Планетная съемка бытовой видеокамерой.

[Mihail Sedyh]

Случилось тут покупать жене на ДР видеокамеру. Т.к. покупал ее я  , то я не мог не задуматься о ее астрономическом применении (к тому же жена не претендует на использование видеокамеры ночью  ). Соответственно я облазил весь форум и интернет-магазины и пришел к следующим выводам:
1) Применение бытовых видеокамер наиболее перспективно в планетной съемке.
2) Именно такое их применение вызывает у большинства ЛА кучу вопросов.
3) Информация по данной теме на форуме крайне разрозненна.
4) Выбор камеры крайне тяжелое занятие, а для астровидео(о как!) и подавно.
5) Критерии выбора и конкретные модели нельзя рассматривать в отрыве от состояния рынка видеокамер (достаточно сказать что ассортимент полностью(!) обновляется максимум за 1,5 года, и качество применяемых матриц с каждым годом все !ХУЖЕ! ).

Все это подвигло на создание данной темы. Долго думал куда ее поместить, но т.к. сам я первым делом залез в Астрофотографию, то решил публиковать здесь. Было бы неплохо собрать максимум информации по вопросу в одном месте.
Итак что ХОТЕЛОСЬ БЫ увидеть в данной теме:
1) Собственно девайс:
        а) критерии выбора видеокамеры для (в том числе) астрономического (планетного) применения.
        б) обсуждение конкретных моделей\новинок (в астроключе), отзывы владельцев.
2) Оборудование:
        а) особенности применения телескопами на азимутале и экваториале с\без привода.
        б) согласование вх.\вых. зрачков телескопа (очень важно!), возможности применение конветреров/насадок/полевых линз/преобразователей/ну я даже не знаю чего еще....
        в) окуляры, ЛБ, фильтры и прочее....
        г) особенности съемки "с рук" и методы крепления камеры.
       д) хм..., под вопросом: варианты нетрадиционного применения цифровых камер (ну например в качестве АЦП+видеомагнитофон для супер-пупер охранной герметичной камеры, охлаждаемой жидким азотом, в главном фокусе (не нужен ноут); или скажем как АЦП для старой аналоговой камеры, но с очень хорошей матрицей; да мало ли еще что...)
3)Съемка:
       а) особенности съемки по объектам.
       б) оптимальные параметры системы (отн. отверстие, увеличение и т.д.), яркость(в смысле масштаб\шум) картинки, длительность ролика и т.д.
       г) особенности внутренних режимов камеры (огромнейшая куча нюансов).
       д) ориентиры на что собственно можно рассчитывать с таким-то оборудованием.
      е) особенности национального астровидео в зимний период  и.т.д

Ну пока хватит, если тема пойдет - дополним.
Так как материала очень много придется также сказать о том что (скрепя сердце) хотелось бы ИСКЛЮЧИТЬ из рассмотрения дабы не допустить расползания темы:
1) использование астропзс, охранных, веб-, и т.д. камер, а также цифровых и пленочных фотоаппаратов, равно как и видеокамер в режиме фотоаппарата.
2) опубликование результатов съемок ( для этого есть отдельные темы), за исключением случаев, когда необходимо продемонстрировать какой-либо эффект или сравнить различные режимы.
3) Регистракс и все, связанное с обработкой видео - это вообще заслуживает отдельной темы. Желательно ограничиться получением сырого ави-файла.

Собственно вот вкратце и все предложение. Хотелось бы конечно услышать корифеев (имена не называю, их итак все знают, вдруг кого забуду - обидится). Но если тема не вызовет особого интереса, прошу хотя бы накидать ссылок по теме - вдруг кто будет искать - пригодится.

Да, камеру купил  JVC GR-D230  http://www.videomax.ru/product.asp?idProduct=3388 (модераторам: магазин не продает астрооборудования; в случае если Вы усмотрите нарушение п.3.2.а "правил" прошу удалить ссылки). На ихнем форуме и тут: http://www.videomax.ru/tests/ довольно много полезных материалов по видеокамерам.
На форуме более-менее к теме относится вот это:
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,6354.msg104523/topicseen.html#msg104523
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,4866.msg76108/topicseen.html#msg76108
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,4338.msg67348/topicseen.html#msg67348
, а также много информации размазано по темам о съемке Луны, Юпитера, Сатурна, Солнца и т.д

Т.к. писать вооще по теме довольно сложно, задам вопросы, которые интересуют сейчас лично меня:
Оборудование: есть камера (см. выше), Алькор ( , хотя Луну можно попробовать) и недоделанный доб 235\1157 (в основном имею в виду его).
1) Как согласовать зрачки камеры и телескопа?
2) Какие увеличения (окуляры , ЛБ) лучше применять?
3) Возможности съемки "с рук", особенности.
4) Любые другие советы..... 

[Mihail Sedyh]

Ну вот, уже что-то.... Спасибо откликнувшимся.

INPan-а надо. Вот у кгого опыта накопилось по этому делу!

Да уж, сам его жду...

для планетной съемке это не актуально, т.к. мы испоьзуем слишком большое увеличение для этого.

В случае доба это может быть актуальным - необходимо будет учитывать скорость убегания объекта из поля зрения.

вот проблема виньетирования остается...

Кстати, а чем именно срезаются наклонные пучки?

и главный паразит тут - красный светодиод на морде камеры...

Надо же какие нюансы вылезают  , но как тут правильно заметили

Упомянутая в предыдущем посте засветка поля зрения красным светодиодом должна решаться простым его отключением в настройках самой камеры.

У меня камера позволяет это сделать, так что на пластыре можно сэкономить.

Совершенно правильно было замечено, что написать ответ сразу по всей поднятой теме задача сопоставимая с написанием большой статьи.

Я собственно не предполагал свой первый пост в качестве плана для написания статьи. Скорее я попытался обрисовать круг вопросов, которые стоило бы рассматривать в отдельном месте. Т.е. кого интересуют конкретные вопросы или что-то не получается - могут задать их в специально предназначенной для этого теме. По мере накопления материала должно получиться что-то вроде тематического FAQ-а. Другое дело что нужен небольшой начальный материал , чтобы на тему вообще обратили внимание (он уже есть) и несколько конкретных вопросов для поддержания беседы, на которые можно достаточно легко ответить без пространных опусов (на первых порах вопросы обеспечу я  ).

