Камеры ZWO ASI

[mr.zorg]

Спасибо. Эх, нужно было более внимательно чертежи камеры изучать, прежде чем ее заказывать…
Не ожидал такого подвоха!

Почему не рассматриваете вариант резьбового переходника и ротатора, для выставления нужного угла поворота матрицы?

[Koalin]

По вашему описанию - не ясно - камера с охлаждателям или нет.
С боку может  быть винт-отверстие, для внешнего осушительного патрона.

Можно крепить  хомутом за 2" "нос" или за корпус камеры.
Бывают переходники с камеры на фото объективы, в хомутах... не дешевые.

[mr.zorg]

По вашему описанию - не ясно - камера с охлаждателям или нет.
С боку может  быть винт-отверстие, для внешнего осушительного патрона.

Можно крепить  хомутом за 2" "нос" или за корпус камеры.
Бывают переходники с камеры на фото объективы, в хомутах... не дешевые.

Нет у zwo осушительного патрона у же пару лет как.

[Eddy_Em]

ротатора

Там и так трехкоординатная подвижка! Если еще и сюда ротатор делать, придется радикально переделывать все (я уже заказал печатные платы под 3 шаговика, управлять четвертым — это уже черт знает что городить).
Ладно, как-нибудь попытаюсь выставить.

камера с охлаждателям или нет.

С холодильником - "Pro" ведь!

Буду рисовать хомут (вроде тех, которыми шпиндели на ЧПУ крепят) и цеплять за кольцо. Точное положение камеры можно будет понять из астрометрии (по идее, вблизи млечного пути на такой маленький сенсор должно найтись достаточно звезд для более-менее точного измерения позиционного угла) - и корректировать на этот угол данные.

[Eddy_Em]

Разобрал сейчас заднюю часть камеры. Крышка крепится на три длинных стойки. Вроде как вполне жестко. Подумаю: возможно, удастся совместить хомут и крепежную пластину с отверстиями (хомут - чтобы снизу держать, пластина - сверху + ориентацию задавать).

[Koalin]

Цитата: Koalin от Сегодня в 17:56:20
камера с охлаждателям или нет.
С холодильником - "Pro" ведь!

"Pro" значит, только, что были и не Pro 
Обозначение охлаждения Cool или TEC.

[dazer]

"Pro" значит, только, что были и не Pro 
Обозначение охлаждения Cool или TEC

У кого как. Сейчас Pro у ZWO обозначает холодильник.

[dazer]

Не ожидал такого подвоха!

Так у всех любительских камер такое крепление.
Какое оно еще может быть в данном деле?

[Eddy_Em]

Какое оно еще может быть в данном деле?

С каким-нибудь вменяемым фланцем хоть на трех болтах - чтобы однозначно посадить камеру.
Еще, кстати, можно с морды выкрутить два винта крепления передней крышки и с помощью их посадочных отверстий закрепить камеру на фланце.

[mr.zorg]

Еще, кстати, можно с морды выкрутить два винта крепления передней крышки и с помощью их посадочных отверстий закрепить камеру на фланце.

Там отсек с матрицей герметичный, лучше бы его не трогать, придумано от возможного запотевания.

[dazer]

С каким-нибудь вменяемым фланцем хоть на трех болтах - чтобы однозначно посадить камеру.

Перед камерой обычно еще куча всего стоит - тильтеры (потому что матрица криво посажена), колесо фильтров, внеосевик и т.д. Эт тогда все на болты надо сажать )

[alesterre]

Буду рисовать хомут (вроде тех, которыми шпиндели на ЧПУ крепят) и цеплять за кольцо. Точное положение камеры можно будет понять из астрометрии (по идее, вблизи млечного пути на такой маленький сенсор должно найтись достаточно звезд для более-менее точного измерения позиционного угла) - и корректировать на этот угол данные.

У zwo еще такая штука есть, может подойдет? https://astronomy-imaging-camera.com/product/new-holder-ring-for-asi-cooled-cameras78mm-diameters

[Eddy_Em]

У zwo еще такая штука есть

Как раз сегодня нарисовал разрезную муфту вроде этой и отдал на изготовление в мастерские.

[Дмитрий Маколкин]

По моему мнению, проблема в перетекании зарядов между группами пикселей, зависящем от температуры и времени.

Дима, то есть ты предполагаешь, что в этой матрице возможен перенос электронов между пикселами? Это было бы странно для камеры XXI+ века.

