Сенсор от Сони imx224, возможно новый шаг вперед в сенсорах КМОП

[AlexNik]

По пикселю - вы в курсе, что эффективный пиксель в цветной матрице состоит из 4-х? вы, как я понимаю теоретик? посчитайте площадь 3,75/4

Может все же умножить и не на 4, а на 2?

[p.v.]

и в чем же отличие статьи википедии от того, что я сказал? своими словами передайте, плз

[p.v.]

3.75 сторона. площадь конечно будет в квадрате.
соответственно, для цветного получим (3,75/2)^2=3,5кв.мкн
для ч/б 12,2, что по любому в ~4 раза больше.
сути это не меняет

[Дмитрий Маколкин]

Не всё так просто. Есть зеленый канал, в котором за счёт большего количества пикселей разрешение будет выше, чем в синем и красном. Примитивизированный подход от p.v. этого совсем не учитывает.

[p.v.]

Все понятно, док. Вы путаете разрешение с эдс. Это плохо.

[Виниту]

Поскольку вы сами сказали, что шумы атмосферы в разы больше, чем собственные шумы камеры, хоть бы и 120MM, то простая логика подсказывает, что дальнейшее уменьшение собственных шумов матрицы никакой погоды не сделает.

Вот тут есть рациональное зерно. Я пожалуй неверно сказал, что шумы по Юпитеру совсем не мешали. Например, если атмосфера давала возможность, я снижал fps до 25-30. А хотелось бы по Юпитеру снимать и на 100 и не задумываться о переходе на 30. Например, по Марсу меня 100 fps не напрягает. Вот бы и по Юпитеру так же. И вот расчеты сверху (если они верны) показывают, что новая камера в чб варианте снизит шум (суммарный, фотонный + считывания) относительно ASI120 в чб варианте раза в полтора. Дальше снижать шум считывания для Юпитера уже не имеет смысла, потому что весь шум будет определяться неизменным фотонным шумом. И можно будет снимать при 50 fps как на ASI120MM при 33 fps.

Если поясните - буду признателен ибо не силен, но интересуюсь

По первому утверждению: квантовая эффективность чипа на ASI120MM находится на уровне 75%. По обсуждению на клаудях, у этого чипа она еще выше. Как можно РАДИКАЛЬНО ее повысить? Наверное до 200% Это сразу за Нобелевской премией и в анналы мировой науки.

По второму утверждению. Понятно, что с цветной матрицей снимают то, что хотят снимать именно в цвете - т.е. не широкополосное (весь диапазон от ИК до УФ) и не узкополосное (как напр h_alpha). Альтернатива такому виду цветной съемки только одна - съемка через RGB светофильтры. Чем отличается съемка через светофильры на матрице от съемки через светофильтры на колесе при том что матрица одна и та же? Мы снимаем объект, который за время съемки почти не меняется, поэтому принципиально ничем. В случае цветной матрицы у нас каждый пиксель копит свой строго заданный цвет. Мы лишены возможности выбора отдельной fps, экспозиции для каждого цвета, но это в общем-то и все отличия. За байеровской матрицей у нас на каждые четыре пикселя два приходится на зеленый, один на красный и один на синий. Таким образом, в зеленом мы накопим больше сигнала, чем в синем и красном. Но это как раз соответствует нашему цветовосприятию, т.к. у нас пик чувствительности глаза - в зеленом и яркостный канал получается в основном из него. Так вот, если мы используем одни и те же по характеристикам пропускания светофильтры, то нам совершенно все равно, снимаем мы неподвижный объект через байеровскую матрицу или через последовательность светофильтров в колесе чб матрицы. Потому что при общей суммарной экспозиции мы пропустим одно и то же количество фотонов на матрицу. Единственное, к чему можно было бы придраться - возможное снижение разрешение для цветной камеры (котора имеет байеровскую матрицу). Но и здесь у планетчиков нет проблем, потому что тот же автостаккерт использует дриззлинг для восстановления картинки во всех пикселях (про дриззлинг можно почитать отдельно в википедии, ничего там сложного нет). Но и без дриззлинга особых проблем нет, т.к. есть хорошо известные интерполяционные алгоритмы дебайеринга, которые также практически не снижают разрешение.

