Новые кандидаты в планетные камеры - Basler, серия ACE.

[Дмитрий Маколкин]

Пришло время отчитаться о проделанной работе и составить мнение о камере.
Прежде всего, об обстоятельствах тестирования.
Камера тестировалась на двух телескопах.
Первый тест проводился на МСТ-180 Алексея Юдина, во время Астрофеста. Съёмка велась в главном фокусе, без линзы Барлоу, на максимальной кадровой скорости, задача теста – попытка выявления артефакта типа двоения.
Второй тест проводился на телескопе ТАЛ-250К 19 мая в Москве, на крыше дома. Проводилась съёмка с применением одной и двух Барлоу 2х.
Целью съёмки являлся поиск артефакта и приблизительная оценка качества камеры – чувствительность, шумовая структура, наводки, паттерн, сетка и прочая гадость.
Увы, погода не радовала сиингом, рассчитывать на хорошее качество изображения не приходилось. Тем не менее, тесты состоялись, и некоторая пища для размышлений есть.
Но прежде всего, некоторые факты о софте камеры.
Вместе с камерой производитель даёт 5 видов софта: программа конфигурирования (IP-адрес камеры) – Pylon IP configuration tool, программа для работы с камерой и захвата отдельных кадров – Pylon viewer, WDM-драйвет для захвата из любой программы для видеозахвата, SDK для разработчиков софта и TWAIN драйвер.
В идеале было бы иметь специальную программу для захвата, написанную с использованием SDK и напрямую работающую с камерой. Работа над такими программами ведётся, они же дадут возможность использовать 12бит АЦП камеры. Пока же, до появления таких рабочих программ, работаем с WDM-драйвером.
Вот что показал опыт работы с камерой.
Скорость. В полнокадровом режиме мой ноутбук (Core Duo, 1.8GHz) успевает писать где-то до 85 к/сек, а домашний десктоп c E7200 (2.53GHz) – все 102к/сек.
Камера имеет набор кадровых скоростей, начиная с 102к/сек и медленнее, но если поставить 102к/сек и выдержку 1/45сек, то камера будет захватывать примерно 45к/сек. Это очень приятное свойство, т.е. камера не свалится на меньшую кадровую скорость из фиксированного набора скоростей, скажем, на 30к/сек. Фотоны не тратятся зря, всё идёт в дело.
Биннинг. Говорить о биннинге в цветной камере смысла нет, не сливать же вместе заряды с байеровских пикселей разного цвета… Поэтому разработчики сделали интересный ход, оправданный для цветной камеры: при переходе с 640х480 на 320х240 камера вырезает кусок соответствующего размера в левой верхней части кадра и делает доступными вдвое большие кадровые скорости. Т.е. при 320х240 и нативном пиксельном разрешении доступны кадровые скорости до 204к/сек (цифра по памяти). Это очень полезно, будем снимать Солнце – попробуем такие скорости.
Шумы. Как уже говорилось, не так страшны шумы, как их регулярный характер, т.е. в картинке не должно быть чего-то такого, за что может ненароком зацепиться Регистакс. Опыт обработки показал, что тут такого нет. Картинка имеет чистую шумовую компоненту, без всяких регулярных помех.
Артефакт. Представитель фирмы, который привёз камеру в Москву, говорил, что их инженеры это проблему порешали, но он не уверен, что этот экземпляр уже с нужными изменениями. Действительно, слабые следы артефакта есть, но они явно на пределе обнаружения при планетных съёмках, и мне не удалось их найти при съёмках модельных объектов. В качестве модельного объекта снимался светодиод фонарика, контраст у него с окружающим пространством бешенный, и никакого артефакта я не вытянул.
Слабые артефакты, которые я увидел с помощью минской команды (им были отданы на растерзание астрофестовские ролики), можно объяснить и переотражением на стекле фильтра ИК-блок, который есть в этой камере. По уму следовало бы протестировать ч.б. камеру, но пока у меня её в руках нет, и пока нет тестирования западными коллегами.
И всё же, несмотря на это критическое замечание, камера произвела отличное впечатление, я бы рискнул и купил черно-белую.

[Дмитрий Маколкин]

Результат минской обработки ролика снятого на Астрофесте.
Ресемплинг до 270%

[Дмитрий Маколкин]

Попытка вытянуть "дух", он же артефакт:
Картинка дана для трёх цветовых каналов, на синем нет артефакта, хотя для них всё должно быть с точки зрения считывания пикселей одинаково с зеленым и красным.
Тут "дух" зависит от длины волны. Может это переотражение? Оно вполне может быть спектрально-зависимым... В то же время лимб для красного наиболее резок, тогда и "дух" будет более отчетливым.