Да, считаю. Мне попадались англоязычные статьи на эту тему. Предполагаю также наличие глобально действующего внутреннего механизма компенсации этого эффекта, что логично, а вариации результата такой компенсацией вызваны как раз неравномерностью температуры.

М.б. дело в неудачной (по габаритам) стыковке холодильника и матрицы?

Вариации температуры плавные, пространственный масштаб вариаций много больше, чем расстояния между соседними пикселями, разницы между которыми и дают цветные разводы. Т.е. если брать байеровскую четверку, то пиксели в ней много меньше размеров разводов, а цвет возникает именно из-за разницы сигналов в пределах четверки.

По случаю некоторого количества свободного времени решил сделать небольшой стенд для проведения разных экспериментов с цветной камерой ZWO asi294mc Pro.
Основная задача - попробовать разобраться с причиной возникновения цветных разводов фона после калибровки, особенно заметных при съёмке в условиях засвеченного неба.
Стенд простой: белый светодиод, рассеиватель из белой бумаги на просвет, удлинительные кольца, внутри которых всё смонтировано. Для регулировки яркости используется Ардуино Нано с прошивкой, имитирующей флетбокс Alnitak, который поддерживается в N.I.N.A. Светодиод подключен к одной из ног Ардуино, на которой реализован ШИМ, позволяющий менять яркость от нуля до максимума через 254 градации яркости.
Размер рассеивателя и расстояние от него до сенсора имитируют оптику со светосилой F/6, как у моего сетапа.
Для съёмки использовалась программа N.I.N.A., поскольку в ней есть возможность задавать разные последовательности съёмки, и при этом из неё же можно управлять яркостью стенда.
Температура сенсора -5С, мощность холодильника при этом равна 58%.

Лайты имитируются съёмкой кадров длительностью 60 сек, при этом яркость светодиода подбирается до получения фона примерно 2300 ADU (медианное значение), т.е. примерно раза в 2 ярче, чем небо у меня на даче (10 км. от МКАД, практически в черте города).
Флеты имитируются кадрами длительностью 5 сек, сериями с ADU от 2300 до 23100 ADU.
Для лайтов и для флетов снимались дарки соответствующей длительностью.
В каждой серии делалось по 16 кадров.
Калибровка делалась по схеме: Из флета вычитаем даркфлет, из лайта вычитаем дарк, калиброванный дарком лайт делим на калиброванный даркфлетом флет.

Результат оказался отличающимся от ожидаемого. Казалось бы, повторена схема, по которой делались мои зимние съёмки, давшие заметные разводы, всё то же самое, что и  при реальной съёмке, и вполне резонны ожидания, что разводы возникли и тут.
Но они не возникли. Не возникли они и при равенстве ADU у лайтов и флетов, и при ADU флета существенно большем, чем у лайта.
Получается, что применение флетов, чья выдержка существенно короче, чем для лайтов, а ADU сильно отличается, не приводит к появлению цветных разводов, для выявления которых на калиброванной сумме вычиталась постоянная составляющая (сигнал), а шумы сильно сглаживались конволюцией.
Чем же отличается эта ситуация от реальной съёмки? Только спектральным составом флета относительно лайтов. Для моего стенда спектральный состав освещения и лайта, и флета одинаков. Кстати, то же самое происходит и при калибровке скайфлетами, которые снимаются по тому же небу, что и лайты, в этом случае цветовых разводов фона также не наблюдается.

Вывод: различие в выдержке и заполнении гистограммы между лайтами и флетами при прочих равных условиях не ведет к появлению разводов у цветного 294-го сенсора.

Итак, вопрос остается открытым и требует дальнейшего исследования. Теперь основное предположение о природе происхождения разводов таково: причиной является различный спектральный состав фона лайтов и флетов.

Дальнейшие планы: У меня готова панель из трехцветной светодиодной ленты, которой также можно управлять из Ардуино с прошивкой Alnitak, а относительную яркость каналов RGB можно менять подстроечными резисторами.
Я попробую сгенерировать флеты с тем же спектральным распределением, что и у фона неба реальных съёмок, которые я делал раньше. Полной точности флетов при этом не достичь - сетап разбирался и точного положения камеры на трубе достичь не удастся, но проверить предположение можно. Осталось только собрать всё железо и провести эксперимент. А если позволит погода, то и провести полноценные съёмки.

Приглашаю всех заинтересованных к обсуждению, высказывайте ваши предположения и какие ещё эксперименты стоит поставить.

