Отслеживание метеоров с научной пользой

[VAKT]

Хочется создать сеть наблюдения за метеорами с научной пользой. Начало обсуждения.
- камеры
- объективы
- купола/кожухи
- захват
- П.О. для обработки
- отправка данных
- оптический/радиодиапазон

(кликните для показа/скрытия)

Недорогие светосильные варифокальные объективы с АРД под матрицу 1/3" (1/4") продающиеся на авито:
(все эти объективы, и это заявлено производителями, диафрагмируются до 1:360)

Производитель	Smartec	Computar	Computar	Tamron	Tamron	Spacecom	Fujinon
Модель	STL-3080DC	TG3Z2910FCS	TG3Z2910FCS‐IR	13VG308AS	13VG308ASIR	SIRIUS TAV308DC	YV2.7x2.9LR4D-SA2L
Формат	1/3”	1/3”	1/3”	1/3”	1/3”	1/3”	1/3"
Крепление	CS	CS	CS	CS	CS	CS	CS
Фокусное расстояние, заявлено, мм	3,0–8,0	2,9–8,2	2,9–8,2	3,0–8,0	3,0–8,0	3,0–8,0	2,9–8,0
Фокусное расстояние, измерено*, мм	2,3–7,4				2,8–7,8		2,4–8.0
Апертура объектива, заявлено	F0,95	F1,0	F:1,0	F1,0	F1,0	F0,95	F0,95
Апертура объектива, измерено*	F0,9-1,3				F1,1–1,3		F1,3–1,8
Угол обзора, заявлено	92,9х68,4°–35,7х26,8°	98,3x70,7°–35,2x26,3°	95,0x69,0°–35,6x26,7°	90,8x66,6°–35,9x26,9°	92,5x68,0°-35,7x26,8°	94,3x68,9°–35,9x26,9°	94°37'x69°30'–35°18'x26°26'
Угол обзора, измерено*	92,2x?°–35,9x?°				80,3x?°–34,2x?°		90,0x?°–33,4x?°
Неравномерность освещенности поля*, %	40–30				40–30		40–20
Фокусировка	Ручная 0,3–∞ м	Ручная 0,5–∞ м	Ручная 0,5–∞ м	Ручная 0,2–∞ м	Ручная 0,2–∞ м	Ручная 0,3–∞ м	Ручная 0,3–∞ м
Увеличение	Ручное	Ручное	Ручное	Ручное	Ручное	Ручное	Ручное
Управление диафрагмой	Автоматическая DC	Автоматическая DC	Автоматическая DC	Автоматическая DC	Автоматическая DC	Автоматическая DC	Автоматическая DC
Асферическая линза	Да	Да	Да	Да	Да	Да	Да
ИК-коррекция	Да	Нет	Да	Нет	Да	Да	Да
Габариты, мм	46,3х39х47	33,5x46,6x44,3	33,5x46,6x44,3	33,0x42,0x46,0	33х38,5х40,5	38,0x48,0x49,7	33,5х45,5х36
Масса, гр.	65	47	50	45,5 ± 4	46	64	45
Он же под другим именем				Sanyo VA-13VG308AS
				VIVOTEK 13VG308AS
Примечание							Низкая измеренная светосила
Паспорт (.PDF)	STL_3080	TG3Z2910FCS	TG3Z2910FCS‐IR	13VG308AS	Tamron IR lens	TAV308DC	YV2.7x2.9LR4D-SA2

* - публикация в журнале "Системы безопасности" №1 за 2008г.

(кликните для показа/скрытия)

Производитель	Computar
Модель	HG0808FCS-HSP
Формат	1/2"
Крепление	CS
Фокусное расстояние, заявлено, мм	8,0
Апертура объектива, заявлено	F:0,8
Угол обзора, заявлено	55,1°x44,9°
Фокусировка	Ручная 0,3–∞ м
Увеличение	Нет
Управление диафрагмой	Автоматическая DC
Асферическая линза	Да
ИК-коррекция	Нет
ED-стекло
Габариты, мм	42х56,8х43,0
Масса, гр.	120
Он же под другим именем
Примечание	Using with a B/W camera, please use the attached "B/W aberration compensation filter" and "FB compensation spacer". The filter(M22 P=0.5mm) should be screwed onto the lens from rear side and the spacer should be placed between lens and camera.
Даташит на офсайте	HG0808FCS-HSP

(кликните для показа/скрытия)