Тут, видимо, придется очередной раз с сожалением отметить о закрытии журнала Звездочет, поскольку незадолго до этого события мной в журнал была отдана статья о применении бытовых видеокамер для планетной астросъемки.

Может тогда стоит разместить ее где-нибудь в сети?

Так, общие советы и таже некоторое теоретическое обоснование уже есть, давайте перейдем к обещанным конкретным вопросам:
Для начала все же о согласовании зрачков:
1) Как изменится вынос зрачка окуляра при применении 2хЛБ (понятно, что его диаметр уменьшится вдвое.)
2) Кто-нибудь может высказать предположения о положении входного зрачка камеры, его диаметре и изменяется ли его положение при зуммировании?
3) Существует ли и отчего зависит оптимальный диаметр выходного зрачка телескопа ( в большинстве случаев, нарытых по форуму, он колеблется в районе 2мм).
4) Еще раз про виньетирование, на чем оно в основном происходит?
5) Что можно сказать о сравнении двух вариантов: 20мм окуляр + 20х зум камеры  относительно 10мм окуляр + 10х зум (как альтернатива 20мм+2хЛБ+10хзум)по следующим параметрам:
     а)виньетирование;
     б)расстояние между окуляром и камерой;
     в)повлияет ли на что-нибудь изменение диаметра и расположения выходного зрачка телескопа;
     г)скорость движения объекта по полю зрения (время нахождения в поле зрения при неподвижном телескопе);
     д)уменьшиться ли влияние тряски(неточности установки) камеры при съемке "с рук" (закрепленной камерой);
     е)будут ли изменения "качества" изображения, обусловленные исключительно параметрами оптической системы.

Пока, наверное все. Вопросов еще много, но и работать когда-то надо .
Буду выдавать порциями....

[Mihail Sedyh]

Как фокусироваться ?

О, точно, как это я забыл...
Про маску Хартмана довольно хорошо написано тут https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,7249.0.html
Другие методы можно пообсуждать тут или ссылок накидать, если есть подходящие темы.

Небольшое и чисто теоретическое рассуждение о выборе камеры, из доступных.....

Александр, это конечно довольно интересно, но как я уже говорил в первом топике

Так как материала очень много придется также сказать о том что (скрепя сердце) хотелось бы ИСКЛЮЧИТЬ из рассмотрения дабы не допустить расползания темы:
1) использование астропзс, охранных, веб-, и т.д. камер, а также цифровых и пленочных фотоаппаратов, равно как и видеокамер в режиме фотоаппарата.....

Когда я упомянул эти пункты

1) Собственно девайс:
        а) критерии выбора видеокамеры для (в том числе) астрономического (планетного) применения.
        б) обсуждение конкретных моделей\новинок (в астроключе), отзывы владельцев.

.. я имел в виду выбор конкретной модели из ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО бытовых видеокамер. (заранее спасибо за понимание...)

2Globe-trotter
Да, большое спасибо за подсказку - за всем не уследишь. Стоило конечно же сказать о форматах видео. В основном, я разумеется имел в виду miniDV-камеры. microMV- и DVD-камеры пишут сразу в MPEG2 -т.е. с потерей качества, аналоговые постепенно снимаются с производства, Digital8 существенно больше по размеру и также потихоньку снимаются с производства (по-моему их сейчас продолжает производить только SONY), а профессиональные камеры DV-формата очень дороги. Так что при покупке новой камеры альтернатив по формату практически нет.... Однако если ставится вопрос о замене имеющейся Digital8 и даже аналоговой камеры на более современную miniDV, то тут надо десять раз подумать, т.к. матрицы становятся все меньше(размер пикселя тоже), их чувствительность все хуже, шумят они все сильнее, производители пытаются скомпенсировать это хитрыми алгоритмами обработки и маркетинговыми изысками, но получается не очень... ( вплоть до того, что та же SONY анонсировала видеокамеры на CMOS-матрицах). Поэтому аналоговые камеры не хотелось бы исключать из рассмотрения.

[Mihail Sedyh]

Можно я слегка прокоментирую?

Выбирайте учитывая следующие факторы:
1. имя производителя

За исключением Самсунга, отзывы о видеокамерах которого единодушно нелестные, и нескольких производителей, камеры которых встречаются в единичных экземплярах, есть 4 производителя, представляющих  около 80% ассортимента, а именно Сони, Панасоник, ДжиВиСи, Кэнон. Выбирать из них по признаку производителя смысла не имеет, т.к. качество у всех примерно одинаковое.

2. матрица ПЗС

За исключением анонса Сони другие приемники в видеокамерах мне не попадались. Или Вы имеете в виду размер пикселя? Тогда да - чем больше, тем лучше. Ах да, камеры с 3-мя матрицами разумеется лучше, чем с одной.

3. возможность ручной фокусировки и управление диафрагмой

Согласен, все, что только можно лучше иметь в ручных режимах.

4. запись на miniDV

См. предыдущий топик.

5. наличие DV входа/выхода

Скорее только входа (выход есть на всех), также желательны входы AV и S-композитного для сквозной оцифровки видео (т.е. без записи на кассету). Внимание, из-за особенностей налогообложения в ЕС, камеры, предназначенные к продаже в Европе обычно имеют програмно\аппаратно заблокированные входы!

6. оптический зум (10-20)

Ну думаю и так понятно, что чем больше оптический зум, тем хуже качество изображения при прочих равных.

7. наличие пульта ДУ в комплекте

Полезно, если камеру закреплять на телескопе и для бытовых нужд, причем для астро, наверно даже более предпочтителен проводной пульт...

8. стабилизатор изображения

Для астроприменений это отдельный пункт обсуждения, на который я затрудняюсь дать однозначный ответ. Для бытовых нужд разумеется лучше оптический стабилизатор. Камер вообще без стабилизатора не попадалось.

9. вес

Само собой.

