Камера Unibrain Fire-i для съемки планет и Луны

[Andrey Prokopovich]

Матрица - Sony ICX 424 AL, 640Х480;

Я на такую матрицу дип-скай снимаю  Но учитывая, что это переделанная вэбка, то у меня скорострельность макс 5 fps

[S.Fire]

Михаил, опорный кадр очень хорош, только темноват. Мне кажется, что нужно спокойно ставить 1/30 и уменьшать гейн, но яркость ролика нужно однозначно повышать.

[Uselink]

Леш, я немного ступил во время съемки . Там по умолчанию sharpness на уровне 50 процентов выставляется - а я забыл проверить и убрать - сообразил только после того, как свернулся.
Но с чувствительностью все в порядке - выдержка в 1/50 секунды по Сатурну - это совсем неплохо. Кстати, насчет масштаба - предположения некоторых буржуйских обозревателей, о том что размер изображения планеты на ICX 424 будет почти вдвое меньшим, чем на ICX 098 (что якобы сводит на нет преимущество по чувствительности)  не подтвердились - реально разница в размере меьнше, чем в полтора раза.

Там можно фактор увиличения с помощью барлоу поднять. ПРавильно, пиксель то больший чем у 098 чипа.

[Dobermann]

Михаил, опорный кадр очень хорош, только темноват. Мне кажется, что нужно спокойно ставить 1/30 и уменьшать гейн, но яркость ролика нужно однозначно повышать.

Это понятно . Такую маленькую выдержку выбрал по двум причинам : очень сильно мылило ( все нормальные кадры это результат двух пятисекундных успокоений атмосферы) - короткая выдержка в такой стиуации помогала,  плюс хотелось посмотреть как камера будет работать "на пределе" - снимать-то в перспективе буду с фильтрами  - хотелось узнать запас по чувствительности для этого. Запас есть .

[Dobermann]

Сегодня атмосфера еще хуже была - моментов полного успокоения за два часа сидения у телескопа так и не удалось словить. Снимал с выдержкой в 1/30 с. В общем, ни черта не вышло - но слева довольно уверенно видны Тефия и Энцелад - на других камерах у меня спутники не прорабатывались.

[Mihail Sedyh]

Так, наконец добрался и до этой темы...
Миша, поздравляю с обновкой!
Но пока результаты меня не особо впечатляют.
Давай разбираться.
Огласи, пожалуйста список выдержек на 501й камере, значения гаммы, тип регулировки уровня черного, реализацию режима 320х240 и фокусное расстояние МСТ230. Кстати в спецификации упоминаются 12бит наряду с 8-ю, поясни, пожалуйста.
Насчет масштаба, тупое сравнение 98 и 424 матриц дает разницу масштабов 1,29раза=7,4/5,6. Откуда данные про 2раза?
Поясни пожалуйста, зачем ты ставишь такое дикое значение уровня черного 50%? Да, и при каком значении гаммы сняты опубликованные картинки? 
Было бы неплохо сравнить чувсвительность 98го и 424го чипов. Для этого надо снять что-нибудь с одинаковым (по пикселям) масштабом (экв. фокусное расстояние отличается в 1,29х), не обязательно астрономическое. При этом на обеих камерах усиление на максимуме, выдержка одинаковая, гамма =1 (линейный режим), шарп=0, уровень черного=0.

[Dobermann]

Так, наконец добрался и до этой темы...
Миша, поздравляю с обновкой!
Но пока результаты меня не особо впечатляют.
Давай разбираться.
Огласи, пожалуйста список выдержек на 501й камере, значения гаммы, тип регулировки уровня черного, реализацию режима 320х240 и фокусное расстояние МСТ230. Кстати в спецификации упоминаются 12бит наряду с 8-ю, поясни, пожалуйста.
Насчет масштаба, тупое сравнение 98 и 424 матриц дает разницу масштабов 1,29раза=7,4/5,6. Откуда данные про 2раза?
Поясни пожалуйста, зачем ты ставишь такое дикое значение уровня черного 50%? Да, и при каком значении гаммы сняты опубликованные картинки? 
Было бы неплохо сравнить чувсвительность 98го и 424го чипов. Для этого надо снять что-нибудь с одинаковым (по пикселям) масштабом (экв. фокусное расстояние отличается в 1,29х), не обязательно астрономическое. При этом на обеих камерах усиление на максимуме, выдержка одинаковая, гамма =1 (линейный режим), шарп=0, уровень черного=0.

