Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Оптимальное ISO для дипскай съемки  (Прочитано 20734 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн EvgeniyM

  • *****
  • Сообщений: 1 338
  • Благодарностей: 74
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от EvgeniyM
Re: Оптимальное ISO для дипскай съемки
« Ответ #280 : 17 Дек 2016 [13:51:54] »
Почему не нужно заботиться о Unity gain:
http://dslr-astrophotography.com/worry-unity-gain/

Лучшие значения ISO для Canon:
http://dslr-astrophotography.com/iso-values-canon-cameras/

... для Nikon:
http://dslr-astrophotography.com/iso-values-nikon-cameras/
« Последнее редактирование: 17 Дек 2016 [14:04:46] от EvgeniyM »
Мне снизу видно ВСЕ, ты так и знай...

Оффлайн Юрий ТоропинАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 4 361
  • Благодарностей: 323
  • хочу в Намибию, Майданак, далее - везде :)
    • Skype - yuriy.toropin
    • Сообщения от Юрий Торопин
Re: Оптимальное ISO для дипскай съемки
« Ответ #281 : 17 Дек 2016 [15:33:41] »
EvgeniyM, спасибо, первая ссылка действительно интересна, есть о чём подумать по поводу влияния шума на ошибки дискретизации.
Ссылка по Nikon'ам, к сожалению, - ни о чём, там только во вступлении есть ОБЩИЕ интересные мысли, которые не раскрыты.
И как всегда всё это - теория, не подтверждённая на практике.

Update: прочитал статью по первой ссылке ещё раз, и ещё раз, и ещё... Автор не высказывает свои оригинальные мысли, а компилирует где-то что-то услышанное и прочитанное, не заостряя внимания на важных моментах и проблемах. Это просто компиляция "шума" со страниц интернета, не более, к сожалению.
« Последнее редактирование: 17 Дек 2016 [20:02:09] от Юрий Торопин »

Оффлайн EvgeniyM

  • *****
  • Сообщений: 1 338
  • Благодарностей: 74
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от EvgeniyM
Re: Оптимальное ISO для дипскай съемки
« Ответ #282 : 17 Дек 2016 [16:20:23] »
Там автор и пишет (Suggested ISO values), что нужно конкретно для каждой камеры экспериментально подбирать оптимальное значение.
Рекомендую еще аналогичную Вашей тему на Клаудях:
http://www.cloudynights.com/topic/500991-is-dslr-unity-gain-useful/?hl=+unity +iso
« Последнее редактирование: 17 Дек 2016 [16:38:33] от EvgeniyM »
Мне снизу видно ВСЕ, ты так и знай...

Оффлайн Юрий ТоропинАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 4 361
  • Благодарностей: 323
  • хочу в Намибию, Майданак, далее - везде :)
    • Skype - yuriy.toropin
    • Сообщения от Юрий Торопин
Re: Оптимальное ISO для дипскай съемки
« Ответ #283 : 17 Дек 2016 [17:25:32] »
Там автор и пишет (Suggested ISO values), что нужно конкретно для каждой камеры экспериментально подбирать оптимальное значение.
Автор-то (Christian vd Berge) пишет, но не даёт конечного перечня критериев, из которых исходить при экспериментальном подборе... Он вообще много пишет...

На Клаудях тоже в основном бла-бла-бла, в конце темы пришёл автор упомянутых Вами выше статей (Christian vd Berge) с запросом "помогите разобраться с вопросом про дискретизацию, шумы и проч.", там же цитируется материал на clarkvision.com, где рекомендуют не "самое маленькое ИСО", а усиление в как минимум 1/3 e/DN как раз опять же из рассуждений о дискретизации и шумах, т.е., напротив, высокое ИСО, и там есть примеры...

Так что вопрос далёк от окончательного решения...