Да, самое главное!
10) Обязательно должна быть возможность отключать индикатор записи!  (шутка)

Ну и важность такого параметра как цена каждый определяет для себя сам.

[Mihail Sedyh]

Михаил, посмотрите в Сети камеры Panasonic: PV-GS400, NV-GS400GC-S. Характеристики впечатляют.

Неплохо, конечно, но для астровидео я бы предпочел 120 или 75 в основном из за веса и цены, размер пикселя и прочиехарактеристики идентичны.

[Mihail Sedyh]

2Ding
О, класс, огромное спасибо. Очень показательная фотография. Особо интересен масштаб и яркость Юпитера на экранчике.

2Globe-trotter

Сквозную оцифровку можно производить и через DV. Реальный пример: у меня на материнской плате есть DV-порт (это уже не такая экзотика). Подключаю видеокамеру к компьютеру - сразу обнаруживается новое устройство (Panasonic DV). Могу управлять камерой с компьютера (базовые функции), могу записать с кассеты или напрямую видео (причем несжатое и на высокой скорости), отредактировать его (озвучка/монтаж/титры/эффекты итп) на компьютере и обратно записать с компьютера на кассету уже отредактированный материал. AV и S конечно есть на всех камерах, но поигравшись один раз с DV, Вы уже наврядли захотите к ним возвращаться.

Да возможности нелинейного монтажа на компьютере очень широки, только вот то, что Вы описали - не оцифровка, т.к. Вы изначально работаете уже с цифровым сигналом. Я имел в виду, что на входы камеры подается аналоговый аудио\видео сигнал (например с обычного(VHS) видеомагнитофона, охранной камеры, телевизора (ха, только трансляция должна быть в системе PAL) и т.д.), а на выходе получается цифровой DV-сигнал. В случае, если цифровой сигнал не пишется на miniDV кассету(в камере), а сразу идет в компьютер, то такая оцифровка называется сквозной (кстати именно сквозную поддерживают далеко не все камеры несмотря на наличие аналоговых входов). А вот дальше с этим сигналом можно делать все то, что Вы описали.

[Mihail Sedyh]

В цветных камерах, за исключением камер с 3-мя ПЗС, один «цветной пиксель» занимает 4-е пикселя ПЗС чипа...

Александр, можно я немного разверну тему? Перед 50-ю% пикселей на матрице стоят зеленые фильтры, и по 25% приходится соответственно на красные и синие. Каждый пиксель "честно" воспринимает только свой цвет, а 2 других получает апроксимацией соседних пикселей соответствующего цвета. Таким образом, думаю будет правильным считать разрешение матрицы равным  2 пикселям для зеленого канала и 3 пикселя для красного и синего. В трехматричных камерах разрешение равно 1 пикселю для всех каналов.

Еще одно замечание. Наличие скоростного цифрового интерфейса 1394 или usb2.0 абсолютно не означает, что камера имеющая данный интерфейс обеспечивает скорость передачи данных, соответствующую максимальной заявленной скорости интерфейса и передает данные без упаковки. В формате 640х480 пикселей и 24 бита на пиксель необходимая скорость передачи данных составляет примерно 180 мбит/сек. Обеспечение такой скорости передачи данных при помощи внутреннего контроллера  камеры затруднительно и ведет к его удорожанию, в то же самое время такое свойство бытовой камеры абсолютно не нужно потребителю, поскольку снимают при помощи камеры объекты имеющие значительно больший цветовой контраст чем планеты.

Выкладки немного неверны. Интерфейс 1394 специально заточен под потоковые данные и дает честные 400Мбит/сек без выпадения кадров. С USB Вы правы, несмотря на то, что режим HighSpeed, соответствующий стандатру USB2.0 заявляет 480Мбит\сек - это пиковая скорость и возможны затыки и выпадение кадров. Но USB и не предназначен для сброса видеопотока, а только для сброса стоп-кадров и фотографий на компьютер. Далее, система PAL подразумевает кадр 720х576 пикселей, однако формат DV предполагает компрессию 5:1, к тому же красный и синий каналы передаются с меньшей глубиной. В результате цифровой поток в формате miniDV составляет 25Мбит\сек. Соответственно часовая запись(1 кассета) составит 12Гбайтный АVI-файл. Контроллеру камеры ничего не стоит передавать такой поток, гораздо большие требования предъявляются к винтчестеру компьютера.

Попробую сегодня нарыть ссылок по данным вопросам и по выбору камеры.   

[Mihail Sedyh]

Вот обещанные ссылки:
Сборники статей по теме с широким охватом.
http://www.videozona.net/
http://www.afanas.ru/
http://www.videoton.ru/theory.html
http://www.ixbt.com/divideo/videoonpc-p3.shtml  и вообще http://www.ixbt.com/divideo.shtml

О DV-входах
http://www.3dnews.ru/video/dv-in/
О стандарте 1394
http://www.3dnews.ru/motherboard/ieee-1394/
О TV-стандартах
http://www.3dnews.ru/video/tv-out/

Это конечно не все, но материалов там выше крыше. Кому захочется разобраться еще подробнее, думаю дальше сам все найдет...

[Mihail Sedyh]

Давайте подробнее, помните в аудио системах верхняя частота 20 кгц, а частота дискретизации 44 кгц. Поскольку ПЗС матрица пространственно квантована с шагом в пиксель, то без искажения информации ей может быть оцифрована только вдвое меньше пространственная частота. Поэтому реальное разрешение ПЗС матрицы 640х480 составляет 320 на 240 точек изображения, и отсюда требование - кружок рассеяния должен составлять 4-пикселя, поскольку два никак не может, матрица не линейная. Но это верно только для монохромных камер, где каждый пиксель передает информацию о яркости. В цветных камерах для передачи информации о цветной точке (любого цвета) используется несколько пикселей, вот это число пикселей согласно критерию Найквиста и надо помножить на 2, а точнее на 4, поскольку матрица плоская, а не линейная, и обьектив не должен рисовать никакие кружки рассеяния, кроме круглых.

