20090425.rar

Процесс съемки Меркурия

Сравнение двух снимков Меркурия.

Анализ полученного результата и его сравнение с другими нашими снимками Меркурия показал, что данное фото показывает примерно ту же самую часть планеты, что и снимок от 6 мая 2008 года с той лишь разницей, что в двух случаях планета оказалась слегка по разному повернутой относительно наблюдателя. Тем не менее, эти снимки можно было сравнивать друг с другом. Для более удобного сравнения оба изображения были также превращены в цилиндрические (картографические) проекции.

Несмотря на то, что обработка снимка от 6 мая 2008 года проводилась по совершенно иной методике (об этом можно почитать здесь), основные маркировки альбедо неплохо совпадают на обоих снимках. Главная и самая характерная деталь в центре наблюдаемого серпика Меркурия (между собой мы ее называли "звезда", "человек", "пятерня") четко просматривается на обоих изображениях. Кроме того, и другие светлые и темные пятнышки также в основном совпадают. Это навело меня на мысль о сложении обоих изображений в одно с использованием цилиндрических преобразований в WinJUPOS. Усредненное изображение, полученное по результатам съемок 6 мая 2008 года и 25 апреля 2009 года и приведенное к последней дате вы можете видеть ниже.

Сумма двух снимков

Сравнение со спутниковой фотографией.

Участок в долготах 57-92°

Сравнение полученного результата с изображениями и картами, полученными космическими аппаратами, также показало неплохую корреляцию. Для нашего оборудования и имевшихся условий съемки полученный результат я считаю вполне убедительным. Приятным сюрпризом стал тот факт, что с некоторой осторожностью можно говорить о том, что на нашем снимке фактически удалось разрешить меркурианский кратер Вивальди диаметром 210 километров - угадываются освещенные Солнцем валы и отбрасываемые ими тени, и в целом кольцевая структура бассейна этого кратера.

Также, удачное положение центрального меридиана на нашем снимке позволило напрямую сравнить наше изображение с мозаикой, полученной Маринером-10, на которой те же самые детали имеют похожее расположение относительно лимба планеты. Несмотря на различные условия освещения на двух изображениях основные сходства легко замечаются.

Ю. Горячко при непосредственном участии М. Абгаряна и К. Морозова
(май 2010 года)