Рейтинг астрокамер

[leviathan]

Кстати, может кто-нибудь популярно объяснить почему CMOS сейчас считаются лучше CCD? Лучший performance на коротких выдержках за счёт более низкого readout noise, и от этого меньше возни с гидированием?

1) Цена;
2) Ещё раз цена, т.к. в конечном итоге именно она и решает всё;
3) Низкий шум считывания, высокая квантовая и т.д.

А какие downsides?

А как же без них ? 14 бит, отсутствие биннинга, малые и средние размеры матрицы в ч.б.

[mo]

Кстати, может кто-нибудь популярно объяснить почему CMOS сейчас считаются лучше CCD? Лучший performance на коротких выдержках за счёт более низкого readout noise, и от этого меньше возни с гидированием? А какие downsides?

downsides пришлось гугл-переводить

В остальном же всё очень просто. CCD выдаёт аналоговый сигнал и требует его оцифровки снаружи. Это перекладывает значительную часть ответственности за шум и всяческий мусорный муар на обвязку - микросхемы камеры. У меня в одной камере на KAF8300 к примеру, шумел вентилятор охлаждения, давая полосы на кадр.
CMOS лишён этого недостатка, так как выдаёт цифру. Обвязка же практически ничего испортить не может, её задача лишь доставить цифру до интерфейса (usb3 обычно).

С этой же особенностью связана и скорость считывания. В кмосе, и да поправят меня знающие, ибо я не уверен, на каждую строку свой АЦП. Так что читать можно медленнее (меньше шум), при этом скорость считывания получать в кол-во строк быстрее (делить на во сколько раз медленнее читал).
Если строк 2 тыщи, а читать в 100 раз медленнее, то выходит прирост скорости аж в 20 раз!

Делают ли сейчас CCD? Делают. OnSemiconductor, перекупивший подразделение по разработке и производству сенсоров у Кодака, выпустил несколько очень интересных чипов.
Но та же Сони, например, опять таки, пусть меня поправят, вовсе перестала разрабатывать новые CCD. И я считаю это решение верным.

Основные видимые мною проблемы кмосов на сегодня:
- усилители, ацп и прочее интегрированы в сенсор. Это хорошо (см. выше), но это и плохо. Они греются, давая светлые углы причудливой формы. Эту проблему пытаются решить, вычитая запомненный "цветок неприятностей" из кадра, используя известное время считывания в RAM-буфер в камере;
- пока что отсутствует аппаратный бининг, что не то чтобы прям ой какая проблема, всё равно шум считывания очень низкий и, даже если его умножить на 4 (бин2), он меньше многих старых CCD камер;
- в основном вкусные кмосы цветные, так как никому из производителей в здравом уме не придёт в голову удовлетворять потребности малой группы ластрономов. И эту проблему сейчас решают, банально сошкрябывая микрофильтры и микролинзы.

Я где-то в феврале планирую купить чб кмос и пока мой выбор пал на 071 изначально цветной сенсор.
Однако, картина динамично меняется и кто знает что будет к моменту наличия у меня денех... Вообще-то мне нужен ~5 мкм 35мм сенсор. Но на него у меня денег не будет, скорее всего. Так что ограничусь 4.4 мкм APS-C за ~1500$.

[mo]

А как же без них ? 14 бит, отсутствие биннинга

Я бы не стал 14 бит называть проблемой. К примеру, тот же CCD - KAF8300, можно сказать самый популярный у любителей в малом ценовом диапазоне, при 16 бит оцифровке всеми известными мне камерами, даёт лишь 11.5 - 12 бит ДД.

Про бининг так же выше написал. Если взять тот же понравившийся мне 071 сенсор, у него ~2е шум считывания на unity gain. То есть 8e в bin2. Что равно или меньше всех известных мне камер на KAF8300. А если сравнить с той же QHY11 (KAI-11002), так даже после бининга шум считывания 071 почти вдвое меньше!)

[leviathan]

Я бы не стал 14 бит называть проблемой.

Я бы тоже.

[Дмитрий Маколкин]

Про бининг так же выше написал. Если взять тот же понравившийся мне 071 сенсор, у него ~2е шум считывания на unity gain. То есть 8e в bin2.

Не 8 а 4. Шум - вещь случайная. При сложении растет как корень из числа сложенных кадров.

[mo]

Про бининг так же выше написал. Если взять тот же понравившийся мне 071 сенсор, у него ~2е шум считывания на unity gain. То есть 8e в bin2.

Не 8 а 4. Шум - вещь случайная. При сложении растет как корень из числа сложенных кадров.

