VSC-756-H2-USB и другие видеокамеры

[TMN]

Представленное далее исследование, надеюсь, окажется полезной для любителей астрономии.
Для моей специализации в ловле астероидных покрытий уже давно хотелось приобрести камеру с большей чувствительностью, чем те, какими я пользовался до данного момента. Думал я, думал, думал и.., наконец надумал заказать у фирмы ЭВС камеру VSC-756-H2-USB. Долго сомневался, так как у ЭВС неоднозначная репутация. Вроде делают камеры, вроде неплохие, но на форумах сплошь и рядом слышишь раздражённые реляции по поводу их продукции. Да и за камеру мне назначили цену тяжкую – 25тыс. с пересылом. Можно за такие деньги и зеркалку приобрести. Но уж больно подкупал заявленный пороговый поток для этой камеры – не хуже чем у известного Watec WAT-902H2 ULTIMATE (по заявлению ЭВС) http://www.armosystems.ru/system/wat-902h.ahtm . А всё потому, что в обоих случаях используется весьма чувствительная матрица ICX-429AL и малошумящая обвеска. Я долго ждал случая, когда кто нибудь на avito толкнёт камеру WAT-902H2 ULTIMATE за тыров 10, а то и меньше. И, в общем то, предложений о продаже этой камеры было немало, но на поверку все камеры оказывались либо H2/H3 Supremeмами, либо ультиматами, но Н3. Если покупать WAT-902H2 ULTIMATE в розничной продаже, то вылетит это в тысяч 25. Поэтому и решился на покупку VSC-756-H2-USB за 20тыс, хоть на пяток, но меньше. К тому же в отличии от Ватека камера от ЭВС имеет не только аналоговый, но и цифровой выход для видеосигнала. Обратился на фирму, там предложили усовершенствованный вариант этой камеры с матрицей ICX-829AL, у которой чувствительность ещё в 2 раза лучше. Конечно, не за просто так. Эх! Соблазнили таки. За месяц мне сладили камеру и вот я её счастливый обладатель.
Это предыстория. А теперь посмотрим, что я поимею от этого счастья. Если кто захочет узнать побольше о камере – вам сюда, не сочтите это за рекламу. http://www.evs.ru/kam_podr.php?ispf=&razr_sp=&chuvst=&color=&findkam=&uid=708bbcb045c86901a870e8470bc4f4b2&kammod_id=395&ispi=&sort=&nkat_id=1&n=0&fl=1&gr_id=10&grname=%D7%E5%F0%ED%EE-%E1%E5%EB%FB%E5+%E2%FB%F1%EE%EA%EE%F7%F3%E2%F1%F2%E2%E8%F2%E5%EB%FC%ED%FB%E5+USB+2.0+%D2%C2+%EA%E0%EC%E5%F0%FB Для предметности будем сравнивать с камерами KPC-350BH http://sec-s.ru/kpc-350bh и KPC-650BH http://sec-s.ru/kpc-650bh , которые у меня сейчас имеются в наличии и известными так же своей высокой чувствительностью.
Для начала сравним цены. Для VSC-756-H2-USB – около 20тыс в варианте с матрицей ICX-429AL и около 24,6 тыс в варианте с матрицей ICX-829AL. Ну, об этом я уже писал. Камеры KPC-350BH и KPC-650BH на данный момент сняты с производства, но ещё можно кое где купить. Покупка будет стоить  от 4,5 – 10 тыс. руб. в зависимости от жадности продавца. Но можно поискать на avito, где она доходит до смешных 1000 руб. Именно так я и купил KPC-650BH и вдобавок получил ещё вариообъектив к камере и стойку.
Вес камер: VSC-756-H2-USB 208 гр. KPC-350BH и KPC-650BH по 98 гр.
Для оценки работы камер я использую старенький лаптоп Samsung NP-R20 (выпуска 2008 года) с увеличенной до 2 Гб оперативкой и заменённым жёстким диском на 128 Гб. SSD. На лаптоп установлен 32 битный Windows XP. Захват видео с камер осуществляется через устройство видеозахвата EasyCAP USB 2.0 за исключением случая использования цифрового выхода  VSC-756-H2-USB.
Первая заминка с камерой случилась при установке драйверов. Названия директорий и драйверов на установочном диске не совпадали с тем, что написано в инструкции, тем не менее, я запустил наиболее вероятный, по моему мнению, exe файл, который без проблем установил драйвер. Камера так же опозналась без проблем. Однако, параллельно я захотел установить драйвер на настольный компьютер с 64 битным Windows 7, для которого на диске уже не было похожего экзешника. Была только директория EVSCamDrv_64 в котором было несколько файлов и что с ними делать – не понятно. Специалист с ЭВС посоветовал мне скачать драйвера с сайта фирмы и действовать по инструкции, прилагаемой к этим драйверам. Так я и сделал, но камера никак не хотелась опознаваться и драйвер системой не находился. Попытки установить камеру на настольный компьютер я оставил на потом.
После этого я накрутил на камеру вариообъектив (вот когда он пригодился!), подключился к лаптопу и снял короткий ролик. Тут и обнаружилось, что кристалл в камере не отцентрирован относительно оптической оси. Смещение кристалла имеет место быть как по горизонтали, так и по вертикали (см. поле зрения). Это видно по скруглённым тёмным полям в углах изображения.

