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Praktische Konfigurationsbeispiele für tile_compile

🇬🇧 English Version

Dieser Leitfaden ergänzt die Konfigurationsreferenz mit praktischen Beispielen, Grenzbereichen und Anwendungsfällen basierend auf der Methodik v3.3.

Änderungsstand (2026-03-30)

  • bge.fit.robust_loss und bge.fit.huber_delta sind wieder als Benutzerparameter verfügbar.
  • Neue BGE-Apply-Grenzwerte bge.min_valid_sample_fraction_for_apply und bge.min_valid_samples_for_apply dokumentiert.
  • PCC-Beispiele wurden auf den aktuellen Parametersatz (ohne pcc.method) aktualisiert.
  • Assumptions-Beispiele auf die aktiven Runtime-Felder (frames_min, frames_reduced_threshold, Reduced-Mode-Steuerung) abgeglichen.
  • registration.enable_star_pair_fallback ergänzt, um die optionale nicht-normative Star-Pair-Stufe zu steuern.
  • bge.tile_weight_lambda_structure auf den aktuellen Default 1.0 abgeglichen.
  • stacking.common_overlap_required_fraction und stacking.tile_common_valid_min_fraction mit der aktuellen strikten Default-Semantik 1.0 / 1.0 dokumentiert.
  • Das Basis-Snippet wurde auf das strikte v3.3.9-Profil aktualisiert.

Strict-v3.3.9-Basis-Snippet:

assumptions:
  frames_min: 50
  frames_reduced_threshold: 200

registration:
  engine: triangle_star_matching
  enable_star_pair_fallback: false

stacking:
  common_overlap_required_fraction: 1.0
  tile_common_valid_min_fraction: 1.0

Background Gradient Extraction (BGE) - NEU in v3.3

Wann aktivieren: - Sichtbare Hintergrundgradienten (Lichtverschmutzung, Mondlicht) - PCC zeigt Farbverschiebungen über das Bildfeld - Städtische/vorstädtische Standorte

Empfohlene Konfiguration:

bge:
  enabled: true
  autotune:
    enabled: false
    strategy: conservative
    max_evals: 24
    holdout_fraction: 0.25
    alpha_flatness: 0.25
    beta_roughness: 0.10
  tile_weight_lambda_structure: 1.0  # Aktueller Default: moderates Down-Weighting für strukturreiche Tiles
  sample_quantile: 0.20  # Konservativ, resistent gegen schwache Objekte
  min_valid_sample_fraction_for_apply: 0.30  # Kanal-Apply-Grenze (rel. Anteil)
  min_valid_samples_for_apply: 96  # Kanal-Apply-Grenze (absolute Samples)
  fit:
    method: rbf  # Flexibel, empfohlen
    robust_loss: huber  # huber | tukey
    huber_delta: 1.5
    rbf_phi: multiquadric  # Guter Kompromiss
    rbf_mu_factor: 1.0  # Standard-Glättung

Für starke Gradienten (z.B. Stadtrand):

bge:
  enabled: true
  sample_quantile: 0.15  # Noch konservativer
  structure_thresh_percentile: 0.95  # Mehr Tiles ausschließen
  min_valid_sample_fraction_for_apply: 0.30
  min_valid_samples_for_apply: 96
  fit:
    method: rbf
    robust_loss: tukey  # aggressivere Outlier-Daempfung
    rbf_phi: multiquadric
    rbf_mu_factor: 0.8  # Etwas weniger Glättung für Details

Für großflächige diffuse Vordergrundobjekte (z.B. M31 / M42):

bge:
  enabled: true
  min_valid_sample_fraction_for_apply: 0.28  # Toleranter fuer dichte Nebel-/Sternfelder
  min_valid_samples_for_apply: 96
  fit:
    method: modeled_mask_mesh  # Vordergrundbewusstes Mesh-Himmelsmodell

Für schwache Gradienten (z.B. Mondlicht):

bge:
  enabled: true
  sample_quantile: 0.25  # Weniger konservativ
  min_valid_sample_fraction_for_apply: 0.30
  min_valid_samples_for_apply: 96
  fit:
    method: poly  # Einfacher für schwache Gradienten
    polynomial_order: 2

Wichtig: BGE läuft vor PCC. Wenn BGE aktiviert ist, sollte PCC danach bessere Ergebnisse liefern.