Александр, дык ведь никто и не спорит. Чтобы разрешить решетку абсолютного контраста со скважностью 0,5, надо чтобы пики ее изображения приходились не на соседние пиксели а через один. Т.о. матрица 640х480 дествительно может разрешить соответственно 320 и 240 линий. А за счет апроксимации еще минимум в 2 раза меньше. Т.е. разрешение одноматричной цветной камеры при условии идеальной оптики составит 4*угловой размер пикселя в пространстве предметов=4*лин. р-р пикселя/фокусное расст. об.*206370(в "дуги). Но слишком удалились от практики. Давайте разберем примеры:
Возьмем мою камеру: одна цветная матрица 1/4", 1,33Мпик, 3,8-38мм зум объектив, в построении изображения участвует кусок 720х576 пикселей. Путем расчетов получаем размер пикселя 0,0038мм,(кстати даже если умножить это на 2(апроксимация), что-то мне не верится, 10х панкратический объектив может дать такое маленькое пятно рассеивания на поле 3мм: у кого будут соображения?) и соответствующий ему угловой размер в пространстве предметов 210"-21" (в зависимости от зума). Заодно может кто-нибудь проверит мои расчеты... Умножив это на 4 получаем 840"-84" или разрешение 180 и 144 линии. Однако согласно практике и тестам реальное разрешение минимум в 2 раза больше. Отсюда следует, что мы где-то ошиблись, или чего-то не учли... Есть соображения?. Возможно используется больший участок матрицы, а потом ужимается?- не знаю....
Давайте примем все же угловое разрешение камеры 420"-42", или, что нам более интересно просто 42", и посмотрим что это нам дает например с телескопом Юрия (если правильно помню) - 150/750 Ньютон с 10мм окуляром. Разделив 42" на 75х получим требование к разрешению телескопа 0,56", что заметно выше реального разрешения (0,8-0,9" при идеальных условиях). Все, устал. Продолжите кто-нибудь логические построения по рекомендуемым увеличениям исходя из разрешения камеры....

Да тут напрашивается еще один вопрос: Увеличивается ли разрешение при сложении N кадров и как именно?

[Mihail Sedyh]

с выносом зрачка вообще чума получется. пучек света-то из телескопа идет параллельный. мне INPan писал, что иногда во время съемки камера отъезжала все дальше и дальше от окуляра вплоть до 20 см и при этом все ранво съемка шла нормлаьно. я проверил - точно. так далеко я правда не отъезжал, но сантиметров 10-15 - никаких проблем. правда при нормлаьной съемке я стараюсь держать камеру поближе к окуляру(но не касаясь его), чтоб уменьшить зазор для попадания паразитных лучей.

Юрий, наконец то я добрался и до ответа Вам - пришлось почитать кое-чего и поэкспериментировать.
Вот чего нашел:
1) Входной зрачек суть изображение апертурной диафрагмы в пространстве предметов, построенное предстоящими оптическими элементами. Т.е. входной зрачек видеокамеры может располагаться где угодно, например в полуметре перед объективом или даже сзади камеры (если перед диафрагмой стоят отрицательные компоненты). Причем, если диафрагма стоит после или внутри подвижной части объектива входной зрачек может носить как угодно.
2) В идеале зрачки должны совпадать как по положению, так и по диаметру. Можно провести почти полнюю аналогию с наблюдением глазом: если вых. зрачек болье зрачка глаза - режем апертуру, если меньше - падает яркость, на разных расстояниях можно увидеть и виньетирование.
3)

снимать надо при 1-ом варианте, при 2-м будет просто жуткое виньетирование.

Не уверен, попробовал провести эксперимент с фотоаппаратом и камерой (под рукой больше не было ничего). Происходит примерно так как Вы описали, но есть и нюансы, сделать какие либо систематизированные выводы из экспериментов не смог....

В свете вышесказанного было бы очень полезны схемы хода лучей при различном положении и диаметрах зрачков. Может кто сможет их опубликовать?
Есть у кого-нибудь идеи как определить полодение и диаметр входного зрачка камеры при отсутствии оптической схемы объектива ( т.е. предполагается эксперимент-измерение)? 

я когда смотрю на это, то потом долго размазываю сопли по щекам... "небоскребы, небоскребы, а я маленький такой... (с)

Дык, еще не вечер. Игорь вон чего вытворяет. Я бы посмотрел что у них получилось бы с апертурой 110мм (!), с аналоговой(!) видеокамерой в руках(!), при -20*С(!) и ногами "расставленными на ширину плеч слона"( ). Но если Игорь практически достиг теоретического предела, то на Вашем оборудовании можно достигнуть и больших результатов чем на этих картинках.

[Mihail Sedyh]

Ага, ну вот и Игорь подтянулся.
Однако, что-то обсуждение слегка расползается на рассмотрение частностей, при этом теряется виденье основных целей. Я попробую сейчас сформулировать, к чему же мы хотим придти в конце и примерный список вопросов....

Итак, основная цель: формулировка рекомендаций для  получения максимально качественных(далее в основном буду иметь в виду разрешение) изображений планет, Луны, Солнца на КОНКРЕТНОМ оборудовании по КАЖДОМУ из объектов (т.к. специфика съемки (может) меняется(меняться) от объекта к объекту). Напоминаю, что имеется в виду съемка исключительно бытовыми видеокамерами.
Глобальные вопросы:
1) Оценка теоретических пределов возможностей оборудования для ориентира(т.е. к чему надо стремиться) и оценка влияния параметров всех частей системы на эти пределы. Т.е. теоретическая база.
2) Рекомендации по подбору оборудования (за исключением быть может объектива телескопа ) для согласования, например по разрешению, всех частей системы (т.е. определение "слабого звена") и для максимального приближения получаемых результатов к теоретическому пределу (см. п.1)). А также оптимизация системы в случае, если "слабое звено" исключить затруднительно (атмосфера, объектив телескопа, камера).
3) Рекомендации по "технике" съемки, режимам видеокамеры, обработке материала (в ограниченном объеме - см. 1-й топик) с учетом п.2) для достижения п.1) ( почти Азимов получился).

Если все участники дискуссии согласны с вышеприведенными формулировками (если не согласны или хотят дополнить - прошу высказываться в первую очередь), то рассмотрим эти вопросы более подробно (далее жирным шрифтом выделены моменты, в которых я не полностью уверен, и комментарии/соображения/уточнения на которые я особенно хотел бы услышать):
   
1) Наиболее важным параметром для нашей системы (от атмосферы до окончательной картинки на компьютере) будем считать разрешение. Выделим все элементы, которые влияют на этот параметр:
     а) состояние атмосферы,
     б) объектив телескопа,
     в) окуляр, ЛБ,
     г) точность фокусировки,
     д) вибрации камеры/монтировки,
     е) объектив камеры,
     ж) разрешение матрицы,
     з) режимы съемки и алгоритмы обработки/оцифровки/компрессии в камере,
     и) сложение и обработка в Регистраксе.
Атмосфера - вещь особая, с одной стороны она не поддается управлению, но с другой ее состояние сильно меняется и в значительной степени может быть скомпенсирована п.и). Думаю будет правильным для теоретических оценок либо не рассматривать вовсе, либо принять эквивалентной атмосфере высоко в горах, без засветки и турбулентности (с учетом Регистракса еще даже немного лучше). Пункты б) и ж)(вместе с е) и частично з)) как правило заданы и изменить их затруднительно, правда они же в основном и задают(ограничивают) разрешение системы в целом, поэтому расчет теоретических пределов разрешения логично основывать именно на их параметрах. Влияние качества окуляров и ЛБ на результат я затрудняюсь оценить, и хотел бы услышать мнение более опытных коллег на этот счет. Но т.к. поменять их относительно просто - будем считать их идеальными. Влияние пунктов г) и д) очевидны и при теоретических оценках разумеется не должны учитываться (можно их рассмотреть в третьем вопросе). Ну и п.и); помимо компенсации атмосферной турбулентности способен ли Регистракс(сложение и вейвлеты) увеличить разрешение системы? - не знаю, но, в любом случае данная поправка будет носить систематический и исключительно эмпирический характер и может быть учтена простым поправочным коэффициентом для любых условий съемки.

Итого: Теоретический предел разрешения системы в основном определяется объективом телескопа и МАКСИМАЛЬНО ВОЗМОЖНЫМ разрешением видеокамеры (определяемым пп. ж), з), и)). Попробуем оценить разрешение количественно. Пойдем от приемника. Тут надо сказать что же мы имеем в виду под разрешением. Если мы имеем в виду, что нам нужно зафиксировать перепады яркости на изображении миры, то я оцениваю максимальное разрешение трехматричной цветной (или монохроматичной матрицы) при идеальном объективе где-то к_мах=1,8 размера пикселя, спроецированного в пространство предметов объективом видеокамеры, для одноматричной цветной камеры к_мах= 2,1-2,5. Например для моей камеры на максимальном зуме(10х) разрешение составит 44-53" (Формулу см. ответ №21, общие соображения – ответы №№ 2,17,18,20 в этой теме). Далее оценим разрешение объектива телескопа.
Попробуем оценить разрешение по результатам. Работы Игоря а рассматриваю, как в наибольшей степени приближенными к теоретическому пределу оборудования. Я оцениваю разрешение на лучших его фотографиях Юпитера в 0,9", с учетом того, что контраст Юпитера далек от абсолютного , максимально возможное разрешение можно принять равным 0,8-0,7", учитывая это, а также то, что в основном нас интересуют темные детали на светлом фоне, мощнейшую статистическую обработку в Регистраксе, а также

Оказалось, что на снимках сделанных при помощи видеокамеры в 110-миллиметровый Мицар можно увидеть такие подробности на поверхности планет, которые невозможно разглядеть в окуляр! Это меня поразило больше всего.

... я предлагаю эмпирическую формулу, для оценки предела разрешения телескопа ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО ДЛЯ ДАННОГО ПРИМЕНЕНИЯ ф=80"/Д.

Отсюда получаем формулу согласования телескопа и камеры по разрешению:
ф_{макс. тел}*Г_тел>=ф_{макс.кам}

80"*Г_тел/Д_тел>=к_{мах.кам.}*л_пикс*206370/Ф_{объет. кам}

где ф_{макс. тел} - предельное угловое разрешение телескопа (в "дуги);
Г_тел - увеличение телескопа;
ф_{макс.кам} - предельное угловое разрешение видеокамеры (в "дуги);
Д_тел - диаметр объектива телескопа (в мм);
к_{мах.кам.} - коэффициент "добротности" матрицы (см. выше);
л_пикс - линейный размер стороны пикселя матрицы камеры (в мм);
Ф_{объет. кам} - фокусное расстояние объектива видеокамеры (в мм).

Чего-то я слегка припух столько писать...
По поводу теории я высказался, остальные два вопроса чуть попозже - там поинтересней должно быть....

[Mihail Sedyh]

Итак продолжим.
Как ни странно при рассмотрении второго вопроса о рекомендациях по оборудованию (см. предыдущий топик) у нас остается не так уж много тем обсуждений. Так как камера и телескоп в большинстве случаев уже есть (критерии покупки видеокамеры уже рассматривались в этой теме), то  остаются следующие вопросы:
а)Согласование зрачков телескопа и камеры. Игорь шикарно расписал данную тему в своем ответе, однако со следующим утверждением:

При увеличении зума входной зрачок камеры приближается к передней линзе объектива, то есть идёт на сближение с выходным зрачком телескопа, но ни когда не выходит за пределы объектива и всегда остаётся внутри него.

я не согласен. Как я уже писал:

1) Входной зрачок суть изображение апертурной диафрагмы в пространстве предметов, построенное предстоящими оптическими элементами. Т.е. входной зрачок видеокамеры может располагаться где угодно, например в полуметре перед объективом или даже сзади камеры (если перед диафрагмой стоят отрицательные компоненты). Причем, если диафрагма стоит после или внутри подвижной части объектива входной зрачок может носить как угодно.