[Олег Чекалин]

Затрудняюсь даже придумать причину, могущую заставить трезвого человека совершить такую покупку.......

[TMN]

Причину объясню позже, а пока продолжаю

Далее камеры проверялись на шумы. Меня интересовала шумовой размах при съёмке темновых кадров. Чем меньше такой размах, тем увереннее можно определить нешумовое гашение звезды. Темновые кадры снимались при комнатной температуре. Кроме того темновые кадры хорошо проявляют горячие пиксели, которые значительно затрудняют определение звёздных полей. Шумовой размах определялся по подножию гистограммы уровней сигнала в программе VirtualDub с помощью плагина levels.

Код: [Выделить]

                                KPC-350ВН       KPC-650ВН                         VSC-756-H2-USB
                                                      Вывод сигнала через USB     Вывод сигнала через EasyCap
Ширина шума у подножья гистограммы 34 уровня 29 уровней            20 уровней                     26 уровней

Горячие пиксели                         12 пятен         5 пятен       5 пятен (2 крупных,          5 пятен (такие же как при выводе
                                       (4 ярких,       (3 крупных,                3 мелких)            сигнала через USB но более утолщённые)
                                       8 тусклых)       2 мелких)


[TMN]

Такие же гистограммы, но только в программе Adobe Photoshop и для одного кадра показаны на рисунках «… уровни шумов».

[TMN]

Продолжаю

[TMN]

Следующий тест произведён на пропуск кадров. Это зло, которое сильно портит жизнь при точном определении моментов покрытий. К сожалению, при записи видео на компьютер пропуск кадров встречается сплошь и рядом. И чем слабее компьютер, тем больше. Чтобы с более менее гарантированной точностью оценивать моменты покрытий, программа видеозахвата должна уметь впечатывать штамп времени. Причем, желательна точность до миллисекунд. В этом случае, если пропуск кадров относительно редкое явление, то с ним можно смириться, так как, анализируя метки времени можно отследить пропуск кадра, а вероятность его наложения на событие невелика. Для захвата видео я использовал программу SharpCap 2.9. Это довольно известная программа видеозахвата, заточенная под астрономию. И в ней, как раз, имеется возможность вставить штамп времени с точностью до миллисекунды. Для оценки количества пропущенных кадров снимался экран мобильного телефона с запущенным на нём секундомером. Параллельно секундомеру, программа SharpCap 2.9 впечатывала в каждый кадр видео метку времени. Таким образом, происходил двойной контроль времени видеозаписи. Длительность видеозаписи превышала 3 минуты, что давало свыше 4500 кадров. Потом подсчитывалось количество выброшенных кадров. Результат сведён в следующую таблицу.

