Flatfieldbeelden

Flatfieldbeelden, ook wel flat-field beelden genoemd, zijn afbeeldingen van een uniforme of gelijkmatige verlichting die worden gebruikt om detector- en optische systeemoneffenheden te corrigeren in beeldgegevens. Ze worden veel toegepast in astronomie, fotografie en microscopie om pixeleffecten, randschakelingen en vignettering te verwijderen.

Het verkrijgen van flatfieldbeelden gebeurt door een uniform verlichte bron te fotograferen met dezelfde optische configuratie als de science-beelden. Populaire methoden zijn het fotograferen van een difuus panel, een geïntegreerde bol/gekleurde lamp, of de schemer- of schemerdonker naast een diffusiescherm. Flats moeten niet verzadigd raken en representatief zijn voor het spectrale karakter van de data; meestal worden meerdere flats genomen om een betere signaal-ruisverhouding te krijgen.

Het bewerken van flats omvat meestal dark-subtractie (indien van toepassing) gevolgd door het combineren van de afzonderlijke flats tot een master-flat. De master-flat wordt genormaliseerd zodat het gemiddelde (of mediaan) pixelwaarde gelijk is aan één. Wetenschappelijke beelden worden vervolgens gedeeld door de genormaliseerde master-flat, waardoor pixel-gewichten, vignettering en schaduwen van stof verwijderd worden. Voor kleurcamera’s kunnen flats per kleurkaart worden gemaakt.

Toepassingen omvatten onder andere astronomie, waar flat-fielding de fotometrische nauwkeurigheid en de reproductie van zwakke bronnen verbetert, en microscopie of fotografie, waar het beperkende effecten van ongelijke verlichting en sensorrespons corrigeert.

Overwegingen zijn onder meer het afstemmen van flats op het spectrale profiel van de data, temperatuur- en belichtingsinvloeden op de flat-levensduur, en het feit dat een te kleine of te hoge fout in flats de correctie kan verminderen. Flats maken deel uit van een calibratieset samen met dark- en bias-frames en vereisen periodieke vervanging als de optiek of de camera verandert.