Луна и астрофото дип-скаев

[Peter_Pskov]

В связи с необходимостью планирования времени, целесообразного для астрофотосъемки дип-скаев часто возникает вопрос, какая фаза и высота Луны над горизонтом является ещё допустимой для фотографирования с выдержками, например, 5 минут без потери в проработке деталей галактик, туманностей. Вероятно для более компактных объектов как галактики влияние подсветки от Луны (как и посторонней засветки) на проработку деталей менее существенно, чем протяженных туманностей.

[Anton]

Не встречал таких критериев, да и врят ли они существуют. Конечно же лучше снимать когда Луны нет вообще, но так не бывает. В общем же случае Луна не такая сильная помеха, как и небольшая засветка, если уметь правильно определять оптимальную величину экспозиции для конкретных условий съемки.

Про оптимальные экспозиции читать здесь: http://starizona.com/acb/ccd/advtheoryexp.aspx

[Peter_Pskov]

Спасибо. Если говорить конкретно, то, например, сильно ли ухудшается видимость деталей при съемке с Луной при фазе до 30%? естественно, речь идет об объектах, расположенных не рядом с Луной. Все дело в том, что молодая Луна весной вечером расположена высоко и заходит поздно и, если допускать, что серьезное астрофото возможно только при её полном отсутствии, то получается, что ряд интересных зимних туманностей, видимых сейчас только вечером после захода Солнца останутся "за кадром" до следующего сезона

[Anton]

сильно ли ухудшается видимость деталей при съемке с Луной

Ничего не ухудшается вообще. Любая засветка аддитивна и может быть успешно вычтена при наборе хорошей статистики. Поэтому при наличии ограничения по фону долбят много кадров оптимальными выдержками. Я же ссылку дал, там все написано.

[kost973]

гы:)
очень хочу увидеть фото темных туманностей полученных при луне или в городе

[Anton]

гы:)
очень хочу увидеть фото темных туманностей полученных при луне или в городе

Ладно, главное слово забыл - теоретически. Луна ползает, а засветка моргает, тоже шум...

[Pilgrim]

29-декабря ездили в Приморку (в основном для тестов и отмечания наступающего). Луна была практически полная и высоко до утра.
Снимал М109, её же снимал позавчера, там же, тем же инструментом и экспозициями (только исо1600 против 800), то же в мороз (-13..-17С).

Показательными картинками сейчас некогда заниматься, но скажу вывод из промеров.

Для места, где в новолуние небо от 6.0m до 6.5m (это важно, для более тёмных мест разница будет заметнее)

Соотношение сигнал-шум для того же непересвеченного участка объекта в новолуние, в 2.22 раза лучше, чем в полнолуние, при тех же субэкспозициях (переход с ИСО800 на 1600 тут влияет не сильно), и том же количестве складываемых кадров.

Возведя в квадрат (т.к. с/ш при прочих равных пропорционален корню из кол-ва сложенных кадров), получаем сокровенную цифру - результат фотосессии в полнолуние без узкополосников, эквивалентен результату в 5 раз более короткой фотосессии в новолуние.

з.ы. Но стоит добавить, что еще и геморрой с калибровкой флэтами и выравниванием остаточного градиента, в полнолуние возрастает раз в 5.

[Anton]

при тех же субэкспозициях

Ну а какой смысл долбить теми же сабами? Оптимальная экспозиция при ограничении засветкой определяется каждый раз индивидуально и весь смысл в том и состоит, что при наличии более сильной засветки нужно долбить более короткими сабами. Их получится больше и SNR пострадает не сильно.
PS: Тут, впрочем, не очень правильно сформулировал. При наличии засветки можно и нужно долбить более короткими сабами, но их должно быть больше.

[Pilgrim]

при тех же субэкспозициях

Ну а какой смысл долбить теми же сабами? Оптимальная экспозиция при ограничении засветкой определяется каждый раз индивидуально и весь смысл в том и состоит, что при наличии более сильной засветки нужно долбить более короткими сабами. Их получится больше и SNR пострадает не сильно.

Антон ну никак я не могу вкурить этот момент. Конечно при определённом уровне фона, вклад шума считывания (+недокомпенсированный тепловой) становится мал, по сравнению с фотонным шумом фона.

Это можно использовать, если экономить динамический диапазон (объект с ярким центром), при минимальных потерях итогового С/Ш.