Чёрно-белые камеры
Модель	Размер	Сенсор	Чувствит., Лк	Разрешение, ТВЛ	Описание
WAT-902H2 ULTIMATE	1/2"	ICX429ALL	0,0001 / F1,4	570
WAT-902H3 ULTIMATE	1/3"	ICX659ALA	0,0002 / F1,4	570
WAT-902H2 Supreme	1/2"	ICX429ALL	0,0003 / F1,4	570
WAT-902H3 Supreme	1/3"	ICX259ALL	0,0005 / F1,4	570
WAT-902 DM2 (DM2S)	1/2"	ICX419ALL (ICX429ALL)	0,0018 / F1,4	570
WAT-902 DM3 (DM3S)	1/3"	ICX409AL (ICX259AL)	0,002 / F1,4	570
WAT-902H	1/2"	ICX429ALL	0,0003 / F1,4	570	с/ш 46 дБ, АРД VD, эл. затвор до 1/100000, АРУ (Hi/Low), Г=0.45/1, компенсация заднего света, 12 VDC±10%, 160 мА, 34x34x58 мм
WAT-902В	1/2"	ICX419ALL	0,003 / F1,4	570	с/ш 46 дБ, АРД VD, эл. затвор до 1/100000, АРУ (Hi/Low/Off), Г=0.45/1, компенсация заднего света, 12 VDC±10%, 135 мА, 34x34x58 мм
WAT-127LH	1/2"	ICX419ALL	0,0015 / F1,4	570
WAT-137LH	1/3"		0,002 / F1,4	570
WAT-502B	1/3"		0,003 / F1,4	400	АРД VD, эл. затвор до 1/100000, 9 (DC 7-11) B, 130 мА, 30x30x46 мм
WAT-535EX	1/3"		0,003 / F1,4
WAT-525EX	1/2"	ICX419ALL	0,002 / F1,4
WAT-902HB2S	1/2"		0,0003 / F1,4	570	модульная камера
WAT-902HB3S	1/3"	ICX429ALL	0,0006 / F1,4	570	модульная камера

(кликните для показа/скрытия)

• ПЗС и КМОП матрицы Sony (там же и некоторые другие производители)

[VAKT]

И обьектив 1\0.9 225-я не тянет...

Как ни странно, но да.

[Владимир Николаевич]

И обьектив 1\0.9 225-я не тянет...

Как ни странно, но да.

Что странного??? Вот тут наглядно показан ход луча в BSI (291-камера с обратной засветкой) и с обычным сенсором ( фронтальная иллюминация 225-я камера). Эффективность использования сигнала наглядно выше....
Мало того геометрия пикселя камеры с фронтальной иллюминацией диафрагмирует обьектив камеры с 1\0.9 до 1\1.4 примерно.... 

[VAKT]

На днях (сегодня тучи) отсниму мегапиксельный (точнее 3-х мегапиксельный) тамрон 1/2,7" 2,8-8 мм 1:1,2 - похож на M13VP288IR или на M13VG288IR, разница только в типе диафрагмы: у одного p-iris у другого dc, оптический тракт одинаков.
Сравню со светосильным смартеком налету.

Добавлю: вроде как тучи рассеиваются. спать сильно хочется

[VAKT]

Небо ясное - сегодня вылезу, всё подготовил.

Володя - я корпус твоей камеры обрезал - длинный он слишком, а по поводу того объектива, kowa lm3pb, так я смотрел на просвет - диафрагма полностью раскрывается, так что он просто тёмный.


0:00
Вот жеж блин ! Переломился кабель у объектива - я обратил внимание только сейчас, не совсем переломился, но контакта нет, да ещё и у самого корпуса в месте выхода. Нужно теперь разбирать и перепаивать.  Уже завтра займусь этим.

А пока попишу небо сразу в двух потоках с объективом смартек: основной 1920х1080 с битрейтом 4 Мб/с (не 8 !!!) и дополнительный D1 с битрейтом 1,0 (не 2,0 !!!) - будет что сравнить.

[VAKT]

Записал два видео с двух потоков, длительность 1 час 7 минут, были и метеоры и спутники:

1. 1920x1080 - 1 937 163 кБ (1892 МБ) (0,072 бит/пиксель в кадре)
2. 704x578 - 571 485 кБ (588 МБ) (0,110 бит/пиксель в кадре)

Оба потока 25 к/сек и 15, как я понял, секунд между ключевыми кадрами.

