Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: так какой гейн и битность использовать в планетной съемке  (Прочитано 1054 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Онлайн Дмитрий Маколкин

  • *****
  • Сообщений: 15 003
  • Благодарностей: 1320
  • всяко разно
    • Skype - dmitrymakolkin
    • DeepSkyHosting: dvmak
  • Награды Призер конкурса астрофото
    • Сообщения от Дмитрий Маколкин
    • Панорамы Луны
То есть когда нет усреднения из-за атмосферного замыливания, 8 бит не хватит. Так что, возможно, при очень хорошем сиинге имеет смысл снимать в 12 битах

В своё время эта тема с числами в руках обсасывалась на Клаудях. Там пришли к выводу, с учетом всех обстоятельств съёмки, что >8бит может быть необходимо при съёмке Солнца и Венеры - при большом избытке света, когда за время экспозиции приходит очень много фотонов и пиксель почти полностью заполнен на минимальном гейне. Применительно к рассматривавшимся камерам, конечно...
« Последнее редактирование: 28 Сен 2021 [14:00:11] от Дмитрий Маколкин »
Панорамы Луны в моей галерее:
http://www.makolkin.ru/Gallery/gallery.html
Мои дипы: https://deepskyhosting.com/dvmak

Оффлайн TownAstro

  • ***
  • Сообщений: 186
  • Благодарностей: 10
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от TownAstro
Что такое "шум дискретизации"? Когда аналог переводится в цифру, генерируется шум? ;D Или вы имеете ввиду вес младшей единицы бинарного числа? Для 8 бит он 1/256, , а не 512. 2^8=256. для 16 бит 1/65535. 2^16=65535, а не 32768. С чего вдруг на 8 битах шум не должен уменьшаться? На 8 битах другие законы физики работают? Он будет уменьшаться, только сигналу расти некуда, если весь ДД выбран.
И где там ложные выводы, цитату можно?
Да выглядит это именно так как будто генерируется. Из за разрядности истинное значение сигнала отличается от оцифрованного на случайную величину от 0 до 0.5 бит. Максимальное отклонение на 1/512 при максимальном динамическом диапазоне на 8 битах.
Если мы будем усреднять значения в рамках 8 бит, то этот шум будет оставатья. Новое вычисленное значение будет оличаться от истинного на тоже на случайное значение от 0 до 0.5 бит при тех же 256 уровнях.
Если мы увеличиваем разрядность то у нас при складывании появляется пространство для увеличения соотношения сигнал шум (в соответствии с законами физики :) ) пока мы не упремся в очередное ограничение дискретизации.

На всякий случай добавлю
На восьми битах мы тоже получим уменьшение шумов по правилу 1/SQR(n) если на входе они значительно больше чем шум дискретизации пока шум дискретизации не станет основным.
Т.е. законы физики работают везде. Но наши способы вычисления накладывают ограничения на результаты
« Последнее редактирование: 28 Сен 2021 [14:17:45] от TownAstro »
SV503 102mm F7 ED, SW EQ3, SV305 Pro, Canon 250d

Оффлайн Виниту

  • *****
  • Сообщений: 1 688
  • Благодарностей: 939
  • Орешек знаний тверд, но все же!
  • Награды Победитель ежегодного конкурса астрофото
    • Сообщения от Виниту
То есть когда нет усреднения из-за атмосферного замыливания, 8 бит не хватит. Так что, возможно, при очень хорошем сиинге имеет смысл снимать в 12 битах

В своё время эта тема с числами в руках обсасывалась на Клаудях. Там пришли к выводу, с учетом всех обстоятельств съёмки, что >8бит может быть необходимо при съёмке Солнца и Венеры - при большом избытке света, когда за время экспозиции приходит очень много фотонов и пиксель почти полностью заполнен на минимальном гейне. Применительно к рассматривавшимся камерам, конечно...
Да, все-таки 8 бит для обычных планет достаточно даже при идеальном сиинге (в вакууме). Из-за фотонного шума там не будет одна и та же картинка воспроизводиться (умножаться на 1000). Каждый раз картинка будет немного другая, и младшие разряды в стеке будут заполняться.

Оффлайн p.v.