PCC-v3.3.6-Optionen (empfohlen mit BGE):

pcc:
  background_model: plane      # median | plane
  max_condition_number: 3.0
  max_residual_rms: 0.35
  radii_mode: auto_fwhm        # fixed | auto_fwhm
  aperture_fwhm_mult: 1.8
  annulus_inner_fwhm_mult: 3.0
  annulus_outer_fwhm_mult: 5.0
  min_aperture_px: 4.0
  apply_attenuation: false
  chroma_strength: 1.0
  k_max: 3.2

Gemeinsamer Overlap nach PREWARP (stacking.common_overlap_*)

Aktuelle sinnvolle Standardwerte:

stacking:
  common_overlap_required_fraction: 1.0
  tile_common_valid_min_fraction: 1.0
  • common_overlap_required_fraction: 1.0 erzwingt die strikte Schnittmenge aller nutzbaren Frames.
  • tile_common_valid_min_fraction: 1.0 bedeutet: Ein Tile ist nur dann gueltig, wenn seine komplette Flaeche innerhalb von COMMON_OVERLAP liegt.
  • Die Tile-Quote wird ueber die volle Tile-Flaeche berechnet, nicht nur ueber den zufaellig im Canvas liegenden Rest.

Empfehlungen nach Setup:

  • Alt/Az mit Feldrotation: 1.0 / 1.0 (empfohlen)
  • EQ mit sehr stabiler Nachfuehrung: 1.0 / 1.0 (empfohlen, wenn Randbias vermieden werden soll)
  • Nur wenn bewusst mehr Randflaeche zugelassen werden soll: z. B. 0.98 / 0.95 oder 0.95 / 0.90

Wichtig: Niedrigere Werte lassen wieder teilweise ueberdeckte Randpixel und Rand-Tiles in lokale Metriken, BGE/PCC und Hintergrundstatistiken einsickern.

Sichtbare Kachelgrenzen diagnostizieren (Artefakte)

Es gibt aktuell keinen dedizierten Seam-Korrektur-Parameterblock.

Wenn sichtbare Kachelstruktur auftritt, prüfe nach dem Run artifacts/tile_reconstruction.json, insbesondere:

  • tile_boundary_raw_pair_mean_abs_diff_p95
  • tile_boundary_normalized_pair_mean_abs_diff_p95
  • tile_boundary_pair_mean_abs_diff_p95
  • tile_boundary_post_background_delta_p95_abs
  • tile_boundary_post_snr_delta_p95_abs
  • tile_boundary_top_pairs
  • tile_norm_scale

Interpretation:

  • hohe tile_boundary_raw_pair_mean_abs_diff_*-Werte bedeuten, dass sich benachbarte Tiles schon vor der optionalen Tile-Normalisierung deutlich unterscheiden
  • wenn tile_boundary_normalized_pair_mean_abs_diff_* deutlich höher liegt als der Raw-Wert, verschärft die Tile-Normalisierung die Naht
  • hohe tile_boundary_post_background_delta_*-Werte deuten auf tileweisen Hintergrunddrift
  • hohe tile_boundary_post_snr_delta_*-Werte sprechen für divergierende Support-/Qualitätslage benachbarter Tiles
  • tile_boundary_top_pairs listet die problematischsten Nachbarpaare mit Tile-Indizes, Grid-Positionen, Valid-Counts, Fallback-Flags und Post-Metriken
  • über tile_norm_scale und tile_norm_bg_* an genau diesen Tile-Indizes lässt sich prüfen, ob die Normierung die Tile-Population auseinanderzieht

Wenn die Kachelstruktur sichtbar ist und diese Boundary-Diagnostik ebenfalls hoch ausfällt, zuerst prüfen:

  • tile.overlap_fraction
  • tile_denoise.*
  • stacking.output_stretch
  • nachgelagerte Unterschiede aus BGE oder PCC

Hotpixel / RGB-Einzelpixel-Artefakte (fixe Sensordefekte)

Wenn im finalen Bild isolierte rote/grüne/blaue Einzelpixel bleiben, sind das meist fixe Hot Pixel (Sensorfehler), die in jedem Frame an der gleichen Position auftreten. Diese überleben Sigma-Clipping im Stack, weil sie nicht als Ausreißer über Frames hinweg erscheinen.