[Дмитрий Маколкин]

Вот результат теста на ТАЛ-250К с одной Барлоу 2х.
Гейн 700, 1/30сек, сложено 2000 из 18000.
Артефакт слева от левой кромки лимба, просматривается на пределе. Вейвлеты тут раскочегарены до упора движка.

[Дмитрий Маколкин]

А вот результат с двумя Барлоу 2х на ТАЛ-250К.
Гейн на максимуме, 1024 единицы. Выдержка та же, 1/30сек. Регистрация велась аналогично, при кадровой частоте 102к/сек. Использоватся AOI (Area Of Interest) в драйвере камеры, что позволило уменьшить поток данных с камеры и уменьшить вес авишника.

В этом варианте "дух" (артефакт) не просматривается совсем. Вейвлеты вытянуты до предела, определяемого большими шумами, это чисто техническая съёмка. При такой атмосфере нет смысла лезть в такие увеличения.

Оба авишника пропущены через VirtualDub для преобразования из YUV2 в RGB24 чтобы применить для сжатия без потерь Fastcodec, потом программой Castrator урезаны для дальнейшего кропа.

[Funk U!]

Дима, не тратьте Ваше время! Жрет ВЧ, причем, не только атмосфера...  То же самое, что и с PGR. Ничего интересного в этой нише пока не предвидеться. Одни DMK...
А может... http://www.ccd-labs.com/Qseries/imgos.htm 

[Дмитрий Маколкин]

Дима, не тратьте Ваше время! Жрет ВЧ, причем, не только атмосфера...  То же самое, что и с PGR. Ничего интересного в этой нише пока не предвидеться. Одни DMK...
А может... http://www.ccd-labs.com/Qseries/imgos.htm 

Что значит - жрёт ВЧ? И что значит - то же самое с PGR? На Flea 3 Bird получил очень хорошие результаты, получше чем на DMK21. В DMK быстрое считывание даром не проходит, да и на 618-х у них ничего не предвидится.
Что же касается Вашей ссылки - ну так это та же DMK 31 с охлаждением, которое планетной камере ну совсем ни к чему. При этом всего 15к/сек, что для ярких планет категорически мало... так что это не вариант.

[Funk U!]

Дима, не тратьте Ваше время! Жрет ВЧ, причем, не только атмосфера...  То же самое, что и с PGR. Ничего интересного в этой нише пока не предвидеться. Одни DMK...
А может... http://www.ccd-labs.com/Qseries/imgos.htm 

Что значит - жрёт ВЧ? И что значит - то же самое с PGR? На Flea 3 Bird получил очень хорошие результаты, получше чем на DMK21. В DMK быстрое считывание даром не проходит, да и на 618-х у них ничего не предвидится.
Что же касается Вашей ссылки - ну так это та же DMK 31 с охлаждением, которое планетной камере ну совсем ни к чему. При этом всего 15к/сек, что для ярких планет категорически мало... так что это не вариант.

Из роликов снятых на DMK, даже при сильнейшей турбуленции, высоком уровне шума, и недостаточной яркости, удавалось получать большое количество поясов на диске Сатурна. Да, это цветная матрица, но и ЧБ, чуда в данном случае не сотворит.
На Клаудях, достаточно много PGR`роводов, но результаты, в большинстве случаев, не впечатляют. Камеры "общего" назначения младшие в линейке, не способны адекватно работать со слабым сигналом. То ревью, которое проводит PiotrM , тоже не внушает особого оптимизма в данном вопросе. Anthony Wesley Молодец с большой буквы, просто здесь большую роль играет инструмент/место съемки!     
Но преимущество сабжа в скорострельности и чувствительности, меньшем уровне шума - бесспорно! Желательно провести прямое сравнение ЧБ версии сабжа и DMK21, для уточнения вопроса по разрешению.

Про IMGOS - это больше шутка!

[Igor Nesterenko]

В DMK быстрое считывание даром не проходит... При этом всего 15к/сек, что для ярких планет категорически мало... так что это не вариант.

А зачем планетной камере большая частота кадров (60к/сек и более)?
Казалось бы "заморозить"  атмосферу можно просто имея электронный затвор у ПЗСки и установить время накопления 1/100 сек, а частота кадров пускай будет те же 15к/сек. Темп набора хороших кадров упадет, но не катастрофически.   

[Anton]

А зачем планетной камере большая частота кадров (60к/сек и более)?

Да слишком быстро они крутятся, поэтому темп набора кадров весьма критичен.

[Дмитрий Маколкин]

Из роликов снятых на DMK, даже при сильнейшей турбуленции, высоком уровне шума, и недостаточной яркости, удавалось получать большое количество поясов на диске Сатурна. Да, это цветная матрица, но и ЧБ, чуда в данном случае не сотворит.