Спасибо !
Миша, результаты так себе, потому, что атмосфера пока была никакая  - с этим я ничего поделать не могу .
По поводу выдержек - списка как такового нет, есть диапазон от 1 наносекунды до 65 секунд - в нем значения плавно регулируются бегунком в окне с настройками камеры - там указываются значения выдержки в наносекундах.
Вот таблица:

FireWire Shutter Value(Y)    Increment Step    Shutter Speed Time : T       Exposure Time    Range 1 ~ 500    1 us    T= Y us    1us ~ 500us 501 ~ 1000    10 us    T= (Y-500)*10+500 us    510us ~ 5500us 1001 ~ 1705    100 us    T= (Y-1000)*100+5500 us    5.6ms ~ 76ms 1706 ~ 2399    1 ms    T= (Y-1705)+76 ms    77ms ~ 770ms 2400 ~ 2902    10 ms    T= (Y-2399)*10+770 ms    780ms ~ 5800ms 2903 ~ 3304    100 ms    T= (Y-2902)*100+5800 ms    5.9s ~ 46s 3305 ~ 3223    1s    T= (Y-3304)*1000+46000 ms    47s ~ 65s

С бинингом я пока не экспериментировал. С 12 битами тоже надо разбираться - там есть настройки этого режима, котроые мне совершенно непонятны - помощь более опытных людей была бы очень кстати - но к сожалению, камеры сейчас под рукой нет, а управляющая софтина без нее в настройки лезть не дает.
По масштабу - на одом из зарубежных сайтов нашел - но автор, похоже камеру на 424 чипе в руках не держал, а соотношение масштабов рассчитал исходя из соотношения площади пиксела 098 и 424 чипов. Реально масштаб действительно в 1,3 раза меньше, чем на 098 чипе - но это легко лечится - я просто не доконца засовываю юбку камеры в трубку ЛБ - при этом яркость картинки падает очень несущественно.
С уровнем черного вначале не разобрался - на последнем снимке он у меня уже нулевой. Гамма - бегунок посередине шкалы стоял -  конкретных значений, к сожалению, не помню (плохо, что в софтину без камеры залезть нельзя ).

Насчет сравнения сделать можно - но у меня камера с 098 чипом цветная - она заведомо менее чувствительной будет.
Фокусное МСТ-230 - 3 метра, снимаю с 2X Барлоу, т.е. в итоге 6 метров.

[Mihail Sedyh]

Теперь давай прикинем согласование оптики и приемника. Снизу разрешение можно ограничить критерием Релея 140"/Д = 0,6". Где-то уже упоминал, что при сложении большого количества кадров и деконволюции можно в пределе реализовать более высокое разрешение до 80"/Д (100% ИМХО), хотя споры так и не утихают. Давай примем ограничение разрешения сверху критерием Седых 80"/Д=0,35". Получили более - менее адекватный диапазон разрешений: меньше - не раскроем возможности телескопа, больше - смысла нет, только яркость потеряем. Согласно классике (забыл опять чьим именем критерий называется ) для реализации разрешения пятно рассеяния должно занимать не менее двух пикселей приемника (мозаичного фильтра у нас нет).
Итого рабочий диапазон масштабов составляет от 0,175 до 0,3"/пиксель. Это соответствует 8720-5090мм фокусного расстояния или 1/38-1/22 относительного отверстия. 20" диск Сатурна при этом займет 115-67 пикселей.
Для 098 матрицы соответственно 6600-3850мм, 1/29-1/17, 115-67п., соответственно. 

ЗЫ Для цветных матриц соответствующий желательный размер диска составляет примерно 170-100 для зеленого канала и 230-130 для красного и синего.