Если предположить, что передние(до АД) компоненты объектива камеры имеют положительную оптическую силу (что довольно логично), то входной зрачок располагается перед объективом в диапазоне 1-10фокусных расстояний объектива (скорее всего).
Почему я так настаиваю на согласовании зрачков? Дело в том, что любое рассогласование ведет в первую очередь на потерю яркости изображения. В отличие от Юрия на моей камере можно выставлять выдержки вручную (1\50, 1\120,.....,1\4000). Короткие выдержки могут кардинально уменьшить влияние вибраций и турбулентности, особенно актуально это должно быть для Луны и Солнца.   
Сюда же можно отнести виньетирование.
Как ИЗМЕРИТЬ положение входного зрачка камеры и его диаметр?
Как влияет применение ЛБ на выходной зрачок окуляра?
Можно ли как-нибудь согласовать зрачки введением дополнительных оптических элементов, если непосредственно согласовать  их невозможно?

б) Рекомендации по окулярам и ЛБ.
Какое влияние оказывает качество окуляра на разрешение системы?
Какой эквивалентный зум оптимален? Пока прозвучала оценка Юрия =10Диаметров объектива(в мм), однако Игорь упорно снимает на 20Д. Есть еще какие-нибудь соображения?

в) Монтировка и "ручная съемка". Понятно, лучше снимать с монтировкой Д6 или подобной с автогидом и крепить камеру. Но вопрос в том как обойтись меньшими средствами. Впрочем на мой взгляд данный вопрос уже довольно хорошо освещен.

г) Использование насадок на объектив камеры, светофильтров и т.д.
д) Методы фокусировки. (кстати на моей камере есть режим фотоаппарата с записью на СД-карту, интересно насколько точно можно сфокусироваться по пробным снимкам?)

По большому счету это вроде все. Хотя может кто-то дополнит - не могу же я предусмотреть все...   

Ну и наконец "техника" съемки. Вот тут очень широкое поле для обсуждений и экспериментов....
Уже не могу подробно писать - будет в виде тезисов. В основном интересует практический опыт использования.

а) Особенности съемки различных объектов
б) Степень влияния выдержки на качество изображения
в) Использование "ночных" режимов. Обычно применяется следующее: встроенная подсветка (Гы,  ), увеличение выдержки (смаз), увеличение электронного усиления (лезут шумы), выведение ИК-фильтра (рефракторы?), или все это сразу.
г) Эффективность стабилизатора изображения?
д) Обычно разрешение камеры из-за особенностей развертки отличается (м.б. на десятки процентов) по горизонтали и вертикали. Особенно заметно должно быть в аналоговых камерах. Кто-нибудь проводил эксперименты по выявлению таких особенностей?. Если будет сильно заметно этим можно пользоваться...
е) Может кто чего сказать о влиянии баланса белого на фиксирование слабоконтрастных цветных деталей? Т.е. если подсунуть камере например розовый лист бумаги и сказать, что это "белый", то как изменится изображение Марса или Юпитера?
ж) Рекомендации по съемки через неподвижный телескоп. Оптимальная продолжительность ролика в зависимости от скорости убегания объекта, соотношение размера изображения к размеру кадра и т.д.

Уф, ну в общем мало ли какие еще нюансы вылезти могут....

[Mihail Sedyh]

я все-таки считаю, что входной зрачек камеры находится внутри объектива и при максимальном зуме приближается к внешней поверхности. доказать не могу   а размер вроде должен быть F/A, где F - фокусное расстояние объектива, А - диафрагма. например у моей камеры при макс зуме F=88 А=3.6, таким образом входной будет 24.4мм.

Юрий, мне удалось немного поэспериментировать с биноклем, и если я правильно интерпретировал результаты, то также склоняюсь к мнению, что входной зачек будет находится внури объектива или в непосредственной близости от передней линзы (может при максимальном зуме апертурной диафрагмой является оправа передней линзы?  ). Доказать также не могу... И все-таки может кто-нибудь предложить методику измерения положения и диаметра входного зрачка камеры (обектив несъемный, напросвет недоступен) или кстати цифрового фотоаппарата? С другой стороны как тогда объяснить "пролезание" в выходной зрачок телескопа при увеличении зума с расстояния 10-20см?
Для моей камеры я не смог найти значение относительного отверстия для максимального зума (примем 1\4, скажем), для минимального у меня получился диаметр ВхЗ =2,1мм, для максимального с учетом предположения =9,5мм. В общем мне надо быть осторожней, чтобы не срезать апертуру....

видео должно быть или непожатое или пожатое lossless кодеком, чтоб без потери информации.

Только где ж его взять то? МиниДВ -формат предполагает компрессию где-то 7:1, профессиональный ДВ - 5:1, меньше не бывает - плата за частоту кадров. И хрен его знает что там теряется, а что нет....

я пришел к выводу, что на него вполне можно полагаться

Юрий, у Вас цифровой или оптический стабилизатор?

но лучше перепроверить на конкретной камере - снять рлики со стабилизатором и без и сравнить.

В любом случае согласен...

И только сегодня наконец-то идея созрела ....

Вроде как должно работать.... Недостатки: длина, конечно, (можно сделать несимметричную, но тогда надо поднимать увеличение телескопа); дополнительные оптические элементы.
Достоинства: увеличение выноса зрачка (собственно это и было целью), прямое изображение, возможность использовать короткофокусные окуляры со скольугодно малым выносом зрачка.
Можно попробовать для ньютона собрать такую штуку в корпусе поворотного зеркала (изображение зеркальное), заодно решив проблему крепления крупногабаритной камеры....
В любом случае городить огород стоит только если результаты неприемлемы с точки зрения виньетирования и все прочие варианты решения неприемлемы.....

Применение ЛБ - это увеличение фокусного расстояния объектива, а значит и уменьшение выходного зрачка пропорционально кратности ЛБ. А положение зрачка не меняется и зависит только от окуляра.

Хм, странно, с точки зрения окуляра расстояние до объекта (оправа ГЗ=АД) увеличивается, а его изображение (выходной зрачек) должен вроде приблизиться, но я неуверен. Но если это правда, то взяв например 32мм окуляр НПЗ я на своем добе(  будушем  ), получу 36х увеличение и вынос зрачка 22мм (0,7Ф). Вынос меня вполне устроит (зрачок будет глубоко внутри объектива камеры), а увеличение нет, если я смогу применить 2-3х ЛБ, не уменьшая вынос, то собственно больше мне ничего и не надо городить. Или я снова туплю? 