Оффлайн Павел Бахтинов

  • *****
  • Сообщений: 2 499
  • Благодарностей: 110
    • Сообщения от Павел Бахтинов
    • Искусство астрофотографии
Re: Оптимальное ISO для дипскай съемки
« Ответ #284 : 17 Дек 2016 [19:34:10] »
Прокомментирую вдогонку (вчера просмотрел):
Калибровка дарками, если я не ошибаюсь, не повышает SNR. Пожалуй, даже понижает, внося свои шумы.
Она убирает паттерн тёплых / холодных (не горячих / мёртвых) пикселей. Подвижка при съёмке дипов (да и пейзажей, если потом выравнивать... не знаю, кто-нибудь занимается этим или нет) ещё больше улучшает гладкость фона и объекта.
Утверждение, что калибровка дарками снижает SNR, может быть верным лишь при достаточно низких температурах или/и коротких выдержках. Дарки всегда добавляют некоторую долю случайного шума, однако удаление паттерна детерминированной составляющей темнового тока во многих случаях снижает уровень шумов более существенно, и итоговое SNR все же растет (иногда многократно). Дизеринг без калибровки дарками не способен полноценно заменить последнюю, и в этом случае будет лишь средством маскировки её отсутствия ;) .
Более того, для достижения наилучшего SNR на не термостатированных камерах может понадобиться не просто калибровка дарками, а калибровка с "оптимизацией" темнового тока. Общая закономерность здесь та же, что и в отношении самих дарков: по мере снижения температуры и выдержки опция может стать бесполезной, а при дальнейшем снижении - и вредной. Поэтому тут важен осмысленный подход - например, пробную калибровку после существенного изменения параметров съемки полезно провести в ручном режиме, пошагово, контролируя результат после каждой операции, не доверяясь всевозможным пакетникам.

поясните для ясности, на минимальном - это на каком?
На Nikon D7000 есть (с интервалом в 1/2EV) ISO 100, 140, 200, 280, 400, 560, 800, 1100, 1600, 2200, ... и т.д.,
если с интервалом в 1/3EV, то и того больше - ISO 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500, 640, 800, ...
Ну, минимум-то в обоих рядах одинаков - ISO100 :-[ .
Свою мысль в отношении этой и некоторых других (но далеко не всех!) камер подробнее поясню позже - считайте это анонсом :) .

Оффлайн Юрий ТоропинАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 4 361
  • Благодарностей: 323
  • хочу в Намибию, Майданак, далее - везде :)
    • Skype - yuriy.toropin
    • Сообщения от Юрий Торопин
Re: Оптимальное ISO для дипскай съемки
« Ответ #285 : 17 Дек 2016 [19:51:39] »
Ну а до Вашего пояснения я пока останусь при своей мысли о unity gain ISO как оптимальной при съёмке дипская длинными субъэкспозициями. :)
Почему - изложено тут.

Оффлайн Aurorыч

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 8 413
  • Благодарностей: 561
    • Instagram: aurorbor
  • Награды Победитель ежегодного конкурса астрофото
    • Сообщения от Aurorыч
    • The world of Boris Dmitriev Photography
Re: Оптимальное ISO для дипскай съемки
« Ответ #286 : 18 Дек 2016 [19:03:35] »
Комментарий модератора так так, опять грубите товарищи. Сдержавайте свои эмоции уважаемые форумчане :police:
The world of Boris Dmitriev Photography
АПОЛАР-150, AZ-EQ6GT PRO

Оффлайн Павел Бахтинов

  • *****
  • Сообщений: 2 499
  • Благодарностей: 110
    • Сообщения от Павел Бахтинов
    • Искусство астрофотографии
Re: Оптимальное ISO для дипскай съемки
« Ответ #287 : 25 Дек 2016 [21:36:35] »
Добавлю немного теории ;) .

Отношение сигнал/шум (SNR) при дип-скай съемке зависит прежде всего от суммарной экспозиции - общего числа накопленных фотонов. Однако при равной суммарной экспозиции имеют место зависимости SNR также и от менее значимых факторов, таких как выдержка одиночного кадра и ISO. Причина появления таких зависимостей - изменение соотношения между шумами различного происхождения при изменении влияющего фактора, в данном случае ISO.

