Оптимальное ISO для дипскай съемки

[Юрий Торопин]

Умозрительные рассуждения о том, что при одних значениях усиления отдельные электроны "теряются", а при других "каждый электрон идет в счет" - это не наука, это по-другому называется .

Это где и когда? Павел, сколько можно меня НЕ цитировать, Олег (moscow) пытается этим заниматься, теперь и вы...
Не надо выдёргивать из контекста, обсуждаются разные аспекты, где может быть верно и первое - и второе.
Дискретизация и основной вклад в шум - разные темы...
К чему всё это? Покажите КОНКРЕТНО, где я не прав. Я только рад буду признать, что заблуждался и ошибался...
Павел, вы не слишком ли оторвались от реальности, от астрофото?

Павел, скажите прямо, на каком ИСО мне снимать дипскай на выдержках от 10 минут на Nikon D7000??? Спасибо!

[Юрий Торопин]

2.Павел привёл данные эксперимента (как и просил Торопин), которые противоречат этой гипотезе.

Можно конкретную цитату на результаты эксперимента, которые противоречат-то?!
Вы хоть прочитали и поняли, что там Павлом написано?!

Я там вижу эксперимент (см. цитату ниже, выделение моё, самый вопиющий кусок выделен болдом) и интерпретацию его результатов, которые  достаточно неоднозначны и оставляют большой простор для фантазий.

...Было сделано по 10 темновых кадров с тремя разными выдержками (24, 120, 600 сек) плюс 10 кадров смещения (bias frame), все это при пяти значениях ISO (100, 200, 400, 800, 1600) и при двух различных температурах (в комнате при 26^оС и в холодильнике при 8^оС). Всего было получено 400 кадров, на что потрачено более 20-и часов суммарной "экспозиции". Однако экспозиция в прямом смысле слова (засветка матрицы) с целью упрощения эксперимента не производилась, все снимки сделаны в полной темноте. Таким образом, из опыта мог быть определен лишь уровень шума темновых кадров, уровень же сигнала (необходимый для сравнительной оценки результатов по величине отношения сигнал/шум) предполагалось определить расчетным путем. ...

ну и далее по тексту... 

При этом вижу, например, вот такой кусок (выделение моё), который, очевидно,  ошибочен - см. картинку сравнения одиночника и суммы коротких экспозиций, приводил выше в теме.

...
2) При высокой температуре (26^оС) и 10-мин выдержке установка высокого ISO ничего не дает. Более того, такого же или несколько лучшего результата при равной суммарной экспозиции можно добиться, снимая с короткими выдержками (2мин при ISO>400 и даже 24сек при ISO1600).
3) Снижение температуры до 8^оС существенно меняет картину. Наиболее эффективными оказываются 10-минутные выдержки при ISO400-1600. Но и здесь равная по суммарной длительности серия 2-мин субэкспозиций при ISO1600 догоняет их по эффективности...

Хочется увидеть нормально поставленный эксперимент с корректно обработанными данными.

[Юрий Торопин]

Если верить некоторым опубликованным данным об этой камере - возможно, на минимальном. На нелинейность только проверить.

Спасибо,
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, ...

[Юрий Торопин]

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.

[Юрий Торопин]

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...

[Юрий Торопин]

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.

[Юрий Торопин]

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.?

[Юрий Торопин]

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...

[Юрий Торопин]

Нашел такие цифры: ISO 200 - 1,24 e/ADU, 400 - 0,62 e/ADU. Математика говорит что для Nikon D7000 Unity gain - ISO 248.
Ставить ближайшее сверху? Ориентироваться на цифру в камере или в exif?

Для Nikon D7000 выкладывал измерения здесь, сам снимаю на ISO280, ближайшем к нативному.
У Никонов намного менее шумные сенсоры и обвязка, чем у Кэнонов, шум считывания почти не зависит от ISO.
Нет никакого смысла использовать ISO, отличающееся от нативного, на любых выдержках, применяемых в дипскай фото.
Выгорание лечиться HDR из снимков с разными экспозициями.

[Юрий Торопин]

Решил снять два кадра туманности М1 по 300 секунд, но с разными iso, первый кадр 400,второй 800, как видно что iso 400 выигрывает по шумам! Так что снимать на iso 400 будет качественнее, а на iso 800 фон сильнее забит шумами( красный фон)! оба кадра без обработки, только лишь градиенты убрал от засветки. ISO 400 эта та самая золотая середина по вытягиванию сигнала относительно шума.
Съемка на камеру Canon eos 500da.

Александр, спасибо! Ты до конца не понимаешь, насколько ты прав...

Удивительно, почему большинство наших коллег не понимает, что свои выводы НАДО базировать на результатах "физических" экспериментов, на подобии того, что сделал ты.
Которые вполне однозначны и объективны.