Аналоговые видеокамеры в астрофотографии.

[Александр Л.]

    Масштаб побольше попробую, но нечем, нет нормальной барлухи, постараюсь купить до субботы еще одну 2х НПЗ и попробовать через две штуки поснимать.
    За кого ты меня принимаешь -  пульт от телевизора, у меня ИК фонарей как грязи на разные длины волн  , фильтр у меня отдельный, хороший.
    Насчет ИК чувствительности ничего пока не скажу, либо словами при встрече, очень много писать, времени нет, захомутали совсем.
  Роликов наснимал разных, в том числе и с чатотами 5 кадров в секунду.

[David]

На счёт5 кадров в секунду. Диапазон выдержек 1/5-1/2 секунды интересен для съёмки планет через RGB фильтры при больших масштабах картинки. При съёмке камерой SK1043x я столкнулся с проблемой существенной разницы в яркости чётных и нечётных строк. Она конечно легко давится фильтром деинтерлейсинга, но хотелось бы её не иметь.
  Игры с SK1004x в качестве подопытного кролика и прогайдером 2  не позволяют получать стабильные короткие выдержки, но даже при 0,5-1сек некоторые кадры почти нормальные, а некотоые полосатые. Пробовал ставить 10мкф между  1 ногой CXA1310 и видео - ситуация явно лучшеет.  Впаял такой же в SK1043, стало получше, но до идеала далеко. Причём по мере увеличения выдержек разность между яркостью строк падает, и после 1-2 секунд становится практически незаметной. Я пока не могу понять причину происходящего. Напрашивается вывод о том что за время выборки нечётных сторок, чётные продолжают экспонироваться. И по мере удлинения выдержек это разница нивелируется, но както не верится что разница скажем в 1/50 так заметна глазом. Кто сталкивался с подобной проблемой?

[Александр Л.]

   У нас с Михаилом проблема полосатости решена полностью, за счет того, что выдержка для обоих полей абсолютна одинаковая. Контроллер на МК при отработке выдержек считает четные и нечетные поля, и устанавливает - запрещает вывод заряда в каналы считывания ПЗС матрицы в нужное время.
 

[-Serge-]

По поводу масштаба - вот Сатурн при фокусе 11 м, причем из MPEG-a сильно пожатого:



Всё портят полосы.
С уважением,
Сергей.

[Александр Л.]

    Размер внушает, а объективчик то какой?

[Mihail Sedyh]

Диапазон выдержек 1/5-1/2 секунды интересен для съёмки планет через RGB фильтры при больших масштабах картинки. При съёмке камерой SK1043x я столкнулся с проблемой существенной разницы в яркости чётных и нечётных строк. ....
... Причём по мере увеличения выдержек разность между яркостью строк падает, и после 1-2 секунд становится практически незаметной. Я пока не могу понять причину происходящего. Напрашивается вывод о том что за время выборки нечётных сторок, чётные продолжают экспонироваться. И по мере удлинения выдержек это разница нивелируется, но както не верится что разница скажем в 1/50 так заметна глазом. Кто сталкивался с подобной проблемой?

Если не синхронизироваться по кадровой (вернее по полевой) развертке, то разница экспозиции полей может быть либо 0, либо 1\25, в зависимости от моментов начала\конца экспозиции относительно сигналов считывания. 1\25 на 1сек составляет 4% или примерно 10 отсчетов 8бит АЦП - будет вполне заметно...
Это Ваша ситуация, а если реализован только штатный режим накопления поля (а не кадра), то (не)четные строки будут соответствовать заданной выдержке, а не(-)четные - выдержке 1\50.

Конденсатор кардинально ничего не меняет, т.к. в принципе не может устранить причину полосатости.  

[David]

Контроллер жестко привязан к синхронизации, разве что в программе ошибка и он начинает экспозицию не с того поля
Напомните склерозному терминологию. Поле это набор чётных или нечётных сторок, а кадр это картинка из двух полей?
По поводу полосатости у меня была версия основанная на предположении что поскольку сигнал видео идёт через конденсатор, то средний уровень сигнала может слегка меняться  в зависимости от изменения яркости картинки. То есть пока идут чёрные кадры, устанавливается некий уровень сигнала относительно земли, а когда приходит первое светлое поле, то начинается дрейф уровня чёрного и следующее поле воспринимается тюнером как более яркое (а может тёмное). Частичное подавление этого эффекта  видимо и наблюдается при установке конденсатора обратной связи. Эффект однозначно присутствует,так как я подсоединял кондёр через микрик и наблюдал снижение полосатости многократно включая и выключая его. Другое дело что таким образом в лучшем случае можно стабилизировать уровень видео до входа в тюнер, не исключено что внутри тюнера тоже стоит конденсатор между входом и АЦП.