Попробуем разобраться с основными закономерностями зависимости SNR от ISO, используя простую расчетную модель. Шумы на выходе камеры складываются из двух составляющих, одна из которых образуется до регулируемого усилителя, и поэтому усиливается пропорционально ISO, в той же степени, что и полезный сигнал, а другая остается постоянной, поскольку добавляется уже после регулировки усиления. Среднеквадратическую величину суммарного шума на выходе можно определить по формуле 1 (см. вложение). Здесь g - усиление в adu/e- (оно равно отношению установленного ISO к нативному ISOU - формула 2); ns - шумы, возникающие в пикселе матрицы и части электронного тракта до регулируемого усилителя (назовем их условно "шумами сенсора"); NAD - шумы аналого-цифрового преобразования и части усилительного тракта после регулировки усиления (назовем их "шумами АЦП").
Примечание: надо иметь в виду, что размерность этих величин разная: здесь и далее шумы, обозначенные маленькой буквой n, выражены в электронах e-, а шумы, обозначенные заглавной N, выражены в adu).

В свою очередь, "шумы сенсора" ns складываются из фотонного шума nph, шума темнового тока nd и той части шума считывания nrs, что образуется в матрице пикселей и предварительном усилителе (формула 3).

Шумы АЦП NAD также являются частью шума считывания. Важно понимать, что они не сводятся только к шуму квантования (среднеквадратическое значение которого, как упоминалось здесь ранее, составляет около 0.3 adu). Разумеется, шумы АЦП не бывают меньше шума квантования, но на практике могут значительно превышать его (часто более чем на порядок, особенно в многоразрядных АЦП).

Приняв уровень полезного сигнала постоянным, из формулы 1 нетрудно получить нормированную зависимость SNR от усиления для случая равной суммарной экспозиции (формула 4). Здесь SNRLIM - предельное значение, к которому стремится SNR при усилении, стремящемся к бесконечности. Зависимость SNR от усиления показана на приложенном графике синим цветом.

Аналогичную зависимость можно получить и для динамического диапазона. Определим динамический диапазон снимка (DR) как отношение максимального уровня полезного сигнала к среднеквадратическому значению суммарных шумов, задаваемому формулой 1. Тогда нормированная зависимость динамического диапазона от усиления для равной суммарной экспозиции будет выражаться формулой 5, где  DRLIM - предельное значение, к которому стремится DR при усилении, стремящемся к нулю. Формула 5 применима при условии, что максимум выходного сигнала достигается раньше, чем заполняется потенциальная яма пикселя, что выражается неравенством 6 (здесь FWC - емкость потенциальной ямы в электронах, M - рабочий диапазон чисел на выходе АЦП, определяемый его разрядностью m и величиной пьедестала P по формуле 8 ). На графике нормированной зависимости DR от усиления зона действия формулы 5 показана сплошной розовой линией, а область, где динамический диапазон ограничивается заполнением потенциальной ямы пикселя - пунктирной. В цифровых фотоаппаратах работа в пунктирной области, как правило, не допускается, поскольку гистограмма снимка получается там обрезанной справа, поэтому точка излома графика как раз соответствует минимально возможному для данных параметров камеры значению ISO (формула 9). В этой же точке достигается фактический максимум DR.

Пересечение нормированных графиков SNR и DR (отмечено красной точкой) происходит при усилении, численно равном отношению шумов АЦП к шумам сенсора. Эта точка характеризуется равным снижением SNR и DR (в корень из двух раз по отношению к их предельным значениям), поэтому соответствующее значение ISO назовем "сбалансированным" (ISOB, определяемое по формуле 10).

Можно ли считать ISOB оптимальным? Только в том случае, если принять равную значимость SNR и DR для достижения целей съемки. Однако, на мой взгляд, для большинства дип-скай объектов (хотя бывают и исключения!) SNR является все же более "ценным" параметром, чем динамический диапазон. Чтобы скомпенсировать снижение SNR в корень из двух раз, суммарную экспозицию придется увеличить вдвое (для слабых объектов речь может идти о десятках часов!), что в наших условиях нестабильной погоды - слишком дорогая цена. В то же время снижение DR даже в несколько раз ведет в подавляющем большинстве случаев лишь к обрезанию "верхушек" ярких звезд, которые занимают ничтожную долю общей площади кадра и могут быть при необходимости восстановлены съемкой дополнительной серии с короткими выдержками.