Код: [Выделить]

                       KPC-350ВН KPC-650ВН                      VSC-756-H2-USB
                                        Захват сигнала через USB Захват сигнала через EasyCap
Количество выброшенных кадров    35            37                    0                              31
Процент выброшенных кадров   0,78           0,82                    0                             0,69


Здесь видно, что пропуск кадров происходит при вводе аналогового сигнала через устройство захвата EasyCap. С цифровго выхода VSC-756-H2-USB захват работает надёжно, хотя это не означает, что при длительной съёмке выброшенных кадров не будет. Надо сказать, что по предыдущему опыту захвата видео, количество выброшенных кадров, помимо мощности компьютера, зависит и от того, какая программа захвата применяется. Так, например, при захвате видео через EasyCap с помощью программы Ulead VideoStudio SE запись видео могла происходить без пропуска кадров. Так же без пропуска кадров, при должной настройке, происходит запись при использовании программы FireCapture. А вот при захвате видео с помощью программы iuVCS пропуск кадров происходил и в случае подключения камеры ЭВС через цифровой выход. Зато при подключении камеры через EasyCap процент пропущенных кадров уменьшился до 0,33.

[TMN]

Последний блок испытаний камер – съёмка в условиях минимума освещённости. Для этого просто снималась обстановка под столом при выключенном в доме освещении. Фактически, единственным источником освещения на весь дом был монитор ноутбука. Ролики выложены по адресу https://yadi.sk/d/KoSO3UsA3FYqXc . На какую камеру снималась обстановка, видно из названия ролика. Слева можно видеть блок настольного компьютера, далее батареи отопления, справа ножки стола и стул. Видно, что обстановка в роликах, снятых с помощью VSC-756-H2-USB, как с цифрового выхода, так и через EasyCap, различается значительно яснее, что говорит о большей чувствительности VSC-756-H2-USB по сравнению с KPC-350ВН и KPC-650ВН. Так же заметно меньше и шумы, особенно в случае захвата сигнала через USB. Все ролики снимались через один вариообъектив 3.0-8.0мм 1:1.4. Следует заметить, что представленные ролики отредактированы и сжаты программой VirtualDub, прежде чем я залил их в интернет. Однако битрейт видео достаточно большой, поэтому качество видео осталось практически тем же самым. Увы, из этих роликов нельзя сделать вывод, насколько будет чувствительнее VSC-756-H2-USB по сравнению с KPC-350ВН и KPC-650ВН. Чтобы количественно оценить соотношение чувствительностей, я собираюсь в ближайшую безлунную, ясную ночь произвести съёмку какого нибудь характерного звёздного поля. А пока ждём.

[Дмитрий Маколкин]

Кроме того темновые кадры хорошо проявляют горячие пиксели, которые значительно затрудняют определение звёздных полей.

Так же без пропуска кадров, при должной настройке, происходит запись при использовании программы FireCapture.

FireCapture умеет снимать и потом вычитать на лету темновые кадры, что может существенно облегчить определение звездных полей. Главное чтобы компьютеру хватило производительности делать это в реальном времени при наблюдениях.

[TMN]

FireCapture захватывает использует в качестве темнового всего лишь один захваченный кадр, то есть нет усреднённого темнового кадра. При вычитании этого кадра получается какая то грануляция, очень неприятно воздействующая на изображение.
Вынужден просить прощение за дезинформацию, так как более внимательный просмотр видео выявил, что когда захват видео осуществляется непосредственно с цифрового выхода VSC-756-H2-USB, пропуск кадров тоже присутствует и весьма значительный. При съёмке в таком режиме, каким то образом пропущеные кадры заменяются соответствующим колличеством статичных кадров и создаётся впечатление, что пропусков не было. Неприятно ещё то, что кадры пропускаются пачками (в захваченном видео размер таких пачек доходил до 8 пропущеных кадров). Точно просчитать колличество пропусков было сложно, но на вскидку это около 2%. Ну, это если захват производился с помощью программы SharpCap 2.9. Программа AM_CAP, которая поставляется в качестве рабочего софта камеры, дала такую же картину пропуска кадров. Захват видео с помощью FireCapture выглядел уже приятнее. Колличество пропущеных кадров составляет уже 0,3%, нет серийного выпадения кадров и замены их статичными кадрами.  Аналогичная картина, если для захвата пользоваться программой iuVCR, но колличество пропущеных кадров достигает 1,2%.
В настройках камеры присутствуют два ползунка, отвечающих за усиление сигнала, два за уровень чёрного. Можно регулировать время накопления. При прогрессивном движении ползунка каждое следующее время накопления в 2 раза больше предыдущего. А вот такого полезного параметра, как бинирование нет. Очень жаль! Присутствуют обычные регулировки яркости, контраста. Можно выставить два значения гаммы - 0,45 и 1.