ЗЫЫ Миша, сейчас посмотрел - у тебя диск Сатурна примерно 100 пикселей, что близко к верхнему оцененному значению. Тогда как по субьективным ощущениям хотелось бы иметь 140-150. Хм, может 80"/Д слишком мягкий критерий или 2 пикселя на пятно маловато для полного разрешения.... Я пока в затруднении....  Впрочем может ты и прав и при хорошей атмосфере все будет несколько по-другому....

[Олег Чекалин]

В рассчетах за кружок рассеяния нужно считать не диск Эри, а ширину на полувысоте диска, то есть величину ориентировочно в 2,4 раза меньшую. И возможно, если верить в стоячую атмосферу стоит заложить избыточную дискретизацию FWHM на 3-3,5 пикс.
Олег.

[Dobermann]

ЗЫЫ Миша, сейчас посмотрел - у тебя диск Сатурна примерно 100 пикселей, что близко к верхнему оцененному значению. Тогда как по субьективным ощущениям хотелось бы иметь 140-150. Хм, может 80"/Д слишком мягкий критерий или 2 пикселя на пятно маловато для полного разрешения.... Я пока в затруднении....  Впрочем может ты и прав и при хорошей атмосфере все будет несколько по-другому....

У меня тоже есть такие субъективные ощущения . Буду брать 2,5 Барлоу и пробовать.

[Mihail Sedyh]

В рассчетах за кружок рассеяния нужно считать не диск Эри, а ширину на полувысоте диска, то есть величину ориентировочно в 2,4 раза меньшую. И возможно, если верить в стоячую атмосферу стоит заложить избыточную дискретизацию FWHM на 3-3,5 пикс.
Олег.

Олег, насчет 3-3.5 пикселей - наверное согласен, как раз получится совпадение с нашими с МИшей субьективными ощущениями.
А вот насчет кружка рассеяния - не понял. Согласно критерию Релея 2 звезды разрешаются, если расстояние между центрами составляет РАДИУС первого минимума. При этом контраст "перемычки" составляет примерно 5%. Отсюда и выводится 140/Д.
Ты предлагаешь какой-то другой критерий?

ЗЫ Дошло. Ты предлагаешь критерий 120/Д (радиус первого минимума 140/Д, диаметр 280/Д, делить на 2,4 =117/Д)? Но он все же менее распространен, чем 140/Д и входит в указанный диапазон....

[Олег Чекалин]

Миша, ничего нового.
"Единицей" изображения считается не дифракционный диск, а FWHM - центральная яркая зона по уровню 50%, имеющая в идеальном случае размер 1.02 лямбда/относительное отверстие.И уже размер этого участка фигурирует в рассчетах для правильной дискретизации.
Олег.

[Mihail Sedyh]

Миша, ничего нового.
"Единицей" изображения считается не дифракционный диск, а FWHM - центральная яркая зона по уровню 50%, имеющая в идеальном случае размер 1.02 лямбда/относительное отверстие.И уже размер этого участка фигурирует в рассчетах для правильной дискретизации.
Олег.

Понятно. А радиус кружка Эри (разрешение по критерию Релея) 1,22лямбда/отн.отв.. Отсюда и две разные оценки 120/Д и 140/Д.  Теперь буду знать откуда 120/Д взялось... 

[Mihail Sedyh]

Итак, резюмирую вышесказанное.
С учетом поправки Олега - 3 пикселя на пятно, можно рекомендовать для планетной фотографии масштаб изображения в диапазоне от 3*Д(мм)/140 до 3*Д(мм)/80 (пикселей на угл.сек.) для ч\б матрицы и где-то в 1,5 раза больше для цветной (с некоторыми оговорками).
Для Михаила (МСТ230/3000, 7,4х7,4мкм ч\б), масштаб соответственно от 5 до 8,6 (пикс./"), фокусные расстояния 7630-13120мм.
ЛБ соответственно получается от 2,5х до 4,3х. Диск Сатурна 100-170 пикселей.
Для РАВ-камеры на 098 чипе фокусные расстояния 8670-14890мм, ЛБ 2,9х-5х.
Миша, может тебе  ЛБ3Х взять, а 2,5х и 4х добить втулками? Кстати, Алексей (Uselink), как у тебя там дела обстоят с ЛБ/втулками?