Не понял логики. С одной стороны – вытаскивает, с другой – чуда не сотворит? Кто не сотворит? DMK, PG, Basler?
Могу осторожно предположить, что Вы хотите подвергнуть сомнению разрешение в камере от Basler по моим результатам съёмки Сатурна. Должен Вас ещё раз отослать к своей оценке атмосферы в момент съёмки, атмосфера была откровенно плохой. Уточню, мелкие детали постоянно мылились, Регистакс при обработке показывает очень небольшой перепад в качестве кадров, при их общем плохом качестве, что очень хорошо коррелировало с визуальным восприятием. Как мы все помним, атмосфера во время Астрофеста была изрядно взбаламучена периодически срывавшимися дождями и грозами, днём сильно парило, а это явный признак скверной атмосферы и посредственного сиинга. Если бы не желание посмотреть на работу камеры – я бы ни за что не стал тратить время на съёмку в таких скверных условиях. Но выбирать не пришлось, и тест посвящён не получению изображений Сатурна высокого разрешения, а работе камеры. Аналогично и во время тестирования камеры на крыше моего дома. Был очень сильный порывистый ветер, в такой день я обычно съёмку не планирую.

На Клаудях, достаточно много PGR`роводов, но результаты, в большинстве случаев, не впечатляют. Камеры "общего" назначения младшие в линейке, не способны адекватно работать со слабым сигналом. То ревью, которое проводит PiotrM , тоже не внушает особого оптимизма в данном вопросе. Anthony Wesley Молодец с большой буквы, просто здесь большую роль играет инструмент/место съемки!     

А что, камеры DMK – камеры специального назначения? Это те же камеры для машинного зрения, разработанные для применения в производственных конвейерных линиях. Именно этим объясняется введение в эти камеры режима скоростного считывания, что в случае DMK21 даёт 60к/сек., а в случае DMK31 – 30к/сек. При этом в ответ на замечания астрофотографов о появлении «духа» (кольцевой артефакт по форме лимба планеты) компания заявляет буквально следующее – В типовых задачах для наших камер этот эффект несущественен, а скорость существенна, поэтому мы ничего менять не собираемся. После чего компания ссылается ещё и на нехватку ресурсов для проведения такой работы… 
Ваше утверждение о неспособности камер «общего назначения, младших в линейке» ничем не подкреплено. Кстати, старшие в линейке камеры, та же серия Scout отличаются от серии ACE только расширенными возможностями работы в системе с внешним запуском, а в аналоговой части, важной для регистрации слабых сигналов, никаких отличий не заявлено. Речь идёт, клнечно, о камерах на одинаковых матрицах.
Приводя пример с Antony Wesley Вы показываете только одно – чтобы камера проявила себя полностью, нужен хороший термостабилизированный телескоп большого диаметра, хорошая атмосфера и некривые руки. Ну так это не новость!

Но преимущество сабжа в скорострельности и чувствительности, меньшем уровне шума - бесспорно! Желательно провести прямое сравнение ЧБ версии сабжа и DMK21, для уточнения вопроса по разрешению.
 

И как это утверждение коррелирует с Вашим выводом о неспособности младшей линейки работать с слабым сигналом? Так может или нет? Что-то у Вас тут какая-то путаница…
Antony Wesley недвусмысленно заявил, что после сравнения DMK21 и Flea 3 он полностью перешел на Flea 3.
Что же касается разрешения, мне вполне хватило тестов по земным объектам, с хорошим объективом от охранной камеры. Если нужно – вечером выложу ролик. Там камера ничего не замыливает, даже наоборот – артефакты дебайеризации все как на ладони, а их-то в плохих вебках и сглаживают программно. Здесь видно, что камера ничего не сглаживает.

[Дмитрий Маколкин]

В DMK быстрое считывание даром не проходит... При этом всего 15к/сек, что для ярких планет категорически мало... так что это не вариант.

А зачем планетной камере большая частота кадров (60к/сек и более)?
Казалось бы "заморозить"  атмосферу можно просто имея электронный затвор у ПЗСки и установить время накопления 1/100 сек, а частота кадров пускай будет те же 15к/сек. Темп набора хороших кадров упадет, но не катастрофически.   

При этом ещё упадёт эффективность работы всей системы - мы будем регистрировать только 15% всех пришедших к нам фотонов. Что-то маловато будет!
Про быстрое вращение планет Антон правильно сказал, на съёмку Юпитера у нас есть не больше трёх минут, по минуте на каждый фильтр, а это совсем мало. Вот и пытаемся найти камеру, которая при скорости съёмки, скажем с 1/45сек не свалится на кадровую скорость 30к/сек как те, что у нас сейчас используются, а выдаёт именно 45к/сек. Кадров много не бывает.
Опять же, у нас есть Луна, по ней у меня нередки выдержки короче 1/100сек, отобенно ближе к полнолунию, и от камеры с 100к/сек я не откажусь 
Я уж не говорю о съёмке Солнца, когда появятся пятна - будем снимать их с Баадер Солар Континуум и пленкой 3.6D, вот тут-то высокая скорость и даст большой выигрыш в скорости набота статистики.