Как получается второй поток: изменение размера с нарушением пропорций в сторону сжатия в 1,46 раза по горизонтали.

Имхо: с такими небольшими размерами нет необходимости налету отлавливать метеоры - за 10 часов всего-то 18 ГБ при потоке в 4 Мб/с. Жаль UFO не берёт на вход файл - было бы резонно обрабатывать после завершения съёмки.

Также немного поправил настройки камеры - это дало улучшение картинки. Также сфокусировался точнее.

Если кому интересно - могу завтра поискать откуда можно закинуть на яндекс-диск эти видео, только маякните (желательно в личку), из дома долго буду заливать - 5Мб/с всего канал.

P.S.
постоянно теряю тему на беластро - http://www.forum.belastro.net/viewtopic.php?t=120

[AndyO]

VAKT,

Раз Вас интересуют слабые метеоры = слабосветящиеся слабоконтрастные быстрые малоразмерные объекты, то рекомендую увеличить частоту ключевых кадров и повысить битрейт. Иначе можете получить "души метеоров" из-за особенностей кодирования. Вот пример с такой же платой, как  у Вас (imx291), 8мегабит/с, 25fps, ключевые кадры каждые две секунды. На 1-м фрагменте стоп-кадра стремительный малоконтрастный объект (вероятно, летучая мышь) перед козырьком балкона, на втором ее "дух" под козырьком и вероятно, за мгновение до пролета сквозь бетонную стену дома...
Впрочем, по мере приближения к стене, "дух"  тает/исчезает...
 Т.е. энкодер экстраполировал полет объекта под козырек+чуть приоткрытый шумодав внес свои искажения.
В общем, слабые метеоры - трудная задача...

[VAKT]

Раз Вас интересуют слабые метеоры = слабосветящиеся слабоконтрастные быстрые малоразмерные объекты, то рекомендую увеличить частоту ключевых кадров и повысить битрейт. Иначе можете получить "души метеоров" из-за особенностей кодирования. Вот пример с такой же платой, как  у Вас (imx291), 8мегабит/с, 25fps, ключевые кадры каждые две секунды.

Я выставил каждые 15 секунд, чтобы посмотреть, что из этого выйдет. Собственно оно и не нужно так много - этого процессора хватает, чтобы не затыкаться, однако я вчера же просмотрел часть записанного видео - мерцание звёзд есть, метеоры есть, в самом начале протопал неторопливо спутник - тоже нормально. Позже посмотрю раскадровку движения спутника - на сколько будет деградация картинки в сравнении с ключевым кадром и до перед следующим ключевым кадром.

Вот настройки камеры:

"BLC" - не влияет, ставил и так и эдак
"Экспозиция" установленная в "Автоматически", в случае когда "Затвор" выставлен в "Нет", не берёт свои значения из указанного интервала, но при этом если смотреть покадрово видно, что КАЖДЫЙ следующий кадр отличается от предыдущего, т.е. нет дублей или больших бросков между положениями метеора - особенность конкретной прошивки ?
Если увеличивать "AGC" (Automatic Gain Control ?), то с какого-то момента начинается уменьшение частоты кадров. До этого, когда снимали с Владимиром на крыше, было 12-15, сейчас я снизил до 10 и стало даже лучше.

[VAKT]

Вот загрузил на яндекс-диск видео со вторым потоком: спутник виден примерно с 0:44:10 (по часам камеры) - слева направо в средней части экрана, ближайший метеор есть на 0:52:14 и на 1:00:05 - начинать смотреть чуть раньше т.к. ключевой кадр каждые 15 секунд. Последние видимые метеоры на 1:45:10, 1:47:58, 1:49:47 (3 кадра метеор и 1-2 кадра послесвечения)

На большом видео видно, что есть некоторая деградация по мере отдаления от ключевого кадра. При этом деградация меньше, чем когда испытывал камеру на imx225 + 3518ev100.

Дополнительный поток хуже по картинке: фон неба светлее, контраст меньше.

704x578@25 к/сек, 1114 кб/сек, 1:06:35, 558 МБ - https://yadi.sk/i/WsxVBsVb3KyFuB
1920x1080@25 к/сек, 3744 кб/сек, 1:07:09, 1,84 ГБ - https://yadi.sk/i/bbmzuNGl3KybF3

P.S. линии в начале - это зелёная лазерная указка.

[AndyO]

Рекомендую попробовать второй поток с максимально возможным битрейтом и частотой ключевых кадров. Может он он для Вашего объектива будет оптимальнее? Только практика может дать ответ...
По крайней мере, есть из чего выбирать...