Век живи, век учись. С наступающим и спасибо за корректуру.

Тем более, "не так страшен программный бининг", как отсутствие апаратного.

[ASheff]

А шум считывания как распределяется относительно полезного сигнала, только в плюс к сигналу, или может быть как плюс, так и минус?

[Алексей Юдин]

Усилок смещён в плюс.

[ASheff]

Усилок смещён в плюс.

Ясно, это хуже

[Дмитрий Маколкин]

Усилок смещён в плюс.

Ясно, это хуже

Чем же? Настройки Offset для того и нужны, иначе подрежется полезный сигнал, смещенный без Offset в отрицательные значения и срезанный АЦП, который берет только положительные значения на входе.

[ASheff]

Чем же? Настройки Offset для того и нужны, иначе подрежется полезный сигнал, смещенный без Offset в отрицательные значения и срезанный АЦП, который берет только положительные значения на входе.

Ну как я понимаю, если он всегда положительный, он будет накапливаться при сложении. Если бы был рандомный в плюс\минус, то при сложении возможно бы он нивелировался..

[mo]

А ты представь, что это рандомный плюс-минус вокруг половины плюса
То есть шум от 1 до 100 всё равно что плюс-минус 50 от 50.

[ASheff]

А ты представь, что это рандомный плюс-минус вокруг половины плюса
То есть шум от 1 до 100 всё равно что плюс-минус 50 от 50.

Ну в принципе тоже верно

[diant]

Не 8 а 4. Шум - вещь случайная. При сложении растет как корень из числа сложенных кадров.

Когда-то еще только начиная изучать жизнь матриц, был поражен этим фактом. Чтобы узнать итоговый шум, складывающийся из нескольких (N) независимых шумовых источников, нужно, как оказалось, складывать не шумы, а их квадраты; итоговый шум будет гипотенузой N-мерного треугольника (в N-мерном пространстве) с катетами из отдельных слагаемых шума. Из этого сразу следует, что если в шумовом наборе есть одна доминирующая компонента - на все остальные, грубо говоря, можно уже закрыть глаза.

В связи с этим я откровенно не могу понять тех фотографов, которые снимают по 30-50-100 (!) дарков, тратя на это кучу времени и сил, когда уже после 9 дарков шум в мастер-дарке составит только 1/3 от шума в лайте. И когда мы строим треугольник с катетами 3 и 1, то его гипотенуза, как легко видеть, будет очень мало отличаться от большего катета (самого шума лайта). Ну еще 16 дарков (гимн перфекционизма) могу понять. Дальше я уже теряюсь... может быть есть еще какая-то тонкость, которой я не знаю? Подскажите.

[mo]

Я не согласен. Настаивать не буду, но выскажу свою позицию.

http://deepskystacker.free.fr/english/theory.htm
Раздел "Calibration: how to use dark, flat and bias frames"
Навести мышкой на:
- 32 light frames (no calibration)
- 32 light frames (2 darks, 2 flats and 2 biases calibration)
- 32 light frames (20 darks, 20 flats and 20 biases calibration)

9(16) от 20 отличаться не будет?
Или таки будет, но не так существенно?
А 20 (или 9, или 16) от 66 дарков в мастере?
Странные выкладки про 9. Заколдованное число или есть ему обоснование?

Задача составления мастердарка из кучи дарков, как я её вижу, заключается в выделении именно той точки уровня темнового тока для каждого пикселя в этих условиях (температура и выдержка). От которой уже идёт шум вниз и наверх.

Если создать мастердарк из малого кол-ва дарков, то кроме картины постоянной составляющей темнового тока в мастере будет содержаться большое количество шума этого самого темнового плюс шум считывания (имеет тем большее значение, чем меньше темновой, то есть чем теплее сенсор и чем длинее выдержка. Особенно, чем теплее).

[diant]

Раздел "Calibration: how to use dark, flat and bias frames"

Статья, похоже, очень полезная, но не могу отделаться от ощущения, что автор или сильно спешил, или "нечисто кладет карты".
Между вот этими двумя снимками:

- 32 light frames (2 darks, 2 flats and 2 biases calibration)
- 32 light frames (20 darks, 20 flats and 20 biases calibration)

имхо, должна быть разница только в шуме, но не должно быть разницы в общем уровне (в levels' ах). А она есть, и очевидна. Дело в том, что если дарк, флет, биас сделаны правильно, то достаточно применить их в 1-кратном количестве, чтобы сразу выйте на окончательный уровень в level'сах. Разница между применением единичного дарка/флета/офсета и 100-членного мастер дарка/флета/офсета - только в уровне шумов. Автор или что-то в спешке напутал или... не знаю

9(16) от 20 отличаться не будет?