Empfehlung: Hotpixel pro Frame vor dem Stack korrigieren.

stacking:
  per_frame_cosmetic_correction: true
  per_frame_cosmetic_correction_sigma: 5.0

Optional kann zusätzlich eine sehr konservative Post-Stack-Kosmetik aktiv bleiben:

stacking:
  cosmetic_correction: true
  cosmetic_correction_sigma: 10.0

Audit-Hinweis zu Legacy-Parametern

Im Rahmen des Code-/Schema-Abgleichs wurden mehrere veraltete Beispielparameter aus diesem Leitfaden entfernt oder ersetzt.

Nicht mehr aktive Legacy-Keys waren unter anderem: - tile.size, tile.overlap, tile.min_valid_fraction - registration.method, registration.max_rotation_deg, registration.fallback_to_identity, registration.identity_correlation_threshold, registration.trail_endpoint_enabled - global_metrics.fwhm_percentile, global_metrics.fwhm_outlier_sigma, global_metrics.use_robust_background - local_metrics.sharpness_method, local_metrics.sharpness_kernel_size, local_metrics.sharpness_percentile, local_metrics.contrast_percentile - der komplette alte Block reconstruction.* - runtime.min_frames, runtime.allow_reduced_mode, runtime.max_memory_gb, runtime.use_disk_cache - data.mode - output.write_tile_weights, output.write_quality_maps

Die folgenden Praxisbeispiele verwenden nur noch aktuell aktive Parameter aus Code und Schema.

Tile-Erzeugung (tile.*)

Die Tile-Erzeugung ist im aktuellen Runner adaptiv. Statt eines festen tile.size werden die Tiles aus tile.size_factor, tile.min_size, tile.max_divisor und tile.overlap_fraction abgeleitet.

Kurze Brennweite / gutes Seeing: 

tile:
  size_factor: 24
  min_size: 48
  max_divisor: 6
  overlap_fraction: 0.30

Allround / Default-nah: 

tile:
  size_factor: 32
  min_size: 64
  max_divisor: 6
  overlap_fraction: 0.25

Lange Brennweite / grobe Strukturen / schlechtes Seeing: 

tile:
  size_factor: 40
  min_size: 96
  max_divisor: 5
  overlap_fraction: 0.30

Alt/Az mit striktem Randverhalten: 

tile:
  size_factor: 24
  min_size: 48
  max_divisor: 6
  overlap_fraction: 0.30

stacking:
  common_overlap_required_fraction: 1.0
  tile_common_valid_min_fraction: 1.0

Registrierung (registration.*)

Der aktive Schlüssel ist registration.engine, nicht mehr registration.method.

Strikt / normnah: 

registration:
  engine: triangle_star_matching
  enable_star_pair_fallback: false
  allow_rotation: true

Alt/Az / Feldrotation / schwierige Sterne: 

registration:
  engine: triangle_star_matching
  allow_rotation: true
  enable_star_pair_fallback: true
  star_topk: 150
  star_min_inliers: 4
  star_inlier_tol_px: 4.0
  star_dist_bin_px: 5.0
  max_shift_px: 80
  reject_outliers: true
  reject_cc_min_abs: 0.25
  reject_shift_px_min: 100.0
  reject_shift_median_multiplier: 5.0
  reject_scale_min: 0.92
  reject_scale_max: 1.08
  # Neue Parameter (v2.0)
  max_blind_chain_depth: 0        # auto (N/10) für Wolkenblöcke
  blind_chain_strong_anchor_cc: 0.08
  blind_chain_drift_threshold_px: 2.0
  use_astrometry: true            # Astrometrische Rescue bei Bedarf
  enable_local_background_subtraction: false
  star_shift_radius_px: 200       # Alt/Az: 200-400, Äquatorial: 60

