QHY8L vs Canon 450Da

[mo]

Недавно подумал стать хозяином QHY8, но, слава кошельку и нерасторопности, "повезло" не стать им . Шутка, и всё же.

Пока думал на тему "купить or not купить", провёл небольшой сравнительный _теоретический_ анализ на тему "во сколько раз лучше (если лучше) qhy8, чем мой Canon 450Da". И хотел бы уточнить, где я ошибся.

Для начала, речь шла о продаже Сергеем (tomato) его камеры за цену в 25 тыщ рублей. У меня кэнон 450, купленный за:
- туша: 17к;
- фильтр: 3к;
- замена: 1к;
- бп: 3к.
Итого, за 24к, то есть, за те же деньги. Стало быть, цена, считаем одна - сосредоточусь на характеристиках.

Иду на сайт qhy, на страничку qhy8.

Main Features
    * Total pixel  : 3110 x 2030
    * Active pixels: 3032 x 2016
у кэнона 450 их больше, но толку в них меньше, особенно с учётом ->
    * Pixel Size:    7.8um x 7.8um square
у 450ки размер пикселя 5.31нм, что на моей кЕтайской трубе с фокусом ~ 1200 + 15%  jn паракорра, приводит к 0,789" на пиксель. Перебор. 1.18" на пикселе 7.8 мне было б в Подмосковье нормально.
    * Color method:  RGB BAYER film on CCD
    * Effective sensor area: 28.4 mm diagonal
    * Readout noise: 8 -12 e   @600 Kpixel/s
Вот этот вопрос меня очень тревожит.
Я беру биас на 800 исо из-под Canon450, открываю в максе, вычитаю из него другой биас, добавляю пьедестал 600 для выхода в положительные значения и вижу:
Maximum     1122.000
Minimum       60.000
Average      599.439
Std Dev       21.511
Total   7.344468e9

Правильно ли считать шум биаса минус биаса шумом считывания? Упрощённо... Std Dev одного биаса в районе 21.5.

Я верно понимаю, что мне стоит привести результат с 14 к 16 бит, домножив его на 4? Тогда получается, что шум считывания кэнона в 16битном диапазоне ~= 86

    * QE: 60% at Green (Peak) , 50% at Blue and H.a
Недавно показывали график, по которому у кэнона ~30% в пике

    * Microlensing on chip
    * Progressive Scan
    * ABG: -110dB
    * 16bit ADC with CDS and Preamp
    * USB2.0 High Speed interface

По QE вдвое, по шуму считывания ~в 8 раз, итого в 16 раз? Темновой шум у соневского чипа тоже лучше (это к вопросу о невозможности точно откалибровать кэнон не оборудованный термодатчиком и системой термостабилизации). Несмотря на нестабилизированность температуры в qhy8 (в отличии от qhy8pro) у неё всё же есть холодильник.

Я где-то ошибся или камера qhy8 выигрывает у кэнон 450 в 16 (шестнадцать) раз?
Стопудово где-то ошибся. Буду признателен, если кто-то покажет где.

[LifeIsGood]

Для КХУ8 можно вообще не заморачиваться с темновыми. При охлаждении у Соневских матриц темновой стремится к 0.
Вот я намерял для своей

Без пельтье
bias
Average -2293
StdDev - 1010

Dark - 300 sec
Average -2561
StdDev - 1254

С Пельтье
bias
Average -813
StdDev - 39

Dark - 300 sec
Average -820
StdDev - 56

Если убрать горячие пикселы, то у разницы темнового и биаса среднее 9 и стд.отклонение 11

[mo]

Или же домножать до 16 бит ничего не надо и шум считывания кэнона "всего" в два раза выше, плюс ниже qe, итого кэнон 450 сливает qhy8 в 4 раза минимум, без учёта темнового?

.....При той же цене.

[LifeIsGood]

На 16 умножать ничего не надо. На среднее биаса/темнового сильно влияют настройки gain/offset 8-й камеры. Прямое сравнение некорректно.

[StasV]

Правильно ли считать шум биаса минус биаса шумом считывания? Упрощённо...

В этом случае получается удвоенный шум. Необходимо сделать мастер-биас. а уже из него вычесть единичный

[onwlad]

Я где-то ошибся или камера qhy8 выигрывает у кэнон 450 в 16 (шестнадцать) раз?
Стопудово где-то ошибся. Буду признателен, если кто-то покажет где.

В шуме считывания. Нет такой разницы там.
Вот смотри, правда там 350D, но не суть.
http://www.stark-labs.com/craig/articles/assets/DSLRvsCCD_API.pdf

А так конечно, повезло, что пролетел.
Нет особого смысла, добившись определенных успехов с зеркалкой, идти дальше на цветную ПЗС. Только если одни кометы не снимать. 
Конечно, если начинать, то да данная камера будет как отличная альтернатива переделанного кэнона.