ЗЫ Миша, с Днем Рождения тебя... с прошедшим.... Что-то я совсем перестал в клуб лазить....

[Dobermann]

ЗЫ Миша, с Днем Рождения тебя... с прошедшим.... Что-то я совсем перестал в клуб лазить....

Спасибо !

Насчет ЛБ - трехкратная есть у меня, надо достать из закромов и попробовать. Правда по сравнению с Ультимой она мне не очень нравиться.

Теперь по камере. Гамма регулируется от 0,4 до 2,5 - т.е я снимал с 1,4 - наверное зря?
О битах. Есть формат пиксела - Y Mono 16 bit - максимальная скорость в этом формате - 30 к/с.  В этом режиме регулируется параметр Significant bits - от 1 до 16 и есть опция Swap pixels. Что это такое, я даже близко не представляю.

[Dobermann]

Сделал сравнительные снимки. Выдержка на обеих камерах - 1/30 с., гейн -максимум, уровень черного - 0, гамма - 1. Для сравнения сделал однин снимок на младшей Fire-i  c максимальным уровнем черного.

[Mihail Sedyh]

Сделал сравнительные снимки. Выдержка на обеих камерах - 1/30 с., гейн -максимум, уровень черного - 0, гамма - 1. Для сравнения сделал однин снимок на младшей Fire-i  c максимальным уровнем черного.

Я озадачен....
Странно, я всегда считал, что смещение уровня черного нужно для подавления ровного сильного фона, чтобы информативная часть картинки заняла весь динамический диапазон.... Т.е. я бы раньше посчитал, что первая картинка с максимальным сдвига уровня черного, а вторая - с нулевым....
Третья картинка - такое ощущение, что тут сдвинут уровень белого  . Т.е. светА явно пережженые (деталей нет), но уровень пережега (максимально возможное значение сигнала) находится в середине динамического диапазона.....
Может один и тот же движок при значении >50% сдвинает уровень черного, а при значении <50% уровень белого, а 50% - отсутствие коррекции. Но тогда не понятно почему вырезанный кусок диапазона яркостей не растягивается на полный динамический диапазон камеры....
Миша, можешь сделать две серии, одна - 5 значений уровня черного при гамме=1, вторая несколько значений гамма коррекции (0,4; 0,8; 1; 1,4; 2,5) при уровне черного 50%? Публиковать все не обязательно, можно словами описать....

ЗЫ Да, а через что снимал? Почему масштаб одинаковый?

[Dobermann]

Снимки сделаю сегодня - нет проблем. Снимал через МСТ-230. С масштабом просто повезло - если выдвинтуь 501 камеру как раз на уровень края бороздки на юбке, в которую должен входить зажимающий винт - получается точно такой же масштаб, как и при полностью "погруженной"  в диагональ младшей Fire-i.

[Dobermann]

По поводу уровня черного. Вот выдержка из хелпа по управляющему софту.
 "...Все камеры добавляют немного шума к картинке. Часть этого шума - случайный симметричный шум. Установка уровня черного на нулевое значение убирает только отрицательные пики и делает положительные более видимыми.  Эффект контроля уровня черного сводится к  добавлению или вычитанию постоянного значения на ВСЕХ уровнях картинки.
Установка уровня черного слишком низким может  создать искусственные "плоские" черные зоны, где будет ототбражена только  "близкая к черному" тень, и результат будет казаться "полностью искусственным". Установка уровня черного слишком высоким будет портить контраст  картинки. Как правило, применяйте установленный по умолчанию уровень черного или его автоматический контроль..."

[Mihail Sedyh]

По поводу уровня черного.

Миша, кажись я все понял. В общем это "неправильные пчелы", т.е. тени и светА подрезаются, но растяжки гистограммы не происходит. Короче это абсолютно бессмысленная приблуда для астросъемки, оставляй его всегда 50% и больше с ним не заморачивайся (впрочем при фокусировке на тусклом объекте может помочь). Серию с ним делать не надо.
С учетом вышесказанного я поправил твои тестовые картинки (цветную обесцветил для лучшего сравнения). В общем сравнение чувствительности должно выглядить примерно так: