Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Сенсор без баеровской маски и микролинз.  (Прочитано 11638 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн faddyАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 716
  • Благодарностей: 68
  • Горбачев Константин Владимирович
    • Сообщения от faddy
В ходе многочисленных экспериментов по "обесцвечиванию" сенсора, т.е. снятию микролинз и непосредственно баеровской маски, удалось получить вполне приличный и надежный результат.
Но, возник вопрос, как численно измерить прирост либо уменьшение чувствительности сенсора?
С одной стороны, удаление микролинз уменьшает чувствительность, но удаление фильтров баеровской маски дает ее увеличение..
Каким образом, по вашему опыту либо мнению, можно измерить изменение чувствительности?
Я провел следующий эксперимент, сфотографировал условно белый объект, сенсором у которого наполовину удалены микролинзы и фильтры, измерил среднее насыщение пикселей с баером и без, и получил увеличение порядка 20-30% на обесцвеченой части сенсора, но возможно существует более правильный способ?

Ниже кроп полученного кадра на ПЗС сенсоре Sony, слева есть баеровская маска, справа нет..

Оффлайн David

  • ****
  • Сообщений: 326
  • Благодарностей: 26
    • Сообщения от David
Мне кажется методика не верна. Нужно сравнивать сумму красного синего и зелёного (не пары зелёных, а именно одного) с одиночным обесцвеченным пикселем. Ну и само собой  нужно позаботиться о том чтобы нулевой освещённости соответствовал нулевой сигнал.
Самодельный двойной 200 + 150 мм GoTo ньютон, переделанная камера SK1004Х , SK1043x, Canon350Da

Оффлайн Дмитрий Маколкин

  • *****
  • Сообщений: 12 636
  • Благодарностей: 743
  • *********
    • Skype - dmitrymakolkin
  • Награды Призер конкурса астрофото
    • Сообщения от Дмитрий Маколкин
    • Оптика любительских телескопов
Мне кажется, стоит оперировать в терминах квантовой эффективности детектирования - сколько один пиксель может зарегистрировать фотонов до и после удаления фильтров и микролинз. В конце концов, именно это определяет сколько сигнала мы накопим за одно и то же время. И уж конечно, при сравнении все математические операции должны быть одинаковы что для одного, что для другого случая.
Панорамы Луны в моей галерее:
http://www.makolkin.ru/Gallery/gallery.html
Мои дипы: https://deepskyhosting.com/dvmak

Оффлайн Грехов Михаил

  • *****
  • Сообщений: 32 145
  • Благодарностей: 795
  • Вон с форума мракобесие, ложь, фальшь и дебилизм!!
    • Сообщения от Грехов Михаил
Я бы еще поверил, если бы было так как на нижеследующей картинке. А так, визуально, что яркость справа, что слева весьма близки.

Нужно создать объект. Скажем бумага, освещенная лампой. Сначала сфотографировать её разместив в той области, где есть микролинзы и байер. Потом первести в то место ПЗС, где их нет. То есть одна и та же бумажка, одни и те же параметры съемки. Сделать кроп по бумажке. В фотошопе получить гистограмму первого и второго случая. Ясно и понятно, что будет типа распределения Гаусса. Если во втором случае пик гауссовой кривой окажется в зоне более ярких пиксел, то есть увеличение чувствительности.

Ну и наверное все-же надо не поканально, как тут приведено. А в общем. Из-за байера гистограмма канальная будет испорчена вторым пиком тех пикселей, которые другого света и на съемке не пропускают свет и выглядят темными. 
Manfrotto 055XPROB + 808 RC4 + Fujinon 16x70 FMT-SX2. TS APO 102/714 +3"Flat+HEQ-5Pro + QHY-5 + ES 20/100, ES 9/100, Radian 4. Pluto - сами знаете кто....