[-Serge-]

    Размер внушает, а объективчик то какой?

Этот ролик с Менискаса 180мм, f=1800мм плюс две барлоу 2х и 3х. Итоговое фокусное расстояние 10,8 м.

С уважением,
Сергей.

[Александр Л.]

   Значит ваша камера имеет более высокую чувствительность, чем переделанная. Полосатость убрать легко при помощи фильтра из трех деталей. Выше описано как. Ниже единичный кадр при выдержке 1//12.5 секунды, т.е. считывание информации происходит через кадр, для исследования полосатости. Просто снял крышку с телескопа и подобрал усиление, чтобы не было пересвета.

[David]

Чем дальше тем чудесатее
Смотрел управляющую прогу - вроде криминала нет. Затем подключил обе камеры  к другому компу. Там у меня оригинальная прога от Грува работоспособна. К своему немалому удивлению обнаружил что SK1004x на выдержках 200мс не даёт никакой полосатости , а SK1043x  даёт. Не смотря на принципиальную идентичность реализации длинных выдержек( привязка к синхронизации отсутствует). Осталось подозревать саму схемотехнику камеры. А она явно отличается. На плате камеры установлен счетверённый коммутатор IW4066BD , чё он делает непонятно. Схема камеры SK1043x никому не попадалась?

[Александр Л.]

   Схемы нет, на вопрос не отвечу, но будет крайне интересно узнать на какие выводы cxd2463 подключен этот счетверенный ключ.
Есть подозрение, что он выполняет роль буфера между ПЗС матрицей и cxd2463, несмотря на то, что cxd2463 может управлять матрицей самостоятельно. Очень интересен вопрос, можно ли иметь хоть какую-то возможность переключать матрицу в камерах sk1004 и sk1043 в режимы frame readout и field readout.
   Вчера снял к сожалению только пару роликов с двумя 2х барлоу, фокусное расстояние получилось примерно 10 метров светосила - 1/60. Далее на монтировке загнулся привод оси склонений. Чинить не стал, оставил на сегодня. Вывод такой, при 1/25 секунды для работы с такими светосилами по Сатурну камера непригодна, очень большие шумы. Старая камера и матрица сыграли свою роль.
   

[Александр Л.]

   Что самое странное, я не увидел разницы в яркости картинки при использовании ИК фильтра и без него. Матрица SONY ICX059.

денйствительно странно.

    Меня начинают посещать мысли о том, что в камере установлена цветная матрица, работающая в ч/б режиме.

[David]

Может её под мелкоскопом рассмотреть. Правда сони на матрицах не полную маркировку приводит. На сколько я помню на ICX255AL было написано ICX255.
Но наличие матрицы фильтров наверно глазуально определить можно.

P.S. А на выдержках 2-5сек. нагретый паяльник этой матрицей видно?

[Александр Л.]

  Никаких особых экспериментов я не производил. ИК фонарь она видит. В мелкоскоп видна надпись ICX059.

[Александр Л.]

    Спектральная характеристика чувсвительности матрицы ICX059CL, ч/б, есть еще одна ч/б ICX059ABL, но корпус у нее другой.
На вид поверхность матрицы имеет фиолетовый оттенок.

[Александр Л.]

  Т.Е. для матрицы ICX059 отдача на 700 нм. составляет 45% от максимума. А для матрицы ICX259AL из SK1043 75%. При этом общая спектральная чувсвительность ниже минимум еще в 2 раза.

[Александр Л.]

Чем дальше тем чудесатее
Смотрел управляющую прогу - вроде криминала нет. Затем подключил обе камеры  к другому компу. Там у меня оригинальная прога от Грува работоспособна. К своему немалому удивлению обнаружил что SK1004x на выдержках 200мс не даёт никакой полосатости , а SK1043x  даёт. Не смотря на принципиальную идентичность реализации длинных выдержек( привязка к синхронизации отсутствует). Осталось подозревать саму схемотехнику камеры. А она явно отличается. На плате камеры установлен счетверённый коммутатор IW4066BD , чё он делает непонятно. Схема камеры SK1043x никому не попадалась?