Но каким боком тут возьмётся горб (локальный максимум) на графике "экспозиция, С/Ш"? Ведь с/ш растёт как с количеством кадров, так и с их длительностью, пропорционально корню. Кроме того, межкадровых промежутков с короткими будет больше. И если динамический диапазон нас в данный момент не заботит, а гидёж нормальный, то зачем "мельчить" экспозиции?

Никак не пойму, сколько не вчитывался. Сможешь в двух словах просвятить?

[Pilgrim]

Ннда... "Если ничего не помогает, попробуй подумать" 
Кажется начинаю понимать.

На коротких темнового шума меньше, а бОльшее их кол-во еще более его уменьшает. При этом по фотонному шуму фона остаётся паритет. Выходит, что шум считывания задаёт минимальную границу сабов, а темновой максимальную, оптимальная же где-то посередине.

Вот только как бы это облечь в математический вид. Онлайн калькулятор видел, но в нём нет Canon 350Da, и нет возможности прописать характеристики матрицы (если таковые найду или смогу измерить для своего Кэнона).

[Anton]

Исходник теории выбора оптимальной экспозиции:
http://www.hiddenloft.com/notes/SubExposures.pdf

Шум считывания в ADU меряется как корень из СКО разницы двух биасов.
А калькулятор на жабаскрипте сделан, страничку Save As, пропиши в массив свои данные и пользуй локально на здоровье.

А смысл теории примерно такой, что  засветка - это чисто аддитивный фактор, ее можно тупо вычесть, но мешает ее фотонный шум. Значит, нужно накопить этой засветки много кадров и сложить, после чего ее вычесть из сигнала, но копить ее бесконечно смысла нет и приняли некий критерий, что вклад шума считывания должен составлять 5% от общего шума, включая шум фона, чтобы он не был преобладающим фактором. Потом, правда, следует несколько неочевидный для меня упрощенный вывод о том, что при каких то типичных условиях шум бэкграунда (фактически шум фона от засветки) должен в три раза превосходить шум считывания, но я в формулы не вчитывался с карандашом в руке. Калькулятор так и построен.
Берем шум считывания, по методе как я описал, например 20 ADU, значит нужно копить фон до (20*3)^2=3600 ADU калиброванного, естественно по темновому току с учетом того, что стандартный пъедестал обычно равен 100 ADU. И по тестовому кадру с заведомо большей экспозицией, чтобы хорошо проработался фон, тупо определяется оптимальная выдержка. Все, вот и весь калькулятор.

[Anton]

Еще проще, на пальцах.
При наличии засветки соотношение сигнал/фон не зависит от выдержки.
Нет смысла делать чрезмерно длинные экспозиции, только гистограмма вправо ползет, но сигнал/фон не меняется, а все шумы камеры в такой ситуации несущественны.
Единственное условие, что шум фона должен быть преобладающим.

[Pilgrim]

Антон, спасибо за пищу для размышления!

Буду думать считать, экспериментировать. С цифрозеркалками дело осложняется тем, что Dark Current чудовищно гуляет в зависимости от температуры. Похоже тут требуется подробная серия тестов для установления формы кривой этой зависимости, и соответствующей доработки формул. Не знаю хватит ли меня на такую работу, посмотрим.

[Юрий Торопин]

При наличии засветки соотношение сигнал/фон не зависит от выдержки.
Нет смысла делать чрезмерно длинные экспозиции, только гистограмма вправо ползет, но сигнал/фон не меняется, а все шумы камеры в такой ситуации несущественны.

Ага, только при этом шум фона не отделим от фотонного шума от объекта, и, соответственно, соотношение сигнал/шум при наличии засветки будет естественно хуже, чем без оной, и если "пьедестал" от засветки может быть вычтен, но её шум-то всё равно останется.

Выкладки Игоря (Pilgrim'a) верны, тут и думать не о чем, шум как корень квадратный из сигнала ещё никто не отменил, иначе - с чего бы это все "ломились" под тёмное небо?
Снимали бы из центра Москвы - и всего делов-то.
Почему в Москве и звёзд-то нормально не видно? - а именно потому, что сигнал звёзд теряется в шумах на фоне засветки. В астрофото - тоже самое, чем ярче фон, тем больше шум и меньше соотношение сигнал/шум.

А "оптимальные" экспозиции оптимальны для конкретных условий съёмки, они же не "эквивалентные", то есть даже применяя их никогда не добьёшся того же результата, что за то же суммарное время под лУчшим тёмным небом. И в этом Игорь опять прав.