ЗЫ Напоследок пара ссылок по тенденциям современного рынка видеокамер (или "почему камеры становятся все хуже?"):
http://tech.stolica.ru/article.php?id=2003082701
http://www.computerra.ru/offline/2003/501/28197/?print

[Mihail Sedyh]

Только где ж его взять то?

есть прекрасный, быстрый и главное бесплатный кодек Huffyuv - я им пользуюсь уже много лет когда захватываю и конверчу мои домашние видео с камеры в VCD формат.
http://www.videohelp.com/tools?tool=HuffYUV

МиниДВ -формат предполагает компрессию где-то 7:1, профессиональный ДВ - 5:1,

не, это не приемлемо. профессиональный еще можно было бы попробовать на зуб (и то сомнения), а обычный точно не стоит.

Юрий, под "где ж его взять?" я имел в виду "непожатое видео". А под
"режимы съемки и алгоритмы обработки/оцифровки/компрессии в камере,"  режимы работы электроники камеры, которые нельзя отключить.
Проф.ДВ - это формат, в котором снимают то, что потом показывают по телевизору. Наверное существуют специализированные камеры для каких-нибудь научных применений, которые могут снимать непожатое видео. Но все профессиональные операторы имеют дело только с пожатым видео.
VCD формат(как и DVD) предполагает использование MPEG2, который дает компрессию где-то 7:1 - 15:1 ОТНОСИТЕЛЬНО ДВ-формата. (т.е. 35:1-75:1). Кстати MPEG4 жмет MPEG2 еще раз в 5.
Давайте прикинем что такое "непожатое" видео. Примем что объем аудио информации пренебрежимо мал (хотя это не совсем так) и рассмотрим систему ПАЛ(т.к. у меня в камере такая). Итак сколько займет честное непожатое видео продолжительностью 1 час: 720*576(р-р кадра)*3(байта)*25(кадров/сек)*3600(сек. в часе)=110Гигов. Час ДВ-записи -17Гбайт, миниДВ -12Гбайт - о, я даже был слишком оптимистичен - компрессия 7:1 и 9:1 соответственно. Юрий, а сколько места занимает оцифрованное видео в используемых Вами форматах?
В приводимых мной ссылках (выше в теме) довольно много информации по форматам видео, обработке и монтажу.
Юрий, так какой же у Вас все-таки стабилизатор?
 

Вот все-таки гады вы все  Почитаешь ваши посты - "хочется спрятаться в угол, затихнуть и умереть"
Как же мне теперь снимать Сатурн, скажите на милость, если я ни бельмеса в

Как снимали, так и снимайте. Получать удовольствие можно от любых результатов. А мы тут "теорию подгоняем"((с) Diskus), потому как у кого погоды нет, у кого времени, а у меня - так и вовсе телескопа (пока), и все жутко завидуем тем, у кого есть возможность снимать (даже и без теории).

Предлагаю не парится с видеокамерами а переходить  сразу на вебки...

1) Я не уверен, что на вебке результаты будут лучше.
2) Мне проще выкроить 500$ на общебытовой девайс, чем 100$ на чисто астрономический.
3) посностью согласен с Игорем:

Для вебки-то хорошая монтировка нужна, с приводом. А ещё и ноут нужен в поле на морозе. Вебкой с рук не поснимаешь.

4) С количеством поверхностей приходится мириться.

[Mihail Sedyh]

VCD - это MPEG-1, в отличие от SVCD & DVD, где действительно MPEG-2. Я этим уже много лет занимаюсь 

Юрий, Вы правы - попутал я слегка.

разумеется меньше. но я же не с дуба рухнул, чтоб захватывать видео в лоб в RGB формат   я хватаю в YUY2. конечный результат занимает меньше места, но для человеческого глаза неотличим. так чего собственно маяться, эcли разницу мы все ранво не увидим.

Боюсь в РЖБ и не схватить - автоматика камеры заточена под ТВ-сигнал. Насчет "неотличим" - склонен с Вами согласиться, но только для "человеческого глаза": думаю для Регистракса разница все же есть. МиниДВ дает битрэйт 25Мбит/сек; VCD, DVD и т.д. - 2-9Мбит/сек - все же я предпочту работать с минимально пожатым исходным материалом, тем более, что длительность роликов не очень большая....

Кстати, Юрий, кольца так пока и не побороли?

Теперь о грустном... Отвез я 7-го жену с детьми на дачу. 8-го мне надо было уезжать. Насмотревшись прогнозов погоды я НЕ ВЗЯЛ С СОБОЙ ВООБЩЕ НИЧЕГО , даже бинокля - была только камера. Какова же была моя досада, когда к вечеру небо очистилось и ветер стих  ! Вплоть до 2часов ночи атмосфера была где-то 7\10 (дальше спать пошел). Со злости решил поюзать голую камеру - оказалось, что к старенькому штативу(живущему на даче) нет переходника, и камеру на нем закрепить не удасться...      .
Плюнул на хоть какие-нибудь результаты,  просто направил камеру(с рук) на Юпитер и врубил ночной режим. Было интересно увижу я хотя бы Юпа или нет. Какого же было мое удивление, когда я увидел не только Юп (на маленьком экранчике), но и несколько звезд, которые я оценил где-то до +2.0м. Камера работала в странном режиме - смаз был чудовищный и прыгало все не по детски, однако звезды проглядывали однозначно. Я оценил выдержку отдельного кадра в диапазоне 0,5-1сек, т.е. камера держала "открытыми" одновременно 12-25кадров... Такое возможно    ? Отсюда два вопроса: кто-нибудь наталкивался на результаты съемки звезд неподвижной видеокамерой и сможет ли Регистракс складывать кадры с несколькими точечными источниками? На многое я, конечно, не надеюсь, однако при первой возможности проверю.....

[Mihail Sedyh]

Регистакс (зачем Вы упорно добавляете в его название лишнюю букву "р"? )...