Поэтому во многих случаях имеет смысл применять более высокие значения ISO, где потери SNR меньше. Так, при ISO вдвое больше "сбалансированного", SNR достигает около 90% своего предельного значения (синяя точка на графике, формула 11), а при втрое большем ISO - примерно 95% (зеленая точка, формула 12). Какую из этих точек выбрать в качестве оптимальной - должен решить астрофотограф, исходя из конкретных условий и объекта съемки.

В качестве промежуточного итога хотелось бы отметить следующее:

1) Использование элементарной расчетной модели позволяет объяснить известный из опыта характер зависимости SNR от ISO, не прибегая к встречающемуся в ряде публикаций дополнительному предположению о программном переключении с "аналогового" усиления на "цифровое", якобы выполняемому процессорами фотокамер при высоких ISO (хотя возможность такого переключения в некоторых камерах и не исключается).

2) Форма кривых зависимостей SNR и DR от ISO, построенных в представленном виде (в нормированных логарифмических координатах), инвариантна к изменению входных параметров (в рамках используемой модели). Исключение составляет связанный с заполнением потенциальной ямы пунктирный участок графика DR, который смещается по горизонтали в зависимости от параметров камеры (соответственно, перемещается и точка минимального ISO). Сложение серий субэкспозиций не меняет картину - абсолютные значения SNR и DR растут пропорционально корню из числа складываемых кадров, но относительные остаются неизменными.

3) Нативное ISO (ISOU в приведенных формулах), само по себе, не определяет никаких характерных точек на графиках, являясь лишь удобным для расчетов параметром, входящим в большинство выражений в качестве сомножителя.

Оффлайн Павел Бахтинов

  • *****
  • Сообщений: 2 499
  • Благодарностей: 110
    • Сообщения от Павел Бахтинов
    • Искусство астрофотографии
Re: Оптимальное ISO для дипскай съемки
« Ответ #288 : 25 Дек 2016 [21:48:21] »
Желание применить приведенные выше формулы на практике наталкивается на вопрос - где взять числовые значения входящих в них параметров?

Для начала, рассмотрим внимательнее сводную таблицу характеристик цифровых фотокамер, ссылку на которую в этой теме уже давали ранее: http://www.photonstophotos.net/Charts/Sensor_Characteristics.htm .
Если предположить, что "Conversion Noise" из таблицы соответствует нашему NAD, и принять ns равным шуму считывания "Read Noise" (по формуле 3: ns = nrs при nph = nd = 0, что соответствует предельному случаю малых освещенностей и коротких выдержек), то можно обнаружить, что наше ISO90 практически совпадает с "ISOless ISO" из таблицы (см. вложение, левее вертикальной черты - данные с указанного сайта, синяя колонка - ISO90, вычисленное по формуле 11). Это можно интерпретировать как подтверждение верного понимания нами приведенных в таблице шумовых параметров, а ISOless ISO вполне логично предстает тогда как значение, при повышении ISO выше которого SNR уже "почти не растет". Тот факт, что совпадение все же неполное, с отклонениями на несколько процентов в обе стороны, позволяет надеяться, что авторы таблицы не просто считали по аналогичной формуле, а оценивали ISOless ISO исходя из неких независимых экспериментальных данных. Если это действительно так, то может служить дополнительным свидетельством адекватности нашей модели.

Как уже было упомянуто, данные таблицы относятся к случаю предельно малых освещенностей и коротких выдержек (или/и низких температур). Чтобы применить их для расчетов реальных ситуаций дип-скай съемки, нужно учесть еще фотонный шум и шум темнового тока.

Фотонный шум оценить проще всего. Нужно просто измерить уровень фона неба на своих собственных откалиброванных снимках (сделанных в тех же условиях, оптимальное ISO для которых вы ищете), перевести его в электроны (поделив на усиление g, найденное по формуле 2), и извлечь квадратный корень. Полученное значение nph подставить в формулу 3 наряду с nrs из таблицы, результат ns использовать в формулах 4, 5, 10-12.

Например, для моего обычного места съемки (синяя зона), оптики F/8, 15-мин выдержки на Canon350Da при ISO800, типичный уровень фона 70 adu. Используя данные таблицы, получаем nph=9.3e-, ISO90=408, ISO95=612. Эта оценка верна для холодного времени года, когда шум темнового тока существенно меньше фотонного.