[diant]

Дима, а не проще сейчас, чтобы проверить твою гипотезу, прямо на стенде сделать лайты скажем под холодным светом, а флэтв под теплым, не меняя всех остальных условий опыта? Может и тут разводов не появится?

[Дмитрий Маколкин]

Дима, а не проще сейчас, чтобы проверить твою гипотезу, прямо на стенде сделать лайты скажем под холодным светом, а флэтв под теплым, не меняя всех остальных условий опыта? Может и тут разводов не появится?

Это не очень просто, геометрия нарушится. Проще провести ту же серию экспериментов, заменив нынешний светодиод на лайтбокс с регулируемым цветом. Как доберусь до дачи - привезу оттуда всё что для этого нужно.

[Pilgrim]

Дима, респект за проделанную работу и научный подход! К этим же выводам о причинах остаточных цветовых разводов, пришел в своих Таганрогских балконных экспериментах.
Более того, пробовал специально снять серию на чистый Ньютон (без кома-корректора), и не обнаружил ни малейших следов тех цветных разводов, которые были яркими при съёмке на линзовый телеобъектив, ньютон с корректором и ТАЛ-250К с редуктором. Кроме того разводы имели центрально-симметричную структуру с небольшими отклонениями.

Из этого сделал вывод что проблема в просветлении оптики, а именно эффекте сдвига длины волны для наклонных лучей. Просветление ведь не только отражает долю процентов обычно зелёным, оно на эти же проценты сдвигает в противоположную сторону цветовой баланс пропускаемого света, и делает это по разному для разного наклона лучей.
В целом, чем больше кривизна просветлённой поверхности, и чем ближе она к матрице, тем больше разница угла падения лучей, формирующих изображение в разных частях кадра. В идеале рефлектор без корректора полностью свободен от проблемы. Рефракторы включая АПО без около-фокальных флэттнеров/редукторов, тоже почти на 100% свободны, потому что разница углов минимальна. Оптические схемы с крутыми поверхностями вблизи приёмника в наихудшем положении, например типичные фотообъективы, системы с редукторами/спрямителями/комакорректорами и т.п.

Проблему значительно усугубляет неравномерность спектра фона неба (эмиссионные линии от фонарей), и в квадрате усиливается, если флэтбокс также имеет прерывистый спектр (LCD экран), разумеется не совпадающий с засветкой. При этом визуально можно добиться идентичного общего оттенка подбором яркости RGB, но не поможет.
В принципе если бы спектр был абсолютно плавный либо мы имели бы не три канала RGB, а число узких каналов стремящееся к бесконечности, то эффект полностью устранялся бы калибровкой. Поэтому неравномерность спектра играет здесь определяющую роль.

[Pilgrim]

А, чуть не забыл. Лечится флэтом второго порядка.

Делается скайфлэт для вашего места наблюдения, калибруется как будто это обычный лайт. В идеале на нём останутся только цветные разводы плюс высокочастотный шум и артефакты не до конца удалённых звёзд скайфлэта. Артефакты фильтруем любой low-pass фильтрацией. Нормируем и делим на него лайты после стандартной калибровки.

Но это хлопотный рецепт и всё равно на практике не даёт идеала. Требует ночного времени и его применимость ограничивается проблемами дальшейних порядков - спектр ночного неба не постоянен во времени и с выбором направления съёмки, а в тёмных местах ещё от уровня свечения атмосферного кислорода и прочих прелестей, и это если Луны совсем нет.

Я бы сказал что усилия оправданы, если перед вами большой объём "разовой" работы, например большая мозаика, и .. кажется здесь список заканчивается.

[Дмитрий Маколкин]

Игорь, спасибо за комментарий, твои наблюдения очень интересны!

Мне кажется немного сомнительным, что есть влияние просветления. Наша оптика осесимметрична с высокой степенью точности, градиенты от просветления тоже должны быть осесимметричными. Да и если бы такое и было, то оно бы наблюдалось на всех сенсорах, а не исключительно на цветном 294-м.

Вот пример того, что бывает у меня. Гистограмма растянута, звезды удалены Starnet-ом. Масштаб 25%. Осевая симметрия весьма условна.

[Дмитрий Маколкин]

В принципе если бы спектр был абсолютно плавный либо мы имели бы не три канала RGB, а число узких каналов стремящееся к бесконечности, то эффект полностью устранялся бы калибровкой. Поэтому неравномерность спектра играет здесь определяющую роль.

У LED спектр много плавнее, чем у LCD, кмк.