Вопросы по астрофото и железу без открытия отдельной темы.

[Владимир ARS]

Вопрос такой. Вчерась 2001 рефлектор тестил, с  MPCC  и Eos 600Dа. После фокусировки по Маске Бахтинова, яркие звезды имеют при выдержках более 1 мин 1 дифракционное кольцо ну очень заметное. С этим что-то можно сделать, или же это норма? Визуально без MPCC при 280 крат зеркало показывает сферическую, но вроде не настолько ломовую. Фото к сожалению нет, но могу если нужно вечером в 23 грузануть.

Или это после переделки кенона появилось, не знаю.

[hyperion]

Любой телескоп (плюс корректор, если нужен) рассчитан на определённый кружок откорректированного в поля. В этом кружке звёзды круглые и красивые, если соблюдена юстировка всей системы.
Вне этого кружка звёзды всё кошмарней и ужасней. Внеосевик обычно расположен или на границе, или даже вне этого круга.

Совет в случае озвученной проблемы достаточно общий. Нужно проверить юстировку и, по-возможности, подвинуть внеосевик ближе к сенсору. К тому самому кругу ровных звёзд. Там не только форма звёзд лучше, но и за счёт виньентирования они там ещё и ярче. Что так же лучше для гидирования.

Олег а какое виньетирование считается допустимым? Подвигал туда-сюда корректор поснимал флеты в биннинге 2
ссылки на фитсы
https://www.dropbox.com/s/q4enhc7po7e7qu8/%2B2%D0%BC%D0%BC%20%D0%B2%D0%BD%D1%83%D1%82%D1%80%D1%8C.fit?dl=0
https://www.dropbox.com/s/u1zycm499xgy5rc/%2B4%D0%BC%D0%BC.fit?dl=0

[mo]

Второй вполне рабочий. Вот мой "сегодняшний" флет.

[warbird]

Глупость ваш Виниту  написал, а вы разносите

В моей компетентности у вас есть основания сомневаться? А в компетентности Василь Василича с соседнего подъезда? Смешно, чес.слово.

Эти вопросы оставлю без ответа, так как они мало пересекаются с темой "битность при планетной съемке"

Вопрос на засыпку - а почему 8, а не 4, например?

Для простоты возьмем две идентичные матрицы с одинаковыми характеристикам ячеек по параметрам: темновой ток, шум
чтения, 1e=1adu, но у одной яма 256, а у другой 1024, и соответственно в первую установили 8 битный ацп, а во вторую 10 битный ацп. Еще раз повторюсь - это чисто умозрительная ситуация для простоты объяснения.
Мы снимаем объект "планета"   с выдержкой 1/10 сек. Самая темная деталь на объекте "планета" предположим дает 20,
а самая яркая 200.  Внимательно рассматриваем и сравниванием одиночные снимки с 8-битной и 10битной. На них нет
абсолютно никаких различий. Разница только в том что в первом случае гистограмма будет почти на 75% заполнена,
а во втором примерно на 25% В данном случае какое преимущество у 10 битной? В том что увеличивая длину экспозиции
например в 2 раза можно увеличить количество ступеней яркости с 180 до 360 на одиночных?? Но дело в том, что
количество ступеней яркости можно увеличивать количеством кадров, тем более, что планеты вообще одиночниками
практически не снимают, а увеличении длинны выдержки в планетной съемке вообще абсурд. 
 Основная, и самая главная, на мой взгляд, причина увеличения битности, это увеличение динамического диапазона.
Когда я снимал планеты на 8 битную камеру, никогда не видел что бы этого диапозона было недостаточно. Имею
в виду что какие то детали ушли в пересвет, а какие то в черный. А 256 уровней легко увеличиваются до многих тысяч
стекингом большого количества кадров.
Возвращаясь к вопросу "а почему не 4" если объект весь укладывается в 4 бита - то можно  4бита, а стекингом
догнать количество уровней до требуемого.
     