Аналогичным образом найти шум темнового тока из среднего уровня дарка не получится (во всяком случае, для большинства камер), поскольку средний уровень темнового тока обычно компенсируется внутрикамерно с использованием сигнала от оптически затененных пикселей по краям матрицы, сводя средний уровень дарка (за вычетом оффсета) к нулю. Прямое же измерение уровня шума дарка отражает в основном статистику паттерна более или менее горячих пикселей, а не нужную нам случайную составляющую шума. Безусловно, искомую величину можно найти из эксперимента, подобного уже упоминавшемуся здесь ранее, но хотелось бы как-то упростить его методику для удобства широкого применения. Думаю, это отдельный вопрос, который имеет смысл подробнее обсудить позже.

Продолжая рассматривать таблицу из вложения, можно обратить внимание, что у ряда камер значение ISOless ISO (оно же ISO90) очень низкое, зачастую ниже минимально возможного ISO (розовая колонка, вычисленная по формулам 8, 9 без учета пьедестала). Чемпионы здесь, конечно, Hasselblad-ы, но в число подобных камер входят и некоторые широко распространенные модели от Nikon и Pentax. Построенные исходя из данных таблицы и нашей модели графики для одной из таких камер Nikon D7000 (в сравнении с "обычным" Canon 550D) показаны на прилагаемом рисунке справа. Рабочий диапазон доступных для установки значений ISO начинается в правой части графика (и уходит за пределы показанного на нем участка горизонтальной оси), где SNR уже не меняется, а DR быстро падает обратно пропорционально ISO. При этом максимум динамического диапазона DRmax,  достигаемый в точке ISOmin, значительно меньше предельного значения DRLIM.

В последнем нет ничего плохого, ведь DRLIM - величина "виртуальная", влияющая лишь на форму кривой, реальный же максимум DRmax, определяемый физическими параметрами сенсора, по сравнению с другими камерами отнюдь не снижен (см. крайнюю правую колонку в таблице). Наоборот, большое различие между DRLIM и DRmax свидетельствует о том, что у этой и подобных камер параметры АЦП выбраны с запасом, чтобы не ограничивать предельные возможности сенсора (действительно, NAD в таблице заявлен на уровне шума квантования!). В принципе, такой подход - наиболее правильный при проектировании приборов научного назначения, и он реально применяется во всех профессиональных и многих любительских астрокамерах, а вот в фотоаппаратах - только в некоторых. Очевидно, что оптимальное ISO для таких камер - минимально доступное для установки пользователем (при условии, что там отсутствует нелинейность, связанная с работой антиблюминга).

---
После всего сказанного остается главный вопрос - насколько можно доверять исходным данным таблицы, и насколько полно предложенная расчетная модель описывает свойства реальных камер? При том, что выше были отмечены некоторые свидетельства их, по меньшей мере, внутренней непротиворечивости, есть немало причин, по которым модель требует дальнейшего совершенствования, а данные таблицы - дополнительной экспериментальной проверки. Возможные варианты методики такой проверки - тема для отдельного разговора.

Оффлайн Юрий ТоропинАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 4 361
  • Благодарностей: 323
  • хочу в Намибию, Майданак, далее - везде :)
    • Skype - yuriy.toropin
    • Сообщения от Юрий Торопин
Re: Оптимальное ISO для дипскай съемки
« Ответ #289 : 26 Дек 2016 [11:49:50] »
Очень интересное чтение, в особенности, по стилю изложения, спасибо за полученное удовольствие!

Буду ещё вчитываться, пока же - первые впечатления
Отношение сигнал/шум (SNR) при дип-скай съемке зависит прежде всего от суммарной экспозиции - общего числа накопленных фотонов. Однако при равной суммарной экспозиции имеют место зависимости SNR также и от менее значимых факторов, таких как выдержка одиночного кадра и ISO. Причина появления таких зависимостей - изменение соотношения между шумами различного происхождения при изменении влияющего фактора, в данном случае ISO.
Без исследования зависимостей от значения выдержки одиночного кадры модель выглядит катастрофически неполной, поскольку в формуле (1) первое слагаемое под корнем будет донимировать для многих реальных камер при выдержках в десятки минут, а в формуле (3) по той же самой причине ассимптотика будет достигаться на более низких значения усиления, g. Что мешает сделать модель намного более богатой и применимой к практике, рассмотрев ещё и зависимость от выдержки?
Поверхности легко строяться в MatLab'e и прочих математических пакетах.