Ну и выигрыш в ИК который дает 618-я матрица по сравнению с 098-й, он тоже весьма немаловажен. Венеру снимать в ИК будем, для неё это более чем актуально.

[Дмитрий Маколкин]

...
 То ревью, которое проводит PiotrM , тоже не внушает особого оптимизма в данном вопросе.
...

PiotrM не тестировал Basler ACE, он всё ещё ждёт их прихода. Так что он их ещё не тестировал.
Посмотрите его последнее сообщение в теме на клаудях.

[Funk U!]

Дмитрий, надеюсь Вы правы! 

[Дмитрий Маколкин]

Дмитрий, надеюсь Вы правы! 

Я тоже на это очень надеюсь

[Хрущев]

To dvmak:
Скажите плиз где можно эту волшебную программу Castrator скачать?

[Mihail Sedyh]

Попытка вытянуть "дух", он же артефакт:
Картинка дана для трёх цветовых каналов, на синем нет артефакта, хотя для них всё должно быть с точки зрения считывания пикселей одинаково с зеленым и красным.
Тут "дух" зависит от длины волны. Может это переотражение? Оно вполне может быть спектрально-зависимым... В то же время лимб для красного наиболее резок, тогда и "дух" будет более отчетливым.

Дим, картинка странная. Похоже на пожатие видеосигнала (замытие) обатнопропорционально стандартным весам каналов в композитном цветном изображении - слишком разная структура шумов....
Это точно вытащено из одиночного РАВа?
"Артефакт", как ты это называешь, видимо происходит из-за утечек зарядов в местах пересечения вертикальных и горизонтального конвееров матрицы при высоких скоростях считывания.
Были тесты зависимости от частоты кадров?
Вообще по виду, мне кажется, что "дух" сдвинут не строго горизонтально относительно, что крайне странно, или я ошибаюсь?
Может артефакт вносится уже после считывания с матрицы  ....

Надо обязательно сделать тест интенсивности артефакта от частоты кадров, если зависимость есть, то дело внутри матрицы, если нет, то где-то дальше....

[Дмитрий Маколкин]

Попытка вытянуть "дух", он же артефакт:
Картинка дана для трёх цветовых каналов, на синем нет артефакта, хотя для них всё должно быть с точки зрения считывания пикселей одинаково с зеленым и красным.
Тут "дух" зависит от длины волны. Может это переотражение? Оно вполне может быть спектрально-зависимым... В то же время лимб для красного наиболее резок, тогда и "дух" будет более отчетливым.

Дим, картинка странная. Похоже на пожатие видеосигнала (замытие) обатнопропорционально стандартным весам каналов в композитном цветном изображении - слишком разная структура шумов....
Это точно вытащено из одиночного РАВа?
"Артефакт", как ты это называешь, видимо происходит из-за утечек зарядов в местах пересечения вертикальных и горизонтального конвееров матрицы при высоких скоростях считывания.
Были тесты зависимости от частоты кадров?
Вообще по виду, мне кажется, что "дух" сдвинут не строго горизонтально относительно, что крайне странно, или я ошибаюсь?
Может артефакт вносится уже после считывания с матрицы  ....

Надо обязательно сделать тест интенсивности артефакта от частоты кадров, если зависимость есть, то дело внутри матрицы, если нет, то где-то дальше....

Это вытащено из суммы. Причём из суммы после достаточно жестких вейвлетов.
Честно говоря, я в некотором раздумьи. Надо бы потестировать ч.б. камеру тем более, что планы были на покупку именно ч.б. камеры. Но такой камеры у нас тут пока нет и не предвидится. Остаётся ждать тестов на Клаудях, тем более что поляк который PiotrM ( http://www.cloudynights.com/ubbthreads/showprofile.php?Cat=0&User=100728&Board=Imaging&what=ubbthreads&page=0&view=collapsed&sb=5&o=all )
получает такие камеры на этой неделе. Думаю, надо с ним связаться и попросить сделать несколько тестов.
Насчёт замытия - у меня есть ролик с отснятым светодиодным фонарём, очень контрастный объект, там никакого криминала нет.
Кстати, захват был в  YUY2, насколько это критично для резкости?

[Mihail Sedyh]

Обработка в  Регистаксе? Сложение поканальное?

Кстати, захват был в  YUY2, насколько это критично для резкости?

Зависит, что именно разработчики камеры/софта имеели в виду под этим форматом...

[Дмитрий Маколкин]

Обработка в  Регистаксе? Сложение поканальное?

Кстати, захват был в  YUY2, насколько это критично для резкости?

Зависит, что именно разработчики камеры/софта имеели в виду под этим форматом...

Обработка в Регистаксе, сложение не поканальное.