[p.v.]

Если шум камер одинков и близок нулю, но отличен от него, при том, что первая камера 16 битная, а вторая 4 битная, чувствительность у камер одинаковая и гистограмма заполнена одинаково, то шум первой  камеры ляжет в младший разряд из 16-ти и будет 1/ (2^16) или 1/64k.  Шум второй камеры будет 1/ (2^4) или 1/16 и будет смешан с сигналом, т.к. сигнал гуляет от ~5 до 80% дин. диапазона. Если грубо, то отделить сигнал от шума в первом случае вы сможете, во втором нет, т.к. сигнал и шум на второй камере суть одно и тоже.  Если точнее, в первом случае SNR = 64к / шум(~ 2 младших разряда = 4) = 16k, во втором 16 / шум(~ 2 младших разряда = 4) = 4. См. картинку https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,123871.msg3698565.html#msg3698565
Вы хотите сказать, что из второй картинки я могу получить первую, сложив N тыс. кадров, при этом SNR и дин. диапазон у них сравняется? Этого не получится. Вы получите (гипотетически) уменьшение шума в 1/SQR(N тыс.), при том же дин. диапазоне в 2^4. При этом первую камеру, на которой 16 бит, никогда не догоните, т.к. с нее я тоже сложу N тыс. кадров и тоже подниму ее SNR при ее предельном дин. диапазоне в 2^16. Не изобретайте велосипед. Вы же не слушаете аудио в 4 или 8 битном формате? Это уровень патефонной грампластинки. Вы слушаете в 16/24 битах. Никакой разницы между звуком и изображением нет. Только частота. Принципы те же.

[Fantom]

А 256 уровней легко увеличиваются до многих тысяч
стекингом большого количества кадров.

    Это как? Математику процесса в студию!

[mo]

А 256 уровней легко увеличиваются до многих тысяч
стекингом большого количества кадров.

    Это как? Математику процесса в студию!

Усреднили два кадра. В одном было число 200, во втором 201. В итоговом вышло 200.5. При переводе в целое нужно расширить ДД до 9 бит, чтобы не было потерь. То есть уже ДД вместо 0...255 стал 0..512.
Откуда взялись те 200 и 201? Быть может шум, а может ошибка квантования. Может что ещё.

[Fantom]

Вот именно что или шум или ошибка квантования. Полезный сигнал то не появился. Иначе зачем мы паримся с 16-битными камерами, купили бы 8-бит и снимали бы дипскай с расширением ДД за счет кол-ва в стеке (интерполяцию не предлагать  ). 

[mo]

Вот именно что или шум или ошибка квантования. Полезный сигнал то не появился. Иначе зачем мы паримся с 16-битными камерами, купили бы 8-бит и снимали бы дипскай с расширением ДД за счет кол-ва в стеке (интерполяцию не предлагать  ).

Ты про 8300? То, что у неё АЦП 16 бит - это лишь чтобы потешить самолюбие. При заявленном шуме считывания QHY9 "Typical 9e-" выходит три младших бита - те самые ~8 отсчётов. То есть, по факту ты считываешь одним кадром 16-3 = 13 бит. Вторым кадром 13 бит. Третьим, четвёртым... постепенно изводя шум на нет добиваешься 14, а то и 15 бит.

Я так думаю

[p.v.]

Третьим, четвёртым... постепенно изводя шум на нет добиваешься 14, а то и 15 бит.

Все правильно. По разрядику и добавляется при сложении. Но этот разрядик в 1/2^16 изначально должен был сидеть в исходнике и прятаться в шумах. А если мин. сигнал на уровне шума был 1/2^8, то сколько не складывай кадров,  1/2^16 не вылезет. Неоткуда ему там взяться. Шум будет дробиться на фракции и больше ничего не будет. Молоко, одним словом, вместо зерна, а по сути шумодав, не добавляющий деталей.