Вопрос: на хрена же снимать на чб матрицу??? Причин две: во-первых, с чб матрицей можно использовать интерференционные светофильтры. У них, в отличие от обычных светофильтров (а на матрицу недорого можно нанести только обычные) пропускание раза в два больше, т.е. они сразу раза в полтора улучшают SNR от фотонного шума и считывания. Во-вторых, не все могут позволить себе иметь сразу и чб, и цветную матрицу, а снимать многие вещи на цветную (напр, все узкополосное, все что угодно инфракрасное, весь УФ и т.п.) можно только на чб матрицу.

Примерно так

[p.v.]

Слушайте, ну зачем столько букв о второстепенном и ни слова о главном? Все проще. Есть график EF, показывающий чувствительность пикселей байеровской матрицы к разным длинам волн. Если камера качественная, между пикселями(цветами спектра) мы имеем минимальное протекание. Это значит, что синий канал(микропиксель) будет освещен в 4 раза слабее ч/б пикселя того же размера (с накрученным синим светофильтром), что и эффективный размер (2х2) пикселя цветной матрицы. Красный так же. Зеленый получит половину от ч/б, но только в зеленой части спектра.
Поехали дальше. Шум считывания у одной и той же камеры одинаков (в первом приближении). Сигнал отличается в разы. Вопрос: где будет больше SNR?
Вы всерьез полагаете, что нигде?)))

[Дмитрий Маколкин]

Все понятно, док. Вы путаете разрешение с эдс. Это плохо.

Ничего подобного. Сигнал от двух зеленых пикселей вовсе не суммируется.

[p.v.]

С чего бы? Ну допустим. А на разрешение то это как влияет? С чего оно вдруг растет в G?

[Виниту]

В случае цветной матрицы у нас каждый пиксель копит свой строго заданный цвет. Мы лишены возможности выбора отдельной fps, экспозиции для каждого цвета, но это в общем-то и все отличия. За байеровской матрицей у нас на каждые четыре пикселя два приходится на зеленый, один на красный и один на синий.

Давайте еще подробнее опишу. Допустим, летит у нас каждую секунду летит по 1000 фотонов, из них 300 красных, 400 зеленых и 300 синих. Элемент байровской матрицы включает 4 пикселя, Это самые обычные пиксели той же чб камеры. Но в отличие от чб камеры, на этой цветной камере сразу установлены светофильры. На одном стоит красный, на одном синий и на двух по зеленому. Красный пропускает 50% красных фотонов, зеленый 50% зеленых, синий 50% синих. Чужие фотоны (красный зеленые например) они почти не пропускают. Мы снимаем со скоростью один кадр в секунду. Допустим, снимаем одну минуту. Мы на эти элементы поймаем 300*50%*60 секунд = 9000 красных фотонов, 2*400*50%*60 секунд = 24000 зеленых и 300*50%* 60 секунд = 9000 синих фотонов.

Теперь давайте вместо цветной матрицы возьмем ч/б, перед ней поместим во весь размер матрицы те же светофильтры и будем снимать те же 60 секунд (предполагая, что на смену светофильтров у нас не уходит времени), распределив эти 60 секунд следующим образом: по 15 секунд на красный и синий фильтры, 30 секунд на зеленый. Получим что этот элемент из 4 пикселов получит в красном цвете: 4пикселя*300 фотонов в секунду*50%*15секунд = 9000 фотонов. То же в синем, а в зеленом  4пикселя*400 фотонов в секунду*50%*30секунд = 24000 фотонов. Никакой разницы!