Оффлайн Ivan7enych

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 11 803
  • Благодарностей: 494
  • Ионов Иван
  • Награды Победитель ежегодного конкурса астрофото
    • Сообщения от Ivan7enych
    • Астропроекты и астрософт
Мне кажется методика не верна. Нужно сравнивать сумму красного синего и зелёного (не пары зелёных, а именно одного) с одиночным обесцвеченным пикселем. Ну и само собой  нужно позаботиться о том чтобы нулевой освещённости соответствовал нулевой сигнал.
Ну да, для этого можно использовать биниг 2х2 в максиме, и потом сравнивать яркость. И освещение лучше ближе к дневному, чтобы красные и синие пиксели были примерно одинаково освещены.
Видео отчеты мастерской
телескопы - 320 астросиб на удаленке, 230мм - Каминский, Televue NP101is

Оффлайн faddyАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 716
  • Благодарностей: 68
  • Горбачев Константин Владимирович
    • Сообщения от faddy
Мне кажется методика не верна. Нужно сравнивать сумму красного синего и зелёного (не пары зелёных, а именно одного) с одиночным обесцвеченным пикселем. Ну и само собой  нужно позаботиться о том чтобы нулевой освещённости соответствовал нулевой сигнал.
Ну да, для этого можно использовать биниг 2х2 в максиме, и потом сравнивать яркость. И освещение лучше ближе к дневному, чтобы красные и синие пиксели были примерно одинаково освещены.

Провел такой эксперимент, направил камеру на освещенный солнцем белый лист бумаги, сделав значительную расфокусировку, сделал кадр с бининингом 2*2, замерил яркость.
Прирост чувствительности(по значениям яркости) составил порядка 5%.
Думаю вполне достойный результат, важно что сенсор не потерял в чувствительности, можно смело применять данную технологию.
Хотя, возможно для различных сенсоров данные будут отличатся..


Оффлайн Грехов Михаил

  • *****
  • Сообщений: 32 145
  • Благодарностей: 795
  • Вон с форума мракобесие, ложь, фальшь и дебилизм!!
    • Сообщения от Грехов Михаил
И тоже как замечание. Имеет смысл наверное считать не абсолютно, а по соотношению сигнал/шум. А тут видимо охлаждение ПЗС дает куда больший эффект, чем обесцвечивание.
Manfrotto 055XPROB + 808 RC4 + Fujinon 16x70 FMT-SX2. TS APO 102/714 +3"Flat+HEQ-5Pro + QHY-5 + ES 20/100, ES 9/100, Radian 4. Pluto - сами знаете кто....

Оффлайн faddyАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 716
  • Благодарностей: 68
  • Горбачев Константин Владимирович
    • Сообщения от faddy
И тоже как замечание. Имеет смысл наверное считать не абсолютно, а по соотношению сигнал/шум. А тут видимо охлаждение ПЗС дает куда больший эффект, чем обесцвечивание.

Уверен что СШ увеличится значительно выше 5%, т.к. допустим в красном канале, сенсор будет получать почти на 3/4 больше сигнала, а уровень шума фона явно не увеличится. Но это уже скорее касается сравнения плюсов и минусов цветной и чб камеры, и в этом сравнении плюсы чб камеры видимо все-же перевешивают.

Оффлайн David

  • ****
  • Сообщений: 326
  • Благодарностей: 26
    • Сообщения от David
Нет, биннинг использовать недопустимо. В результирующий сигнал подмешивается зелёный сигнал в удвоенном количестве. В матрице ведь красный, синий и два зелёных пикселя. Мы ведь должны выяснить сколько фотонов должно было бы упасть на пиксель не будь они отфильтрованы.
Попробую объяснить по другому.
Летел на каждый пиксель белый свет. В нём было 10 синих, 10 зелёных и 10 красных фотонов. Если пиксель цветной, то до него долетели только фотоны его цвета 10 шт. Если обесцвеченный, то все 30 шт. Если бы квантовая эффективность не зависела от длины волны и фильтры были идеальными, то сигнал должен стать в 3 раза больше чем у любого из цветных. Выигрыша по количеству фотоэлектронов при съёмке на ч/б матрицу через "внешние" светофильтры  мы получить не должны. На практике фильтры на матрице не обладают идеальной пропускной  характеристикой поскольку это всего лишь окрашенные в массе капельки полимеров. Гораздо более правильную пропускную характеристику имеют интерференционные "внешние" фильтры. И только за счёт этого есть некоторое преимущество ч/б матриц. Понятно что если целью является получение ч/б картинки то сигнала будет больше, но это для определённых задач типа поиска астероидов.
Самодельный двойной 200 + 150 мм GoTo ньютон, переделанная камера SK1004Х , SK1043x, Canon350Da