[mo]

Третьим, четвёртым... постепенно изводя шум на нет добиваешься 14, а то и 15 бит.

Все правильно. По разрядику и добавляется при сложении. Но этот разрядик в 1/2^16 изначально должен был сидеть в исходнике и прятаться в шумах.

Угу, QHY9. Настроили gain так, чтобы 1e = 1ADU. Вышло так, что 3 младших разряда содержат сигнал, но тонут в шуме. Постепенно из ~13 бит набираем 14..16.

Ещё момент. Скажем одинокий, не женатый фотон. Летит себе неспеша из окраины галактики М51 прям ко мне в QHY9. Через телескоп еле пробрался, там корректор, фильтры и пц сколько было проблем по пути. В итоге попал таки ко мне!
И в тот же пиксель сыпется по 1 фотону в 20 минут. Я снимаю пятиминутками, online складываю их в DSS Live и постепенно в тусклых рукавах проявляются детали. В т.ч. из-за повышения SNR (см. выше), но ещё и из-за редкого сигнала.... тоже в шумах.

В общем да, астро "сложение" есть суть повышение битности. С оговорками.

[warbird]

Если шум камер одинков и близок нулю, но отличен от него, при том, что первая камера 16 битная, а вторая 4 битная, чувствительность у камер одинаковая и гистограмма заполнена одинаково, то шум первой  камеры ляжет в младший разряд из 16-ти и будет 1/ (2^16) или 1/64k.  Шум второй камеры будет 1/ (2^4) или 1/16 и будет смешан с сигналом, т.к. сигнал гуляет от ~5 до 80% дин. диапазона.

Ошибка первая -

гистограмма заполнена одинаково

Мы договорились что параметры одинаковы, кроме глубины ямы и соответственно
 требующая битность АЦП под эту глубину. Напомню мы рассматриваем все упрощенно.  Выдержка одинакова.
Свойства ячеек одинаковы, количество фотонов залетевших в эти ячейки одинаковы и они преобразуются в одинаковое количество электронов, а
те в свою очередь в ADU. Если диапазона яркости нашей цели хватает чтобы влезть в 4 бита (16 уровней яркости) и заполнить например 70% гистограммы 4 битной камеры, то каким образом в 16 битной, гистограмма будет заполнена тоже на 70%? В ней будут задействованы младшие 4 бита, а
остальные будут пустыми. Если вы захотели их задействовать, вам придется или поднимать усиление например было 1e=1adu сделали 10e=1adu
или поднимать выдержку. Но это уже будет совершенно некорректное сравнение и соответственно бессмысленно его рассматривать.
Вы правильно считаете, что например шум +-4adu в 4 битной будет почти 50%, а в 16 битной этот же шум, доли процента, но
из за того что вы ошибочно допустили "одинаковое заполнение гистограммы" ваше утверждение в конкретном, нами рассмотренном случае,
становиться не корректным. 

Дин. диапазон, условно, в первом случае будет 64k, во втором случае 16. Это в линейных единицах. И вы хотите сказать, что из второй картинки я могу получить первую, сложив N тыс. кадров

Как вы пришли к такому выводу? Я специально перечитал свой пост, и нигде не могу найти даже намека на то что я утверждал подобное.
 Динамический диапазон это отношение максимальной величины к минимальной. По простому - во сколько раз
самая светлая часть изображения ярче самой темной.
Отсюда ваша вторая ошибка.

Дин. диапазон, условно, в первом случае будет 64k

Т.е. вы пытаетесь рассматривать ситуацию, при съемке планет, когда яркие участи поверхности будут ярче темных в 64000 раз?
Или просто вы перепутали понятия и имели ввиду  количество  ступеней яркости. 
Можно иметь изображение где самая яркая деталь будет например ярче самой темной в 4 раза, но количество полутонов будет 16 миллионов.
А также можно иметь изображение где яркий от темного в 10 раз, но количество градаций просто 256.
Но вернемся к нашим "планетам"

И вы хотите сказать, что из второй картинки я могу получить первую, сложив N тыс.

