JWST - Bildaufnahme - was ist ein Dithermuster?

Beim Lesen eines der wissenschaftlichen Beispielprogramme für das JWST ( NIRCam WFSS Deep Galaxy Observations ) stieß ich auf Schritt 5, „Entscheide dich für Dither-Muster“.

Anstatt zu raten – oder schlimmer noch anzunehmen – was ein „Zittermuster“ ist, dachte ich, ich würde fragen (im Kontext der Programmplanung und Bilderfassung):

  1. Was ist ein Dither-Muster?

  2. Warum könnte man gebraucht werden?

  3. Wie werden Dither-Muster auf dem JWST implementiert?

Zusätzliche „Punkte“ für Beispielbilder (real oder simuliert), die die Auswirkungen der Verwendung eines Dither-Musters in diesem Kontext zeigen.

Antworten (1)

Allgemein ,

Dithern bedeutet in der Astrofotografie, die Ausrichtung des Teleskops zwischen den Aufnahmen leicht in zufällige Richtungen zu verschieben. Dadurch können während des Stacking-Prozesses heiße und kalte Pixel, kosmische Strahlungsartefakte und feste Musterrauschen und sogar Satelliten- oder Flugzeugspuren entfernt werden.

Ein Zittermuster ist

eine Reihe von Aufnahmen eines einzelnen Ziels, die bei leicht unterschiedlichen Teleskopausrichtungen mit demselben Satz von Leitsternen aufgenommen wurden.

JWST tut dies

um die fotometrische Wiedergabetreue zu verbessern, indem Quellen an eine Anzahl von Stellen innerhalb der Verschlussöffnungen bewegt werden, und um fotometrische Unsicherheiten abzumildern.

Die NIRCam von JWST implementiert dies, indem sie einen aus einem Standardsatz von Subpixel-Zeigeversätzen zwischen Belichtungen auswählt. Einige Muster eignen sich besser zum Korrigieren fehlerhafter Pixel. Andere sind besser darin, eine unterabgetastete Punktspreizfunktion zu korrigieren.

(Eine bekanntere Verwendung findet sich in PC-Grafikkarten, die aus ähnlichen Gründen "4x SSAA" alias Supersampling verwenden können , um die Bildqualität zu verbessern.)

MSAA ist kein Supersampling, sondern Multisampling , das nur Geometrie supersampelt, aber keine Fragmentfarben. Vollständiges Supersampling wird wenig überraschend SSAA genannt.