Исследование шумов матрицы изображения CANON EOS650Da

[BAX]

Произвёл масштабное исследование шумов матрицы изображения - https://2i.by/noise650da/
на модифицированной для астросъёмки CANON EOS 650D
в которой заменил стандартные 2 фильтра (голубой НЧ и пылетряс полосовой) на обрезанный 2" SVBONY


И пришёл к следующим выводам:

• Тепловые шумы появляются только на длинных выдержках и существенно влияют на качество изображения. На коротких выдержках <1 сек матрицу охлаждать нет смысла!
• Чем больше время экспозиции, тем сильнее нагревается матрица изображения, что увеличивает шум изображения
• При серийной съёмке, увеличивая интервал между кадрами во время съёмки (давая время остыть матрице изображения) можно существенно снизить уровень шума.
• При охлаждении матрицы изображения интервалы между кадрами можно не делать!
• Охлаждая матрицу «дарки» приравниваются к "Биасам/офсетам"
• До определённой выдержки шумы ISO значительно сильнее чем тепловые шумы, а дальше они начинают преобладать над шумами ISO
• Изображение с охлаждённой матрицы изображения на ISO3200@30sec содержит меньше шума чем с не охлаждённой на ISO100@16min!!
• Лучше снимать на более высоком значении ISO, чем программно увеличивать экспозицию при постобработке.
• Для данной камеры максимальное рабочее значение ISO=1600, оптимальное ISO=800
• Для данной камеры оптимальная экспопара с точки зрения тепловых шумов и времени экспозиции
  — с охлаждением: ISO400@4min (но для её применения нужно гидирование!)
  — без охлаждения: ISO800@2min
  
• ДЛЯ АСТРОСЬЁМКИ В ТЁПЛОЕ ВРЕМЯ ГОДА НАДО ДЕЛАТЬ ВНЕШНИЙ ОХЛАДИТЕЛЬ НА ЭЛЕМЕНТЕ ПЕЛЬТЬЕ!!!
• Класс камеры — ИМЕЕТ ЗНАЧЕНИЕ!
• Дробные значения ISO могут являться альтернативой стандартному ряду через 1EV
• Без охлаждения матрицы изображения нет смысла делать многоминутные выдержки на ISO=100 - шума будет как от ISO=3200 с короткими выдержками!!!!

[bug85]

Здравствуйте, подскажите, почему вы оффсеты делаете при 1/400, а не 1/4000?

[Laplase]

роизвёл масштабное исследование шумов матрицы изображения

Ну, в общем то ничего нового . Но все равно + за старания!

[Vital.]

Без охлаждения матрицы изображения нет смысла делать многоминутные выдержки на ISO=100 - шума будет как от ISO=3200

Поздравляю всё верно заметили
Сюда бы ещё не плохо примеры снимков добавить.
Пару лет назад делал тест камеры Olympus всё аналогично.

[Max_L]

На счет iso=800, верно подобрано
http://dslr-astrophotography.com/iso-values-canon-cameras/

[asdf]

"... шумов матрицы изображения" - эта словесная конструкция как то напрягает...


"... на выдержке 1/400 сек (Биасы/офсеты) ..." - не очень понятно.

[Konstantin]

Респект за проделанную работу

[BAX]

Здравствуйте, подскажите, почему вы оффсеты делаете при 1/400, а не 1/4000?

Это же не стек в DSS - для исследования уровня шумов какая разница? до выдержки в 1 секунду все кривые практически легли друг на друга.

Сюда бы ещё не плохо примеры снимков добавить.

там "малевичи" различной "лохматости".. зачем перегружать?
по RawDigger если среднеквадратичное отклонение <10 Всё просто отлично, а если >20 - всё плохо!

[Юрий Торопин]

До определённой выдержки шумы ISO значительно сильнее чем тепловые шумы, а дальше они начинают преобладать над шумами ISO

Шумы ИСО - это что?

Изображение с охлаждённой матрицы изображения на ISO3200@30sec содержит меньше шума чем с не охлаждённой на ISO100@16min!!

Было бы странно, если бы было наоборот. Вопрос в том, сколько сигнала на обоих изображениях, и каково соотношение сигнал/шум, которое только и важно для астрофото.

Лучше снимать на более высоком значении ISO, чем программно увеличивать экспозицию при постобработке.

см. предыдущее замечание.

(из статьи по ссылке)
Выдержка 1 минута наиболее популярна у астрофотографов, т.к. её легко обеспечивает экваториальная монтировка без гидирования.

Как видно из полученных данных: чем дольше время экспозиции, тем больше прогревается матрица изображения, и тем больше увеличивается уровень шума в изображении!

Увеличивая значение ISO мы повышаем уровень шумов, но т.к. уменьшается время экспозиции то понижается уровень тепловых шумов!

Вас не смущает, что значение шума на больших экспозициях растёт примерно линейно от времени? Что как бы намекает, что матрица нагревается до какой-то постоянной температуры, которая определяется темплообменом в фотоаппарате. Да и тепловой ток во всех данных по матрицам указывают в электронах в секунду, наверное, не зря.

Охлаждение, конечно, всегда полезно, снижение температуры сенсора на 8 градусов снижает шум примерно в 2 раза. Применённое вами пассивное охлаждение через радиатор эффективнее пассивного охлаждения "через тушку" и лучше охлаждает матрицу, приводит температуру сенсора/АЦП к температуре, чуть выше оной у окружающей среды.

Не нужно снимать на 1 мин экспозициях, это слишком мало.

[Ihtamnet II]

Выдержка 1 минута наиболее популярна у астрофотографов, т.к. её легко обеспечивает экваториальная монтировка без гидирования.

Гениально! Как мы сами не додумались до такой простой вещи?