Конечно нет! Где вы это взяли?
Никаким количеством кадров динамический диапозон не расширяется. Я утверждал следующее -

количество ступеней яркости можно увеличивать количеством кадров

Тут заодно уместным будет и ответ на вопрос

    Это как? Математику процесса в студию!

Берем матрицу из одного пикселя и разрядностью 1 бит. Этот пример для простоты. Но даже такой
примитивный уродец может продемонстрировать чудеса разрядности.   Наводим на небо без звезд. Подбираем экспозицию при которой
у нас например в половине случаев будет 0, а в другой половине 1 Что то вроде такого 00101100110101. Напомню - каждый 0 или 1
это разные кадры. Теперь наводим на какую нибудь звезду и получам 01001011101101101101011101011. Наводим на другую звезду и получаем 1101110111011011100011101111011011. И вот мы уже с помощью 1 бита смогли узнать даже отличия яркости одной звезды от другой. Дальше объяснять или дошло?

[p.v.]

Мы договорились что параметры одинаковы, кроме глубины ямы и соответственно
 требующая битность АЦП под эту глубину.

Э, нет. Мы ни о чем не договаривались. Рассматриваем реальную одну и ту же камеру в двух режимах: с выходом на 4 и 16 бит АЦП. Сигнал на входе один, матрица одна, насыщение одно. Квантовая эффективность одна. Выход (оцифровка) разный. Отсюда и все мои предположения. Если грубо, мы имеем одну и ту же синусоиду, модулированную меандром со стороной 1/64k от единицы шкалы и 1/16 от единицы шкалы. Шкала одинаковая, синусоида тоже. Меандр разный.
Ваши заключения довольно странно выглядят с точки зрения логики. Не понятно, какую такую разницу вы вкладываете в понятия "ступеней яркости" и д.диапазона? Это одно и то же. В 16 разрядах можно передать 65536 вариаций яркости. Мин. величина 1 бит, что составляет 2^0=1. Так какой дин. диапазон у камеры, если макс. сигнал=65535, а мин. =1? Не 64k. Ок. А сколько?
Про математику процесса - это шедеврально. Вы собираетесь рисовать фото на базе статистики и теории вероятностей? Все ли тут ок?\
Понял.

Основная, и самая главная, на мой взгляд, причина увеличения битности, это увеличение динамического диапазона.
Когда я снимал планеты на 8 битную камеру, никогда не видел что бы этого диапозона было недостаточно.

Вы разберитесь, чем д.д отличается от яркости, для начала. Любую яркость можно засунуть в любой д.д. Д.Д это шкала и деления на графике. Яркость сигнала - это кривая, вписывающаяся в эту шкалу.  Ладно, закончили.

[warbird]

Рассматриваем реальную одну и ту же камеру в двух режимах: с выходом на 4 и 16 бит АЦП.

4 бита взяты из младших разрядов, а старшие отбросили или наоборот, или 16  перевели в 4 бита? Вы предлагаете рассматривать 3 разных варианта, даже не уточнив как мы получили 4 из 16.

"ступеней яркости" и д.диапазона? Это одно и то же.

с помощью gain  меняем 0.3e=1ADU  на 20e=1ADU В обоих случаях имеем от 1 до 65535 "ступеней яркости", но динамический диапазон при этом разный.
Так что это не одно и тоже.

Про математику процесса - это шедеврально. Вы собираетесь рисовать фото на базе статистики и теории вероятностей? Все ли тут ок?

К сожалению не я это придумал. Просто повторил что читал. Но если это

шедеврально

и

фото на базе статистики и теории вероятностей

то пожалуй соглашусь с вами, что нужно закончить это.

[p.v.]

не уточнив как мы получили 4 из 16.