А чтоб не быть голосовным приведу такие цифры:
Квантовая эффективность цветной ПЗС в самой важнейшей для астрономии линии - в аш-альфовской водородной всего 5...7 %. А даже самой "дохлой" ч/б  интерлайновской  матрицы - 30 %, ну а серии KAF - 50-60%.
Итого имеем почти миниум 5 кратную фору в экспозиции по водородным туманностям. 

[SergeyG]

На мой взгляд переходить с переделанного фота на цветную камеру не стоит. Гораздо лучше иметь ЧБ камеру и непеределанный фот.

Сугубо ИМХО.

[Владимир Николаевич]

/quote]А чтоб не быть голосовным приведу такие цифры:
Квантовая эффективность цветной ПЗС в самой важнейшей для астрономии линии - в аш-альфовской водородной всего 5...7 %. А даже самой "дохлой" ч/б  интерлайновской  матрицы - 30 %, ну а серии KAF - 50-60%.
Итого имеем почти миниум 5 кратную фору в экспозиции по водородным туманностям. 

Тут не все так однозначно... Как раз матрица Сони использованная в QHY 8 резко отличается от приведенных в твоем примере матриц Кодак. У Соневской матрицы при QE60% в RGB максимум чувствительности приходится на зону 600-800нм и только плотный IR-блок фильтр в фотоаппаратах спасает от всеобьемлющей красноты.
Это не розоватость как в Кеноне а именно краснота...

[Grey_]

Не стоит забывать о шуме неба. Если шум от засветки в десяток раз превосходит шум дарка, то хоть меняй камеру на супер-пупер идеальную, толку будет мало. Единственный путь - переходить на съемку с узкополосниками. Иль небо менять
Посему в табличке от LifeIsGood хотелось бы еше увидеть StdDev самого темного места на каком-нибудь хорошем лайте.

[mo]

Не, как раз качество неба в данном анализе меня не волнует вовсе .
Ну и вопрос куда следует переходить после кэнона, на чб или цвет тоже не первый в списке (но за комментарии спасибо, и всё же...).

Вопрос темы простой: qhy8 и canon450. Я насчитал разницу в snr в 4 раза и прошу подтвердить или опровергнуть мои выводы. Из меня не особо теоретик, больше практик. Но qhy8 я лишь видел, даже в руках не держал.

[onwlad]

Тут не все так однозначно... Как раз матрица Сони использованная в QHY 8 резко отличается от приведенных в твоем примере матриц Кодак. У Соневской матрицы при QE60% в RGB максимум чувствительности приходится на зону 600-800нм и только плотный IR-блок фильтр в фотоаппаратах спасает от всеобьемлющей красноты.
Это не розоватость как в Кеноне а именно краснота...

Сильно не отличается .

По даташиту сониевской матрицы квантовая эффективность в аш-альфе примерно 50 %.
Но это же чувствительность красного пиксела!
А три из 4-ех пикселов байеровской матрицы априори слепы в водороде  , увы почти НОЛЬ в QE в водороде...
Поэтому 50 % надо делить на 4  - и  мы приходим всего к 12 % эффективности.
Да, получше кэнона, но с ч/б не тягается, никак.

[mo]

Влад, ты (можно на "ты"?) опять не понял мой вопрос.
Я знаю, что лучше быть богатым и здоровым, нежели бедным и больным .

Кэнон тоже не чб у меня, если помнишь , и у него тоже чувствительность h-a только в одном из четырёх пикселей хоть какая-то, в остальных же ... В общем, это понятно.

Я просто пытаюсь понять зачем я изначально купил кэнон . И хочу понять, замена кэнона на qhy8 даст ли четырёхкратное преимущество в snr.

[onwlad]

Влад, ты (можно на "ты"?) опять не понял мой вопрос.
 И хочу понять, замена кэнона на qhy8 даст ли четырёхкратное преимущество в snr.

Нужно на ты...

Четырехкратное?  Явно слишком много.
snr растет как корень квадратный.
Преимущество в чувствительности даст прирост snr - (50/30)^0,5= 1,3 раза. (Правда преимущество во времени суммарной экспозиции будет все же в 1,67 раз).

По шуму считывания 450 D:
Замерь на площадке 100х100 пикселов в центре Std Dev в ADU  одиночного биаса и умножь на гейн (усиление) камеры в е-/ADU - тогда получишь свой шум считывания в электронах. 
Кстати, у ЦФЗ шум считывания довольно мал...  
Тут кто выиграет еще непонятно.