[Дмитрий Маколкин]

FireCapture захватывает использует в качестве темнового всего лишь один захваченный кадр, то есть нет усреднённого темнового кадра.

Это точно? Я могу уточнить у автора.

[TMN]

Точно. Во всяком случае я не нашёл опции с усреднением темновых кадров. А было бы неплохо. Если у вас есть контакты с автором программы, то было бы неплохо так же узнать, почему в FireCapture так жёстко ограничен размер кадра - не больше 640х480. Впрочем, к теме данный вопрос отношения не имеет.

[Дмитрий Маколкин]

Точно. Во всяком случае я не нашёл опции с усреднением темновых кадров. А было бы неплохо. Если у вас есть контакты с автором программы, то было бы неплохо так же узнать, почему в FireCapture так жёстко ограничен размер кадра - не больше 640х480. Впрочем, к теме данный вопрос отношения не имеет.

Странно. Я снимаю своей камерой в разрешении 1936х1216. Именно такое разрешение позволяют использовать драйвера камеры от её производителя.

Автору FireCapture написал, подождём ответ.

[krussh]

а есть лекарство от полосатости кадров для экспозиции больше, чем 20мс?
пробовал включать это чудо на х64.

[Дмитрий Маколкин]

Точно. Во всяком случае я не нашёл опции с усреднением темновых кадров. А было бы неплохо. Если у вас есть контакты с автором программы, то было бы неплохо так же узнать, почему в FireCapture так жёстко ограничен размер кадра - не больше 640х480. Впрочем, к теме данный вопрос отношения не имеет.

Странно. Я снимаю своей камерой в разрешении 1936х1216. Именно такое разрешение позволяют использовать драйвера камеры от её производителя.

Автору FireCapture написал, подождём ответ.

Автор ответил:
Before taking the dark you can select the number of frames you want to average in FC as well as the avg method (Mean or Max).

"Перед тем, как снять дарк, Вы можете выбрать сколько кадров вы хотите усреднить в FireCapture, а так же способ усреднения (средний или по максимальным значениям).

[TMN]

Установил последнюю версию FireCapture 2.5. Там действительно перед съёмкой дарка можно выбрать количество усредняемых кадров. В предыдущих версиях этого не было. Но дав благо в одном, автор программы почему то отобрал его в другом. FireCapture 2.5 перед запуском выставляет заставку выбора видеокамер, в которой указаны видеокамеры известных брендов. Так вот, кроме этих видеокамер ничего другого выбрать невозможно. В предыдущих версиях это было возможно. Таким образом осуществить захват через usb камеру, устройство видеозахвата или иную, не указанную в заставке камеру, невозможно, и для VSC-756-H2-USB, ни с цифрового вывода, ни через устройство видеозахвата EasyCap, записать видео не получится. Логика уменьшения функциональности FireCapture 2.5 в возможности выбора видеокамер мне не понятна. Так же в отношении нестандартных видеокамер действует досадное ограничение в размере кадра 640х480, но это уже для всех версий FireCapture. Жаль, но приходится пользоваться версией 2.4, которая видит весь ряд моих видеокамер, но где в качестве дарка можно захватить лишь 1 кадр.