  • *****
  • Сообщений: 7 518
  • Благодарностей: 233
    • DeepSkyHosting: id175
    • Сообщения от p.v.
    • Умный дом в деревне
В цифровой схемотехнике нет такого понятия как 0,5 бит. Есть бинарный разряд и он неделим. Шум квантования физически не может быть меньше младшего разряда. Если АЦП заявлен как 12 битный, то гарантировать достоверность можно только для 11 старших бит. В каких единицах и на чем производятся вычисления не важно. Хоть с палавающей точкой, хоть на 64 битах, хоть на мазуте.  Отсюда мы имеем непреодолимый порог шума в 1 разряд. Меньше он не станет, пока не повысим разрядность шины данных.
К вопросу о смысле съемки в 16 бит https://img-fotki.yandex.ru/get/9326/7035564.8/0_137808_ba38d3c2_orig
« Последнее редактирование: 28 Сен 2021 [16:54:15] от p.v. »
(кликните для показа/скрытия)

Оффлайн TownAstro

  • ***
  • Сообщений: 186
  • Благодарностей: 10
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от TownAstro
В цифровой схемотехнике нет такого понятия как 0,5 бит. Есть бинарный разряд и он неделим. Шум квантования физически не может быть меньше младшего разряда. Если АЦП заявлен как 12 битный, то гарантировать достоверность можно только для 11 старших бит. В каких единицах и на чем производятся вычисления не важно. Хоть с палавающей точкой, хоть на 64 битах, хоть на мазуте.  Отсюда мы имеем непреодолимый порог шумав 1 разряд.Меньше он не станет, пока не повысим разрядность шины данных.
К вопросу о смысле съемки в 16 бит https://img-fotki.yandex.ru/get/9326/7035564.8/0_137808_ba38d3c2_orig
Саму величину отклонения оценивают и так и эдак
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A8%D1%83%D0%BC_%D0%BA%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F
от -0.5 до +0.5 если мы округляли. От 0 до 1 если отсекали. Это не чистая цифровая схемотехника. Это на стыке, например настройки аналоговой части АЦП могут вообще увести в другие диапазоны. Но это не принципиально.
Принципиально что Аналоговое значение Случайным образом оказывается между соседними Цифровыми.
(Или вычисленное с большей точностью между соседними цифровыми значаниями меньшей точности при конвертировании в программе)
В любом случае это приводит к одинаковой оценке шума дискретизации (квантования) Средне квадратичное отклонение примерно равно 0.3*2-n где n число разрядов.
И всего сказанного мной выше это не меняет.
В приведенной вами статье цифровой шум оценен как постоянный 1 бит и просто приделан к количеству кадров в стеке.
А на самом деле это флуктуирующий процесс никак не отменяющий правила 1/SQR(N).
Его только корректирует наше количество разрядов когда мы добиваемся снижения шумов к значениям близким к шуму дискретизации.
« Последнее редактирование: 28 Сен 2021 [15:27:33] от TownAstro »
SV503 102mm F7 ED, SW EQ3, SV305 Pro, Canon 250d

Оффлайн TownAstro

  • ***
  • Сообщений: 186
  • Благодарностей: 10
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от TownAstro
Но поставив на графиках их очень низкий шум чтения Nr=0.5 мы увидим что фотонный шум существенно сказывается уже на весьма коротких выдержках.
Я сделал прикидку соотношения фотонного шума и шума чтения для планет. Если нигде не ошибся, то даже на выдержках 1/100 секунды для Сатурна фотонный шум превосходит шум чтения современной камеры (взял для ориентира 2e). Логика расчета примерно как вот здесь
...
В процитированных рассуждениях, правда, есть ошибки (например, поглощение атмосферой учитывается до расчета шума, а надо после), но они принципиально не меняют картину. А апдейченные рассчеты см в приложенном экселе.

Если не охота лезть в Эксель, то получается, что для экспозиции 1/100 сек, для матрицы с 75% квантовой эффективностью и с использованием фильтра, пропускающего 30% фотонов, составляет:
по Юпитеру - 6 электронов
по Марсу - 13 электронов
по Сатурну - 3 электрона
по Урану - 1,5 электрона.

Хорошая считалка получилась!
Она кроме всего прочего показывает, что современные качественные камеры настолько хороши, что в планетной съемке от них уже ничего не зависит :)
SV503 102mm F7 ED, SW EQ3, SV305 Pro, Canon 250d