Sternenarm / Nebel / wolkige Daten: 

registration:
  engine: robust_phase_ecc
  allow_rotation: true
  max_shift_px: 80
  reject_outliers: true
  # Neue Parameter (v2.0) — bei starken Gradienten
  max_blind_chain_depth: 0
  blind_chain_strong_anchor_cc: 0.08
  blind_chain_drift_threshold_px: 2.0
  use_astrometry: true
  enable_local_background_subtraction: true  # Bei Mondlicht/Gradienten
  star_shift_radius_px: 200

Gut nachgefuehrte EQ-Montierung: 

registration:
  engine: triangle_star_matching
  allow_rotation: true
  max_shift_px: 30
  # Neue Parameter (v2.0) — Defaults
  max_blind_chain_depth: 0
  blind_chain_strong_anchor_cc: 0.08
  blind_chain_drift_threshold_px: 2.0
  use_astrometry: true
  enable_local_background_subtraction: false
  star_shift_radius_px: 60        # Äquatorial mit gutem Tracking

Praxisprofil: M104 / Alt-Az / etwas staerkere Rotation / schlechtes Seeing: 

registration:
  engine: triangle_star_matching
  auto_engine: true
  transform_model: affine
  enable_star_pair_fallback: true
  allow_rotation: true
  star_topk: 150
  star_min_inliers: 4
  star_inlier_tol_px: 4.0
  star_shift_radius_px: 200
  reject_outliers: true
  reject_cc_min_abs: 0.25
  use_astrometry: true
  enable_local_background_subtraction: true

global_metrics:
  adaptive_weights: true
  weight_exponent_scale: 1.3
  clamp: [-2.5, 2.5]

  • Konkretes Vollbeispiel: tile_compile_cpp/examples/m104.example.yaml
  • Sinn dieses Profils: Multi-Anchor-Registration fuer Alt/Az-Rotation aktiv lassen, schwache Frames nicht wegwerfen, aber gute Frames bei der globalen Gewichtung klar bevorzugen.

Globale Gewichtung (global_metrics.*)

Die globale Gewichtung nutzt aktuell die drei Metrikgewichte background, noise, gradient sowie adaptive_weights, clamp und weight_exponent_scale.

Ausgewogen / Default-nah: 

global_metrics:
  adaptive_weights: true
  weight_exponent_scale: 1.2
  weights:
    background: 0.40
    noise: 0.35
    gradient: 0.25
  clamp: [-3.0, 3.0]

Staerkere Trennung guter/schlechter Frames: 

global_metrics:
  adaptive_weights: true
  weight_exponent_scale: 1.3
  weights:
    background: 0.40
    noise: 0.35
    gradient: 0.25
  clamp: [-2.5, 2.5]

Weichere Gewichtung bei homogener Session: 

global_metrics:
  adaptive_weights: false
  weight_exponent_scale: 0.8

Lokale Gewichtung (local_metrics.*)

Statt alter Schärfe-Kernel-/Percentile-Schalter sind aktuell die Exponent-Skala k_local, die Nachbarschafts-Normierung, die räumliche Regularisierung und die STAR-/STRUCTURE-Gewichte relevant.

Default-nah / robust: 

local_metrics:
  clamp: [-3.0, 3.0]
  k_local: 1.0
  neighborhood_normalization:
    enabled: true
    radius: 1
    blend: 0.5
  spatial_regularization:
    enabled: true
    lambda: 0.35
    passes: 1

Staerkere lokale Differenzierung: 

local_metrics:
  k_local: 1.5

Weichere lokale Gewichtung: 

local_metrics:
  k_local: 0.7

Sternfelder priorisieren: 

local_metrics:
  star_mode:
    weights:
      fwhm: 0.7
      roundness: 0.2
      contrast: 0.1

Diffuse Struktur priorisieren: 

local_metrics:
  structure_mode:
    metric_weight: 0.7
    background_weight: 0.3

Frame-Anzahl und Modi (assumptions.*, synthetic.*, runtime_limits.*)

Die Umschaltung erfolgt aktuell ueber assumptions.frames_min und assumptions.frames_reduced_threshold, nicht mehr ueber einen alten runtime.min_frames-Block.