[Дмитрий Маколкин]

С чего бы? Ну допустим. А на разрешение то это как влияет? С чего оно вдруг растет в G?

Зеленых пикселей больше, расположены они чаще, математика дебайеризации сигнал от двух зеленых пикселей в байеровском паттерне не суммирует, а использует порознь, в результате разрешение в зеленом канале выше, чем в синем и красном.
Или Вы считаете, что при дебайеризации сигнал от двух зеленых пикселей суммируется? Если бы это было так, что тогда разрешение в зеленом было бы таким же, как в синем и красном.

[p.v.]

занимательно считаете. а чего б не по 5 сек. снимать на канал? тогда цветная вообще в плюсе будет. откуда вдруг такие позывы?
я когда снимаю, считаю не количество фотонов, прилетевших(?) или мимо пролетевшмх, а выдержку кадра (бдю гистограмму) и набираю нужное мне кол-во кадров, исходя из необходимости прибрать шум на сумме. их, кадров, мне надо по юпу 6тыс., по сатурну 15, по марсу 12. что до фпс, тут все от лукавого. я луну снимаю с 30 фпс, а на комп пишется 1, если стрим прямой. если с буфером, то тоже 30, но сливается на диск столько же времени.
отсюда вывод - важен не сам фпс, а выдержка (экспозиция и заполненная гистограмма), реальный SNR исходника(ч/б вне конкуренции), кол-во кадров и разрядность тракта, определяющего динамический диапазон, уровень шума и пр. радости..
остальное не важно. вот и все.

Или Вы считаете, что при дебайеризации сигнал от двух зеленых пикселей суммируется? Если бы это было так, что тогда разрешение в зеленом было бы таким же, как в синем и красном.

именно так я и считаю. а вы считаете, что ваша камера умеет вместо одного эффективного пикселя два выдавать? в студию ее давайте.

[Виниту]

занимательно считаете. а чего б не по 5 сек. снимать на канал? тогда цветная вообще в плюсе будет.

Если у кого еще кроме p.v. такой вопрос есть, могу продолжить

[GraY25]

К сожалению неважный сиинг и небольшая высота объектов в наших широтах (и соответственно дисперсия) сводят на нет все преимущества цветных камер..
Часто возникает потребность снимать в ИК и иногда в UV (Венера) - тут тоже цветную использовать нельзя.
Для Солнца и Луны цвет не нужен принципиально.
Синий канал также часто вообще приходится выбрасывать опять-таки из-за сиинга.

Не знаю может у кого-то и есть сравнимые результаты но у меня на Ч/Б всегда радикально лучше получается..

[VD]

Слушал я вас всех долго и внимательно и скажу,  что данная камера в ваших условиях (и в моих тоже)  будет иметь ЯВНОЕ превосходство над ч.б.  в таких случаях:

1.  Юпитер (не надо возиться со сменой фильтров) - морозится вращение планеты без всякого ВинЮпоса и скорее всего в итоге  удастся иметь лучшее соотношение S/N

2. Марс и тот же Юпитер при очень нестабильном сиинге (не совсем плохом,  а именно при нестабильном).  Не будет такого,  когда для одного или двух фильтров кадров набрали,  а для третьего нет и из-за вращения третий набирать уже бессмясленно (в основном для Юпитера).

Во всех остальных случаях ч.б.  рулит

Для небедных граждан $300  как-то не очень и много,  особенно,  если уболтать продавца продать по оптовой цене (человек 10-20 в пуле).
Для таких любимых объектов,  как Юп и Марс,  было бы вполне комфортно просто охотиться за сиингом,  без страха,  что ни один подход не удался полностью.

Что же касасется DS  объектов,  то Эмиль,  конечно,  не так сделал,  как надо.  Смельчил с суб-экспозицией.  А надо было в 10-20 раз более длинную делать.