Шумы АЦП NAD также являются частью шума считывания. Важно понимать, что они не сводятся только к шуму квантования (среднеквадратическое значение которого, как упоминалось здесь ранее, составляет около 0.3 adu).
Шумы квантования - отдельная интересная тема. Вы не могли бы привести ссылку на источник, оригинальную статью или учебник, где приводится расчёт этой "универсальной константы" (0.3 adu), которая оказывается независимой от числа кадров, пошедших в сложение, и проч.?

Оффлайн Ivan7enych

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 12 055
  • Благодарностей: 765
  • Ионов Иван
  • Награды Победитель ежегодного конкурса астрофото
    • Сообщения от Ivan7enych
    • Астропроекты и астрософт
Re: Оптимальное ISO для дипскай съемки
« Ответ #290 : 26 Дек 2016 [12:09:51] »
Шумы квантования - отдельная интересная тема. Вы не могли бы привести ссылку на источник, оригинальную статью или учебник, где приводится расчёт этой "универсальной константы" (0.3 adu), которая оказывается независимой от числа кадров, пошедших в сложение, и проч.?
Как я понял, это средняя ошибка идеального АЦП (среднеквадратичная ошибка округления до ближайшего целого). Корень интеграла величины x*x в диапазоне x = (-0.5...0.5), примерно равен 0.288.
« Последнее редактирование: 26 Дек 2016 [12:17:52] от Ivan7enych »
Видео отчеты мастерской
телескопы - 230мм/4 самодельный ньютон для поездок, Televue NP101is на удаленке, 500мм ньютон в постройке.
Просьбы о ремонте пишите мне в телеграм, не в личку.

Оффлайн Юрий ТоропинАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 4 361
  • Благодарностей: 323
  • хочу в Намибию, Майданак, далее - везде :)
    • Skype - yuriy.toropin
    • Сообщения от Юрий Торопин
Re: Оптимальное ISO для дипскай съемки
« Ответ #291 : 26 Дек 2016 [12:56:32] »
Иван, наверное, так и есть, но меня сильно смущает и предельный переход к интегралу и "идеальный АЦП".
При конечном числе экспозиций, идущих в сумму, шум должен быть выше, так ведь?
Вопрос - насколько...

Оффлайн Павел Бахтинов

  • *****
  • Сообщений: 2 499
  • Благодарностей: 110
    • Сообщения от Павел Бахтинов
    • Искусство астрофотографии
Re: Оптимальное ISO для дипскай съемки
« Ответ #292 : 26 Дек 2016 [17:33:20] »
Что мешает сделать модель намного более богатой и применимой к практике, рассмотрев ещё и зависимость от выдержки?
Мешает только недостаток свободного времени, чтобы грамотно все оформить. Математика (зависимости SNR что от ISO, что от выдержки), по идее, должна быть сходная.

Вы не могли бы привести ссылку на источник, оригинальную статью или учебник, где приводится расчёт этой "универсальной константы" (0.3 adu), которая оказывается независимой от числа кадров, пошедших в сложение, и проч.?
Учебник... искать лень, честно говоря :-[ . Википедия пойдет?
При b - a = 1 (adu) корень квадратный из дисперсии (1/12) получается 0.288 (Иван, как всегда, точен).
Разумеется, это для одного кадра. При сложении серии будет меняться пропорционально корню из числа кадров, как и все случайные составляющие шумов другого происхождения, поэтому соотношения между рассматриваемыми в модели шумами различной природы не изменятся.

Оффлайн EvgeniyM

  • *****
  • Сообщений: 1 338
  • Благодарностей: 74
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от EvgeniyM
Re: Оптимальное ISO для дипскай съемки
« Ответ #293 : 26 Дек 2016 [18:57:28] »
Позвольте добавить статью по квантовому шуму:
https://en.wikipedia.org/wiki/Quantization_(signal_processing)
« Последнее редактирование: 26 Дек 2016 [19:13:04] от EvgeniyM »
Мне снизу видно ВСЕ, ты так и знай...