Full Mode (N >= 200): 

assumptions:
  frames_min: 50
  frames_reduced_threshold: 200
  reduced_mode_skip_clustering: false

synthetic:
  weighting: tile_weighted
  frames_min: 4
  frames_max: 20
  clustering:
    mode: kmeans
    cluster_count_range: [3, 12]

Reduced Mode (50 <= N < 200): 

assumptions:
  frames_min: 50
  frames_reduced_threshold: 200
  reduced_mode_skip_clustering: true
  reduced_mode_cluster_range: [5, 10]

Emergency Mode (nur bewusst): 

runtime_limits:
  allow_emergency_mode: true

stacking:
  common_overlap_required_fraction: 1.0
  tile_common_valid_min_fraction: 1.0
  sigma_clip:
    sigma_low: 2.5
    sigma_high: 2.5
    max_iters: 2

Warnung: allow_emergency_mode ist fuer Test-/Rettungslaeufe gedacht, nicht fuer normale Produktion.

Kamera-spezifische Hinweise (data.*, pcc.*)

Der aktive Farbmodus-Schluessel ist data.color_mode, nicht mehr data.mode.

OSC / Bayer-Kamera: 

data:
  color_mode: OSC
  bayer_pattern: RGGB

pcc:
  enabled: true
  source: auto
  background_model: plane
  radii_mode: auto_fwhm

Mono: 

data:
  color_mode: MONO

Performance-Optimierung (pipeline.*, runtime_limits.*, output.*)

Schneller Debug-Lauf: 

pipeline:
  mode: test

linearity:
  max_frames: 4

runtime_limits:
  parallel_workers: 2
  memory_budget: 256
  acceleration_backend: cpu

output:
  write_registered_frames: false

Produktion / hohe Qualitaet: 

pipeline:
  mode: production

runtime_limits:
  parallel_workers: 8
  memory_budget: 2048
  acceleration_backend: auto
  hard_abort_hours: 6.0

output:
  write_registered_frames: true

Speicher-limitiert: 

runtime_limits:
  parallel_workers: 2
  memory_budget: 256
  acceleration_backend: cpu

output:
  write_registered_frames: false

Zusammenfassung: Typische Setups

DWARF II / Seestar S50

data:
  color_mode: OSC
  bayer_pattern: RGGB

tile:
  size_factor: 24
  min_size: 48
  max_divisor: 6
  overlap_fraction: 0.30

registration:
  engine: triangle_star_matching
  enable_star_pair_fallback: true
  allow_rotation: true
  max_shift_px: 80
  star_shift_radius_px: 200       # Alt/Az: Shift-Suchradius für mehrstündige Sessions

stacking:
  common_overlap_required_fraction: 1.0
  tile_common_valid_min_fraction: 1.0
  per_frame_cosmetic_correction: true
  per_frame_cosmetic_correction_sigma: 2.5

pcc:
  enabled: true
  source: auto

DSLR auf EQ-Montierung

data:
  color_mode: OSC
  bayer_pattern: RGGB

tile:
  size_factor: 36
  min_size: 96
  max_divisor: 6
  overlap_fraction: 0.35

registration:
  engine: triangle_star_matching
  allow_rotation: true
  max_shift_px: 40

global_metrics:
  adaptive_weights: false
  weight_exponent_scale: 1.0

pcc:
  enabled: true

Fertige Profile im Repository: - tile_compile_cpp/examples/ic434.example.yaml - tile_compile_cpp/examples/m31_background_gradient_balanced.example.yaml

Mono auf grossem Teleskop

data:
  color_mode: MONO

tile:
  size_factor: 40
  min_size: 96
  max_divisor: 5
  overlap_fraction: 0.30

registration:
  engine: triangle_star_matching
  allow_rotation: true
  max_shift_px: 20

local_metrics:
  k_local: 1.2
  structure_mode:
    metric_weight: 0.7
    background_weight: 0.3

Diese Beispiele basieren jetzt auf den aktiven Parametern von Code und Schema (v3.3.9-Stand) und sind enger an die gepflegten Repository-Profile angelehnt.

Passen Sie die Werte an Ihre spezifische Hardware und Bedingungen an.