1.Мы не получали 4 из 16. Изначально имеем 4. На практике отбрасываются младшие разряды, но мы не будем вдаваться в тонкости, т.к. тонкостей может быть бесконечное число. Рассматриваем абстракцию - есть 4 бита и есть 16 бит, полученные оцифровкой одного сигнала, при этом сигнал,к примеру, состоит из одних единиц, т.е. максимален или является кривой с амплитудой от нуля до 11..111
2. Динамический диапазон - характеристика АЦП, а не сигнала. Еще раз - любой сигнал можно засунуть в любой динамический диапазон. Сигнал в 0.3e и в 20e одинаково хорошо можно оцифровать как в 4-х разрядах, таки в 16-ти. Вся разница будет в весе ступени оцифровки. Она всегда равна весу младшего разряда.
Поэтому утверждение "В обоих случаях имеем от 1 до 65535 "ступеней яркости", но динамический диапазон при этом разный.
Так что это не одно и тоже." в корне неверно. Оно вас и путает. Динамический диапазон равен максимальному количеству единиц дискретизации, выраженному в dB (на практике чуть меньше из-за шумов тракта преобразования и др. Т.е. часть младших разрядов бесполезны). Сигнал в 1 разряд и в 16 разрядов с одного АЦП имеет не разный динамический диапазон, а разный уровень (яркость).  При этом динамический диапазон АЦП не изменяется. Он или 16 или 64k.
Ссылки по теме:
http://www.cambridgeincolour.com/ru/tutorials-ru/dynamic-range.htm
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B8%D0%BD%D0%B0%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%B4%D0%B8%D0%B0%D0%BF%D0%B0%D0%B7%D0%BE%D0%BD_(%D1%82%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B0)

[Грин]

Когда я снимал планеты на 8 битную камеру, никогда не видел что бы этого диапозона было недостаточно. Имею
в виду что какие то детали ушли в пересвет, а какие то в черный.

Это от недостатка практики. Когда попробуете снять Юпитер вместе со спутниками и Солнце с хромосферой и протуберанцами, да и Луну - поймёте. Особенно, если сможете впрямую сравнить камеры 8 и 12 бит.

[Rain Dog]

Ты про 8300? То, что у неё АЦП 16 бит - это лишь чтобы потешить самолюбие. При заявленном шуме считывания QHY9 "Typical 9e-" выходит три младших бита - те самые ~8 отсчётов. То есть, по факту ты считываешь одним кадром 16-3 = 13 бит. Вторым кадром 13 бит. Третьим, четвёртым... постепенно изводя шум на нет добиваешься 14, а то и 15 бит.

Нельзя считать что считываешь ты только 13 бит. Ведь шум тоже нужно считать. И чем точнее считается и шум, тем точнее его потом можно будет попытаться убрать (статистически).
Считать нужно по количеству электронов, которые помещаются в яму. У 8300 - 20 000 е. Т.е нужно 2^15 (32768), чтобы приходилось по отсчёту на один электрон (дальше некуда). А если снимать в бин2, где яма уже 80 000 е, тогда становится очевидно зачем там 16 бит АЦП.

[mo]

Согласен. Я слишком упрощённо написал.

Вчерась меня яндекс заспамил контекстной рекламой на камеру за 230к$ с 18 бит АЦП и сенсором 61х61мм... с охлаждением до -100 без азота, шумом считывания 2е и весом ~15 кило.

Сразу начал прикидывать ресурсы, потяну ли

[Грин]

Ну и куда ты её засунешь? ( Молчать, гусары!) 
 Тебе сейчас и матрицу 36х36 толком не покрыть...

[mo]

Ну и куда ты её засунешь? ( Молчать, гусары!) 
 Тебе сейчас и матрицу 36х36 толком не покрыть...

Ооооо, если я смог бы купить камеру за 230 тысяч долларов, стоооопудово я б нашёл к ней объективчик за соизмеримые деньги