Оффлайн Владимир А

  • *****
  • Сообщений: 1 298
  • Благодарностей: 199
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Владимир А
Re: Оптимальное ISO для дипскай съемки
« Ответ #294 : 26 Дек 2016 [21:43:08] »
Среднеквадратическую величину суммарного шума на выходе можно определить по формуле 1 (см. вложение). Здесь g - усиление в adu/e- (оно равно отношению установленного ISO к нативному ISOU - формула 2); ns - шумы, возникающие в пикселе матрицы и части электронного тракта до регулируемого усилителя (назовем их условно "шумами сенсора"); NAD - шумы аналого-цифрового преобразования и части усилительного тракта после регулировки усиления (назовем их "шумами АЦП").
Здесь несколько другая формула для шума.
 http://www.photonstophotos.net/Investigations/DxOMark_Read_Noise_Analysis.doc
Хочешь быть счастливым - будь им! (Козьма Прутков)

Оффлайн Павел Бахтинов

  • *****
  • Сообщений: 2 499
  • Благодарностей: 110
    • Сообщения от Павел Бахтинов
    • Искусство астрофотографии
Re: Оптимальное ISO для дипскай съемки
« Ответ #295 : 28 Дек 2016 [18:43:20] »
Здесь несколько другая формула для шума.
 http://www.photonstophotos.net/Investigations/DxOMark_Read_Noise_Analysis.doc
Разница только в том, что они рассматривают еще возможность "цифрового усиления" (по-сути, умножения на константу процессором камеры), которую я оставил "за скобками", как относящуюся, скорее, к обработке. Цели у нас разные - для них важно описать особенности наибольшего числа имеющихся камер, мне же хотелось показать общие взаимосвязи между основными параметрами и характером получающихся зависимостей, и "цифровое усиление" здесь только запутывало бы...

Поскольку при умножении результата оцифровки на константу отношение сигнал/шум не меняется, включение цифрового усиления должно приводить к появлению горизонтальных "ступенек" на графике зависимости SNR от ISO. Поэтому, если в некоторых камерах отдельные (промежуточные) значения ISO эмулируются путем цифрового усиления, использовать эти значения невыгодно - SNR при этом не растет, а динамический диапазон все равно подрезается. Если цифровое усиление включается в области больших ISO на горизонтальном участке графика (правее ISO90), то по внешним признакам его невозможно отличить от "аналогового" - SNR там так и так не растет. В этой области наращивать ISO для наших целей в любом случае бессмысленно, независимо от того, цифровым или аналоговым способом это реализуется. "Цифровое усиление" может иметь смысл для получения внутрикамерного jpeg-а, но нам это не интересно ;) .

Оффлайн sidewinder1

  • Новичок
  • *
  • Сообщений: 10
  • Благодарностей: 0
    • Skype - ruslanzavadich
    • Сообщения от sidewinder1
    • Секция визуальных наблюдений минского астроклуба
Re: Оптимальное ISO для дипскай съемки
« Ответ #296 : 26 Сен 2017 [14:47:50] »
Долго читал эту тему несколько раз. Но столько разных мнений, что так и не ясно.. Подскажите пожалуйста, какое оптимальное ISO для длинных выдержек (5-10 минут, возможно более) выбрать для Canon 40Da? Правильно ли я понял, что это будет ISO320? Спасибо.

Оффлайн Павел Бахтинов

  • *****
  • Сообщений: 2 499
  • Благодарностей: 110
    • Сообщения от Павел Бахтинов
    • Искусство астрофотографии
Re: Оптимальное ISO для дипскай съемки
« Ответ #297 : 26 Сен 2017 [16:18:50] »
Долго читал эту тему несколько раз. Но столько разных мнений, что так и не ясно.. Подскажите пожалуйста, какое оптимальное ISO для длинных выдержек (5-10 минут, возможно более) выбрать для Canon 40Da? Правильно ли я понял, что это будет ISO320?
Вы не написали, на каком именно из множества приведенных здесь мнений основывались. Однако, судя по результату, могу предположить, что выбрали ISO, ближайшее к нативному.
Мое мнение (которое подробно изложено выше): рассматривать нативное ISO в качестве оптимального - слишком примитивный и в целом неверный подход. Чтобы осмысленно оценить оптимальное ISO в реальных условиях съемки, нужно хотя бы измерить уровень фоновой засветки на снимках, полученных на Вашем сетапе в конкретном месте съемки - тогда появятся исходные данные для расчета по приведенным мной выше формулам.

