Камера G2-0402 Moravian Instruments Inc.

[Andrey Prokopovich]

По просьбе Тимура продублирую здесь тему, заведеную на belastro.net о ПЗС камере, может кому-то будет интересно.
Сбылась давняя мечта приобрести scientific камеру, долго выбирал, сравнивал, в результате было решено купить камеру на не чересстрочном сенсоре без антиблюминга, с нормальным контролируемым охлаждением и колесом фильтров. Даже как-то случайно нашел вариант у наших чешских соседей - компания Moravian Instruments. Поначалу подумывал о SBIG, но привезти оттуда не представлялось реальным, да и в случае поломки - бОльшие проблемы.

Модель G2-0402 с сенсором KAF-0402ME Class 1
Корпус камеры сделан весьма аккуратно из анодированного алюминия, выглядит, не как хлипкая штучка, да и весит 1.1 кг.

Камеру покупал через Польшу, т.е. знакомые поляки перечислили денежку в Чехию банковским переводом (заняло 5 дней, стоило 20$), далее GLS сервисом отправлена в Белосток (3 дня, 38 евро) и автомобилем привезена в Гродно.

Естественно, сразу захотелось потестировать. Есть системные драйвера, для МаксимДЛ и АстроАрт, все стали гладко. Имеется свой софт SIMS (Simple Image Manipulation System), вполне достаточный для многих операций, даже есть астрометрия, но пока не тестировал в полном объеме. Интерфейс программы понравился, очень аккуратен. Тесты начались с охлаждения, без проблем достигается дельта в >50 градусов, т.е. при комнатной температуре 25.4С сенсор замораживается до -29.5. Кстати сенсор расположен в отдельной, осушаемой силикагелем гермокамере.
Продолжение следует...

[Andrey Prokopovich]

Тестовые темновые кадры:

120s -20C
Maximum 12096.000
Minimum 296.000
Average 328.751
Std Dev 27.729

240s -20C
Maximum 20781.000
Minimum 296.000
Average 329.411
Std Dev 48.866

240s -29.5C
Maximum 11551.000
Minimum 301.000
Average 328.416
Std Dev 26.071

[Andrey Prokopovich]

Померил Aip4win некоторые параметры:

Conversion Factor (Gain) = 2.00 electrons/ADU
Readout Noise = 16.76 electrons RMS
Mean Dark Current = 0.107632 e/pix/sec during 60.0 second exposure at -24.9 C

Ну, почти совпадает с заявленной спецификацией. 

И результаты шумов при 2x2 бининге:

Conversion Factor (Gain) = 3.21 electrons/ADU
Readout Noise = 20.29 electrons RMS
Mean Dark Current = 0.452641 e/pix/sec during 60.0 second exposure at -24.9 C

Собственно, доказано то, что уже давно известно (картинку см. тут). Бининг не уменьшает темновой ток, а учетверяет его, а шум считывания не меняется (почти не изменился).

Далее по инструкции с яховской сбиг конференции проверил правда ли сенсор Class 1:

It is easy to see if you chip passes this criteria. Warm the camera up to 25C. Take a dark frame exposure of 1 second. Make sure it is in a dark environment of course. In Maxim (or your favorite FITS reader) set the black point to say, 5000 ADUs. All but the really hot pixels will be black. If you don't see any pixels, you're done. Otherwise, go on to the next step:

Now make a sub-frame around each of the suspect pixels in turn (still at 25C). Making a sub-frame minimizes download time to get the dark time as close to 1 second as possible, otherwise the download time itself skews the result. Since the ST-10 uses a gain of about 1.5 electrons/ADU, if any pixel is over 8000 ADUs, that constitutes a cluster defect.

Таки да, на односекундных темновых кадрах, снятых при +25С нет пикселей с насыщением 5000 ADU.

[LeftUser]

Как я понял, у этой камеры уже встроенное колесо фильтров внутри корпуса. А софт для этого дела имеется, удобный?

[Andrey Prokopovich]

Да, колесо на 5 позиций встроенное, софт есть, простой, аккуратный, все базовые действия позволяет выполнять, но есть еще плагины к MaximDL и AstroArt.
Вообще модель камеры зовется так: CCD-G2K0402F5   "G2-0402 CCD camera with KAF-0402ME C2 CCD and 5-pos Filter Wheel" - только по той же цене продали Class 1 

[Anton]

Оопс!
Лично я просто в шоке!!
В европе есть производитель пристойных на вид камер??
Да причем еще и по вполне пристойной цене??
Ахренеть... А мы тута все про сбиги да сбиги....

Андрей, тестируй камеру во все дыхательные и пихательные. Очень интересно. А то вон б/у ST-8XE cо старым 1603 E чипом за $3500 с колесом предлагается, а тут такая красота новая дешевле стоит. Разве что только без гидирующего чипа, да не больно то он и нужен.

[pravstovs]

Да причем еще и по вполне пристойной цене??
Ахренеть... А мы тута все про сбиги да сбиги....

А то вон б/у ST-8XE cо старым 1603 E чипом за $3500 с колесом предлагается, а тут такая красота новая дешевле стоит. Разве что только без гидирующего чипа, да не больно то он и нужен.

Цены в евро, если Вы не обратилит внимание. При пересчете в доллары разница получается достаточно небольшая.