Остается темновой ток:
Такой же номер что с биасом проделай с скажем с 5 минутным дарком.
От Std  дарка (вернее площадки!) вычти Std биаса и раздели на эти 5 минут. Будет темновой в е-/минуту.
Вроде останется поставить цифры в формулу шума и  сравнить. Темновой ток у QHY можно принять нулю. Шум считывания по спецификации. Ну и не забыть довесок в 1,3 раза в пользу QHY изи-за чувствительности.

Правда остаются и другие факторы в пользу охлаждаемой камеры, скажем точная и корректная, в отличии от ЦФЗ калибровка.

[Opossum]

Правда остаются и другие факторы в пользу охлаждаемой камеры, скажем точная и корректная, в отличии от ЦФЗ калибровка.

только нельзя забывать, что не все "восьмёрки" термостабилизированы. Моя просто делает "дельту" с окружающим воздухом.

[lazyBSD]

ну а серии KAF - 50-60%.

KAFы бывают разные.


UPD: пруфлинк. Для E-шки -- на сайте.

[Mixa]

Я беру биас на 800 исо из-под Canon450, открываю в максе, вычитаю из него другой биас, добавляю пьедестал 600 для выхода в положительные значения и вижу:
Maximum     1122.000
Minimum       60.000
Average      599.439
Std Dev       21.511
Total   7.344468e9

Правильно ли считать шум биаса минус биаса шумом считывания? Упрощённо... Std Dev одного биаса в районе 21.5.

Неправильно. Шум одного биаса в корень из двух меньше, т.е. в районе 15. Более того, статистика кадра целиком может показывать искаженную картину, из-за возможных одиночных пикселей с маргинальным значением. Лучше взять квадратик 100х100, или 200х200, но не больше, и повозить им по полю, глядя на то, как меняются цифры статистики. Чуть точнее оценка будет. Хотя в вашем случае маргиналов не заметно.
ISO 800 - похоже, правильный выбор. Нужно такое ISO, при котором насыщение матрицы находится в области максимальных значений числового диапазона. За справочными данными по разным камерам/матрицам я хожу на www.clarkvision.com, но данных по 450D там нет. Однако сравнение с соседними по размеру пикселя моделями 40D и 50D говорит о том, что на ISO 800 у 450D коэф. преобразования должен быть что-то между 0,3 и 0,4 e-/ADU, а емкость пикселя что-то около 40к электронов. Шум биаса при этом получается что-то в районе 5, или 6 электронов. Вполне нормально, и скорее всего это сильно верхняя оценка, если посмотреть на шум соседей.

Я верно понимаю, что мне стоит привести результат с 14 к 16 бит, домножив его на 4?

Верно.

Тогда получается, что шум считывания кэнона в 16битном диапазоне ~= 86

Не забываем корень из двух. Но еще не забываем, что масштаб e-/ADU тоже в 4 раза изменился, так что, - те же 5 или 6 электронов. 
Но это всего лишь шум считывания, который при длительных выдержках теряется в тепловом токе, который к тому же резко зависит от температуры.

[Анатолий Баскаков]

Не забываем корень из двух. Но еще не забываем, что масштаб e-/ADU тоже в 4 раза изменился, так что, - те же 5 или 6 электронов. 
Но это всего лишь шум считывания, который при длительных выдержках теряется в тепловом токе, который к тому же резко зависит от температуры.

Спасибо старттопику, вам и onwlad за интересные цифры и тему.
В свое время хотел поднять аналогичную тему применительно к Юпитеру по китайской вебке Chicony 5138 и Meade DSI, но народ от DSI просто отмахнулся и никаких цифр никто не написал

[FRIM@N]

Я просто пытаюсь понять зачем я изначально купил кэнон . И хочу понять, замена кэнона на qhy8 даст ли четырёхкратное преимущество в snr.

Все очень просто, кэнон дешев  Что касается qhy8 то согласно этой информации https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,79570.msg1377666.html#msg1377666  матрица там практически такая же что в никоне D50, плюс охлаждение.
Так что получается масло маслянное, все равно что с кэнона пересесть на никон . Шумов будет конечно меньше за счет охлаждения. Но в остальном толку не будет.
Так что люди говорят верно, не надо экономить на жизни и если есть желание добиться результата брать ч/б камеру с колесом фильтров 

[LifeIsGood]

Так что получается масло маслянное, все равно что с кэнона пересесть на никон .

НЕТ!

Шумов будет конечно меньше за счет охлаждения.

А это, типа мелочи

Но в остальном толку не будет.

С узкополосниками - да, есть проблемы. Но на туманностях свет клином не сошелся. Для съемки галктик очень даже ничего!

Так что люди говорят верно, не надо экономить на жизни и если есть желание добиться результата брать ч/б камеру с колесом фильтров 

Плохому танцору и ФЛИ со СБИгом не помогут

[FRIM@N]

От баеровской матрицы никуда не уйти. И квантовая эффективность чипа ICX413 сколько, 0.2?