  :-\Ага, у меня такое бывает - если первый раз прочитал незнакомое слово неправильно, и не используешь его в устной речи, то потом его уже не читаешь по буквам, а просто "узнаешь". Исправлюсь 

нет, и думаю что это уже навсегда. проанализировав свои видео мтериалы, я увидел что их ориентация не зависит от положения плаенты или телескопа или параметров обработки в реджистаксе, а только от самого кадра. т.е. дело в самой камере - или матрица или объектив. матрица отпадает, а про объектив я вспомнил - он же у меня "тюкнутый", стукнул я камеру пару лет назад хорошо, даже зум стал заедать, но потом разработался опять. видимо линзы в объективе расползлись и децентровались, вот и дают такие кольца на ярком и слабоконтрасном объекте. на обычной дневной съемке не заметно.

Юрий, думаю все же дело не в камере. Во-первых кольца есть не только у Вас. Во-вторых, Вы пробовали все возможные режимы Регистакса (включая ручной отбор и сложение)? В-третьих могу предложить несколько идей по условиям съемки:
-попробуйте сменить отношение увеличение телескопа/зум камеры (эквивалентный зум системы примерно тот же);
-не может быть боковой засветки? У Вас на камере нет ИК подсветки? Попробуйте сделать светозащиту участка окуляр-объектив камеры. На камере есть защитный фильтр?
-бывают ли кольца если края планеты резко очерчены? Попробуйте поиграть увеличением/яркостью картинки.
-попробуйте снять например полную Луну непосредственно камерой на максимальном зуме и с маленькой выдержкой (чтобы освещеность матрицы была примерно как при съемке Юпитера). Поснимайте "искусственный Юпитер" (на том же зуме камеры) - желательно организовать и турбулентность. Или на другом инструменте (бинокль например). Может идут какие-нибудь отражения внутри трубы?
-насколько соосна камера окуляру (несимметричные кольца)?
-идея попробовать другую камеру очень здравая.
-ну и вообще поменять что-нибудь из нюансов оборудования, условий съемки - Вам видней (высоту стула и цвет одежды например  ).

При съемке в ночном режиме видеокамера, вместо того чтобы записывать 25 кадров в секунду, записывает на пленку только 3 (в разных моделях это число может меняться) разных кадра в секунду. Общее же количество записанных кадров сохраняется путем простого копирования одного и того же кадра столько раз, сколько нужно для достижения 25 fps.

Да, пожалуй это более правдоподобно, чем запись нескольких кадров одновременно.... 

Удалось чуть поснимать 16.05.05.
 Луна:  https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,4346.1460.html   Ответы 1475 и 1476.
и Юпитер: https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,4408.1020.html Ответ 1029.
О впечатлениях - позже.

[Mihail Sedyh]

О впечатлениях - позже.

Обработал еще несколько роликов (тема про Юпитер ответ 1043).
В целом считаю, что первые эксперименты прошли удовлетворительно. Приспособится снимать с рук видимо можно продолжительными тренировками. Пока все скачет не по детски. Могу отметить низкую чувствительность результатов к точности позиционирования камеры. Правда некоторые ролики Юпитера получились снятыми на краю выходного зрачка и вылез заметный хроматизм окуляра. Очень хотелось поставить выдержку 1\100, но апертура не позволила.... . Тем не менее учитывая что опыт был первый, атмосфера отвратительной а Юпитер получился круглым и даже с полосками  - в целом я доволен.
Основные затыки у меня возникли при обработке. Скачал Регистакс 3.1.23, но работать не смог - часто глючит и не все понятно (Как с глюками в 3.1.19?) - надо разбираться, поэтому в основном работал во второй версии. Основная бяка - обе версии Регистакса стабильно затыкаются на 859м кадре(режим ПАЛ, декомпрессия - Ulead VideoStudio 8, без звука), что соответствует 34сек (~1Гиг). С учетом похабного качества роликов мне этого не хватает... Также иногда проявляется вертикальный растр - грешу на ресамплинг. Кстати, Юрий, удолось мне также добиться и колец , на роликах с сильным размытием краев диска.
Ну в общем надо набивать руку, ждать атмосферы, разбираться с софтом и менять инструмент....

[Mihail Sedyh]

а что там с кадром самим? может сбой какой. не пробовали вырезать это место в VirtualDub-е, скажем несколько кадров в округе. т.к. у меня они ни по одной тысяче кадров кушают.

Юрий, я знаю что должны кушать, проверял на 3 машинах с 98, 2000 и ХР - виндами, порядка 8 разных роликов в двух версиях Регистакса (правда не 48 попыток, а поменьше, но все же...) - результат тот же.
Сдается мне, что это что-то с форматом ролика.....

[Mihail Sedyh]

Вопрос по конкретной модели видеокамеры (Sony DCR-HC90E).

Дмитрий, я там на первой странице кидал ссылки на магазин Видеомакс(настоятельно рекомендую к пристальному изучению, особенно форум и сравнительные тесты разных моделей) и соображения по поводу выбора камеры в ТОМ ЧИСЛЕ для астро применений. Единственное, что может сделать видеокамеру малопригодной для астро - отсутствие ручной фокусировки. В остальном критерии выбора астро/бытовуха практически не отличаются. Есть конечно нюансы типа максимальный размер пикселя (читай чувствительность и малошумность) для астро более важна, а правильность цветопередачи (баланс белого) - меньше. А так - размер пикселя побольше, максимум ручных настроек, обязательно незаблокированные входы, опт. зум не более 10-12 (на крайняк 16) - остальное по вкусу. Что касается конкретной модели, я бы на Вашем месте пригляделся к трехматричникам Панасоника, GS120,  GS75 - стоят около 650уе, а при Вашем бюджете можно себе позволить и оптический стабилизатор ( тот же Панасоник, старшие модели трехматричников - модели не помню - стоят 900-1100уе). В общем поизучайте материалы на Видеомаксе - будут вопросы - обращайтесь.

[Mihail Sedyh]

Поснимал тут Вегу "голой" камерой. Расстроило качество объектива - скоро поделюсь результатами.