[mo]

Или Вы считаете, что при дебайеризации сигнал от двух зеленых пикселей суммируется? Если бы это было так, что тогда разрешение в зеленом было бы таким же, как в синем и красном.

именно так я и считаю. а вы считаете, что ваша камера умеет вместо одного эффективного пикселя два выдавать? в студию ее давайте.

Энто Вы погорячились, мне кажется.

Вы говоря "эффективный пиксель" явно имеете в виду суперпиксель, собранный из 2х2 пикселей камеры. Таки нет, дебаеризация призвана уйти от такого способа получения цвета с камеры.

Фоткаю зелёную травку... Беру рав из-под кэнона или из-под своей цветной астрокамеры (QHY8L). Загружаю его в максима, не прося его заниматься дебаеризацией. И вижу что? Верно, сетку:
101010
010101
101010
010101
и т.п. из зелёных пикселей. Как с ними поступить - это уж второй вопрос. Могу венегрет приготовить (дебаеризировать по одному из десятка алгоритмов). Могу покрошить в салат, собрав группы из 4х пикселей в суперпиксель, потеряв разрешение вдвое. В том числе по зелёному. Но так редко кто делает. Я так делал только когда сиинг был адово плохим и разрешения было не жалко: https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,10046.msg3265286.html#msg3265286

Обычно же разрешение по G таки вдвое выше чем по R и B.
А L-ка так и вовсе >70% от полного разрешения камеры. Именно из-за тех самых замороченных алгоритмов дебаеризации.

[p.v.]

Слушал я вас всех долго и внимательно и скажу.. (С)

Слушайте, братья по разуму. Как вы можете передать 2 по 2 байта зеленого (2х16bpp)в одном пакете цветного сигнала, передаваемого кодеком? Вы всерьез полагаете, что кодек передает RGGB? Вы в своем уме? И еще вопрос. Кто мне скажет название 16-битного цветного кодека? RAWvideo? А кто знает на цифрах, что он передает? 8 бит на канал не хотите? Какая программа пишет цветной 16 битный сигнал пакетом? FireCapture? Перекреститесь. SER изначально ч/б. Варианты есть?
Или мы говорим о специализированном рукописном firmware, умеющем на низком уровне парсить матрицу. Пакет в студию. С рассуждениями о высоком давайте завязывать, а демагогию заканчивать. Напокупали дипломов, блин.

[Aleksandrrr]

SER изначально ч/б.

Что Вы городите, ё-моё? Ну ч/б, и что? Я всегда снимаю цветной камерой в ч/б SER. А для чего дебайеризация-то нужна по-вашему, как не для преобразования ч/б исходника в цвет с помощью интерполяции или дриззлинга?

[p.v.]

В чем огород то и у кого огород в голове? при чем здесь интерполяция или дриззлинг? Все в кучу с умным видом. Бред какой-то. Вы когда снимаете ч/б на цветную камеру, забираете 3 канала в ч/б сумму - R,G и B , а не RGGB, не так ли? Загляните в Pipp хотя бы. Конкретно, хоть в одной программе покажите место, где предлагается использовать 2 зеленых пикселя вместо одного. Конкретно - софт и скриншот.
И потом, вопрос прежний. Матрица хрен с ней, можно написасть софт, выдергивающий G пиксели по-отдельности. НО В ЛИНИЮ ВЫ ЕГО КАК ЗАСУНЕТЕ? НА КОМПЕ ОН КАК ХРАНИТСЯ? ОТКУДА ВЫРАСТЕТ РАЗРЕШЕНИЕ? В КАКОМ ФОРМАТЕ ВЫ ПЕРЕДАЕТЕ СИГНАЛ С КАМЕРЫ В ФАЙЛ? Вопросы то хоть понятны?
Сказку о Буратино все читали? Там такое дерево было. Тут история из той же оперы.

[Aleksandrrr]

покажите место, где предлагается использовать 2 зеленых пикселя вместо одного.

Это о чем вообще? Или я что-то пропустил?