[Andrey Prokopovich]

Разница незначительная с 15 Мая 2009 года, когда Sbig приспустился на землю со своими ценами. Я купил неделей раньше. Да и все равно я купил бы Moravian Inst., т.к. Чехия в ~1000 км от моего города. Даже если придется самому камеру завезти, то это не составит никакой сложности - визы свободно, сел на авто и поехал, попил пива чешского, полазил по горам и т.п... чего не скажешь про США.

[Anton]

Цены в евро, если Вы не обратилит внимание. При пересчете в доллары разница получается достаточно небольшая.

Я обратил внимание. Разница действительно небольшая - новая камера стоит немного дешевле аналогичной б/у-шной.

[Andrey Prokopovich]

Оопс!
Лично я просто в шоке!!
В европе есть производитель пристойных на вид камер??
...

Вот их линейка камер наглядно, первые 2 колонки уже выпускаются, G3 - в планах.

[blackhaz]

Будете в Праге если вдруг - напишите в личку, с меня пивко и экскурсия в обсерваторию в Ондржейове.   Поздравляю с покупкой.

[Andrey Prokopovich]

Будете в Праге если вдруг - напишите в личку, с меня пивко и экскурсия в обсерваторию в Ондржейове.   Поздравляю с покупкой.

Ок, спасибо!

Касательно дальнейших тестов, возникло стойкое пердположение, что aip4win (функция Characterize CCD camera) считает Read Noise не так как написано в его же документации, в книжке расписан метод "Two Bias":
1. Снять 2 биаса;
2. Вычесть один из другого;
3. Измерить стандартное отклонение в центральной зоне размерами примерно 100*100 пикс и разделить на квадратный корень из 2;
4. Полученный в ADU шум считывания затем умножить на Gain, получим шум в электронах.

Что получается практически:
Примем Gain=2, как это посчитал aip4win, а не 1.5, как это заявлено в спецификации.
Std.Dev_bias1-bias2 = 4.889;
Readout Noise = 4.889 / 1.4142 * 2 = 6,929 e^-

Странно еще то, что сгенеренная aip4win синтетическая картинка с указанным в свойствах шумом считывания = 16, дает стандартное отклонение 5.45, что примерно соответствует шуму (расчитанному вручную!), т.е. ~7.

[Dimonych]

В Максиме считать надёжнее, имхо. В аипе у меня не всегда получалось получить "правильный" ответ, т.к. биас\флэт1 - биас\флэт2 - одно значение, 2 - 1 - совсем другое.

[Andrey Prokopovich]

Есть такая замечательная прога ImageJ, к ней есть плагин "CCD Noise", он идет с исходниками, так вот он тоже считает как aip4win, поглядел в коде... вот оказывается в чем разница:

Код: [Выделить]

// create a new image with the same size
// use float to allow for negative pixel values
FloatProcessor ip_diff = new FloatProcessor(width,height);
ImagePlus imp_diff = new ImagePlus("Difference Image", ip_diff);
Когда вычитаем один биас из другого, дабы исключить постоянный компонент, то появляются отрицательные значения, а их то основная масса софта и не учитывает. И как считать правильно? 

[Dimonych]

А какой практический смысл в знании шума считывания и тепловом, кроме самого факта? Расчёт оптимальной выдержки? Как эта информация может помочь в жизни?

[Andrey Prokopovich]

Ричард Берри и Джеймс Барнел считают, что это необходимо для:

Тhe primary goal of characterizing your ССО camera' s performance is to verify that it is operating correctly. Оnсе уоu hаvе established that the noise level is at
or better than specification, your goal in testing will bе to check its performance from time to time, to bе sure that nothing has changed or degraded. In this way
уоu саn rest assured that your ССО camera is in tip-top shape.

[Dimonych]

Ричард Берри и Джеймс Барнел считают, что это необходимо для:

Тhe primary goal of characterizing your ССО camera' s performance is to verify that it is operating correctly. Оnсе уоu hаvе established that the noise level is at
or better than specification, your goal in testing will bе to check its performance from time to time, to bе sure that nothing has changed or degraded. In this way
уоu саn rest assured that your ССО camera is in tip-top shape.

Так Вы для них стараетесь?   

[Andrey Prokopovich]

Ричард Берри и Джеймс Барнел считают, что это необходимо для:

Тhe primary goal of characterizing your ССО camera' s performance is to verify that it is operating correctly. Оnсе уоu hаvе established that the noise level is at
or better than specification, your goal in testing will bе to check its performance from time to time, to bе sure that nothing has changed or degraded. In this way
уоu саn rest assured that your ССО camera is in tip-top shape.

Так Вы для них стараетесь?   

Для себя, любимого. Исключительно для себя! 

[Dimonych]

Иногда английский переводится так, что можно понять о чём речь, а иногда - сумбурно. Хотел было ответить цитатой от Мао...  на его родном.
Вобщем, было бы не плохо поговорить на русском. Ничего личного. 

[Andrey Prokopovich]

А, ну в двух словах... они рекомендуют это сделать для проверки, что камера работает нормально, а когда убедимся, что уровень шума соответствует или даже лучше спецификации, то цель последующих тестов, проводимых время от времени - это убедиться, что ничего не изменилось и не ухудшилось. В этом случае можно спать спокойно, зная, что с камерой все тип-топ.