[VAKT]

Второй поток - это масштабированный без сохранения пропорций первый поток, алгоритм масштабирования неизвестен, детализация первого потока выше, хотя это надо детально проверить

Кстати заметил: ключевые кадры, не смотря на установку 15, следуют каждые 12 секунд.

[AndyO]

Как говорится, хозяин-барин...

Кстати, еще можно попробовать регулировку стилей: чуть недосвет, чуть пересвет (какой из них какой я уже не помню).
Можно также попробовать поиграться регулировкой шумодава - например,у меня он был только чуть приоткрыт, но здесь кому как нравится...

[VAKT]

Покажите, пожалуйста, Ваши настройки.

Возможно есть смысл уменьшить разрешение картинки первого потока (1080p/720p/D1), всё же вчера получилось 0,072 бит/пиксель и 0,110 бит/пиксель, что в 1,53 раза больше у второго потока и это существенная разница. Примерный паритет будет если выставить для первого потока 6 Мб/с.

Да, такой вопрос: что ещё есть из П.О. кроме UFOCapture и HandyAVI ? Первый берёт на вход только поток, вторая - только AVI.

[AndyO]

Я давно уже перешел на другого производителя камер. Но у той, что у Вас сейчас есть плюс в том, что ее
можно состыковать с ufocapture, например,  через Splitcam,  AlterCam. Но может понадобиться "поплясать с бубном" - как повезет...

[VAKT]

А что у Вас за камеры ?

[AndyO]

Разные с алиэкспресса. Например, одноплатные imx291\290+Hi3516D (предполаемый производитель longse), но у них jitter великоват (в общем, железо так себе), а полноценной замены им пока нет. Только методом проб и ошибок с али.

[VAKT]

Вытащил из тамрон M13VP288IR диафрагменый узел с шаговым моторчиком - постараюсь сегодня заснять видео. Я тут подумал и не нашёл причины урезать битрейт меньше максимального, а вот сменить разрешение видео на меньшее, до 720p - это нужно попробовать.

[VAKT]

Поставил на камеру объектив тамрон и записал короткий ролик с Драконом - в обоих разрешениях и с максимальным битрейтом, а именно: FullHD@25 8Мб/с + D1@25 2Mб/с

Отмечу, что с этим объективом я сразу же увидел несоосность матрицы и объектива всё же кривовато вкручена матрица в кожух.

Также поле у этого объектива немного шире на коротком конце чем у смартека.

Сейчас записываются оба потока на длинном конце - толику не достал до 8мм по причине, что совсем чуть-чуть не хватает сфокусироваться (матрица глубоко сидит или же кольцо в корпусе слишком выпирает). Пишу Кассиопею. Сейчас в душ и как выйду - остановлю. Завтра выложу.

Этот объектив несколько темнее смартека, но чёткость картинки выше. В настройках камеры увеличил AGC с 10 до 15 чтобы скомпенсировать. Также в разделе компрессии изменил промежуток между ключевыми кадрами с 12 секунд (таки 12, а не 15) до 1 секунды.

Ах да: Луна почти на 30 градусах в небе - сильно подсвечивает дымку.

[AndyO]

VAKT,

На всякий случай - Вы в курсе, что на заказанном Вами двухплатнике hi3516A расстояния между точками крепления дежателя объектива 22 мм, а то вдруг у Вас такого нет...

[VAKT]

На всякий случай - Вы в курсе, что на заказанном Вами двухплатнике hi3516A расстояния между точками крепления дежателя объектива 22 мм, а то вдруг у Вас такого нет...

Да на имеющемся модуле вроде также. А сделано так: модуль помещён в старую корпусную видеокамеру у которой выкинута вся требуха.

Ночные ролики для сравнения со смартеком на коротком плече и Кассиопея на длинном: https://yadi.sk/d/DUEWohrb3Kzt5H

Кассиопея: на 7 минут 8 секунд FullHD ролика (время на камере 01:59:36) метеор.

Использование разрешения 720p основного потока нецелесообразно: в этом случае битрейт ограничен 3 Мб/с.

При максимальном битрейте основной поток FullHD даёт 0,145 бит/пиксель в кадре, а дополнительный поток D1 даёт 0,174 бит/пиксель в кадре, что больше.

[AndyO]

В том модуле, который у Вас - 20 мм (типовое значение). В общем, смотрите сами...