    Попробую выдвинуть гипотезу, думаю очень близкую к истине.
 ПЗС матрицы применяемые в охранках, работающие в чересстрочной развертке умеют работать в двух режимах – frame readout и field readout. В field readout в первом считываемом поле выводятся суммы зарядов 1 и 2 строк, 3 и 4 строк и т.д, а в момент чтения второго поля суммы зарядов 2 и 3 строк, 4 и 5 строк и т.д. Насколько я могу судить такой режим очень часто применяется в охранках для повышения чувствительности, хотя он и приводит к снижению разрешения в 1.5 раза по вертикали. Режим frame readout более привычен, сначала считываются нечетные строки при чтении первого поля, а затем четные при чтении второго. В телескопостроении есть тема – переделка охранной камеры под планетную съемку, где Михаил Седых поясняет этот процесс более подробно. В переделываемой камере синхронизатор выполнен на микросхеме cxd1265, которая позволяет реализовывать оба режима. Михаил, анализирую приведенный Вами дарк SK1004 пришел к выводу, что горячие пиксели растянуты на две соседние строки, он же анализируя возможности синхронизатора cxd2463 пришел к выводу, что он поддерживает исключительно режим field readout.
  Теперь посмотрим, что происходит при выполнении длительной выдержки.  По мере накопления заряда, а затем его считывания вся матрица будет прочитана в момент чтения первого попавшегося поля, неважно каким оно будет первым или вторым. Предположим, что первым, в этом случае в момент чтения второго поля будет прочитан заряд накопленный исключительно за 1/50 сек.
  Как же должен был поступить Джон Грув? Единственное, что он мог сделать – это размножить строки, т.е. в полученном SK1004 изображении четные и нечетные строки одинаковы.
  Как уже было отмечено при помощи cxd2463 невозможно реализовать режим frame readout. Когда мы с Михаилом оговаривали возможность переделки камеры с cxd2463, был сделан вывод о необходимости установки как минимум буфера между ПЗС матрицей и cxd2463  - в этом случае могла бы существовать возможность реализации режима frame readout, больших подробностей я не помню. Возникает интересный вопрос – зачем в камере SK1043 применен аналоговый ключ с возможностью коммутации 20 вольтовых напряжений?
  Предположим, что в камере SK1043 реализован режим frame readout, в этом случае мы и будем наблюдать полосатость изображения на длительных выдержках, поскольку при отсутствии привязки перехода в режим длительной выдержки к первому полю и выхода из него по второму полю, время накопления заряда в четных и нечетных строках будет различаться на 1/50 секунды.
   Крайне интересно как в камере SK1043 включен этот аналоговый ключ. В ближайшее время я постараюсь эту камеру купить для опытов, но пока у меня ее нет.
  David, если не сложно, приведите перечень программ с которыми снимают на переделанных охранках.

 

[Александр Л.]

 1/3 секунду в frame readout.

[Александр Л.]

  1/3 сек в frame field readout. Попорчено jpeg.

[David]

ПЗС матрицы применяемые в охранках, работающие в чересстрочной развертке умеют работать в двух режимах – frame readout и field readout.

В даташитах на матрицы icx255al и icx259al (если я их правильно понял) говориться только о режиме в котором в первом считываемом поле выводятся суммы зарядов 1 и 2 строк, 3 и 4 строк и т.д, а в момент чтения второго поля суммы зарядов 2 и 3 строк, 4 и 5 строк и т.д.
Соответсвенно от возможностей драйвера ничего не зависит.
Работа переделанной по Груву камеры, исходя из анализа получаемого видео и схемотехники выглядит так:
Выключается шуттер.
Выключается питание вертикального драйвера и блокируется положительная часть импульсов V3. При этом копится сигнал.
По окончанию экспозиции включается питание вертикального драйвера (V3 заблокирован). На выход поступает вспышечный кадр у которого половина строк является суммой нечётных строк с чёрными псевдостроками ( V3 блокирует выборку чётных). Причём в чётное или в нечётное поле попадёт полезная информация- зависит от времени когда воткнули питание драйвера.
Затем выбираются ещё 2 кадра состоящие из 4 идентичных полей, содержащих информацию из суммы нечетных строк с экспозицией 1/50с с чёрными псевдостроками ( V3 продолжает блокировать выборку информации из чётных строк).
Разблокируется сигнал V3, и на выход попадает кадр из двух полей, одно из которых представляет собой сумму чётных строк с только что проэкспонированными на 1/50с нечётними , а второе поле сумма четныхпо 1/50 с   с нечётними по 1/50 с  .
Дальше прога Грува сама разбирается куда какие строки попали.

В переделанной по схеме Печки камере всё аналогично, но за счёт привязки к синхро -   нечётные+чёрные псевдостроки всегда в первом поле, а четные+ свежеэкспонированные на1/50с нечётные всегда во втором поле этого же кадра.
Но самое интересное что в моей SK1043 нечётное поле получается ярче чётного, хотя должно быть наоборот. И разность в яркости после вычета смещения получается 20% (гамма у меня выключена, характеристика яркость/выходной сигнал близка к линейной, проверял), а должна быть при 5к/с    в районе 12%  (8*1/50)/(9*1/50).

Что касается горячих пикселей вытянутых на 2 строки, то большанство из них на самом деле никуда не вытянуты. это джипег. Но на моей матрице есть 3-4 пикселя которые светятся на 1/50с , вот они и могут портить картину в соседних строках, когда руки дойдут-исследую этот вопрос.