Думаю, еле уловимо.

А 20 (или 9, или 16) от 66 дарков в мастере?

20 от 66 - не уверен, что вообще будет что-то заметно.

Странные выкладки про 9. Заколдованное число или есть ему обоснование?

Олег, да просто корень целый.

Задача составления мастердарка из кучи дарков, как я её вижу, заключается в выделении именно той точки уровня темнового тока для каждого пикселя в этих условиях (температура и выдержка). От которой уже идёт шум вниз и наверх.

Абосютно согласен. Ну убавить, ни прибавить не могу.

Если создать мастердарк из малого кол-ва дарков, то кроме картины постоянной составляющей темнового тока в мастере будет содержаться большое количество шума этого самого темнового...

Так ведь вся соль - в слове "большое". Нет в природе такой вещи как "большое" или "маленькое". Есть "больше" или "меньше". Все относительно, как мы сегодня с детьми разбирали вопрос - "Церера большая или маленькая". Сравнишь с Землей - маленькая, с Московской областью - большая.
Я как раз к тому и писал, что после сложения уже 9 дарков (флетов, биасов) уровень темного шума в мастере станет в 3 раза меньше, чем уровень темного шума в лайте. А поскольку при вычетании дарка шумы складываются (шумы дарка и лайта я имею в виду), и складываются они уже векторно, по ортогональным координатам, то 1/3 (уровень шума 9-кадрового мастердарка) по отношению к 1 (уровень шума лайта) составит неуловимо малую добавку к итоговому шуму (всего 5% для 9 кадрового дарка и 3% для 16-кадрового).

Короче, тут уже явно доминирует собственный шум лайта и бороться дальше за мастердарк, имхо, это примерно как торговаться за рублевую обертку товара, когда сам товар стоит 100 рублей.

[mo]

имхо, должна быть разница только в шуме, но не должно быть разницы в общем уровне (в levels' ах).

С уровнями может Люк и напутал. В его программе (ссылку на тех. описание к которой я скинул) не очень удобный просмоторщик и сжиматель гистограммы. А вот с уровнем шума - я таки вижу разницу. Но ... она укладывается в твою модель.

В целом идея интересная, проверю как будут дарки под рукой - составлю мастеры из разного числа дарков, откалибрую ими один лайт и сравню SNR. Сейчас всё уже в мастеры перевёл и одиночники удалил.

[diant]

В целом идея интересная, проверю как будут дарки под рукой - составлю мастеры из разного числа дарков, откалибрую ими один лайт и сравню SNR. Сейчас всё уже в мастеры перевёл и одиночники удалил.

Олег, знаешь, то что ты будешь проверять (в сущности теорию вероятностей и т.п.) все это уже было проверено - еще в эпоху Эйлера. Но повторять это в 21 веке... ну не знаю, время дорого, тем более под звездным небом, когда столько всего вокруг более достойного.

[mo]

Олег, знаешь, то что ты будешь проверять (в сущности теорию вероятностей и т.п.) все это уже было проверено - еще в эпоху Эйлера. Но повторять это в 21 веке... ну не знаю, время дорого, тем более под звездным небом, когда столько всего вокруг более достойного.

C Эйлером (и тобой) нисколько не спорю. А вот мою привычку мне проще экспериментом победить

P.S. Дарки я снимаю в в облачные ночи, когда энергии в АКБ через край, так что небо не пропадёт из-за эксперимента.

[Ivan7enych]

имхо, должна быть разница только в шуме, но не должно быть разницы в общем уровне (в levels' ах).

С уровнями может Люк и напутал. В его программе (ссылку на тех. описание к которой я скинул) не очень удобный просмоторщик и сжиматель гистограммы. А вот с уровнем шума - я таки вижу разницу. Но ... она укладывается в твою модель.

В целом идея интересная, проверю как будут дарки под рукой - составлю мастеры из разного числа дарков, откалибрую ими один лайт и сравню SNR. Сейчас всё уже в мастеры перевёл и одиночники удалил.

C уровнями там явно напутали (или картинку подгоняли под теорию).

При сложении кучи кадров надо учитывать подвижки. Если их не было совсем, мастер дарк из 9 кадров сложится 20 раз в одном и том же месте, и его шум проявится ярче шума одиночек. Шум одиночек случаен и уменьшается в сумме, а мастер дарк попадал все время в одно место и его шум вообще не уменьшился.

А при качественных случайных подвижках шум мастер дарка размазывается и не вылезает.