Оффлайн David

  • ****
  • Сообщений: 326
  • Благодарностей: 26
    • Сообщения от David
Посмотрел с пристрастием на приведенную картинку.
Вот её увеличенный фрагмент. Где вы тут увеличение чувствительности видите? Типичная амплитуда красного сигнала 200, а обесцвеченного 130. Зелёного 155, а синего 40. При равной чувствительности должно было получиться 395, а в наличии 130. На лицо падение чувствительности в 3 раза.
Самодельный двойной 200 + 150 мм GoTo ньютон, переделанная камера SK1004Х , SK1043x, Canon350Da

Онлайн Serj

  • *****
  • Сообщений: 4 150
  • Благодарностей: 79
    • Сообщения от Serj
    • Тверской астроклуб
Интересная у вас арифметика :)
Я верю в торжество разума. Не нужно оскорблять мои религиозные чувства!

Оффлайн faddyАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 716
  • Благодарностей: 68
  • Горбачев Константин Владимирович
    • Сообщения от faddy
Посмотрел с пристрастием на приведенную картинку.
Вот её увеличенный фрагмент. Где вы тут увеличение чувствительности видите? Типичная амплитуда красного сигнала 200, а обесцвеченного 130. Зелёного 155, а синего 40. При равной чувствительности должно было получиться 395, а в наличии 130. На лицо падение чувствительности в 3 раза.

Полученные Вами цифры не верны, возможно потому что jpg..
Замерил яркость на том-же участке в fits файле
обесцвеченный пиксель - 40к
красный -  36к
синий - 13к
зеленый-  33к

И еще, для чего Вы складывали сумму RGBG пикселей и при этом не сложили то-же количество обесцвеченных?

Оффлайн David

  • ****
  • Сообщений: 326
  • Благодарностей: 26
    • Сообщения от David
Возможно жпег внёс коррективы.
Вас ведь интересует на сколько меньше света стало попадать на пиксель в результате удаления микролинз?
Ваш пиксель до удаления линзы в зависимости от фильтра был способен зарегистрировать 36 попугаев фотонов если они красные, 13 попугаев если фотоны синие, 33 попугая если зелёные. Очевидно что например для красного пикселя в его фильтре поглощалось не менее 13 попугаев синих и 33 попугая зелёных фотонов. Теперь убрали фильтр. Поглощаемые ранее фотоны должны дать  дополнительный сигнал. Т.е. должно получиться 82 попугая, а в наличии только 40.
Конечно в приведенных рассуждениях принимается допущение что например желтые фотоны могут попасть в пиксели только одного цвета, а не в красные и зелёные одновременно или ни в один из них.
Самодельный двойной 200 + 150 мм GoTo ньютон, переделанная камера SK1004Х , SK1043x, Canon350Da

grim

  • Гость
Посмотрел с пристрастием на приведенную картинку.
Вот её увеличенный фрагмент. Где вы тут увеличение чувствительности видите? Типичная амплитуда красного сигнала 200, а обесцвеченного 130. Зелёного 155, а синего 40. При равной чувствительности должно было получиться 395, а в наличии 130. На лицо падение чувствительности в 3 раза.

Полученные Вами цифры не верны, возможно потому что jpg..
Замерил яркость на том-же участке в fits файле
обесцвеченный пиксель - 40к
красный -  36к
синий - 13к
зеленый-  33к

И еще, для чего Вы складывали сумму RGBG пикселей и при этом не сложили то-же количество обесцвеченных?

Тут есть еще пару проблем.

Кривая чувствительности сенсора особенно sony cупер had имеет широкий хвост в длинноволновую область (ИК), поэтому по сравнению с красным пикселем обесцвеченный фильтр дал меньший прирост. Вообще говоря, нужно ставить ИК-УФ фильтр и для обесцвеченного и для цветного пикселей.

Далее, нужно освещать строго белым цветом, в котором разное количество квантов красных зеленых и синих цветов. Смешав равное количество цветов RGB как по количеству квантов так и по энергии мы не получим белый цвет никак. Наше ощущение белого цвета связано с солнцем. Зеленого там больше, но видим мы солнечный свет как белый.