В идеальных условиях низкой температуры и близкой к нулю засветки ("серая" или "черная" зона при небольшой светосиле оптики) оптимальное ISO для камеры Canon 40D было бы около 900 ед. (параметры камеры взяты из упоминавшейся выше таблицы) .

Оффлайн Александр (AnDom)

  • *****
  • Сообщений: 9 031
  • Благодарностей: 288
    • Сообщения от Александр (AnDom)
Re: Оптимальное ISO для дипскай съемки
« Ответ #298 : 26 Сен 2017 [19:39:42] »
В том-то и дело что все слишком непросто. Надо учесть динамический диапазон сцены, поставленные задачи, температуру, засветку и много чего еще.
Несколько дней читал и пытался понять что есть хорошо для моего Nikon D7000. Не совсем понятно с выдержкой (что считать длинной), но т.к. удается без проблем получить 5 минут на моем Астротраке, считаю что это уже в категории "длинная". Что я понял (надеюсь правильно) из прочитанного: с ростом ISO снижается ДД, моя камера из ISOless (инвариант и чего-то там), звезды и центр M31 сгорают много раньше достижения 5 мин, в разных источниках встречаются разные цифры оптимального ISO для моей камеры - 43 (такого вроде бы и не выставить), 100, 200, 244/280 (нативные из разных источников)... и еще несколько цифр вплоть до 6400, в следствии чего последние сессии прошли с ISO 280, но, чувствую, надо снижаться до 100-200, а выдержку, по возможности, наращивать. Но это исходя из конкретных условий сессии, а вот что будет с другими объектами и задачами - еще не понятно.
Я видел М51 в Серегин 20"РК, а М42 в 650мм ньютон!!! :)

Оффлайн PavelGhost

  • *****
  • Сообщений: 6 605
  • Благодарностей: 242
  • Не Забуду Мать Родную, Партию и Правительство.
    • Сообщения от PavelGhost
Re: Оптимальное ISO для дипскай съемки
« Ответ #299 : 26 Сен 2017 [19:54:34] »
В том-то и дело что все слишком непросто. Надо учесть динамический диапазон сцены, поставленные задачи, температуру, засветку и много чего еще.
Несколько дней читал и пытался понять что есть хорошо для моего Nikon D7000. Не совсем понятно с выдержкой (что считать длинной), но т.к. удается без проблем получить 5 минут на моем Астротраке, считаю что это уже в категории "длинная". Что я понял (надеюсь правильно) из прочитанного: с ростом ISO снижается ДД, моя камера из ISOless (инвариант и чего-то там), звезды и центр M31 сгорают много раньше достижения 5 мин, в разных источниках встречаются разные цифры оптимального ISO для моей камеры - 43 (такого вроде бы и не выставить), 100, 200, 244/280 (нативные из разных источников)... и еще несколько цифр вплоть до 6400, в следствии чего последние сессии прошли с ISO 280, но, чувствую, надо снижаться до 100-200, а выдержку, по возможности, наращивать. Но это исходя из конкретных условий сессии, а вот что будет с другими объектами и задачами - еще не понятно.
У Д7000 шум считывания практически не зависит от ИСО, по этому если центр М31 "горит" - снижайте выдержку или используйте HDR.
http://www.sensorgen.info/NikonD7000.html
Исо либо 200 либо 400.
HEQ-5 Pro BeltMod, Canon 70-200/4L,ТАЛ 200К F/8.5, SW Equinox 80ED, Flatener WO 0.8x vIII, ZWO ASI533MМ PRO,ZWO EFWmini, гид ZWO-MiniGudeScope 30/130+ZWO ASI178MC, ZWO AsiAir Pro.