[Семен]

При наличии засветки соотношение сигнал/фон не зависит от выдержки.
Нет смысла делать чрезмерно длинные экспозиции, только гистограмма вправо ползет, но сигнал/фон не меняется, а все шумы камеры в такой ситуации несущественны.

Ага, только при этом шум фона не отделим от фотонного шума от объекта, и, соответственно, соотношение сигнал/шум при наличии засветки будет естественно хуже, чем без оной, и если "пьедестал" от засветки может быть вычтен, но её шум-то всё равно останется.

Выкладки Игоря (Pilgrim'a) верны, тут и думать не о чем, шум как корень квадратный из сигнала ещё никто не отменил, иначе - с чего бы это все "ломились" под тёмное небо?
Снимали бы из центра Москвы - и всего делов-то.
Почему в Москве и звёзд-то нормально не видно? - а именно потому, что сигнал звёзд теряется в шумах на фоне засветки. В астрофото - тоже самое, чем ярче фон, тем больше шум и меньше соотношение сигнал/шум.

А "оптимальные" экспозиции оптимальны для конкретных условий съёмки, они же не "эквивалентные", то есть даже применяя их никогда не добьёшся того же результата, что за то же суммарное время под лУчшим тёмным небом. И в этом Игорь опять прав.

+100

[Забелин Илья]

 Звезд в Москве не видно не только по причине засветки, но и и из за загрязнения атмосферы. Помните снимок Гармиша в Чили- Млечного пути на рассвете. Прозрачность воздуха повышает проницание.
  В случае с Луной та же ситуация. Если даже не будет засветки от фонарей снизу, то загрязненная атмосфера подсветится Луной, и яркость фона сильно возрастет.

 С уважением Илья

[Anton]

А "оптимальные" экспозиции оптимальны для конкретных условий съёмки, они же не "эквивалентные", то есть даже применяя их никогда не добьёшся того же результата, что за то же суммарное время под лУчшим тёмным небом.

А я разве это где то утверждал? Оптимальность экспозиции определяется исключительно из соображений преобладания шума фона над собственными шумами приемника. А дальше стандартная математика. Надеюсь не будем спорить, что 100х1сек эквивалентно 1х100сек? При этом, естественно, при наличии засветки эквивалентное время должно быть больше чем при отсутствии оной. Просто хотел сказать, что теоретически любая засветка не помеха, естественно, это дается определенной ценой в плане эквивалентной суммарной экспозиции, при этом из соображений потери материала из-за гидирования, ветра итп нужно снимать оптимальными короткими экспозициями, критерий оптимальности приведен в вышеупомянутых статьях.  Собственно речь то идет о чисто техническом вопросе замены одной длинной экспозиции серией коротких и определении их длительности, а не о том, что квадратный корень - круглый.

[onwlad]

А я разве это где то утверждал? Оптимальность экспозиции определяется исключительно из соображений преобладания шума фона над собственными шумами приемника. А дальше стандартная математика. Надеюсь не будем спорить, что 100х1сек эквивалентно 1х100сек?

Они будут эквивалентны только в случае когда шум считывания будет равен нулю.

[Юрий Торопин]

onwlad, +1
1x100сек в реальной жизни будет СИЛЬНО лучше 100х1сек по S/N

[passer_by]

А дальше стандартная математика. Надеюсь не будем спорить, что 100х1сек эквивалентно 1х100сек? При этом, естественно, при наличии засветки эквивалентное время должно быть больше чем при отсутствии оной. Просто хотел сказать, что теоретически любая засветка не помеха, естественно, это дается определенной ценой в плане эквивалентной суммарной экспозиции, при этом из соображений потери материала из-за гидирования, ...... Собственно речь то идет о чисто техническом вопросе замены одной длинной экспозиции серией коротких и определении их длительности, а не о том, что квадратный корень - круглый.

Гы,... теория глубокого колодца (к стати классная бленда ) – со дна глубокого колодца можно днем увидеть звезды . Что то я не понимаю… если засветка не дает видеть звезды больше 6 величины, к примеру (фон неба), то как его не вычитай, фон убил все что ниже по яркости этого самого фона… и при чем тут шумы… И если на «пальцах», то можно снимать днем супер-короткими выдержками… ну примерно неделю копить «эквивалентную» выдержку и мы получим дип-скай? С уважением к ключевому слову – ТЕОРЕТИЧЕСКИ. 
Наверное длинные/короткие/оптимальные выдержки это ближе к теме атмосферой турбулентности (выбор при реальном временном синге) при равном фоне неба…там надо играться…