Так что задача не так проста как кажется.
Как один из выходов, имхо, для конкретной длины волны нужно взять сумму значений 4 пикселей как в необесцвеченной области, так и цветной. Построить кривую отношений значений суммы четырех пикселей ч/б к сумме значений 4 пикселей цветных.
И так для каждой длины волны. Освещать при этом сенсор до какого-то фиксированного значения АЦП для ч/б сенсора, достаточно большого, например 10000.
Получившуюся кривую проинтегрировать (точнее просуммировать по среднему) с весами кривой чувствительности глаза. Будет думается цифровое значение - безразмерная величина в районе 2..3.
В этом значении будет учтена кривая чувствительности как глаза, так и сенсора.
« Последнее редактирование: 19 Июн 2017 [07:00:10] от grim »

Оффлайн David

  • ****
  • Сообщений: 326
  • Благодарностей: 26
    • Сообщения от David
Цитата
Далее нужно освещать строго белым цветом, в котором разное количество квантов красных зеленых и синих цветов. Смешав равное количество цветов RGB как по количеству квантов так и по энергии мы не получим белый цвет никак. Наше ощущение белого цвета связано с солнцем. Зеленого там больше, но видим мы солнечный свет как белый.
Да, конечно рассуждения про одинаковое количество фотонов разных цветов  в белом свете было грубым допущением в целях наглядности.
Предлагаю провести простой эксперимент. Взять например красный фильтр и сняв через него белый лист сравнить сигнал с красных пикселей с обесцвеченными. Если нет фильтра, то использовать красный светодиод для освещения объекта.
Самодельный двойной 200 + 150 мм GoTo ньютон, переделанная камера SK1004Х , SK1043x, Canon350Da

Оффлайн Ivan7enych

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 11 803
  • Благодарностей: 494
  • Ионов Иван
  • Награды Победитель ежегодного конкурса астрофото
    • Сообщения от Ivan7enych
    • Астропроекты и астрософт
faddy

Кстати, у меня есть монохроматор, можно отснять десяток кадров освещая матрицу разной длиной волны, и так оценить чуствительность по спектру.
Видео отчеты мастерской
телескопы - 320 астросиб на удаленке, 230мм - Каминский, Televue NP101is

Оффлайн faddyАвтор темы

  • *****
  • Сообщений: 716
  • Благодарностей: 68
  • Горбачев Константин Владимирович
    • Сообщения от faddy
Кстати, у меня есть монохроматор, можно отснять десяток кадров освещая матрицу разной длиной волны, и так оценить чуствительность по спектру.

Вот это было бы дело!
Обязательно заеду!

Онлайн CyberManiac

  • *****
  • Сообщений: 4 803
  • Благодарностей: 203
  • Я ♥ オリオン!
    • Сообщения от CyberManiac
Если разница 20-30%, значит, овчинка не стоит выделки. Где-то видел данные, что у фабричных ч/б и цветных матриц чувствительность различается чуть ли не на десятичный порядок, если производитель не мухлюет с цветоделением за счёт ослабления фильтров ради снижения шума..
На моих безнадёжных руках умирают микробы
沖縄最高

Оффлайн Дмитрий Маколкин

  • *****
  • Сообщений: 12 636
  • Благодарностей: 743
  • *********
    • Skype - dmitrymakolkin
  • Награды Призер конкурса астрофото
    • Сообщения от Дмитрий Маколкин
    • Оптика любительских телескопов
Овчинка безусловно стоит выделки, если снимать, например, в водородной линии. Сразу в 4 раза больше пикселей принимают фотоны.
Панорамы Луны в моей галерее:
http://www.makolkin.ru/Gallery/gallery.html
Мои дипы: https://deepskyhosting.com/dvmak

Оффлайн mo

  • *****
  • Сообщений: 15 896
  • Благодарностей: 925
  • Олег Милантьев - L71 Vedrus Observatory
    • Skype - oleg_milantiev
  • Награды Призер конкурса астрофото
    • Сообщения от mo
Я бы провёл такой эксперимент.
Накрутить колесо на камеру, колесо заряжаем LRGB баадером.

Снимаем L и на бумажку записываем значение RGGB пикселей. По серому листу, усреднённо 5+ наборов.
Крутим колесо в R. Берём 5+ чб пикселей и сравниваем с ранее замеренным средним по R в RGB блоке.

Ставим G, ставим B. Проверяем и их тоже.

Получаем коэффициенты NRGB:
- Rоригинальные = NR * Rмодифицированные;
- Gоригинальные = NG * Gмодифицированные;
- Bоригинальные = NB * Bмодифицированные.

Пиксели нужно брать поближе к центру, виньентирование объектива должно быть слабым.
モ - mo

skype: oleg_milantiev
Сайт обсерватории